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Vol. 46, No. 3 (1997)

1997年02月05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
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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
三维各向同性谐振子的四类升、降算子
刘宇峰, 曾谨言
1997, 46 (3): 417-422. doi: 10.7498/aps.46.417
摘要 +
用因式分解法求出了三维各向同性谐振子的四类升、降算子,并讨论了相应的选择定则和守恒量子数
二维各向同性谐振子的四类升、降算子
刘宇峰, 曾谨言
1997, 46 (3): 423-427. doi: 10.7498/aps.46.423
摘要 +
用因式分解法求出了二维各向同性谐振子的四类升、降算子.它们与三维各向同性谐振子的升、降算子有很大的相似性.讨论了相应的选择定则和守恒量子数
二维与三维氢原子的四类升、降算子
刘宇峰, 曾谨言
1997, 46 (3): 428-434. doi: 10.7498/aps.46.428
摘要 +
用因式分解法求出了二维和三维氢原子的角动量升、降算子,还利用合流超几何函数的递推关系求出了另外三类升、降算子.讨论了四类升、降算子的选择定则和守恒量子数.二维和三维氢原子有很大的相似性
CA交通流模型的演化方程与转向概率效应
陈若航, 刘慕仁, 孔令江, 吕晓阳
1997, 46 (3): 435-441. doi: 10.7498/aps.46.435
摘要 +
给出了二维CA交通流模型的演化方程和速度表达式.引入转向概率,在计算机上模拟了转向概率引起交通堵塞现象的临界密度和对交通状态的影响
混沌时间序列的时滞判定
田玉楚
1997, 46 (3): 442-447. doi: 10.7498/aps.46.442
摘要 +
运用重构混沌吸引子的嵌入技术,开发了提取混沌时间序列信息的宏观信息熵方法,用以判定时滞的存在性和时滞的大小.仿真实验说明了本文方法的有效性
Auq+(q=47,55)离子的电子碰撞强度与速率系数
方泉玉, 蔡蔚, 邹宇, 李萍, 徐志瑾
1997, 46 (3): 448-457. doi: 10.7498/aps.46.448
摘要 +
用准相对论扭曲波方法计算了Auq+(q=47,55)离子的组态重心能级之间的电子碰撞激发强度和速率系数(简称激发参数).着重分析了高能区光学允许跃迁的碰撞强度的行为,探讨了平面波近似的适用范围.与其他完全相对论数据比较,表明剩余的相对论效应是不大的.阐述了由约化量的5点样条值内插可得任意能量的碰撞强度和任意温度的速率系数.演示了碰撞强度随能量的变化,有效碰撞强度和速率系数随温度的变化.结果表明在类镍金两侧各延伸的4种不同荷电离子,其单电子激发参数变化小于10%,这对于使用平均原子模型
原子和分子物理学
氧分子的价壳层光学振子强度研究
朱林繁, 钟志萍, 暨青, 张晓军, 武淑兰, 凤任飞, 徐克尊
1997, 46 (3): 458-466. doi: 10.7498/aps.46.458
摘要 +
在入射电子能量为1500eV、平均散射角为0°、能量分辨为60meV条件下,得到了氧分子在5.7—28.5eV能量区间的光学振子强度密度谱,获得了氧分子E3Σ-u的ν′=0,1,2和23Πu的ν′=0,1各振动能级的绝对光学振子强度,同时检验了我们的Bethe-Born转换因子外推到低能端的可靠性.将所得结果与前人的工作进行了比
唯象论的经典领域
具有有限温度的热克尔态
董传华
1997, 46 (3): 467-473. doi: 10.7498/aps.46.467
摘要 +
利用热场动力学方法,提出了具有有限温度的热克尔态,研究了这些态的量子统计性质及其与温度的关系,讨论了这些态中场振幅的涨落与压缩性质.对于热化的场,还提出了热压缩的定义,并对热克尔态,讨论了温度对热压缩的影响
流体、等离子体和放电
平行速度剪切驱动湍流引起的粒子输运
董家齐, 傅新宇, 应纯同, 刘广均
