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Vol. 48, No. 10 (1999)

1999年05月20日
总论
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核物理学
核物理学
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
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凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
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物理学交叉学科及有关科学技术领域
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领域
总论
(2+1)维NLBQ方程和KP方程的多dromion结构和相互作用的研究
阮航宇
1999, 48 (10): 1781-1792. doi: 10.7498/aps.48.1781
摘要 +
从(2+1)维双线性形式的非局域Bussinesq(NLBQ)方程和KP方程的隐线孤子解出发,可以找到与某种势所相应的各方向都指数衰减的dromion解.利用图形分析的方法,对这些dromion之间的相互作用进行了详细的研究.发现这两种模型中的dromion间的相互作用只引起位相漂移,不引起形状和速度的变化,也不引起旋转.即dromion间的相互作用是弹性的,没有能量、动量和角动量的交换.
从Schwarzschild黑洞到极端Kerr-Newman黑洞
刘文彪, 李 翔
1999, 48 (10): 1793-1799. doi: 10.7498/aps.48.1793
摘要 +
考虑Schwarzschild和Kerr-Newman黑洞的度规场和电磁场张量,研究了落入黑洞的物理粒子.得出结论:任何物理粒子落入Schwarzschild或Kerr-Newman黑洞的演化过程要满足δA≥0和δκ≤0两个条件,得出了不能通过有限次操作使Kerr-Newman黑洞的温度降低到绝对零度,从而变成极端Kerr-Newman黑洞,刚好与第三定律相符.还讨论了Kerr-Newman黑洞趋于极端情况时,其面积的变化趋势,提出了黑洞负热容的影响以及熵的重整化问题.
二维对流扩散方程的格子Boltzmann方法
刘慕仁, 陈若航, 李华兵, 孔令江
1999, 48 (10): 1800-1803. doi: 10.7498/aps.48.1800
摘要 +
给出了二维对流扩散方程的格子Boltzmann方法,用对流扩散方程中的对流系数和扩散系数确定了局哉平衡分布函数Chapman-Enskog展开中的可调参数,并对该方法进行了讨论.
控制离散非线性系统中不稳定不动点的一种方法
周 平
1999, 48 (10): 1804-1809. doi: 10.7498/aps.48.1804
摘要 +
提出了控制离散非线性系统中不稳定不动点的一种新方法,同时给出了组合系数和反馈系数的先取方法.将此方法应用到Logistic映射和类Henon映射中,取得了较好的控制结果.
利用小波多尺度分解算法实现混沌系统的噪声减缩
夏军利, 黄显高, 徐健学, 何岱海, 吕泽均
1999, 48 (10): 1810-1817. doi: 10.7498/aps.48.1810
摘要 +
应用小波多尺度分解算法进行噪声减缩,从混沌背景中分离周期信号、噪声及其他混沌信号.小波多尺度分解算法能够区分不同尺度的信号是利用小波变换在时、频两域具有突出信号特征的能力以及小波变换是一线性变换的特点.提出的方法仅利用信号的尺度特性,克服了先前的噪声减缩要知道产生混沌信号的数学模型,并且要求叠加在混沌背景中的其他信号的幅度相对混沌背景信号的幅度很小的假定.给出了从Lorenz混沌背景中提取正弦信号、白噪声和Chua's电路产生的混沌信号的计算机模拟结果.
掺钛蓝宝石自锁模环形激光器中的混沌现象
邢歧荣, 张伟力, 王清月, 柴 路
1999, 48 (10): 1818-1822. doi: 10.7498/aps.48.1818
摘要 +
报道在掺钛蓝宝石自锁模环形激光器中出现的混沌现象.在一定的控制参数下,激光器可以相继运转在常规自锁模、准周期自锁模和混沌自锁模状态.实验结果验证了最近的理论预测.
冷凝器壁面滴状冷凝的热力学机理及最佳接触角
郭 愚, 曹治觉
1999, 48 (10): 1823-1830. doi: 10.7498/aps.48.1823
摘要 +
应用自由能判据证明了冷凝器壁面液滴的力学平衡条件与接触角有关,进而证明了当壁面液滴与壁面的接触大于90°时,冷凝器壁面液滴的化学势将小于同曲率的球形液滴的化学势;另外,在相同饱和比下,壁面液滴的临界半径也小于球形液滴的临界半径.而在接触角小于90°时,情况则恰好相反.正是由于这双重原因,使得滴状冷凝的传热性能大大优于膜状冷凝的传热性能,并由此求出了冷凝器壁面液滴的最佳接触角.
