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Vol. 46, No. 10 (1997)

1997年05月20日
总论
总论
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
物理学交叉学科及有关科学技术领域
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领域
总论
自对偶引力的局部对称性与约束
马永革, 梁灿彬
1997, 46 (10): 1873-1879. doi: 10.7498/aps.46.1873
摘要 +
在Ashtekar形式下,广义相对论的相空间被嵌入到复SU(2)Yang-Mils理论的相空间里.将一般场论中分析局部对称性与约束的方法推广到复的场论,从自对偶Palatini形式的位形空间构造出Ashtekar形式的相空间,进而讨论了位形空间上的局部对称性与相空间上的约束的关系.
布朗马达的定向输运模型
包景东, 吴锡真, 展永, 卓益忠
1997, 46 (10): 1880-1887. doi: 10.7498/aps.46.1880
摘要 +
将系统利用非平衡涨落能量做功,看作是布朗马达受到内外噪声作用的结果,并建立相应的含阻尼、双噪声的扩散模型.通过解析计算和数值模拟,在一维惯性锯齿势中,阐明了乘性噪声驱动布朗马达定向运动的机理,分析了黏滞阻力对定态流的影响.作为应用,解释了单个马达蛋白梯跳运动的实验现象.
原子和分子物理学
环境辐射对原子高激发能级Stark态寿命的影响
谢卫军, 张森, 方达渭
1997, 46 (10): 1888-1893. doi: 10.7498/aps.46.1888
摘要 +
在外电场中用激光两步激发使Na原子在待测Stark态(n=17,m=0)上实现布居.用延迟脉冲场电离方法测量了部分Stark态的寿命及环境黑体辐射对其实际寿命的影响,并与理论计算值作了比较.实验和计算表明:对n=17的Stark簇各能态,室温下环境黑体辐射引起的受激跃迁对其寿命的影响与自发辐射跃迁已达同一数量级.寿命越长的Stark态,黑体辐射的影响程度越大,这一因素连同Stark混合效应均使同一Stark簇内各能态实际寿命的差异变小.
氧在金属及其氧化物中的表面及扩散势垒的计算
龙德顺, 王炎森, 方渡飞, 汤家镛
1997, 46 (10): 1894-1900. doi: 10.7498/aps.46.1894
摘要 +
使用一种较简单的计算方法,研究了氧在简单金属及其氧化物中的表面穿透势垒及扩散势垒,发现表面势垒及扩散势垒值依赖于材料结构及弛豫能力.部分数据与现有的实验值作了比较,两者基本相符.
氩原子近LⅡ,Ⅲ边结构和振子强度密度
凤任飞, 武淑兰, 刘颖辉, 暨青, 徐克尊
1997, 46 (10): 1901-1905. doi: 10.7498/aps.46.1901
摘要 +
在入射电子能量2500eV,平均散射角为0°的条件下测量了氩原子内壳层2p电子激发和电离的高分辨电子能量损失谱,确定了分立态的有效量子数和电离边的能量.同时确定了两组分立跃迁和电离连续区的振子强度密度.
用局域模型研究分子局域模振动态的振转光谱
王效刚, 朱清时
1997, 46 (10): 1906-1916. doi: 10.7498/aps.46.1906
摘要 +
利用描述伸缩振动泛频态的两种模型———NMDD简正模型和HCAO局域模型的波函数的等价关系,发展了用局域模型波函数求振转参数有效值的方法,并用这个方法推出XHn型(n=2,3,4)分子局域模振动态的有效振转参数在局域模极限下满足改进的“α-关系”.
唯象论的经典领域
0.351μm激光辐照Au盘靶吸收、散射规律的实验研究
刘慎业, 滕浩, 丁永坤, 丁耀南, 苏春晓, 金根芝, 张海英, 陈玉婷, 郑志坚, 唐道源
1997, 46 (10): 1917-1925. doi: 10.7498/aps.46.1917
摘要 +
在“星光Ⅱ”激光装置上,利用80只分立式探测器研究了约0.8ns,0.351μm激光辐照Au盘靶的吸收、散射.结果表明,强度约为5×1014W/cm2的激光以10°角入射,吸收可达90%以上;但是,以45°角入射,吸收仅为75%左右,散射高达25%.散射主要来自未被等离子体充分吸收的激光在弯曲临界面上的反射,同时伴随少量受激布里渊散射.吸收的理论计算与实验结果进行了比较,两者符合较好.
两能级原子在压缩真空态光场中双光子过程的细致平衡和熵的演化
何林生, 冯勋立
1997, 46 (10): 1926-1931. doi: 10.7498/aps.46.1926
摘要 +
利用细致平衡原理和熵的演化,研究了与压缩真空态光场进行简并双光子耦合的两能级系统的稳定性.发现当压缩真空态光场的压缩参数较小时,系统是不稳定的;而当压缩真空态光场的压缩参数为实数并且很大时,系统达到一种远离平衡态的稳定状态.
