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Vol. 47, No. 8 (1998)

1998年04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
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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地球物理学、天文学和天体物理学
地球物理学、天文学和天体物理学
领域
总论
具有含时频率和边界条件的谐振子量子态的Berry相位
刘登云
1998, 47 (8): 1233-1240. doi: 10.7498/aps.47.1233
摘要 +
对具有一运动边界的一维无限深势阱内频率随时间变化的谐振子的含时Schrdinger方程连续进行两次规范变换,可以得到精确解和Lewis不变量算符.基于该精确解利用几何距离和曲线的几何长度概念计算了体系量子态的Berry相位.
原子和分子物理学
强磁场中氢原子能级的另一种绝热变分计算
李丽萍, 石玉珠, 李毓成
1998, 47 (8): 1241-1247. doi: 10.7498/aps.47.1241
摘要 +
采用绝热近似和变分原理,引入描述Coulomb作用的等效模型势,给出绝热变分方程,计算了均匀强磁场(1≤β≤2000)中氢原子的基态和几个较低激发态的能级,并与绝热近似方法和公认为最精确的类多组态Hartree-Fock方法的结果进行了比较,给出的基矢比Landau基矢具有更好的收敛性.
Paul阱中共线三离子体系的经典动力学
施 磊, 冯 芒, 朱熙文, 方细明, 段宜武
1998, 47 (8): 1248-1257. doi: 10.7498/aps.47.1248
摘要 +
研究了在Paul阱囚禁场赝势作用下共线构形的三离子体系经典动力学特性.尽管这是一个非线性体系,但不存在混沌,即体系在任何能量下运动都是规则的,而相空间则由两个轨迹为对称和反对称周期(或准周期)轨道的KAM不变环面构成.体系的两条最简单的周期轨道S和A的周期随能量E的下降而增大,并在E趋于体系的最小值Emin=3.0时分别为反对称和对称谐振动.
超声冷却SO2( 1A2— 1A1)激光诱导荧光激发谱的转动分析
王储记, 陈 军, , 张立敏, 戴静华, 陈从香, 马兴孝
1998, 47 (8): 1258-1264. doi: 10.7498/aps.47.1258
摘要 +
通过改变SO2/Ar配比,研究了超声膨胀冷却SO2( 1A2— 1A1)系统315—330nm波段振动分辨的激光诱导荧光(LIF)激发谱.获得了属于两个完整带系(1,m,1),(0,n,1)—(0,0,0)的高分辨转动结构谱.其中(ν′1,ν′2,ν′3)=(0,9,1),(0,10,1),(1,7,1),(1
Rb原子激发态碰撞能量转移
詹明生, 王 谨, 胡正发, 张登玉
1998, 47 (8): 1265-1271. doi: 10.7498/aps.47.1265
摘要 +
报道了用连续单模激光激发Rb原子至特定的激发态,从而观察激发态间的碰撞形成更高Rb原子激发态的实验结果.实验观察到Rb原子激发态的自发辐射与高激发态的碰撞形成通道之间的明显竞争,测得了高激发态的形成概率与激发光功率、原子蒸气温度及激光失谐的关系,所提出的碰撞能量转移机理较好地解释了实验结果.
惰性气体原子对2500eV电子的绝对弹性散射微分截面
凤任飞, 武淑兰, 暨 青, 朱林繁, 刘小井, 徐克尊
1998, 47 (8): 1272-1277. doi: 10.7498/aps.47.1272
摘要 +
在入射电子能量为2500eV,散射角为4°—15°的条件下测量了氦、氖、氩的相对弹性散射微分截面,并采用非弹性散射的广义振子强度为标准进行刻度,得到了2500eV能量下的绝对弹性散射微分截面值.所得结果与前人的理论和实验结果作了比较.
唯象论的经典领域
位相光栅的严格模式理论及其全反射特性
傅克祥, 张大跃, 王植恒, 张奇志, 张 靖
1998, 47 (8): 1278-1288. doi: 10.7498/aps.47.1278
摘要 +
用严格的模式理论研究了位相光栅中的电磁场分布和各衍射级次的衍射效率.用分段解析函数来表达本征函数,而不采用无穷级数的方法.利用稳定、快速和精度高的递推公式来计算反射透射阵和振幅系数阵,从而能处理任意多台阶的位相光栅.数值计算结果表明,存在全反射.也讨论了全反射的条件和物理机制.
