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Vol. 48, No. 12 (1999)

1999年06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
流体、等离子体和放电
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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
形式变量分离法及一般Hirota-Satsuma方程新的精确解
陈黎丽
1999, 48 (12): 2149-2153. doi: 10.7498/aps.48.2149
摘要 +
将形式变量分离方法推广应用于一个不可积的一般Hirota-Satsuma方程,得到了一些新的孤波解和周期波解.
利用V型三能级原子与光场Raman相互作用传送光场的福克叠加态
许雪梅, 罗文东
1999, 48 (12): 2154-2157. doi: 10.7498/aps.48.2154
摘要 +
提出了利用V型三能级原子与光场Raman相互作用传送光场的福克叠加态的方法.
广义相对论中双荷场源的电磁场张量
张靖仪
1999, 48 (12): 2158-2161. doi: 10.7498/aps.48.2158
摘要 +
提出了一种求解双荷场源电磁场张量的方法.作为实例,讨论了含磁荷情况下Kerr-Newman时空中的电磁场张量,所得结果与直接进行复延拓ee+iq所得相同.
一个张弛振子的超临界子区域
吴顺光, 殷岳才, 牛建军, 屈世显, 马明全, 丁晓玲, 何大韧
1999, 48 (12): 2162-2168. doi: 10.7498/aps.48.2162
摘要 +
解析导出了描述一种电子张弛振子的分段光滑圆映象在参数空间超临界区域内显示几种不同动力学行为的子区域分界线.这些子区域分别是:允许倍周期分岔发生的区域,禁止倍周期分岔发生的区域,以及完全锁相区域.类似的现象和子区域可以在许多分段光滑系统中观察到.
量子混沌系统本征态的统计非遍历性及其半经典极限
王 矫, 张飞舟, 顾 雁
1999, 48 (12): 2169-2179. doi: 10.7498/aps.48.2169
摘要 +
讨论半经典极限下circular unitary ensemble(CUE)系综本征态θk(j)的非遍历性质.为研究量子系统本征态在统计上的非遍历性,定义了本征态分布ρk(j)的一对统计函数:ΦN(j)=∑N-1k=0ρk(j)2和ΨN(j)=∑N-1k=0ρk(j),以分别体现量子本征态分布的凸起与凹陷.在随机矩阵理论的框架内,数值地计算了由正交归一的
一类分段光滑映象中有新特征的激变
吴顺光, 丁晓玲, 何大韧
1999, 48 (12): 2180-2185. doi: 10.7498/aps.48.2180
摘要 +
讨论了描述一类电子张弛振子的分段光滑映象中的两种不连续性导致激变的特性.一种激变发生的机理是一个混沌吸引子吸引域内的不稳定周期轨道与映象的不连续区碰撞;而另一种激变的机理是一个混沌吸引子与两个映象的不连续区构成的“映孔”碰撞.发现第一种激变的平均层流相长度的标度律为〈τ〉∝-1.8,层流相长度分布的标度律为P(τ)=1〈τ〉·exp-τ〈τ〉,而第二种激变的标度律分别为〈τ〉∝exp(k-1/2)和P(τ)=1〈τ〉exp-τ〈τ〉.
高周期混沌轨道的构造方法和应用
沈 柯, 张晓辉
1999, 48 (12): 2186-2190. doi: 10.7498/aps.48.2186
摘要 +
提出一种以同步手段约束系统行为,迫使系统周期性地重复某一段混沌轨道的方法,以此获得高周期混沌信号,并使获得的信号既保留混沌信号的典型特征,又具有周期信号的优点.给出了在Lorenz模型基础上实现这一方法的模拟计算结果、实验电路和实验结果.讨论了这种方法在保密通讯或信息掩蔽等方面应用的优越性.
混沌Arneodo系统的输出反馈同步
刘 锋, 穆肇骊, 邱祖廉
1999, 48 (12): 2191-2195. doi: 10.7498/aps.48.2191
摘要 +
对Arneodo混沌系统进行输出线性反馈同步.基于线性稳定性定理,给出了一个同步渐近稳定的充分条件,和同步渐近稳定的反馈系数的范围.对同步系统进行数值仿真,验证了方法的有效性和抗噪声能力.