远轴高斯波
曾小东, 梁昌洪, 安毓英
1997, 46 (10): 1932-1937. doi: 10.7498/aps.46.1932
摘要 +
基于严格求解Helmholtz方程的远场解,提出了一种描述远轴高斯光波传播的新方法.给出了高斯光波振幅、相位分布公式,讨论了光斑尺寸、发散角和能量守恒等关系.并指出任何高斯波的最大光束发散角为65.5°.
静态超高压大腔体中热流的计算机模拟(Ⅰ)——基本方程和数值求解方法
徐济安, 谢鸿森, 孙宗琦
1997, 46 (10): 1938-1945. doi: 10.7498/aps.46.1938
摘要 +
对六面顶静态超高压大腔体中传热问题采用二维柱对称近似,提供一种能在计算机上实现的求瞬态和稳态温度分布的数值计算方法.估计了误差,推导了静态温度分布的近似解析表达式.
流体、等离子体和放电
含等离子体柱的介质慢波波导中的注波互作用分析
吴坚强, 刘盛纲
1997, 46 (10): 1946-1952. doi: 10.7498/aps.46.1946
摘要 +
提出了一种新的注波互作用慢波系统——在部分填充介质的波导中放置一等离子体柱.利用线性自洽场理论,对这一新慢波系统中的相对论电子注与波的互作用进行了分析.具体针对薄环形相对论电子注包围等离子体柱和在等离子体柱内穿过慢波系统这两种情况,分别导出了决定注波互作用的色散方程.并对色散方程直接进行了数值求解,求得了系统的截止频率、工作频率和波增长率等.讨论了等离子体柱等有关参数对它们的影响.
凝聚物质:结构、热学和力学性质
ZnTe/GaSb结构的X射线三轴晶散射和晶体截断杆研究
李超荣
1997, 46 (10): 1953-1960. doi: 10.7498/aps.46.1953
摘要 +
用X射线三轴晶散射和晶体截断杆扫描研究了不同工艺条件下分子束外延生长的ZnTe/GaSb结构.X射线晶体截断扫描显示,从衬底表面清洁温度到生长温度退火过程中采用Zn气氛的样品具有清晰的干涉条纹,而在Te气氛下退火则晶体截断扫描没有干涉条纹.在倒易点004,115附近X射线散射的二维强度分布图显示,两种条件下生长样品的晶格失配应力都没有弛豫.二维等强度分布图和沿[110]方向的扫描,都显示在Te气氛下生长的膜具有较强的漫散射,并且分布较宽.这种漫散射来源于界面相Ga2Te3<
热致液晶CPHOB的有序参数与核磁共振弛豫
孟庆安, 胡传民, 曹琪娟, 李子荣
1997, 46 (10): 1961-1964. doi: 10.7498/aps.46.1961
摘要 +
从室温至380K测量了热致液晶4-己氧基苯甲酸4-氰基苯酯(CPHOB)的氢核磁共振谱.其固态至向列相的转变温度Tsn=347K,向列相至各向同性液体的转变温度Tni=359K.得到了液晶态有序参数的温度关系.讨论了氢核磁共振的自旋晶格弛豫机制.
扫描隧道显微镜观察石墨被Au离子轰击后的表面损伤(Ⅱ)
严隽珏, 杨威生, 王宇钢, 康一秀, 赵渭江, 颜莎, 翟鹏济, 唐孝威
1997, 46 (10): 1965-1971. doi: 10.7498/aps.46.1965
摘要 +
用扫描隧道显微镜研究了530keV—4.5MeV Au离子轰击高定向石墨所产生的表面孤立损伤,并对表面小丘状损伤的线度进行了测量和统计.利用非线性损伤的热峰模型对重离子轰击石墨表面损伤的线度进行了计算,得到了与实验数据较为符合的理论结果.并对重离子轰击石墨表面损伤的产生机理作了探讨.
低维体系的相变和叠套
傅荣堂, 孙鑫, 川添良幸, 凌帆, 陈小兵
1997, 46 (10): 1972-1977. doi: 10.7498/aps.46.1972
摘要 +
与一维体系不同,二维体系费密面的叠套是不完全的,此种叠套的偏离会显著地减弱体系的不稳定性.定量地研究了叠套偏离对Peierls相变的影响,并确定了叠套偏离的限度,超过此值,Peierls相变被抑制,这有利于进入超导态.
