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Vol. 38, No. 6 (1989)

1989年03月20日
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弛豫媒质中有限束超声波的非线性传播畸变理论
杜功焕
1989, 38 (6): 873-878. doi: 10.7498/aps.38.873
摘要 +
文中提出弛豫媒质中有限束非线性声波方程,并采用微扰法求得由非线性传播畸变产生的高次谐波的一般解.研究表明,对高斯型声波,其谐波畸变解可以解析给出,而且其径向分布始终维持高斯函数.虽然其频散量大小会影响各次谐波的振幅,但其相速的变化却仍与对在频率的小振幅波相同.文中还用Blackstock算子将所得的结果应用于任何吸收-频散媒质,包括只能从经验得到其吸收与频率关系的一些生物媒质.
对非线性量子场论与激光理论中的微扰谐振梯度算子方法的改进
李富斌
1989, 38 (6): 879-890. doi: 10.7498/aps.38.879
摘要 +
当微优按Hermite多项式Hk的收敛级数作如下展开时,V(X)=b2X2+Σk CkHk(b1/2X), 则可将其微扰梯度算子方法应用于微扰谐振子波动方程的求解中.发现若将Hermite多项式基与二项式系数函数依量子数一起使用,则可大大简化微扰梯度与因子分解函数.因此,在不增加其复杂性的情况下,便可求得任意级微扰的本征值与本征函数的分析表示式.通过计算,本文给出了X的偶性微扰势函数V(X),为了说明如何应用改进后的微扰梯度算子方法,本文重新研究了其势函数为V(x)=x2+λX2/(1+gX2),且g>0时的Schr?dinger方程的求解过程.
Si(111)理想、弛豫及2×1重构表面的声子谱研究
林子敬, 汪克林
1989, 38 (6): 891-899. doi: 10.7498/aps.38.891
摘要 +
本文利用微扰的方法考虑了占据态与空态间的耦合对能带能量的影响,给出延展键轨道近似下半导体力常数的解析表达式.利用这些表达式求出Si(111)的理想、1×1弛豫及2×1Haneman模型重构表面的声子色散曲线及其表面振动的振幅分布.不同表面结果的比较显示弛豫及重构对表面声子性质具有决定性的影响.同时,分析表明Haneman的2×1表面重构模型不足以满意地解释有关实验结果.
用嵌入原子方法研究Cu(100)面声子色散
罗宁胜, 徐文兰
1989, 38 (6): 900-906. doi: 10.7498/aps.38.900
摘要 +
本文采用基于密度泛函理论发展的嵌入原子方法,推导了由半经验函数嵌入能和排斥势所表达的表面晶格动力学矩阵公式,以CU(100)面为例,得到了该面三个主要对称方向的色散关系.其中,沿ΓX方向的瑞利声子色散曲线与新近的电子能量损失谱所得实验结果相比,符合较好.文中还讨论了一些表面模的局域程度以及振动方式.
硅中三空位V3-的超精细相互作用的理论计算
范希庆, 申三国, 张德萱, 任尚元
1989, 38 (6): 907-913. doi: 10.7498/aps.38.907
摘要 +
利用Koster-Slater的格林函数方法,计算了硅中三空位V3-的电子态能级和波函数.结果表明,V3-在禁带中有五条能级:E(A2)=0.417eV,E(B1)=0.492eV,E(B21)=0.512ev, E(A1)=0.532eV,E(B22)=0.608eV.根据算得的超精细相互作用常数同实验值的比较,定出V3-处于B1态.V3-的B1态点据第1壳层的几率为60.2%,但主要集中在三空位所确定的平面内的二个原子上.
硅中Jahn-Teller畸变的双空位超精细相互作用的理论计算
范希庆, 申三国, 张德萱
1989, 38 (6): 914-922. doi: 10.7498/aps.38.914
摘要 +
采用扩展的Koster-Slate模型,分别对硅中双空位的两种重要的Jahn-Teller畸变模,计算了缺陷电荷态V2+,V2-中未配对电子的超精细相互作用常数a和b,给出与实验符合得很好的结果.由此还定出与实验相符合的能级和对称态:V2+的未配对电子处于能级约为0.3eV的Ag对称态;而V2-的电子处于能级约为0.63eV的Bu态;EG1模可能是V2+和V2-的最优选的畸变.