1997, 46 (3): 474-480. doi: 10.7498/aps.46.474
摘要 +
通过离子温度梯度及平行速度剪切的准线性湍流理论,得到了由杂质离子及抵频E×B湍流所驱动的径向离子流及相应的输运系数.理论分析表明,主要离子和杂质离子的径向离子流具有相反的方向,并随着平衡流速剪切以及杂质离子的密度梯度的变化而改变.增强平行速度剪切对主要离子的约束可产生有利影响
凝聚物质:结构、热学和力学性质
GaAs(100)衬底上C60单晶膜的取向生长
陈光华, 姚江宏, 邹云娟, 张兴旺
1997, 46 (3): 481-485. doi: 10.7498/aps.46.481
摘要 +
利用双温区真空蒸发沉积技术成功地在GaAs(100)衬底上实现了完全(111)取向的C60单晶膜的生长.用扫描电子显微镜和X射线衍射技术对C60单晶膜的形貌和结构进行了分析.结果表明:能实现C60取向生长的衬底温度范围很窄,温度过高或过低都易造成晶粒的取向无序.对实验结果做出了合理的解释,并讨论了C60单晶膜的生长机制
受限分枝无规分形的分维度
蒋一初, 梁一平
1997, 46 (3): 486-489. doi: 10.7498/aps.46.486
摘要 +
提出了受限分枝无规分形的概念.用无规分枝生长的统计方法计算了它的分维.从理论上证明了理想无规分形的分维应在2与4之间.讨论了无规分形的线性度问题,并说明了无规分形体的线性度与物理体系中相互作用的各向异性有关
非晶Ni88P12合金薄膜的表面形貌特征与晶化行为的研究
李和兴, 邓景发, 杨建树, 蔡群, 董树忠, 孙洁林, 李民乾
1997, 46 (3): 490-499. doi: 10.7498/aps.46.490
摘要 +
采用化学镀的方法在363K和p型Si(100)衬底上制得非晶Ni88P12合金薄膜.利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描隧道显微镜和原子力显微镜对非晶合金薄膜及其经处理后形成的氧化态、还原态和晶态的结构、组分和表面的形貌特征作了研究,并对它的晶化行为作了初步探讨.结果表明,非晶合金薄膜是由纳米级微粒聚集成微米级颗粒组成;在低于晶化温度条件下经氧化和还原处理后的薄膜表面晶化;在晶化过程中,合金薄膜的非晶纳米微粒转变为微晶后长大成晶粒,其表面结构光滑平坦,几何边界
石墨上纳米尺度金岛的形成
于洪滨, 杨威生
1997, 46 (3): 500-504. doi: 10.7498/aps.46.500
摘要 +
用扫描隧道显微镜研究了真空蒸镀在高定向热解石墨上金岛的形成和形状.随着蒸镀量的增加及时间的推移,金原子在表面通过扩散而逐渐合并成越来越大的原子团,以至岛,甚至岛群.虽然几个纳米大小的原子团仍十分可动,但在蒸镀量大于20单层时的岛或岛群已十分稳定.研究发现,同一蒸镀量下,各个金岛具有非常接近的宽度和高度,用薄膜成核的圆柱状模型计算岛的宽度与高度之比表明,金岛非常接近热力学平衡状态.这些形状各异的通过生长而自组装形成的纳米尺度金岛可用来进行介观物理的研究
用扫描隧道显微镜针尖操纵金岛
于洪滨, 高波, 盖峥, 杨威生
1997, 46 (3): 505-510. doi: 10.7498/aps.46.505
摘要 +
用扫描隧道显微镜,在小隧道阻抗的条件下(小偏压和大隧道电流),通过移动针尖,实现了在室温下对真空蒸镀在高定向石墨上的、由几万个原子组成的纳米尺度金岛的操纵.在大隧道阻抗的情形下,用同一个针尖可对操纵的结果进行观察,而不会对金岛产生扰动.这种可控的操纵是通过当钨针尖与金岛间距离很近时形成的金属间黏附力大于金岛与石墨间的摩擦力而实现的
β─BaB2O4晶体生长母液结构的分子动力学模拟研究
唐鼎元, 雷雨, 程兆年
1997, 46 (3): 511-523. doi: 10.7498/aps.46.511
摘要 +
采用分子动力学模拟方法,研究了β-BaB2O4晶体生长母液BaB2O4-Na2O二元系熔体的结构,Na2O摩尔浓度分别为12.5%,20%,25%,30%.模拟给出的不同组分比下的B-O径向分布函数表明,随着Na2O浓度的增加,第一峰峰值更高,峰形更尖锐.在模拟产生的一系列瞬态构型基础上,采用键序参数方法,结合环链统计,研究了母液溶体的局部结构.结果表明