Ni,Pd和Pt的表面应力
范希庆, 万钧, 申三国
1997, 46 (10): 1978-1983. doi: 10.7498/aps.46.1978
摘要 +
半经验的修正嵌入原子方法用于Ni,Pd和Pt的低指数面的表面应力计算,得到了与第一原理计算相符合的结果.给出了(110)表面[110]方向的应力是[001]方向应力的两倍左右;阐明了应力各向异性是所有fc金属(110)面的一般特性.预言了Pd和Pt(100)的表面应力的大小.
高导热金刚石薄膜的研究
顾长志, 金曾孙, 吕宪义, 邹广田, 张纪法, 方容川
1997, 46 (10): 1984-1989. doi: 10.7498/aps.46.1984
摘要 +
分析了影响金刚石膜热导率的主要因素,指出声子的散射是造成金刚石膜热导率降低的主要原因.采用光热偏转法实现了金刚石薄膜热导率的测试,测量误差小于5%,从减少杂质和晶界对导热声子的散射入手,研究了在不同的制备方法下碳源气体和金刚石膜内晶粒取向对其热导率的影响.结果表明在低碳源气体浓度下采用微波等离子体化学汽相沉积方法制备的具有较高程度(400)晶粒取向的金刚石薄膜具有高的热导率性质.优化的工艺条件制备出热导率为15.2W/(K·cm)左右的金刚石膜.
反应渗流式表面生长的动力学和标度行为
朱晓斌, 王炜
1997, 46 (10): 1990-1998. doi: 10.7498/aps.46.1990
摘要 +
研究了关于A,C两种粒子反应渗流式直线类表面生长的动力学和标度行为.当C粒子的概率q=0时,系统表现出一般的单粒子直线生长.当q≠0时,表面表现出粗化的形貌特性,并发现在高维时存在着粗化转变.当q接近渗流阈值时,系统具有很好的标度特性.
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
CdTe(110)弛豫表面电子态的计算
贾瑜, 范希庆, 马丙现
1997, 46 (10): 1999-2006. doi: 10.7498/aps.46.1999
摘要 +
利用形式散射理论,采用次近邻的紧束缚模型计算了CdTe(110)弛豫表面的电子结构,给出了总体、局域及分波态密度,并给出了表面能带.所得到的结果与实验和第一原理计算结果符合得很好.通过分析表面态的变化,指出表面发生弛豫的原因主要是阴阳离子的p态电子的相互作用加强所致.
压缩真空态下介观电路的量子涨落
王继锁, 孙长勇
1997, 46 (10): 2007-2009. doi: 10.7498/aps.46.2007
摘要 +
从有源LC回路的运动方程出发,研究了在压缩真空态下介观LC电路中电荷、电流的量子涨落.
Si1-xGex/Si异质结构中热应力对临界厚度的影响
黄靖云, 叶志镇, 阙端麟
1997, 46 (10): 2010-2014. doi: 10.7498/aps.46.2010
摘要 +
系统分析了Si1-xGex/Si外延生长中热应力对外延生长的影响.假设Si Ge的线膨胀系数是随Ge的组分线性变化的,由此计算出热应变和应变能密度.根据能量平衡原理,当失配应变能密度加热应变能密度等于位错能密度时,外延层达到临界厚度,在People的基础上得出了改进的临界厚度计算公式.理论计算值与People的实验值更相近.
热丝法制备纳米晶硅薄膜结构及沉积机制的研究
陈国, 郭晓旭, 朱美芳, 孙景兰, 许怀哲, 韩一琴
1997, 46 (10): 2015-2022. doi: 10.7498/aps.46.2015
摘要 +
用热丝法制备了纳米晶硅薄膜.通过Raman散射谱及X射线谱,系统地研究了沉积气压Pg、高H2稀释及衬底与钨丝之间距离对沉积速率、纳米硅薄膜的形成和结构等的影响.计算了沉积过程中的温度场分布.讨论了沉积过程中反应基元的输运和相关的气相反应,以及H在薄膜生长中的作用,由此分析了沉积参量对薄膜结构的影响,得到了与实验相一致的结果.
GdBaCuO超导薄膜Tc值的优化实验研究
J.GEERK, R.SMITHY, 李言荣, 刘兴钊, 徐进
1997, 46 (10): 2023-2028. doi: 10.7498/aps.46.2023
摘要 +
用倒筒式直流磁控溅射装置在LaAlO3单晶基片上原位沉积了GdBaCuO(GBCO)薄膜.系统调查了GBCO薄膜的超导性质与溅射温度Ts、溅射压力和靶组成的变化规律,发现在720—820℃较宽的基片温度范围、在较低的溅射气压(40Pa)、较高的溅射速率(0.03nm/s)下均可制备出Tc0>92K,(005)峰摇摆曲线半高宽不大于0.2、膜面非常光滑且具有良好外延特性的c轴嵌镶单晶薄膜.在最佳条件下(Ts=820℃,气
半无限无规场混合伊辛自旋系统的临界行为
高瞻, 徐坚宏, 王振林
1997, 46 (10): 2029-2035. doi: 10.7498/aps.46.2029
摘要 +
应用平均场重整化群方法,讨论表面无规场(三峰分布)存在时S=1和σ=1/2混合自旋伊辛系统的表面临界行为,得到了系统的表面相图.
