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Vol. 45, No. 6 (1996)

1996年03月20日
总论
总论
唯象论的经典领域
唯象论的经典领域
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
物理学交叉学科及有关科学技术领域
物理学交叉学科及有关科学技术领域
领域
总论
非零几何位相存在的条件及其计算公式
李春芳, 郭光灿
1996, 45 (6): 897-903. doi: 10.7498/aps.45.897
摘要 +
给出了一个量子Hamiltonian系统存在非零绝热几何位相的必要条件:不同时刻的Hamiltonian量不可对易。我们指出,约束条件=0唯一地确定了归一化本征态矢|n′(t)>在不同时刻的位相关系,并且在此基础上讨论了非零绝热几何位相存在的充分必要条件:当=0时,|n′(T)>≠|n′(0)>;给出了计算绝热几何位相的普遍的时间积分公式。作为该公式的应用,计算了Solem和Biedenham讨论过的自旋1/2系统的绝热几何位相,并且指出,Solem和Biedenham所遇到的问题源于本征态矢在参数空间中的多值性。
动力系统的时间序列重构分析
杨志安, 陈式刚, 王光瑞
1996, 45 (6): 904-911. doi: 10.7498/aps.45.904
摘要 +
利用延迟重构变换的雅可比行列式,分析了常微方程系统重构的拓扑性质.指出重构的嵌入性质除与重构维数有关之外,还依赖于延迟时间的选择,依赖于重构变量本身的条件稳定性质,利用条件Lyapunov指数分析了重构变量本身对重构的影响。提出了从时间序列计算雅可比行列式的方法,并以R?ssler系统为例进行了讨论。
量子不变量理论与离子在联合量子阱中的运动
高孝纯, 高隽, 符建
1996, 45 (6): 912-923. doi: 10.7498/aps.45.912
摘要 +
运用推广了的量子不变量理论研究时间演化算符的对角化问题,证明了时间演化算符的对角化与相因子之间存在着紧密的联系。作为一个例子,研究了离子在联合量子阱中的量子运动及其经典对应,并讨论了离子运动的稳定性。
唯象论的经典领域
高功率强流密度低发射度高亮度赝火花电子束产生
王之江, 张立芬, 陆载通, 黄羽, 王明常, 朱俊彪
1996, 45 (6): 924-928. doi: 10.7498/aps.45.924
摘要 +
由修改了的脉冲线加速器驱动的、高功率(200kV)、高电流密度、低发射度、高亮度赝火花放电电子束在15pa氮气中产生。束流强度2.2kA,脉宽400ns,束径1mm的电子束从阳极口射出,可在中性氮电离通道中传输20cm。在阳极下游5cm处,电子束相继打穿紧密粘贴在一起的酸敏纸和0.05mm厚的铜箔,分别留下0.6mm和0.3mm的穿孔。依据箍缩平衡条件算出该处的高能电子束的归一化发射度和亮度分别是23πmm mrad和8×1010A/(m2rad2)。对同一酸敏纸连续轰击10次给出1.6mm穿孔表明它具有好的重复性。观察工作60枪后的放电室发现,各种电极和绝缘子表面几乎未见任何破坏性烧蚀痕迹。实验证明,赝火花电子束的束质量比冷阴极电子束的束质量要好得多。
半导体超晶格子带间跃迁的光学双稳
赵国忠, 潘少华
1996, 45 (6): 929-939. doi: 10.7498/aps.45.929
摘要 +
运用Kronig-Penney(KP)模型的新形式,研究半导体超晶格中子带间跃迁的光学双稳特性。由二子能带模型密度矩阵方法,导出了子带间光跃迁的Maxwell-Bloch(MB)方程。从MB方程的定态解出发,得到了环形腔中超晶格子带间跃迁的光学双稳态方程,进而讨论了这种光学双稳的特点以及实现的条件。
外加电场对掺杂KNSBN晶体空间电荷场的影响
祝桂芝, 孙万钧, 周忠祥, 姜永远, 李焱, 许克彬