iC多型体X射线定量分析的Rietveld方法
刘红超, 郭常霖
1997, 46 (3): 524-529. doi: 10.7498/aps.46.524
摘要 +
鉴于SIC多型体的主要衍射线完全重叠,用常规X射线粉末衍射方法确定SiC陶瓷材料中多型体含量的分布是非常困难的.提出以X射线粉末衍射全谱拟合的Rietveld方法进行SiC多型体定量分析,阐述了原理及方法.对含3C,4H,6H和15R4种多型体衍射数据的定量分析结果表明:Rietveld方法可对SiC材料中常见多型体的定量分析给出准确的结果.还给出了各自的标准偏差,并估计了该方法对各多型体能给出精确结果的最低含量
C3N4薄膜的结构与性能研究
吴大维, 何孟兵, 郭怀喜, 罗海林, 张志宏, 傅德君, 范湘军
1997, 46 (3): 530-535. doi: 10.7498/aps.46.530
摘要 +
用射频等离子体增强化学汽相沉积技术合成C3N4薄膜,并采用强迫晶化技术,经透射电子衍射观测,薄膜具有多晶结构.用X射线光电子能谱测试了C,N原子结合能及含氮量.傅里叶变换红外光谱曲线表明薄膜中不含石墨相.测得薄膜的维氏硬度为29.2—50.0GPa
低应力振幅下非线性滞弹性内耗峰(P′1峰)的数值分析
方前锋
1997, 46 (3): 536-543. doi: 10.7498/aps.46.536
摘要 +
通过差分方法,对在位错弯结气团模型的基础上推导出来的溶质原子在位错芯区内的纵向扩散方程,进行了数值求解,由此计算出了与P′1峰相应的内耗和横量亏损随温度和振幅的变化曲线.数值计算得到的内耗曲线与以前的实验曲线,无论在外观形态上,还是在移动规律上,都完全一样.这样就从定量上解释了P′1峰
CO与Cs在Ru(101-0)表面上的共吸附研究
李海洋, 鲍世宁, 张训生, 范朝阳, 徐亚伯
1997, 46 (3): 544-549. doi: 10.7498/aps.46.544
摘要 +
CO与Cs在Ru(101-0)表面上共吸附的高分辨电子能量损失谱研究结果表明:CO在有Cs覆盖的Ru(101-0)表面上有两种吸附状态,除了与CO在清洁表面上相似的一种吸附状态以外,还有一种新的吸附状态,它的C—O伸缩振动频率比前者低得多.在CO暴露过程中,CO分子首先吸附在低C—O伸缩振动频率的状态,随着CO覆盖度的增加,两种吸附状态的C—O伸缩振动频率都向高频方向移动.两种吸附状态的C—O伸缩振动频率也与Cs的覆盖度有关.当CO覆盖度饱和后,在Cs覆盖度较高的表面上两种吸附状态的C—O伸缩振动频率相对
脉冲激光淀积BaTiO3薄膜的介电与铁电特性
张道范, 朱镛, 刘彦巍, 李春苓, 周岳亮, 崔大复, 陈正豪
1997, 46 (3): 550-555. doi: 10.7498/aps.46.550
摘要 +
用脉冲激光淀积方法在SrTiO3衬底上制备了BaTiO3/YBa2Cu3O7-δ(铁电/超导)双层膜,X射线分析表明BaTiO3薄膜是高度c取向的.对BaTiO3薄膜的介电和铁电性能进行了实验研究.观察到铁电薄膜特有的电滞线和蝶型C-V曲线,薄膜呈现出较好的铁电性,在铁电随机存储等领域有重要的应用前景
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
GaAs中与施主高激发态有关的共振极化子效应
陈张海, 陈忠辉, 刘普霖, 石晓红, 史国良, 沈学础
1997, 46 (3): 556-562. doi: 10.7498/aps.46.556
摘要 +
报道了n型GaAs的杂质磁光电导谱.在相对低的磁场下观察到束缚电子高激发态与LO声子的共振相互作用;讨论了共振极化子光电导响应随磁场强度变化的行为,以及钉扎在LO声子能量处的光电导峰的物理起源
三维量子点的三电子系统
解文方
1997, 46 (3): 563-567. doi: 10.7498/aps.46.563
摘要 +
由量子力学对称性研究了三维量子点三电子系统的结构,指出了存在“幻数”的可能性,并与二维量子点三电子系统的“幻数”特征作了比较.在有效质量近似下,计算了抛物阱(?ω0=2meV)三电子系统的能谱.结果表明在三维三电子量子点中存在“幻数”的迹象,但很少.理论分析和计算结果都表明三维量子点三电子系统的基态是1-态
