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Vol. 45, No. 10 (1996)

1996年05月20日
基本粒子物理学与场
基本粒子物理学与场
原子和分子物理学
原子和分子物理学
唯象论的经典领域
唯象论的经典领域
流体、等离子体和放电
流体、等离子体和放电
凝聚物质:结构、热学和力学性质
凝聚物质:结构、热学和力学性质
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
领域
基本粒子物理学与场
奇异拉氏量系统的整体量子正则对称性质
李子平
1996, 45 (10): 1601-1608. doi: 10.7498/aps.45.1601
摘要 +
从奇异拉氏量系统相空间路径积分的量子化形式出发,导出了系统在增广相空间整体变换下的广义正则Ward恒等式和量子水平的守恒荷,一般这些守恒荷有别于经典Noether荷.给出了在杨-Mils场论中的应用,找到了新守恒荷
原子和分子物理学
类铜Au50+精细结构能级和光谱跃迁的相对论多组态计算
谭明亮, 朱正和, 赵永宽, 陈晓峰
1996, 45 (10): 1609-1614. doi: 10.7498/aps.45.1609
摘要 +
用相对论多组态方法计算了类铜离子Au50+的精细结构能级和光谱跃迁参数,所得结果很接近实验值.通过对组态选取、有限核模型、Breit修正和量子电动力学(QED)效应的分析,指出该体系中存在更为明显的QED效应,使4s—4p跃迁波长的计算精度有了很大的提高
MPS结构中的光生伏特现象
王燕, 云峰, 廖显伯, 孔光临
1996, 45 (10): 1615-1621. doi: 10.7498/aps.45.1615
摘要 +
报道了金属/多孔硅/单晶硅结构(MPS)中光生伏特效应研究的最新结果,给出了该结构的光谱响应曲线,发现该结构在1100—350nm波长范围具有明显的光谱响应.还测量了开路电压随温度、光照波长及光照强度的变化关系,发现开路电压随温度的降低近似线性增加,其温度系数对于金/多孔硅结构约为2.0mV/K,对于铝/多孔硅结构约为2.8mV/K,与单晶硅及非晶硅太阳电池的温度系数相近,但MPS结构的开路电压随光强的增加不满足对数关系.结果表明,在MPS结构中金属/多孔硅肖特基结对光生伏特效应起了主要作用,而多孔硅/单晶硅异质结的作用是与此相反的
铯饱和吸收光谱随抽运光强度的变化
甘建华, 陈徐宗, 李义民, 吉望西, 华景山, 姚继良, 杨东海, 王义遒
1996, 45 (10): 1622-1628. doi: 10.7498/aps.45.1622
摘要 +
研究了铯饱和吸收光谱随抽运光强度变化的情况,特别是62S1/2F=4→62P3/2F′=5的谱线的变化行为.在线偏振光抽运、线偏振光检测的情况下,计入所有相关的Zeeman子能级之间的跃迁,考虑光抽运与饱和效应的共同作用,运用Runge-Kuta法则求解粒子数方程,计算得出的饱和吸收谱与实验结果符合得较好.还给出了较直观的物理解释
双原子分子在强红外激光场中的多光子解离理论
马杰, 关大任, 丁世良
1996, 45 (10): 1629-1635. doi: 10.7498/aps.45.1629
摘要 +
研究双原子分子的红外多光子解离,外场与分子的相互作用采用偶极近似,由Close-Coupling方法,可将体系的Schr?dinger方程转化为一个矩阵方程,其中的系数矩阵具有时间周期性.因此,能够应用Floquet理论非常有效地减少计算工作量而得到方程的解.为了给出数字结果,详细计算了HF分子的多光子解离,所用红外激光场的强度为1.25×1012W/cm2.