弱相干扫描层析成像系统的三维传递函数分析
向际鹰, 吴 震, 张 平, 黄德修, 曾绍群, 骆清铭
1999, 48 (10): 1831-1838. doi: 10.7498/aps.48.1831
摘要 +
导出了考虑离轴、离焦、及弱相干时延区配情况的光学相干层析三维传递函数.以此为基础分析了分辨率的各种影响因素,对系统设计及优化起到了指导作用.结论有:光谱带宽增大时,纵向分辨率将线性提高了,其代价是信号幅度呈现线性下降.对于离焦扫描,大的物镜焦距和小的通光口径虽会造成分辨率在绝对数量上的下降,但对于给定的扫描范围来说,其相对的离焦响应反而得以改善,即可在扫描态范围内得到相对均匀的像质.还给出了实测弱相干波形及图像.
核物理学
核破裂中的粒子发射和临界涨落
马余刚
1999, 48 (10): 1839-1844. doi: 10.7498/aps.48.1839
摘要 +
用晶格气体模型系统地研究了 129Xe热发射体的轻粒子、带电粒子和中间质量碎片的发射特性,发现了在温度5—5.5MeV区间,以上物理量的平均多重性和发射源的最大碎片余核及源的热激发能随温度变化的斜率存在着各自的峰值,同时它们的分布宽度(即涨落)也存在着最大值.进一步研究发现在5—5.5MeV区间,这些宽度随温度的变化的斜率显示了明显的不连续性.所有这些特征说明了在5—5.5MeV的拐点温度处,最大的临界涨落是自发地伴随着相变和临界现象.
原子和分子物理学
边带非对称性对调制转移光谱中心频率的影响
罗 明, 毕志毅, 陈扬骎, 马龙生
1999, 48 (10): 1845-1851. doi: 10.7498/aps.48.1845
摘要 +
调制转移光谱技术广泛应用于高精度激光稳频,而调制边带的非对称性会引起调制转移光谱谱线中心过零点的频移,从而影响稳频定性及复现性.从密度矩阵运动方程出发,导出非对称边带的调制转移光谱线型公式.以此线型公式为基础,从理论上举例讨论了几种因素对稳频的影响,并模拟计算了谱线中心频移与边带非对称程度的关系.
Ar-HCl转动跃迁光谱线压力加宽截面的理论计算
杨传路, 朱正和
1999, 48 (10): 1852-1857. doi: 10.7498/aps.48.1852
摘要 +
本文利用量子力学的Infinite Order Sudden Approximation近似方法和Ar-HCl H6(2)相互作用解析势模型,计算了HCl分子转动跃迁谱线被Ar展宽的压力加宽截面(相对能量范围30cm-1—1000-1)和平均弛豫截面(系统温度125K,175K,300K).通过与密耦合方法(CC)计算值及实验值的比较,发现IOSA近似方法对转动能级较为稀疏的分子的j=0←j=1转动路迁谱线仍然可给出较好的计算结果,但要用于转动激发态跃迁谱线的计
类Li等电子系离子共振俘获双自电离截面的扭曲波计算
孙永盛, 徐学基, 滕舟轩, 陈重阳, 王炎森
1999, 48 (10): 1858-1863. doi: 10.7498/aps.48.1858
摘要 +
利用扭曲波玻恩交换(DWBE)近似方法计算了类锂等电子系郭子的共振俘获双自电离(REDA)截面,计算结果同实验和其他理论相一致.还重点研究了组态混合和辐射通道对REDA过程的影响以及REDA在总截面中的贡献大小,并给出了随Z的变化趋势.
唯象论的经典领域
非旋波近似下的激光线宽
熊 锦, 胡响明, 彭金生
1999, 48 (10): 1864-1868. doi: 10.7498/aps.48.1864
摘要 +
研究非旋波近似下的激光线宽,精确到原子自然线宽与辐射频率的比值的平方.结果表明,线宽虽然仍然遵从著名的Schawlow-Townes公式,但是,由于非旋波项对稳态平均光子数的抑制作用,非旋波项引起激光线宽变宽.加宽的程度不仅依赖于原子自然线宽与辐射频率的比值的平方,而且与旋波近似下的稳态平均光子数有关.非旋波项对光子数起伏的影响较小,与之相比,非旋波项对激光线宽的影响要大得多.