高斯光束共焦扫描激光显微镜的光学传递函数
黄 菁, 梁瑞生, 司徒达, 张坤明, 唐志列
1998, 47 (8): 1289-1295. doi: 10.7498/aps.47.1289
摘要 +
考虑光源和探测器有一定大小,并引入光源的高斯分布函数,求出此接近实际的共焦扫描成像系统的光学传递函数(OTF);运用计算机进行数值模拟并讨论光源针孔和探测针孔的大小对横向、纵向分辨率的影响.所得结果在不影响共焦扫描成像系统三维(3D)成像能力的基础上,可以有效地提高系统的信噪比.
量子拍激光:双模亚泊松光
彭金生, 胡响明
1998, 47 (8): 1296-1303. doi: 10.7498/aps.47.1296
摘要 +
在Λ型量子拍系统中再引入原子相干,可以产生明亮的双模亚泊松光.运用Scully-Lamb理论计算了MandelQ因子.当相对相位和相对振幅的量子噪声被抑制到真空噪声水平时,平均模呈现亚泊松光子分布;或者当平均相位和平均振幅的量子噪声被抑制到真空噪声水平时,相对模呈现亚泊松光子分布,MandelQ因子的最佳值均可达到-0.5;并且,在上述两种情况下,每个关联自发辐射激光模呈现亚泊松光子分布,MandelQ因子的最佳值均可达到-0.25.
凝聚物质:结构、热学和力学性质
室温下单个甘氨酸分子在Cu(111)表面的操纵研究
赵学应, 赵汝光, 盖 峥, 杨威生
1998, 47 (8): 1304-1310. doi: 10.7498/aps.47.1304
摘要 +
先用低能电子衍射(LEED)证明了甘氨酸(NH2-CH2-COOH)能在室温下在Cu单晶表面产生比较稳定的吸附,然后用扫描隧道显微镜(STM)进一步研究了其吸附情况,看到单个甘氨酸分子在Cu(111)面上吸附稳定并至少有三种吸附状态.分子操纵研究结果表明,甘氨酸分子是被针尖“推着”移动的,它在Cu(111)面有固定的吸附位,并且移动时其吸附状态可以不变.研究结果表明,甘氨酸适合做室温下小分子的可控操纵研究,并且也说明室温下小分子的可控操纵是可能的.
聚合物网络稳定铁电液晶中的条纹织构的研究
田颜清, 李建军, 王宗凯, 凌志华, 黄锡珉
1998, 47 (8): 1311-1317. doi: 10.7498/aps.47.1311
摘要 +
对聚合物网络稳定的铁电液晶体系进行了研究.实验表明,在聚合物网络单体聚合过程中施加低频交变电场,在偏光显微镜下观察到均匀的液晶分子排列出现一新的条纹织构.从体系自由能的角度对条纹织构给出合理的解释.
反铁电液晶TFMHxPOCBC-D2中CD2偏振红外光谱及手性烷基链受阻转动的研究
凌志华
1998, 47 (8): 1318-1324. doi: 10.7498/aps.47.1318
摘要 +
观测到反铁电液晶分子TFMHxPOCBC-D2(4-(trifluoromethylhexy-3-d2 carbonyl)phenyl 4'-octyloxybiphenyl caboxylate) 中CD2的偏振红外光谱中液晶分子的手性烷基链的受阻转动,以及较大的双色吸收特性.应用一个分子模型,进行了偏振红外吸收的模拟计算,与实验结果相比较,得到液晶分子手性烷基链与分子长轴的夹角约为70°, 其受阻方向在液晶分子倾斜方向一侧的半圆内.