1996, 45 (6): 940-945. doi: 10.7498/aps.45.940
摘要 +
利用掺铈KNSBN晶体,在633nm下观察和测试了外加电场对晶体内部空间电荷场的基频和高阶分量的记录和擦除特性的影响,并对所得实验结果进行了分析。
原子偶极矩的高阶压缩
董传华
1996, 45 (6): 946-952. doi: 10.7498/aps.45.946
摘要 +
由高阶测不准关系给出了物理量的高阶基本量子涨落,并由此定义了原子偶极矩的高阶压缩。以光场初态是迭加态的双光子J-C模型为例进行了讨论。
磁约束放电的电离特性研究
李军, 陈清明, 李再光
1996, 45 (6): 953-959. doi: 10.7498/aps.45.953
摘要 +
应用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟研究了磁约束Ar放电中的电离,考察了30pd—4kPa气压范围内横向磁场对电离的影响,得到了磁场作用的有效气压范围(低于600Pa)及最佳磁场值的概念。通过分析,对于磁约束放电方式有了进一步的认识,并对这种放电方式在一般离子激光器及溅射型金属激光器中的应用进行了讨论。
掺铒光纤激光器的自持脉冲
孙军强, 黄德修, 李再光
1996, 45 (6): 960-965. doi: 10.7498/aps.45.960
摘要 +
提出一种结构新颖且简单的环形掺铒光纤激光器,在较低的抽运参数条件下观察到了自持脉冲。就抽运参数、光纤环中单模光纤长度对输出激光脉冲特性的影响等进行了实验研究。结果表明,通过合适地调节激光器的有关参数可以实现对输出激光脉冲特性的控制。
BR-PVA固体膜在四波混频相干场中的光栅特性和位相共轭波的暂态行为
汤国庆, 岳增山, 张桂兰, 陈文驹
1996, 45 (6): 966-976. doi: 10.7498/aps.45.966
摘要 +
利用Ar离子激光简并四波混频(DFWM)技术,对细菌视紫质(BR)-聚乙烯醇(PVA)固体膜的位相共轭波特性进行了理论和实验研究。采用BR光循环的双态模型和粒子数速率方程,以及全息光栅理论描述了该体系的PC波的衍射效率、时间响应和饱和特性,给出了相应的表达式。讨论了该体系在DFWM场中的光栅机制和上述特性对于输入波的偏振态,强度和强度比,到达样品的时间和形成的初始浓度光栅等参数的依赖关系。实验结果与理论分析相符。
凝聚物质:结构、热学和力学性质
一种去除小角散射中狭缝污染的矩阵方法
贺健, 杨同华
1996, 45 (6): 977-984. doi: 10.7498/aps.45.977
摘要 +
对于采用狭缝准直系统的小角散射谱仪,由此产生的散射强度曲线畸变污染必须予以扣除。在分割分布函数法的基础上,发展了一种去污染矩阵方法;在特定条件下,用简单的线性运算取代了常规的求解积分方程方法;实际使用效果良好。涉及矩阵运算和小角散射实验测量的特殊之处也进行了详细讨论。
用低能电子衍射研究氢在Si(100)表面吸附引起的相变
胡晓明, 林彰达
1996, 45 (6): 985-989. doi: 10.7498/aps.45.985
摘要 +
描述了用低能电子衍射(LEED)研究不同温度下在Si(100)-c(8×8)表面吸氢引起的一系列相变过程。实验发现:在液氮温度下,在Si(100)-c(8×8)表面连续吸氢将引起表面经Si(100)-(4×1)-H向(2×1)-H最终向(1×1)-H转变;而在从700℃到室温间的不同温度下饱和吸氢,实验中观察到:Si(100)-c(8×8)表面将先转变至Si(100)-c(4×4)-H,然后至(2×1)-最终至(1×1)-H。
机械合金化Fe-B合金的M?ssbauer谱研究
白魁昌, 苏雷, 程力智, 冯威, 何开元
1996, 45 (6): 990-994. doi: 10.7498/aps.45.990
摘要 +