一种基于间歇性正比于系统参量的脉冲微扰控制混沌方法
罗晓曙, 王力虎, 方锦清
1999, 48 (12): 2196-2201. doi: 10.7498/aps.48.2196
摘要 +
提出了用间歇性正比于系统参量的脉冲微扰控制混沌方法.用此法分别研究了一维和二维离散混沌系统的控制,获得了稳定的2nP,2n*3mP序列和128P,192P的高周期轨道.分析表明,对于一维逻辑斯谛映象的混沌控制,间歇性正比于系统参量的脉冲微扰法与间歇性正比于系统变量的反馈控制法是等效的.
区域分形与人工目标检测
马兆勉, 陶纯堪
1999, 48 (12): 2202-2207. doi: 10.7498/aps.48.2202
摘要 +
自然背景下的人工目标检测和分割,一直是困扰模式识别和计算机视觉的难题.自然背景的复杂的纹理特征,以及其他一些因素的影响,使得人工目标的分割变得非常困难.在分水岭算法的基础上,提出了基于分形理论的区域分形特征的分析方法,对自然背景下的人工目标检测和分割进行了探讨.
核物理学
等温环境中激光惯性约束聚变冷冻靶丸内部液氢层分布(已撤稿)
朱正和, 唐永建, 赵永宽, 蒋伟阳, 刘元琼
1999, 48 (12): 2208-2214. doi: 10.7498/aps.48.2208
摘要 +
叙述了低温等温情况下,重力和界面张力平衡的激光惯性约束聚变靶丸内表面液氢层分布的Young-Laplace(YL)方程.为了得到靶丸壳内连续液氢层分布的有效解,考虑了液体与固体(衬底)分子间的London-van der Waals力以及该力的迟滞影响.计算结果表明,只有在靶丸内部引力为零或者固体液体分子间的London常量为无穷大时,才能得到等温环境中有均匀厚度的连续液氢层.
原子和分子物理学
UO2分子的多体项展式势能函数
王红艳, 高 涛, 易有根, 谭明亮, 朱正和, 傅依备, 汪小琳, 孙 颖
1999, 48 (12): 2215-2221. doi: 10.7498/aps.48.2215
摘要 +
采用Gaussian94W程序和相对论有效原子实理论模型优化出UO2分子稳定构型为线性O—U—O(D∞h),亚稳定构型为U—O—O(C∞v),计算出平衡核间距和振动频率.然后根据微观可逆性原则,准确地判断了UO2分子的离解极限.运用多体项展式理论方法,导出了基态UO2分子的分析势能函数,绘出其势能面等值图,准确地展现了O—U—O(D∞h)稳定结构和U—O—O(C∞v
PuO分子X5Σ-态的势能函数及热力学函数的量子力学计算
高 涛, 王红艳, 易有根, 谭明亮, 朱正和, 孙 颖, 汪小琳, 傅依备
1999, 48 (12): 2222-2227. doi: 10.7498/aps.48.2222
摘要 +
在Pu的相对论有效原子实势近似和O原子6-311G*全电子基函数下,用quadratic configuration interaction of singlely and doublely substitution(QCISD)方法计算了PuO分子基态X5Σ-的Murrell-Sorbie解析势能函数和热力学函数,得到Re,De,Be,αe,ω
分子动力学模拟研究熔态硅的局部结构
周正有, 王铁兵, 程兆年
1999, 48 (12): 2228-2240. doi: 10.7498/aps.48.2228
摘要 +
采用Tersoff势,修正试用不同的粒子间相互作用距离R,S的取值,进行了液态硅的分子动力学模拟.模拟的结果表明,修正Tersoff势下得到的径向分布函数能与X射线衍射、中子散射实验相一致.模拟得到在液态硅中,Si的配位数为6.9,键长为0.254nm.分子动力学模拟表明,液态硅中Si原子间联接成一种网络状结构,但大多数Si原子与其近邻Si原子仍保持近似于正四面体的局部构型.键角概率分布出现两个峰值~57°和~102°.通过键序参量分析,得到在液态硅近邻结构中,正四面体构型约占82%,键取向波动方差为5.
唯象论的经典领域
Λ系统中自发辐射产生的原子干涉:无反转激光
范雅静, 胡响明
1999, 48 (12): 2241-2245. doi: 10.7498/aps.48.2241
摘要 +
Λ系统中的自发辐射能够产生原子干涉.证明这样的原子干涉可以诱导无反转激光的产生,并分析这样的原子干涉对激光增益发生作用的特点.