化合物半导体中离子射程参数与化学键中离子特性间关系研究
王德宁, 王渭源
1989, 38 (6): 923-930. doi: 10.7498/aps.38.923
摘要 +
本文基于分子轨道法线性组合理论,推导出不同原子组成的分子的久期方程,从而得出分子波函数线性组合的特征常数N和λ的定量关系式,以及成键合能量和反键合能量的方程式.并通过这两能量之差,使N,λ系数与晶体对称势V共价所产生的平均能隙Eh,反对称蛰V离子所产生的能隙C和其总能隙Eg等相联系起来,导出了λ与分数光谱离子性fi和C/Eh比值间的关系式.由λ,N可导出fi与化合物半导体中离子射程参数间的关系式.应用上述一些关系式结合闪锌矿和纤锌矿结构特性,可以很好地解释两种结构的偏离系数γ(即化合物半导体中实际电子阻止本领对Bragg电子阻止本领的偏离系数)间互成倒数和压电系数epol的符号相反的原因.因此从C/Eh,γ,epol,对fi三曲线转折点完全一致,可以清晰地看出半导体化合物的价键和晶体结构特性决定了它的一系列物理、化学特性.
超导金属玻璃Zr78Co22的结晶化动力学研究
刘治国, 朱育平, 陈光慧, 陈涌, 张其瑞, 周先意
1989, 38 (6): 931-937. doi: 10.7498/aps.38.931
摘要 +
综合利用x射线小角散射、广角衍射、场离子显微镜等测量,并结合超导临界温度和显微硬度的观测,研究了金属玻璃Zr78Co22的结构及其结构弛豫和结晶化过程.结果表明,淬态金属玻璃Zr78Co22中存在明显的相分离,其中一个相的组分似乎趋向于纯Zr,另一相的组分则与ZO4Co接近.在结构弛豫过程中,主要是拓扑短程序发生了变化,它受成核长大机理支配.当核的数量足够多时,两相均匀一致地长大.
圆对称环域Josephson结中准磁通量子激发对外磁场的依赖关系
沈亚菲, 姚希贤, 徐昆明
1989, 38 (6): 938-946. doi: 10.7498/aps.38.938
摘要 +
本文研究了在外磁场中圆对称环域Josephson结的环形准磁通量子运动.准磁通量子的激发对外磁场的依赖关系与结的几何尺寸有关.对结宽度αγ0-γ0=5λJ的环域结,外磁场使准磁通量子的寿命增加;对αγ0-γ0=10λJ的环域结,外磁场除了产生上述效应外,还影响准磁通量子运动的细节.外磁场还使第一零场台阶向低驱动电流方向扩展.无疑地,这些变化是与外磁场在结中的不均匀分布密切相关.本文同时讨论了可调Josephson振荡器的一个合理方案.
几何尺寸对圆对称环域Josephson结的准通量子激发的影响
沈亚菲, 姚希贤, 徐昆明
1989, 38 (6): 947-955. doi: 10.7498/aps.38.947
摘要 +
本文研究几何尺寸对圆对称环域Josephson结的扰动SGE的环形准孤子波解的影响.数值计算结果表明,当圆对称环域结的内半径,r0=7.5λJ时,已出现对应于环域结准通量子激发的环形准孤子波解,同时在I-V特性曲线上出现第一零场台阶.零场台阶的范围剧烈地依赖于环域结的内半径r0和结宽度(αr0-r0);然而几何尺寸对环形准孤子波解特性的影响则比较复杂.
重Fermi子体系的自发磁矩和反常比热
毛向雷, 张裕恒
1989, 38 (6): 956-964. doi: 10.7498/aps.38.956
摘要 +
本文提出重Fermi子体系是一种局域的f电子可以变化的Kondo体系.理论得到在特定温区可以产生自发磁矩,且由f带离Fermi面的距离之不同而存在不同类型的自发磁矩效应.理论并给出由于局域f电子的变化导致重Fermi子体系比热与温度的反常关系.理论与六种重Fermi子材料比热的实验值符合得相当好.