高电荷态N4+与Na原子碰撞过程中靶原子激发截面的测量
王友德, 杨治虎, 马新文, 刘惠萍, 赵孟春, 周嗣信, 刘占稳, 张文, 张雪珍, 郭晓虹, 潘广炎, 杨锋, 李大万
1996, 45 (10): 1636-1640. doi: 10.7498/aps.45.1636
摘要 +
测量了高电荷态N4+与Na原子碰撞中靶原子的发射截面和激发截面,发现NaI(3p→3s)谱线的激发截面很大,约为10-15cm2.实验给出了发射截面和激发截面数据,并进行了定性的讨论
电子与类锂离子碰撞激发截面和速率系数
方泉玉, 蔡蔚, 沈智军, 邹宇, 李萍, 徐元光
1996, 45 (10): 1641-1646. doi: 10.7498/aps.45.1641
摘要 +
用自编的扭曲波程序ACDW(9)和拟合程序FIT(9),计算了一系列类锂离子的碰撞激发过程.找出了约化碰撞强度Ωred是约化电子能量εred的慢变函数,约化速率系数因子γred是约化电子温度Tred的慢变函数.对某种离子的一个激发过程,可用10个参数描述,由这10个参数可以得到任意电子能量下的碰撞强度和激发截面,以及任意温度下的速率系数
唯象论的经典领域
产生多焦环的衍射相位元件设计的新方法
张国庆, 顾本源, 杨国桢
1996, 45 (10): 1647-1654. doi: 10.7498/aps.45.1647
摘要 +
基于光学变换的一般理论,提出了一种产生多焦环的衍射相位元件的新设计方法,焦环的数目、位置和焦环的宽度可以任意设定.在高斯型激光束照明下进行模拟设计,并讨论了相位量化对结果的影响.理论计算表明,新的设计方法可有效地用于衍射光学元件的设计
热释电效应对光折变全息光栅读出的影响
佘卫龙, 余振新, 雷德铭
1996, 45 (10): 1655-1659. doi: 10.7498/aps.45.1655
摘要 +
先用两束0.27mW的632.8nmHe-Ne激光在掺Mn的KNSBN晶体中记录光折变全息光栅,再用波长为621.8nm的准连续染料激光读出,观察到衍射光信号有一个从初始最大值衰减到稳定最小值的暂态过程.初始值对稳定值的比可达7.5以上.这一现象可用热释电效应的影响进行解释
光折变振荡器中的模式巡游现象
谭维翰, 庄军
1996, 45 (10): 1660-1670. doi: 10.7498/aps.45.1660
摘要 +
在弱场条件下,给出了单向环形光折变振荡器的多模振荡方程.当模式处于非简并状态时,该方程可进一步化为Lotka-Voltera方程,从而反映出模式间的竞争现象;而当这些模式处于简并或准简并状态时,通过数值模拟发现由于模式间的相互作用加强,一定条件下引起了时空不稳定行为,例如横模间的周期巡游现象
C60溶液中的暗空间光孤子及其诱导的柔性光波导
李淳飞, 洪涛
1996, 45 (10): 1671-1676. doi: 10.7498/aps.45.1671
摘要 +
利用Ar+激光在C60甲苯溶液中产生的自散焦效应观察到暗空间光孤子以及由它诱导出的柔性光波导现象.通过对非线性薛定谔方程的数值计算,模拟了暗空间孤子的形成过程,获得与实验相符的结果
流体、等离子体和放电
辐射烧蚀的自调制准定态模型
张钧, 裴文兵, 古培俊, 隋成之, 常铁强
1996, 45 (10): 1677-1687. doi: 10.7498/aps.45.1677
摘要 +
根据数值模拟的物理图像建立了辐射烧蚀的自调制准定态模型,不求助于复杂的计算机模拟而定量预言X射线辐射的各种烧蚀参量,诸如烧蚀深度、烧蚀压等与辐射温度、能量、脉冲宽度的定标规律.给出了ICF感兴趣的几种材料的计算结果,得到的定标关系形式简单,易于掌握,对于靶设计和实验结果的分析有重要意义
三倍频激光等离子体X射线转换研究
马洪良, 孙可煦, 易荣清, 崔延莉, 唐道源, 郑志坚
1996, 45 (10): 1688-1693. doi: 10.7498/aps.45.1688
摘要 +
利用“星光Ⅱ”高功率激光装置三倍频激光(波长0.35μm,能量5—90J,焦斑直径约200μm,脉冲宽度400—800ps)辐照多种材料(C,Al,Cu,Au)靶,对于不同激光功率密度,研究软X射线转换和发射能谱.结合0.35μm激光辐照Al靶的质量烧蚀率和等离子体喷射速度与激光功率密度的定标关系进行数值模拟,对于激光功率在1013—1015W/cm2理论模拟结果与实验结果符合得很好
CT-6B托卡马克等离子体密度涨落的测量
董丽芳, 王龙, 李赞良
1996, 45 (10): 1694-1703. doi: 10.7498/aps.45.1694
摘要 +
采用光学多道探测系统,观测了CT-6B托卡马克等离子体密度涨落的幅度、频率特性和相关性以及它们的空间分布.结果表明:等离子体密度涨落的幅度为10%—90%,边缘区的涨落幅度高,中心区的涨落幅度低;无论边缘区还是中心区的功率谱均为连续谱;并发现边缘区的涨落具有时断时续的局部相关结构,每次相关持续的时间为0.2—0.5ms,空间尺度为0.5—1cm.