连续CO2激光辐照加热不锈钢时的反常温度涨落特性
魏学勤, 郑启光, 辜建辉, 李再光
1999, 48 (12): 2246-2251. doi: 10.7498/aps.48.2246
摘要 +
研究了在连续CO2激光辐照下不锈钢表面的温度涨落特性.实验中用国产HWRX-Ⅲ型红外快速热像仪测量了不锈钢表面的升温过程及温度涨落.发现不锈钢在激光辐照下随辐照时间的增加和温度的升高,其温度涨落的幅度基本保持不变.这与理论预言不符,也不同于已研究过的铝、低碳钢、环氧树脂和有机玻璃等材料.随辐照时间的增加,温度的升高,其温度涨落的幅度基本保持不变.这一特性是由不锈钢的热学参数如热传导率、热扩散率随温度变化的规律所决定的.详细探讨了材料热学参数随温度的变化对温度涨落的影响.
外腔半导体激光器调谐输出曲线双稳环的多样性及多解与基本参量的关系
李 焱, 陈建国, 李大义, 陆 洋, 周小红
1999, 48 (12): 2252-2258. doi: 10.7498/aps.48.2252
摘要 +
研究了因折射率与载流子相互关联而引起的外腔半导体激光器的双(多)稳特性,分析了不同条件下的各种不同形状的载流子密度双稳环及相应情况下的功率双稳环.导出了在外腔式半导体激光器的载流子-频率(N-ν)或功率-频率(P-ν)曲线出现多解的条件,并以此进行了相应的讨论.
双频激励液体表面斑图的Floquet分析
陈伟中, 魏荣爵
1999, 48 (12): 2259-2265. doi: 10.7498/aps.48.2259
摘要 +
对双频参量激励下的大宽高比容器中的粘滞液体表面起始斑图(Pattern)的动力学行为进行了理论研究.通过计算可给出形成斑图的最低激励加速度阈值曲线、斑图的响应模式及其频率谱等.同时,还讨论了双频激励的斑图双临界现象.所有结果均在无任何可调参量的前提下,与Edwards等的实验结果定量一致.
流体、等离子体和放电
在Bohm模式下氘氚燃烧的等离子体温度分布
石秉仁, 龙永兴, 龚学余, 凌 球
1999, 48 (12): 2266-2274. doi: 10.7498/aps.48.2266
摘要 +
在一定的等离子体密度分布下,从电子和离子能量输运方程出发,研究了氘氚燃烧下的等离子体温度分布.研究中采用了JET适用的Bohm模式下的热传导系数,考虑了α粒子的反常扩散效应,动态反馈加热.研究结果表明,Bohm模式下的热传导率从等离子体中心到边缘逐渐增加;为了维持氘氚燃烧,必须有动态反馈加热,否则,燃烧将熄灭;α粒子的反常扩散,使得加热效率因子ηα在中心区域小于1,在外层大于1;α粒子的反常扩散越强烈,中心离子温度越高,是由于中心区域的热传导小,电子温度低,反馈加热功率增加的结果;B
双束回旋行波放大器的研究
丁 武, 杨蕴渊
1999, 48 (12): 2275-2282. doi: 10.7498/aps.48.2275
摘要 +
提出了运用双束电子束增加回旋行波放大器带宽的新想法,建立了模型并对其做了理论分析和数值模拟.研究表明:该模型不仅可产生宽的输出带宽和高的输出功率,且与已有宽带模型相比,增益要高得多.当两束电子束的电流均为10A,电压分别为90和153kV,速率比分别为1.0和0.62,纵向动量散度分别为5.5%和1.2%时,器件输出的饱和带宽至少可达到22%,峰值功率和指数增益分别为395kW和62dB,效率为16%;如果在相互作用区的末段对引导磁场进行弱的锥化,可以得到约23%的常量驱动带宽,输出功率仍有280kW.
凝聚物质:结构、热学和力学性质
掺染料向列型液晶薄膜的光学相位共轭性质
游石基, 刘焰发, 杨 杰, 佘卫龙, 徐则达, 项 颖
1999, 48 (12): 2283-2288. doi: 10.7498/aps.48.2283
摘要 +
用简并四波混频的实验手段,分析了掺染料5CB液晶分子转动的机理.给出了简明的物理图象,理论与实验是自洽的.在应用领域中将有重要的作用.