双曲正弦高斯光束的M2因子和相干模分解
张 彬, 马 虹, 吕百达
1999, 48 (10): 1869-1874. doi: 10.7498/aps.48.1869
摘要 +
基于二阶矩方法和正交模系展开法,推导出双曲正弦高斯光束的光束传输M2因子和模相干系数的解析表达式,从而建立 了双曲正弦高斯光束的相干模分解理论.提出了一种在实验室中产生双曲正弦高斯光束的简单方法.
射频激励板条波导CO2激光器远场空间压窄单峰输出模式特性的实验研究
焦文涛, 辛建国
1999, 48 (10): 1875-1883. doi: 10.7498/aps.48.1875
摘要 +
报道了射频激励扩散型冷却板条波导CO2激光器远场呈空间窄单斑分布的模式特性及其模式演化过程的实验现象,实验研究了远场出现压窄单斑时的模式结构.通过实验研究发现实验中所获得的近场呈多点分布和远场呈空间窄单峰分布的板条波导激光器输出模式是一种新的单模频振荡模式.
一种适用于高速DWDM系统的可调谐选频变频器
蒋 雁, 崔一平, 庞叔鸣
1999, 48 (10): 1884-1890. doi: 10.7498/aps.48.1884
摘要 +
提出了一种可调谐选频交频器,利用半导体光放大器(SLA)中的非简并四波混频(ND-FWM)过程实现波长转换.建立了SLA中NDFWM光变频器的理论模型,对SLA光变频器的变频机理及变频特性进行了分析与讨论,主要讨论了器件的一些特性参数对其变频效率及变频范围的影响,同时还分析了选频变频器的输出噪声特性.该器件响应速度快,变频效率高.变频范围大,完全能够满足密集波分复用系统中高速、大容量、可调谐的要求.
随机位相板对激光束的变换特性
吕百达, 张 彬, 肖 峻
1999, 48 (10): 1891-1897. doi: 10.7498/aps.48.1891
摘要 +
用衍射积分理论在较为一般的情况下,对激光束通过随机位相板后的准远场特性进行了理论分析和数值模拟研究.主要分析了随机位相板的光斑匀滑、光斑包络控制以及斑纹抑制等重要特性,得到了一些新的结果,对随机位相板的应用有参考意义.
凝聚物质:结构、热学和力学性质
相位延迟法平行排列丝状液晶在静磁场中扭曲效应研究
林子扬, 马仕永, 项 颖, 张介立, 徐则达
1999, 48 (10): 1898-1903. doi: 10.7498/aps.48.1898
摘要 +
对平行排列5CB(4′-n-penty1-4-cyanobinpheny1)丝状液晶在静磁场中扭曲变形做了严格的数值解,给出了严格分布情况;利用光学“4*4”矩阵算法,计算了线偏振光在严格分布下的传输情况;在实验方面,应用光学相位延迟法对平行排列5CB丝状液晶在静磁场中(温度27℃)线偏振光的通过情况进行了测量.理论计算和实验结果说明在非长螺距近似条件下可用线偏振光对平行排列丝状液晶的物理性质进行实验研究.
Rh超薄膜在Mo(111)及W(111)上引起{110}小面再构的可能性
黄丹耘, 车静光, 张开明
1999, 48 (10): 1904-1910. doi: 10.7498/aps.48.1904
摘要 +
用第一性原理总能计算方法,计算了Mo和W表面吸附金属Rh薄膜前后[111],[110]方向的表面能.计算结果表明,清洁Mo和W的(111)面不会发生{111}小面再构,与实验观察一致,当Rh的覆盖厚度达到一物理单层后,Rh/Mo(111)仍不会形成{110}小面;面Rh/W(111)满足小面再构到{110}的热力学条件,在一定条件下可能形成{110}小面.
有机薄膜电致发光失效过程的多重分形谱研究
周 翔, 何 钧, 廖良生, 吴自勤, 王晓平
1999, 48 (10): 1911-1916. doi: 10.7498/aps.48.1911
摘要 +
用多重分形谱描述了荧光显微镜原位观察到的有机薄膜电致发光的失效过程.实验观察表明:有机层/金属电极界面上气泡的产生是电致发光的失效的原因.多重分形谱的分析显示:随薄膜工作时间愈长或工作电压愈高,分形谱的宽度愈窄,表明气泡的数量逐渐增加并愈加均匀地分布在界面上,这一结果和实验观察完全一致,因此多重分形谱可以很好地描述这种失效过程.