凝聚物质:结构、热学和力学性质
原子吸收限附近Bragg情况的衍射波和透射波的观测
周圣明, 赵宗彦, 戚泽明, 徐章程, 中岛哲夫, 深町共荣, 根岸利一郎, 吉沢正美
1996, 45 (10): 1704-1708. doi: 10.7498/aps.45.1704
摘要 +
在Ga的K吸收限附近的强反常散射条件下,测定了GaAs(600)对称Bragg情况的衍射波和透射波的摇摆曲线,并将其和X射线衍射动力学理论的相应计算结果作了比较,指出了原子吸收限附近Bragg情况的透射波在研究反常散射中的应用价值
双势垒超晶格结构的同步辐射及X射线双晶衍射研究
王玉田, 庄岩, 江德生, 杨小平, 姜晓明, 武家杨, 修立松, 郑文莉
1996, 45 (10): 1709-1716. doi: 10.7498/aps.45.1709
摘要 +
利用高精度的X射线双晶衍射和同步辐射散射对可用于半导体红外探测器的双势垒超晶格材料进行了研究,并运用X射线衍射动力学理论进行模拟计算,得到了与实验结果符合得很好的理论曲线.同时发现包络函数节点处的卫星峰对结构参数的变化极为灵敏.以此进行模拟计算,可准确地确定出样品的结构参数,厚度误差范围为±0.1nm.并利用X射线衍射运动学理论对实验中观测到的卫星峰调制现象给予了解释
一维体系的电声子相互作用和声子激发
王连涛, 吴长勤
1996, 45 (10): 1717-1723. doi: 10.7498/aps.45.1717
摘要 +
通过一维金属卤素络合物模型和一维分子晶体模型研究了一维体系的电声子相互作用和声子激发.给出了在绝热近似下重整化的声子色散关系.结果表明:(1)两个模型中电声子相互作用不同,导致前者声频声子重整化可略而后者重整化修正明显;(2)与高分子材料的Su-Schriefer-Heeger模型不同,两个模型的声子谱均无能隙
非晶调制多层膜Nb/Si中的互扩散研究
张明, 于文, 张君, 张远仪, 王文魁
1996, 45 (10): 1724-1728. doi: 10.7498/aps.45.1724
摘要 +
利用原位X射线衍射技术得到非晶调制多层膜Nb/Si中的互扩散系数与退火温度的关系,调制周期L=3.2nm的非晶调制多层膜是用粒子溅射方法制备的.温度范围为423—523K的有效互扩散系数通过原位测量多层膜的一级调制峰强度与退火温度之间的关系而得到.利用缺陷陷阱延迟扩散机制解释了所得到的扩散系数与退火温度的关系.建立了可以解释较小前置系数的模型
金属有机化学气相沉积法制备钛酸铅铁电薄膜
孙力, 陈延峰, 于涛, 闵乃本, 姜晓明, 修立松
1996, 45 (10): 1729-1736. doi: 10.7498/aps.45.1729
摘要 +
利用低压MOCVD工艺分别在(001)取向的LaAlO3,SrTiO3和重掺杂硅单晶衬底上制备PbTiO3铁电薄膜,并通过X射线衍射谱对薄膜的微结构进行分析.X射线θ-2θ扫描显示硅衬底上得到了PbTiO3多晶薄膜,另两种衬底上得到了择优取向的PbTiO3薄膜.LaAlO3衬底上的PbTiO3薄膜有a和c两个取向,也就是薄膜中存在着90°畴结构,而生长在SrTiO3衬底上的PbTiO3薄膜中只存在c方向的择优取向.由于薄膜的尺度效应,发现c轴晶格常数与块材相比均缩短.X射线的φ扫描验证了后两类薄膜的外延特性,利用同步辐射的高强度和高能量分辨率用摇摆曲线方法研究了这两种外延薄膜的品质,进一步证明了SrTiO3衬底上的PbTiO3薄膜的单畴特性.利用重掺杂的硅衬底作底电极,测量显示直接生长于硅衬底上的PbTiO3多晶薄膜具有良好的铁电性能
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
(Ba_(1-x)K_x)BiO_3电子结构与超导电性
沈耀文, 张志鹏, 陈龙海, 黄美纯