用M?ssbauer谱分析方法研究了配料原子比为Fe70B30,Fe55B45和Fe30B70各样品经机械合金化所形成的合金相的结构特点及其非晶相在退火过程中的转变。揭示出此类非晶相与相应的Fe-B化合物之间存在一定程度的联系。
对单晶硅里双碳中心经退火后的光谱研究
亓文杰, 郭达勤
1996, 45 (6): 995-1002. doi: 10.7498/aps.45.995
摘要 +
对区熔和直拉单晶硅中双碳中心的热退火行为进行研究,并观测到新的硅光致发光谱线。这些谱线与硅中的碳、氧等点缺陷有关。实验已发现,双碳中心化学键断裂不是双碳中心退化的唯一原因,其他缺陷也会产生影响。我们认为双碳中心位于951.16(7671),952.98(7686),956.91meV(7717cm-1的子带谱线是由于间隙硅原子而不是由空位造成的。
纳米材料SnO2表面声子模的红外光谱研究
余保龙, 张桂兰, 汤国庆, 吴晓春, 陈文驹
1996, 45 (6): 1003-1009. doi: 10.7498/aps.45.1003
摘要 +
利用红外光谱法研究了球形SnO2纳米微粒的表面声子模特性,在实验上观察到了全部Frohlich模,并与理论计算结果进行了比较,讨论了空间量子限域效应对SnO2纳米微粒红外光谱特性的影响。
自由衰减法测量线性内耗的准确公式
朱贤方, 水嘉鹏
1996, 45 (6): 1010-1015. doi: 10.7498/aps.45.1010
摘要 +
推导出了自由衰减系统线性内耗准确计算公式,并讨论了原有的自由衰减系统线性内耗近似计算公式应用范围。文章最后用准确公式和近似公式分别对有关实验结果进行了计算,并对计算结果进行了比较、分析与讨论。
位错芯区扩散引起的非线性滞弹性内耗峰
葛庭燧
1996, 45 (6): 1016-1025. doi: 10.7498/aps.45.1016
摘要 +
若干年来,我们对于出现在Al-Cu和Al-Mg系中的表现正常和反常振幅效应的坐落在室温附近的内耗峰进行了系统研究,测得的激活能接近于溶质原子在位错管道中扩散的激活能,从而认为内耗峰的基本过程是溶质原子在隹错芯内的扩散,并且提出了根据位错弯结模型的物理图像。在70年代,Windler-Gniewek等根据弦模型对于位错芯内的扩散进行了理论计算,推导出描述内耗行为的数学表达式与我们的实验结果有许多相似之处。本文对于弦模型和弯结模型进行了对比,分析了位错芯内的纵向扩散和横向扩散所引起的内耗的非线性表现以及内耗峰温和峰高随着应变振幅和测量温度而变化的情况,进一步了我们发现的室温非线性内耗峰(非线性滞弹性内耗)是由于溶质原子在位错芯内扩散所引起的。
弛豫型铁电体铌镁酸铅陶瓷的玻璃化行为研究
程忠阳, 姚熹, 张良莹
1996, 45 (6): 1026-1032. doi: 10.7498/aps.45.1026
摘要 +
钛酸铅与铌镁酸铅组成比为1:9的固溶体陶瓷是典型的弛豫型铁电体,其介电行为与偶极玻璃的介电行为极为相似,并已将玻璃学中的Vogel-Fulcher关系用于处理其介电常数峰值温度与频率的关系。本文测定了其介电行为随温度的变化,对其微观局域极化行为进行了分析,讨论了其局域极化的产生、增大及冻结过程,研究了弛豫型铁电体与Debye介质、玻璃体的关系和区别。在此基础上,提出了一个更合理的函数关系式,用以表征其介电常数峰值温度与频率的关系,并得出其介电弛豫激活能为0.037eV。实际应用表明,对于弛豫型铁电体,该函数关系较原有Vogel-Fulcher关系更有效。
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
K0.3MoO3和Tl0.3MoO3派尔斯相变临界行为的比热研究
秦晓岿, 陈鸿, 石兢, 田德诚, 田明亮
1996, 45 (6): 1033-1038. doi: 10.7498/aps.45.1033
摘要 +