钙钛矿结构氧化物薄膜 的外延生长
连贵君, 康晋峰, 郭建东, 孙云峰, 熊光成, 李美亚
1999, 48 (10): 1917-1922. doi: 10.7498/aps.48.1917
摘要 +
在成功地外延生长超导、铁电、铁磁等多种性质的钙钛矿结构氧化物薄膜的基础上,讨论影响氧化物薄膜 外延生长的一些因素.考虑到相形成和薄膜长征动力学,在利用脉冲激光淀积法外延生长氧化物薄膜中衬底温度是十分重要的工艺参数.衬底温度对成相和生长薄膜的取向都有影响.考虑到薄膜是首先在衬底表面成核、成相并生长.因此衬底材料晶格的影响是不容忽视的.观察到衬底材料对薄膜外延生长温度的影响.在适当的工艺条件下,利用低温三步法工艺制备得到有很强织构的外延薄膜.这突出表明界面层的相互作用对钙钛矿结构薄膜的取向有着相当大的影响.
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
PbWO4晶体电子结构的理论计算
叶小玲, 施朝淑, 杨啸宇, 郭常新
1999, 48 (10): 1923-1929. doi: 10.7498/aps.48.1923
摘要 +
采用相对论性的离散变分DV-Xα方法模拟计算了具有复杂晶体结构的PbWO4晶体的本征能级结构,其价带顶主要由O 2p轨道组成,导带底主要由W 5d轨道构成;Pb 6s电子的绝大部分分布在距价带底~2eV处的窄带中,同时也有少量分布在价带;禁带宽度大约是4.4eV,计算结果与实验数据符合得较好.
聚偏氟乙烯分子链旋转时势能的变化
徐 敬, 李 杰
1999, 48 (10): 1930-1937. doi: 10.7498/aps.48.1930
摘要 +
计算了聚偏氟乙烯分子链旋转时势能的变化.结果显示,当中心分子链旋转而其它链静止不动时,计算得到的势能曲线有4个很高的势垒,这些势垒来源于中心分子链和最近邻分子链中的氟原子对的“空间位阻”效应.这一结果与“六阱势”模型预言的势能变化存在准六度对称性相矛盾.计算结果表明,如果中心分子链和周围分子链同步旋转,势垒高度将极大地降低.另外,极化反转时晶格常数发生变化.最后得到的势垒高度约为7.5kJ/mol.与室温下的分子势运动的能量(约2.5kJ/mol)相比,这样的“浅”势阱不足以锁定分子偶极矩形成稳定的自发极
物理学交叉学科及有关科学技术领域
聚噻吩中双电子极化子附近的二维局域振动模
李有成, 谢 尊, 安 忠
1999, 48 (10): 1938-1943. doi: 10.7498/aps.48.1938
摘要 +
将聚噻吩的一维SSH孤子模型推广到二维平面,研究了聚噻吩双电子极化子附近的二维局域振动模.计算结果表明双电子极化子附近存在15个局域振动模,其中4个奇宇称模与4条强红外吸收谱线1020,1120,1200,1323cm-1相对应,4个偶宇称模恰与4条Raman吸收峰700,1047,1175,1220cm-1一致.
磁性合金膜相图的VCE计算方法
区晓峰, 林多梁, 周云松
1999, 48 (10): 1944-1949. doi: 10.7498/aps.48.1944
摘要 +
将VCE方法推广到反铁磁-磁顺磁相变的情况中去,从而使VCE方法不仅可以计算居里点,同时也可计算耐尔点.利用随机键(包括稀释随机键)层状伊辛模型,给出了磁性合金(包括稀释磁性合金)膜临界点的计算公式,进而计算了某些条件下的Tc-χ相图并作了讨论.
非晶含氢碳膜的氧等离子体刻蚀性能研究
宁兆元, 程珊华
1999, 48 (10): 1950-1956. doi: 10.7498/aps.48.1950
摘要 +
用苯作气源,采用电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积方法制备了非晶含氢碳膜,并在该系统上用氧等离子体对这些碳膜进行了刻蚀性能的研究.实验中,测量了碳膜在不同氧压强、流量和微波功率下的刻蚀速率,研究了膜的沉积速率与它的刻蚀速率之间的关系.结果表明,膜的刻蚀速率与膜的生长条件密切相关;在低沉积速率下生长的非晶碳膜的刻蚀率低于常用的Novolak光刻胶.这种碳膜具有较强的耐刻蚀性能,可以用作微电子器件制造中的掩膜材料.