萘酞菁LB膜取向液晶研究
顾建华, 陆祖宏, 吕瑞波, 徐克, 张舒雁
1999, 48 (12): 2289-2298. doi: 10.7498/aps.48.2289
摘要 +
利用二(3-叔丁基硅氧基)萘酞菁硅 (SiNc) Langmuir-Blodgett (LB) 膜对丝状液晶的定向进行了研究,发现在不同膜压下沉积的SiNc LB膜具有不同的定向效果.在15mN/m低膜压下沉积的LB膜上丝状液晶主要呈沿膜面水平排列,而30mN/m高膜压下沉积的LB膜则取垂直膜面取向.原子力显微镜(AFM)对相应的LB单层膜和多层膜进行的分子尺度上的形貌研究发现,高膜压条件下SiNc分子以分离的单体或聚集体形式非连续地在基片上呈线性堆积排列,形成一定的分子“纳米线”,并且大环平面垂直于基片
BF+2注入加固硅栅PMOSFET的研究
张廷庆, 刘家璐, 李建军, 王剑屏, 赵元富, 胡浴红, 张正选, 徐娜军
1999, 48 (12): 2299-2303. doi: 10.7498/aps.48.2299
摘要 +
系统地研究了BF+2注入硅栅P-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor(PMOSFET)阈值电压漂移与γ辐照总剂量之间的关系,深入地探讨了BF+2注入抗γ辐射加固的机理.结果表明,BF+2注入对硅栅P-channel metal-oxide-semiconductor(PMOS)在γ辐照下引起的阈值电
非晶(Fe0.99Mo0.01)78Si9B13,Fe78Si9B13合金激波晶化主相α-Fe变化研究
刘佐权, 周效锋, 刘应开, 侯德东
1999, 48 (12): 2304-2307. doi: 10.7498/aps.48.2304
摘要 +
研究激波对非晶FeBSi,FeMoBSi合金的影响,经X射线衍射分析,测定主晶化相α-Fe(Mo,B,Si)晶格常量.结果表明:晶格常量比正常值偏小,用双势模型计算晶格常量,理论值与实验符合得很好.从而肯定晶格常量变小是形成B的替代式固溶体和缺位式固溶体所致.
基态简并和非简并高分子的光吸收和量子晶格涨落
章 健, 吴长勤, 孙 鑫
1999, 48 (12): 2308-2313. doi: 10.7498/aps.48.2308
摘要 +
通过一个简单的孤子反孤子对模型来模拟一维有机高分子中的量子晶格涨落,高分子中电子能隙内的光吸收是由孤子反孤子对激发的两个分别来源于导带的最低未占据和价带的最高占据离散能级之间的跃迁所产生的.这样的光吸收没有能隙.结果明显表明,基态非简并将抑制量子晶格涨落,从而减少电子能隙内的光吸收,使得基态非简并高分子的光吸收有一相对明显的吸收边,这与实验是一致的.
激光驱动飞片三台阶靶模型的理论分析:用于状态方程的绝对测量
罗平庆, 黄秀光
1999, 48 (12): 2314-2319. doi: 10.7498/aps.48.2314
摘要 +
数值计算了激光直接驱动铝飞片空腔靶模型.结果表明:激光和靶结构参数对飞片状态和靶中冲击波特性的影响很大;如果激光和靶结构参数选择合理的话,可以近似实现飞片与靶的对称碰撞,而且靶中冲击波的稳定区有一定的空间宽度;因而,选择适当厚度的三台阶靶,可以近似实现状态方程的绝对测量.
Co100-xMnx合金在GaAs(001)表面的生长结构和磁性的实验研究
沈孝良, 吴 镝, 刘国磊, 吴义政, 董国胜, 金晓峰
1999, 48 (12): 2320-2326. doi: 10.7498/aps.48.2320
摘要 +
对Co100-xMnx合金在GaAs(001)表面的分子束外延生长、晶体结构和磁学性质进行了研究.结果表明,当0100-xMnx合金薄膜是体材料中不存在的体心立方(bcc)结构,并且具有较强的铁磁性,当44100-xMnx合金薄膜最初为bcc结构,随着厚度的增加,逐渐从bcc向面心立方(fcc)结构转化,最后成为完全的fcc结构,薄膜具有较
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
聚合物中光激发在电场作用下的转化
傅柔励, 褚君浩, 姜 浩, 徐晓华, 孙 鑫
1999, 48 (12): 2327-2333. doi: 10.7498/aps.48.2327
摘要 +
用动力学方法模拟了在聚合物中观察到的“场诱导电荷产生”现象,给出了聚合物链上键结构和电荷分布随时间的演变过程,并确定了激子变为极化子对的弛豫时间.