一维更键Heisenberg铁磁链间隙非线性元激发
黄国翔, 徐在新, 朱善华
1997, 46 (10): 2036-2046. doi: 10.7498/aps.46.2036
摘要 +
对于一维更键铁磁链Heisenberg模型,在一级近似下:1)存在磁间隙孤子(振动频率位于磁频谱间隙内)和响应扭结(振动频率位于磁频谱内);2)内禀局域模(振动频率位于所有磁频谱带上方)是不可能存在的.
分子束外延及溅射法制备Co/Cu多层膜结构与磁电阻的比较研究
夏慧, 赵宏武, 别青山, 杜军, 鹿牧, 眭云霞, 翟宏如
1997, 46 (10): 2047-2053. doi: 10.7498/aps.46.2047
摘要 +
对用分子束外延(MBE)和溅射方法制备的Co/Cu多层膜样品分别进行了结构及磁性研究.X射线分析表明两者均有良好的调制周期性,并且前者形成外延单晶结构,铁磁共振研究表明了面内六次各向异性对称的存在,说明此超晶格具有完整的面内二维结构.磁电阻测量发现,溅射制备的多层膜具有较高的磁电阻值并明显地随Cu层厚度而振荡,相应的室温磁电阻峰值分别为27%,24%,14%;而MBE制备的超晶格的磁电阻较小,其第二峰的数值只有7%.MBE超晶格界面处可能具有超顺磁性,对磁电阻和磁化强度的不同的外场依赖关系有一定的影响.
Fe-Cu-Nb-Si-B合金磁导率与温度关系
何开元, 尹君, 赵玉华, 王治
1997, 46 (10): 2054-2058. doi: 10.7498/aps.46.2054
摘要 +
研究了不同温度(300—610℃)退火后的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金初始磁导率μi与温度T的关系(μi-T曲线).实验结果表明,μi-T曲线可划分为三种类型,其对应的退火温度分别为:Ta≤460℃,480℃≤Ta≤580℃,590℃≤Ta≤610℃.
多孔硅的一种新的后处理方法──微波等离子体辅助钝化处理
刘小兵, 熊祖洪, 袁帅, 廖良生, 何钧, 曹先安, 缪熙月, 丁训民, 侯晓远
1997, 46 (10): 2059-2065. doi: 10.7498/aps.46.2059
摘要 +
报道了对多孔硅进行后处理的一种新方法,即真空中微波等离子体辅助的钝化处理.傅里叶变换红外吸收谱表明,经处理的样品表面主要是被SiSx和SiOy所覆盖.与未经处理的样品相比,其发光强度增加约3.5倍,PL峰位蓝移了40nm,而且在空气条件下存放60d后发光强度没有变化.表明这种方法是增加多孔硅发光强度和提高稳定性的有效方法之一.
应变超晶格(ZnS)1/(ZnSe)1的光学性质
李开航, 黄美纯
1997, 46 (10): 2066-2070. doi: 10.7498/aps.46.2066
摘要 +
用linear mufin tin orbital能带方法,计算Si衬底上(ZnS)n/(ZnSe)n(001)超晶格的能带结构,计算中采用外加调整势进行带隙修正.在得到较准确的能带结构和波函数的基础上,计算该超晶格系统的光学介电函数虚部ε2(ω).结果表明,该超晶格系统的光学性质结合了ZnS和ZnSe体材料光学性质的特点,在相当宽的能量范围内有较好的光谱响应.并且该超晶格系统是直接带隙材料,在光电器件应用中有很大潜力.
物理学交叉学科及有关科学技术领域
硫化锌晶粒生长基元稳定能及生长形态
施尔畏, 王步国, 夏长泰, 李文军, 仲维卓, 元如林
1997, 46 (10): 2071-2080. doi: 10.7498/aps.46.2071
摘要 +
以配位四面体为结构单元的锌化合物晶体有闪锌矿和纤锌矿两种结构.从负离子配位多面体生长基元模型出发,结合水热制备实验,通过生长基元稳定能计算,描绘了闪锌矿硫化锌晶粒形成的过程,给出了其理想生长形态.正四面体状生长基元是闪锌矿硫化锌晶体的有利生长基元,基元正、负极面具有不同的生长速率,因此,正四面体形是闪锌矿硫化锌晶体的理想生长形态.基元稳定能计算结果证明硫化锌晶体不可能以纤锌矿结构存在;氧化锌晶体也不可能以闪锌矿结构生长.