SERS活性表面荧光增强或淬灭的机制研究
潘多海, 苗润才, 李秀英, 张鹏翔
1989, 38 (6): 965-972. doi: 10.7498/aps.38.965
摘要 +
利用银胶和银镜两种SERS活性表面,对吸附分子的荧光增强或淬灭机制进行了实验和理论研究.结果表明,荧光增强或淬灭主要取决于局域电磁场增强和分子到金属表面无辐射能量转移过程的竞争效应.当满足吸收共振增强和辐射共振增强时,荧光被增强,反之荧光被淬灭.荧光增强最大一般只为10—102倍,远小于喇曼截面的增强.
半平面对称非类光电磁场产生的半平面对称时空
李鉴增, 梁灿彬
1989, 38 (6): 973-980. doi: 10.7498/aps.38.973
摘要 +
本文通过严格求解Einatein-Maxwell场方程,找到了由半平面对称非类光电磁场产生的半平面对称静态通解,并证明此类时空只具有(?/?x)a,(?/?y)a和(?/?t)a三个Killing矢量场,本文还研究了时空奇异性,证明这类时空都是测地不完备的,且所有不完备测地线都对应着Scalar Polynomial曲率奇异性.
Si-W/Si/SiO2/Si(100)的横截面电子显微镜研究
卢江, 吴自勤
1989, 38 (6): 981-986. doi: 10.7498/aps.38.981
摘要 +
本文用横截面电子显微镜法分析了Si-W/Si/SiO2/Si(100)在440—1000℃退火后的晶化过程,以及各个界面的变化情况.发现Si-W合金膜中,WSi2并未优先在表面、界面处形成晶核.当退火温度不高于700℃时,反应在合金膜内发生,表面、界面起伏和缓.退火温度高达800—1000℃时,界面、表面出现原子扩散,造成剧烈的界面起伏;表面则出现小的热沟槽,Si/SiO2界面也出现高分辨电子显微镜才能观察到的起伏.表面、界面的原子迁移的动力来源于晶界与表面、界面张力.由于SiO2中Si—O键很稳定,不易发生Si和O在界面处的互扩散,所以Si/SiO2界面起伏很小.
Ce(Ⅳ)和Ce(Ⅲ)化合物系列的X射线光电子能谱研究
赵良仲
1989, 38 (6): 987-990. doi: 10.7498/aps.38.987
摘要 +
用XPS研究了标称四价铈盐系列:硫酸铈铵、硫酸铈、二苯基羟乙酸铈、碘酸铈、过氧化铈、二氧化铈以及三价铈盐系列:草酸亚铈、硫酸亚铈、二苯基羟乙酸亚铈、碘酸亚铈和氯化亚铈.结果表明,上述标称四价铈盐都属于混合价化合物,其Ce3d电子能谱呈现Ce4+和Ce3+的二组谱线结构的混合.在真空中加热后CeO2的Ols电子能谱有两个氧峰,这说明 Ce(4f0)O(2pπ)←→Ce(4f1)O(2pn-1) 类型价态波动的可能性较大.三价铈盐的3d谱线的低结合能端约3.5—4eV处则存在摔落伴峰.
样品表面层有微观应变梯度时Warren-Averbach方法的修正
杨柳, 姚鸿年
1989, 38 (6): 991-994. doi: 10.7498/aps.38.991
摘要 +
本文讨论了样品表面层有微观应变梯度时X射线衍射线形分析的方法.设样品表面层微观应变随深度t的变化满足关系式L2>=∑am(L)tm,从而改进了Warren-Averbacb方法,使之可以应用到表面层存在微观应变梯度的情形.若L2>=a0(L)+a1(L)t,则分析二种波长不同的X射线同一衍射方向的衍射线形,可以得到微观应变随深度的变化规律.
Pd40.5Ni40.5P19合金的无容器凝固及其大块金属玻璃的形成
王文魁, 秦志成, 许应凡, 孙帼显, 徐小平, 白海洋, 金作文, 刘培铭, 陈佳圭
1989, 38 (6): 995-997. doi: 10.7498/aps.38.995
摘要 +
熔态Pd40.5Ni40.5P19,合金在1.2落管中被分散成液滴,并在自由下落过程中凝固.由于实验是在纯净的氦气氛下的无容器环境中进行,因而消除了由于表面氧化层的存在以及由于液态合金与容器壁的接触所造成的非均匀成核,得到了迄今尺寸最大的直径2mm的规则金属玻璃球体.