NiAl中空位迁移机制的计算机模拟
王天民, 王月霞, 荣周文, 王宝义
1998, 47 (8): 1325-1331. doi: 10.7498/aps.47.1325
摘要 +
运用分子动力学方法采用F-S多体势函数从原子尺度上模拟了NiAl金属间化合物中单空位的迁移运动行为,认为空位随成分的变化而采取不同的迁移方式:成分在理想化合比附近空位迁移主要以六步循环方式进行,其中VAl主要以直型[100]六步循环方式迁移,VNi以[110]型六步循环方式占优势;当成分偏离时在富Ni一侧空位迁移则以ASB方式占很大的优势.计算所得NiAl金属间化合物中单空位迁移激活能与实验值相符,从微观上合理地解释了NiAl金属间化合物淬火实验中较高淬火温度对
稳定化氧化锆的晶界导电模型
郭 新
1998, 47 (8): 1332-1338. doi: 10.7498/aps.47.1332
摘要 +
晶界空间电荷层在高纯的稳定化ZrO2的晶界电阻中起着重要作用,以此为基础,提出了一个稳定化ZrO2的晶界导电模型,根据这个模型分析了Ca,Y和Al的晶界偏聚对稳定化ZrO2的晶界导电性的影响,并同时分析了被广泛应用的以Bauerle等效电路为基础的晶界电阻测量方法的局限性,以及一些晶界性能表征参量的物理意义及欠妥之处.
赝配GaAs/In0.2Ga0.8As量子阱导带不连续量的C-V和电容瞬态测量
杨国文, J.WANG, Y.WANG, WEIKUN GE, 卢励吾, 张砚华, 王占国
1998, 47 (8): 1339-1345. doi: 10.7498/aps.47.1339
摘要 +
分别采用二种不同方法测量分子束外延(MBE)生长GaAs/In0.2Ga0.8As单量子阱结构的导带不连续量ΔEc:1) 考虑样品界面电荷修正的电容-电压(C-V)分布;2) 量子阱载流子热发射产生的电容瞬态(DLTS).C-V测得的ΔEc=0.227eV,大约相当于89% ΔEg.DLTS测得的ΔEc=0.229eV,大约相当于89.9% ΔEg.结果
GaAs均匀点状结构的分子束外延图形生长
R.NOETZEL, U.JAHN, K.H.PLOOG, 牛智川, 周增圻, 吴荣汉, 封松林
1998, 47 (8): 1346-1353. doi: 10.7498/aps.47.1346
摘要 +
报道了在(311)A腐蚀图形衬底上,用分子束外延(MBE)生长高度规则的三种点状结构的实验研究.样品表面的原子力显微镜和剖面的扫描电子显微镜测试结果表明,在不同尺寸的方形凹面腐蚀图形区域,原凹面之间形成了沿[233]晶向不完全和完全收缩的尖角形点状外延结构;而在方形台面腐蚀图形区域,台顶面之间形成了沿[233]方向收缩的脊形点状结构.分析认为这些均匀有序的三角形点状结构的形成是由非平面(311)A衬底上生长各向异性导致的必然结果,而构成这些点结构的晶面取向与原图形的取向相关.低温阴极荧光谱测试结果清晰地表
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
n-HgCdTe表面积累层中子带电子迁移率的研究
蔡 毅, 桂永胜, 褚君浩, 郑国珍, 汤定元
1998, 47 (8): 1354-1360. doi: 10.7498/aps.47.1354
摘要 +
利用定量迁移率谱技术,通过研究霍尔系数和电阻率与磁场强度的关系,获得了n-HgCdTe器件表面积累层中子带电子的浓度和迁移率随温度的变化趋势.由定量迁移率谱得到的结果与Shubnikov-de Hass测量结果以及理论计算的结果非常符合.