1996, 45 (10): 1737-1743. doi: 10.7498/aps.45.1737
摘要 +
用第一原理的LDF-LMTO-ASA超元胞法,模拟由X射线吸收谱精细结构测定的BaBiO3中,Bi有两种价态Bi3+和Bi5+及与之相应的两种不同键长的Bi—O八面体,以及K掺杂对晶体结构的影响.计算了Ba4Bi4O12,(Ba3K)Bi4O12,(BaK)Bi2O6,(BaK3)Bi4O12,K2Bi2O6(简记为(404),(314),(112),(134),(022))五种“样本”的电子结构.结果表明,(404)和(314)分别为Eg=1.6eV及Eg=1.5eV的半导体,其它“样本”为金属.总能的分析表明(134)是不稳定的,故溶解极限为x=0.5.以“取样”方式按伯努利分布确定任意组分各“样本”的概率,进而计算了(Ba1-xKx)BiO3电子结构随组分的变化.最后用逾渗模型说明了超导转变温度Tc在x=0.25附近的突变
[Fe/Cr]多层膜及掺入Si中介层后的层间耦合和磁电阻效应
胡永健, 彭初兵, 方瑞宜, 李文君, 戴道生
1996, 45 (10): 1744-1748. doi: 10.7498/aps.45.1744
摘要 +
用真空蒸镀方法制备了[Fe/Cr],[Fe/Cr/Si]和[Fe/Si]多层膜.研究了Cr层、Si层和Cr+Si层厚度变化对层间耦合和磁电阻的影响.Fe层厚为2nm,Cr层厚度变化存在耦合振荡和巨磁电阻及其振荡.磁电阻值为14.6%(4.2K).在Cr层中加入一半Si层或全部由Si层替代,振荡消失,磁电阻减小到千分之几.根据掺Si层后多层膜的电阻率变化,认为Si加入使非磁层中自由电子数减少,随之极化效应也变弱,导致振荡消失,磁电阻大为降低
Gd二元合金纳米固体的磁热熵特性
邵元智, 熊正烨, 张介立, 张进修
1996, 45 (10): 1749-1755. doi: 10.7498/aps.45.1749
摘要 +
考察了Gd的二元合金系列制备成纳米粉末后具有一些奇异特性:其居里温度降低,比热增大.部分纳米材料的磁热熵效应超过常规晶态材料,这对研制新型增强磁热熵效应的磁致冷工质材料具有重要意义
纳米Ge颗粒镶嵌薄膜的Raman散射光谱研究
何怡贞, 岳兰平
1996, 45 (10): 1756-1761. doi: 10.7498/aps.45.1756
摘要 +
研究了镶嵌在SiO2介质中的不同尺寸(4—16nm)纳米Ge颗粒的Raman散射谱特征,与大块标准Ge晶体的散射峰相比,观察到了理论预期的纳米半导体粒子的Raman散射峰的宽化和红移现象.采用声子限域模型较好地解释了实验结果.探讨了SiO2介质基体作用于镶嵌Ge粒子的压应力以及纳米Ge粒子的表面界面效应对Raman散射光谱的峰形、峰位变化所产生的影响
势垒区δ掺杂量子阱Ge0.3Si0.7/Si/Ge0.3Si0.7的子带间跃迁光吸收系数
徐至中
1996, 45 (10): 1762-1770. doi: 10.7498/aps.45.1762
摘要 +
采用包络函数方法对生长在Ge0.3Si0.7(001)衬底上势垒区δ掺杂量子阱Ge0.3Si0.7/Si/Ge0.3Si0.7的电子能带结构及子带间光吸收特性进行了自洽的计算.对光吸收系数与量子阱的阱宽、δ掺杂位置及δ掺杂密度间的变化关系进行了讨论.最后对由高浓度的二维电子气的退极化效应所引起的频率位移进行了研究
热灯丝CVD金刚石膜硼掺杂效应研究
廖克俊, 王万录, 张振刚, 吴彬
1996, 45 (10): 1771-1776. doi: 10.7498/aps.45.1771
摘要 +
利用Raman谱和X射线衍射微分析研究了金刚石膜硼掺杂效应.研究发现,在硼浓度较低时,金刚石膜中非晶碳(Sp2键合)含量减少,而随着硼浓度增加,金刚石膜的Raman特征峰(Sp3)向低频方向漂移,并且展宽和出现不对称.这是由于硼掺杂引起晶格变化及Fano互作用所致