Al-Mn合金中Ⅰ相电子衍射图指标化
边为民
1989, 38 (6): 998-1004. doi: 10.7498/aps.38.998
摘要 +
本文以正12面体为几何模型,用投影作图结合晶体衍射几何,尝试用三指数对Al-Mn合金中I相的2次、3次、5次旋转轴电子衍射图进行指标化,得到较有意义的初步结果.
玻色型元激发对玻璃低温热学性质的影响
王国梁
1989, 38 (6): 1005-1011. doi: 10.7498/aps.38.1005
摘要 +
本文提出唯象的玻色型元激发模型,成功地解释低温下(<1K)玻璃的某些反常热力学行为:比热-温度的非线性关系,声速与温度的InT规律,并预测热膨胀系数仍保持为负值.
二维电子气的关联函数
熊小明
1989, 38 (6): 1012-1015. doi: 10.7498/aps.38.1012
摘要 +
本文在少粒子体系波函数数值解的基础上讨论了强磁场中二维电子气的二体关联函数.在数值计算的意义上给出了有限集团体系二体关联函数的计算公式.
YBa2Cu3O7超导管内磁场与外磁场的关系
柴璋, 李碧钦, 徐凤枝, 杨沛然, 陈烈, 陈肖兰
1989, 38 (6): 1016-1020. doi: 10.7498/aps.38.1016
摘要 +
本文报道了当外磁场He较低时(Herm,其中Hrm是超导管的最大捕获磁场),超导管的内磁场Hi与时间及外磁场的关系可表示为H0+B0(lnt+1-exp(-t/τ)),式中B0Int与磁通蠕动有关,Bc(1-exp(-t/τ))与外磁场引起的磁通扰动有关。扰动随时间很快衰减.H0,B0及1/τ随外磁场增加,在He>Hrm时,这几个量增加较大。当直流外磁场Herm时,超导管可将其完全屏蔽,对交流场不能完全屏蔽,但其屏蔽效果仍优于最好的金属屏蔽筒。
PrBa2Cu3O7-δ的制备和电子结构
季明荣, 王顺喜, 何振辉, 张其瑞, 赵慧卿, 钱逸泰, 陈祖耀
1989, 38 (6): 1021-1025. doi: 10.7498/aps.38.1021
摘要 +
采用固相反应法制备了正交单相PrBa2Cu3O7-δ样品.运用标准直流四引线法测量了该样品的电阻,发现它随温度的变化呈半导体行为.通过XPS测量表明,样品中明显合有Pr4+.最后从能带结构讨论了PtBa2Cu307-δ不超导的原因.
(Bi,Pb)4Ca3Sr3Cu4Oy系统的超导电性与相结构的关联
徐成, 夏健生, 曹烈兆, 王顺喜, 张其瑞, 陈健, 陈祖耀
1989, 38 (6): 1026-1029. doi: 10.7498/aps.38.1026
摘要 +
本文研究了两组单相样品Bi,PbCa3Sr3Cu4Oy和Bi4Ca3sr3Cu4Oy的物相与超导电性之间的关系.发现两组样品同属4334相材料,但它们的超导电性存在很大差异.引起这种差别的原因可能来自于晶胞内部的原子排列,氧缺位的数目及其分布,以及电子结构等精细结构的不同.
质子交换LiNbO3晶体的光谱特性与抗光折变机理的研究
张春平, 商美茹, 张光寅, 吴仲康, 温金珂, 魏江南
1989, 38 (6): 1036-1040. doi: 10.7498/aps.38.1036
摘要 +
测量了质子交换LiNbO3,波导层的红外光谱和光电导.实验结果表明,它们抗光折变能力的提高所造成的是其光电导比纯LiNbO3,晶体高5—10倍.
利用SERS效应研究表面吸附动力学过程
潘多海, 张鹏翔, 傅石友
1989, 38 (6): 010300. doi: 10.7498/aps.38.10300
摘要 +
本文提出了利用表面增强喇曼散射(SERS)效应研究表面吸附动力学过程的设想.基于此设想,我们对固-液界面吸附动力学进行了理论探讨,讨论了SERS信号强度随时间的依赖性,从而得到有关表面吸附动力学参量,并利用银胶体系对对氨基苯甲酸的吸附动态过程进行初步实验研究.结果表明,利用SERS效应对表面吸附动力学、尤其是微量吸附动力学的研究是非常有效的.