金属薄膜的量子输运理论
盛利, 董锦明, 董正超, 邢定钰
1997, 46 (3): 568-578. doi: 10.7498/aps.46.568
摘要 +
运用格林函数方法和久保公式研究金属薄膜中的电子输运.考虑了量子尺寸效应及来自杂质和两个粗糙表面的散射,计算单粒子格林函数和平行电导率.计算结果表明:(1)在薄膜系统中,电子数密度、平均自由程以及来自杂质和表面散射的电导率都以π/kF(kF为费密波矢的数值)为周期随厚度d振荡;(2)在薄膜和厚膜的两种极限、以及取表面粗糙度的最低阶近似下的结果可以推出用半经典和量子方法所得的金属薄膜的电导公式
Fe2O3纳米微粒溶胶非线性光学特性的Z-扫描研究
余保龙, 张桂兰, 汤国庆, 吴晓春, 陈文驹, 杨斌洲
1997, 46 (3): 579-586. doi: 10.7498/aps.46.579
摘要 +
利用Z扫描技术在透明区域研究了Fe2O3纳米微粒水溶胶和表面包覆有机溶胶的非线性光学特性,给出了非线性折射率γ、双光子吸收系数β、自由载流子折射系数σr和自由载流子吸收截面σab等重要物理参数,讨论了自由载流子效应对Fe2O3纳米微粒非线性特性的影响
Ge/ZnSe(100)异质结能带偏移的同步辐射光电子能谱研究
徐世宏, 徐彭寿, 班大雁, 方容川, 杨风源, 袁诗鑫
1997, 46 (3): 587-595. doi: 10.7498/aps.46.587
摘要 +
利用同步辐射光电子能谱研究了Ge/ZnSe(100)极性界面的能带连接问题.表面灵敏的芯能级谱显示出Ge原子与Se原子在界面处存在较弱的化学反应.利用芯能级技术,测量了该异质结的价带偏移,为1.76±0.1eV.用界面键极性模型对ZnSe(100)极性表面对价带偏移的影响进行了讨论,理论与实验符合较好
双成分模型及YBCO/Pb结沿c轴的Josephson效应
冯小兵, 章立源, 孙久勋
1997, 46 (3): 596-603. doi: 10.7498/aps.46.596
摘要 +
根据巡游载流子与具有负U关联的近局域载流子相杂化的双成分模型研究了YBCO/Pb结沿c轴的Josephson效应.在此模型中巡游载流子具有s波对称性,能隙较小.近局域载流子具有d波超导电性,其临界温度决定体系的转变温度,沿c轴的Josephson电流Ic主要由s波贡献.由计算得到的s波能隙大小及其相应的临界温度较好地解释了实验观测到的零温隧穿电流与结电阻之积Ic(O)RN以及Ic随温度的变化.此外,该模型还能解释在施加
动态法拉第效应及其损耗机制
卫邦达, 刘公强, 朱莲根, 张宁杲
1997, 46 (3): 604-611. doi: 10.7498/aps.46.604
摘要 +
在磁光介质中,法拉第磁光效应的动态特性与静态特性具有明显的差别.交变法拉第旋转θt的实部θ′t恒小于静态法拉第旋转θs的实部θ′s,θ′t<θ′s,而虚部θ″t>θ″s.分析(BiTm)3(FeGa)5O12磁光单晶薄膜法拉第效应的测量结果表明,在交流磁场频率ω>10
物理学交叉学科及有关科学技术领域
GaS/GaAs界面电学性质研究
陈溪滢, 丁训民, 张胜坤, 张博, 陆方, 曹先安, 朱炜, 侯晓远
1997, 46 (3): 612-617. doi: 10.7498/aps.46.612
摘要 +
报道了微波放电法在GaAs表面生长GaS薄膜.用电容电压法(C-V)、伏安法(I-V)以及深能级瞬态谱(DLTS)等测试手段对GaS/GaAs界面的电学性质进行了研究.GaS/GaAs界面的CV特性反映此处的界面特性比较好,界面态密度约为1012/(cm2·eV).DLTS的测试得到了与其一致的结果.另外,从I-V曲线中漏电流的大小,估算出GaS的电阻率为1011Ω·cm
氧化铝基片上沉积金刚石薄膜的Raman光谱分析
莫要武, 夏义本, 黄晓琴, 居建华, 王鸿
1997, 46 (3): 618-624. doi: 10.7498/aps.46.618
摘要 +
分别采用微波等离子体化学汽相沉积法和热丝化学汽相沉积法在氧化铝陶瓷基片上沉积金刚石薄膜.通过谱线拟合,定量比较了不同沉积方法、不同基片上沉积金刚石薄膜的质量,计算了沉积膜的结构完整性及沉积层的应变,其结果与X射线衍射的结果符合良好