PrBa2Cu3O6+x(x=1,0.3)中Pr价态随氧含量的变化
熊光成, 刘 鹏, 叶红娟, 李 标, 李志锋, 王瑞兰, 李宏成
1998, 47 (8): 1361-1368. doi: 10.7498/aps.47.1361
摘要 +
报道了陶瓷和c轴取向薄膜 PrBa2Cu3O6+x(x=1,0.3)材料的红外反射光谱,通过比较区分出该材料的沿着c轴振动和沿着a-b平面振动的声子模,PrBa2Cu3O6+x和RBa2Cu3O6+x(x=1-0,R=Y和稀土元素)有类似的晶体结构,分析和比较它们的声子谱,其中尤其是Pr和Y,Pr和其它稀土元素
阻尼型高温直流超导量子干涉器磁强计的设计
陈莺飞, S.ZAREMBINSKI
1998, 47 (8): 1369-1377. doi: 10.7498/aps.47.1369
摘要 +
理论分析了超导环路与一个电阻并联结构的直流超导量子干涉器(dc-SQUID)的特性.给出了这种阻尼型dc-SQUID的电压噪声谱密度、传输函数和磁通噪声谱密度随偏置电流变化的曲线.与无阻尼型高温器件比较,调制参量β大于1的阻尼型高温dc-SQUID磁强计具有高稳定性和易调试等优点.当β大于4时,因传输函数的增大,阻尼型dc-SQUID还能降低它的磁通噪声谱密度从而提高磁强计的检测灵敏度.根据现有高温超导薄膜器件的工艺条件,设计了β等于4的阻尼型高温dc-SQUID磁强计的芯片、其磁通噪声和磁场噪声的理论值
铁电薄膜探测器PbZrTiO3的红外光电响应实验研究
陈岩松
1998, 47 (8): 1378-1382. doi: 10.7498/aps.47.1378
摘要 +
掺杂的铁电薄膜PbZrTiO3与以高温超导体YBa2Cu3O7为基底组成红外薄膜探测器.具有自极化性质,并可在室温下操作使用.研究了此种薄膜探测器的结构极化性质,测量了它的红外光电压、光电流与黑体辐射源温度、探测器样品温度及斩波频率之间的关系.
扫描隧道显微镜中场蒸发过程的理论分析
李兴教, 李志扬, 刘 武
1998, 47 (8): 1383-1390. doi: 10.7498/aps.47.1383
摘要 +
从电热动力学(Electrothermodynamics)角度出发,分析了扫描隧道显微镜(STM)中场蒸发过程.引入了一个有效结合能,并推导得到了STM中的蒸发场强计算公式.用该公式计算得到了与实验一致的金离子的蒸发场强.同时发现传统的电荷交换模型与成象势垒模型,由于它们要求被蒸发原子完全电离并被蒸发到无穷远处,因而对STM计算的蒸发场强偏高.
物理学交叉学科及有关科学技术领域
多孔硅光致发光的温度效应研究
熊祖洪, 袁 帅, 陈彦东, 何 钧, 廖良生, 丁训民, 侯晓远, 刘小兵
1998, 47 (8): 1391-1396. doi: 10.7498/aps.47.1391
摘要 +
通过对多孔硅光致发光峰随测量温度变化的研究,发现随测量温度的下降,光致发光峰位有两种截然不同的移动方向:发光峰中心波长较长的样品,主峰向低能方向移动(即红移);而发光峰位波长较短的样品则向高能方向移动(即蓝移).根据多孔硅光致发光峰的温度效应,定性地给出了发光效率随波长变化的模拟曲线,并由此能较好地解释多孔硅光致发光峰位随温度变化而移动的实验现象.
固体中非均匀线形内能量传递引起的荧光制冷效应
秦伟平, 张家骅, 黄世华
1998, 47 (8): 1397-1403. doi: 10.7498/aps.47.1397
摘要 +
提出了荧光光谱的非均匀线形内不同发光中心间的能量传递产生荧光制冷效应的理论,并讨论了理想情况下相对制冷效率与光子能量和温度的依赖关系.
地球物理学、天文学和天体物理学
太阳内部 3He核反应扩散系统的非线性分析
杜九林
1998, 47 (8): 1404-1408. doi: 10.7498/aps.47.1404
摘要 +
通过对太阳核心3He核反应扩散系统的非线性分析,说明在对流和扩散效应的影响下,系统形成一种新的超临界空间结构,3He的密度总量因此被增大.进一步分析说明,3He可以浓集在太阳核心某个有限的局域内,从而使3He+3He反应速率加快以致在这个区域内可以有高的产能率,但中微子产生率不会增加.