采用连续绝热加热法测量了K0.3MoO3和Tl0.3MoO3在100—220K温度范围内的比热。发现K0.3MoO3和Tl0.3MoO3分别在177.5K和172.3K发生派尔斯相变。对派尔斯相变附近比热临界行为的研究表明,K0.3MoO3和Tl0.3MoO3的临界区域宽度分别为6K和8K,临界行为属于三维XY模型普适类。
导电箔对于相对论环形束的约束作用分析及其对束流群聚过程影响的初步实验结果
王平山, 黄华, 陈天才, 夏连胜, 陶祖聪
1996, 45 (6): 1039-1045. doi: 10.7498/aps.45.1039
摘要 +
分析导电箔上的镜像电荷对环形束的约束作用,给出了可用于设计选择聚焦环形束的导电箔几何尺寸的计算结果。利用已有的X波段相对论速调管(RKA)进行了初步的镜像电荷聚焦RKA的实验。虽然实验中的导电箔对电子束的通过率只有0.88,但结果表明导电箔对RKA的束流有一定聚焦作用,不影响束流群聚过程。
金红石相纳米块材TiO2的介电特性
张鸿飞, 汪良主, 张立德, 吴希俊
1996, 45 (6): 1046-1050. doi: 10.7498/aps.45.1046
摘要 +
研究了不同制备压力下成型的以金红石相为主的纳米二氧化钛介电常数的频率谱和温度谱。在频率谱上发现,当频率ω<0.1kHz时,随着测量频率的下降,介电常数迅速升高,低频下的介电常数比高频区的介电常数高1—2个数量级。并且随着样品加压压力的提高,介电常数升高,在与之相对应的介电损耗谱上,随着样品加压压力的提高,损耗值下降,损耗峰向低频区位移。对1.0GPa压力下成型的样品,其介电常数随测量温度的升高,分别在50℃和300℃出现两个峰值。经分析得出,影响金红石相纳米二氧化钛介电行为的微观机制主要为晶粒内部的电子松弛极化和界面中的电偶极矩的转向极化,50℃峰对应于电于松弛极化,而300℃峰则对应于电偶极矩的转向极化。
正入射时双轴晶体中偏振光出射点随晶体取向而变化的轨迹
袁林
1996, 45 (6): 1051-1058. doi: 10.7498/aps.45.1051
摘要 +
单色光波正入射到任意取向的双轴晶体上的情况,求得了双轴晶体中偏振光的传播方向及相应入射分量的折反系数的计算公式,并得出了偏振光的振动方向恒在折射面内、两折射面恒正交的重要结论。最后就NaNO2晶体的相应计算数据,画出晶体中偏振光出射点随晶体取向而变化的轨迹图及反射系数变化图予以讨论。这些结果为应用新的方法测量双轴晶体光学参量提供了可能性。
BaTiO3和Ce:BaTiO3晶体极性声子和电磁激元的喇曼散射研究
曾令祉, 王荣平, 蒋毅坚, 朱镛, 刘玉龙
1996, 45 (6): 1059-1067. doi: 10.7498/aps.45.1059
摘要 +
从声子-电磁激元频率色散关系的普遍公式出发,推导出了单轴晶体的Merten方程和电磁激元的频率色散关系。测量了BaTiO3和Ce:BaTiO3晶体的简正模和斜声子的喇曼散射谱,并根据Merten方程,拟合出了斜声子的方向色散曲线;记录了A1类电磁激元在不同波矢值下的喇曼谱,观察到其频率色散现象.根据以上结果,对A1(TO)模喇曼谱中两个宽的非对称峰的归属和BaTiO3晶体的结构相变机制进行了讨论;计算出了这两种晶体的受夹介电常数;分析了掺Ce对BaTiO3晶体结构的影响。
物理学交叉学科及有关科学技术领域
CN薄膜结构特性的研究
冯嘉猷, 龙春平, 张芳伟, 郑毅, 范玉殿
1996, 45 (6): 1068-1072. doi: 10.7498/aps.45.1068
摘要 +
利用离化团束(ICB)方法在Si(111)衬底上生长了CN薄膜。X光衍射(XRD)分析表明薄膜呈β-C3N4晶态结构,X射线光电子能谱(XPS)测定薄膜含N量为20%,并且观察到C1s和N1s芯能级谱中存在双峰。红外吸收光谱呈现C—N和C≡N的吸收峰。高能反射式电子衍射(RHEED)也证实薄膜中存在晶态物质。薄膜的努氏显微硬度值达到6200kgf·mm-2。