Sn离子注入PbTe的热电性能和结构
涂 溶, 陈立东, 平井敏雄, 沈 强, 李俊国, 王国梅, 张联盟
1999, 48 (12): 2334-2342. doi: 10.7498/aps.48.2334
摘要 +
对碲化铅(PbTe)在室温下进行了Sn离子注入(200keV,6×1016和1×1017ion/cm2).应用电学和热学测量、X射线衍射技术(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)研究了Sn离子注入PbTe的热电性能和注入层结构.
R(t)LC介观电路的量子力学处理
凌瑞良
1999, 48 (12): 2343-2348. doi: 10.7498/aps.48.2343
摘要 +
通过正则化变换技巧,采用费曼路径积分方法,完成了R(t)LC介观电路的量子化工作,并研究了介观电路的电荷和广义电流的量子涨落以及两者的不确定关系.
掺杂半导体/金属膜系的光谱透射反射特性
李丹之
1999, 48 (12): 2349-2356. doi: 10.7498/aps.48.2349
摘要 +
提出了以改变半导体薄膜的掺杂浓度来调节它的等离子体频率ωp,使它的高透射区移至可见光带.选择本征吸收频率在近紫外区的金属与之构成最佳的D/M光谱透射-反射膜系,同时结合掺杂半导体膜与金属膜的最佳厚度组合以形成较理想的透明隔热复合膜.
正常金属-铁磁绝缘层-d波超导结中的磁散射对量子输运的影响
董正超
1999, 48 (12): 2357-2363. doi: 10.7498/aps.48.2357
摘要 +
在正常金属-铁磁绝缘层-d波超导隧道结中,考虑到铁磁绝缘层的粗糙界面散射和磁散射效应,运用Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程和Blonder-Tinkham-klapwijk(BTk)理论模型,计算隧道结中的准粒子传输系数和微分电导.计算表明:1)粗糙界面散射和磁散射都能压低零偏压电导峰,其中磁散射能使零偏压峰滑移,而粗糙界面却能阻止零偏压峰的滑移,且随着两种散射强度的逐渐增大,又能使零偏压电导峰渐渐变为凹陷;(2)当铁磁层离开超导表面有若干相干长度时,隧道谱中将呈现一些子能隙谐振峰.
用射频超导量子干涉器件测量高温超导体序参量的位相
杜胜望, 戴远东, 王世光
1999, 48 (12): 2364-2368. doi: 10.7498/aps.48.2364
摘要 +
利用射频超导量子干涉器件理论,提出了在一般的非回滞模式(β≤1,不限于β1)下测量高温超导体序参量对称性中相位信息的工作原理.以β=0.7为例对系统作了详细的讨论,给出在这个条件下用以测量序参量相位的射频偏置参量范围.
Co1-xMnx合金电子结构和磁性的理论研究
刘国磊, 敬 超, 吴 镝, 吴义政, 董国胜, 金晓峰
1999, 48 (12): 2369-2376. doi: 10.7498/aps.48.2369
摘要 +
Co1-xMnx合金的磁性强烈地依赖于其结构以及Mn的相对含量.从第一性原理出发,用线性缀加平面波(LAPW)方法,分别计算了x=0.00,0.25,0.50,0.75,1.00的情况下,面心立方(fcc)和体心立方(bcc)结构的Co1-xMnx合金的电子结构和基态磁性.随x的增大,fcc结构的Co1-xMnx合金的磁性从铁磁性和亚铁磁性变为反铁磁性;bcc结构Co
物理学交叉学科及有关科学技术领域
DR1掺杂复合凝胶玻璃光学二阶非线性效应的研究
叶明新, 侯占佳, 刘丽英, 徐 雷, 徐志凌, 王文澄, 李富铭
1999, 48 (12): 2377-2381. doi: 10.7498/aps.48.2377
摘要 +
对分散红1(disperse red 1,缩写为DR1)掺杂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/凝胶玻璃复合材料的光学二阶非线性及其热稳定性进行了研究.分析了实时极化二次谐波产生(SHG)的动态过程及影响光学二阶非线性的因素.同时对影响DR1掺杂复合凝胶玻璃材料的光学二阶非线性强度的因素进行了分析.
化学气相沉积法制备金刚石膜截面微区Raman分析
章应辉, 王冠中, 叶 峰, 常 超, 方容川
1999, 48 (12): 2382-2388. doi: 10.7498/aps.48.2382
摘要 +
采用微区Raman散射分析方法研究化学气相沉积法制备的金刚石膜的横截面.金刚石膜从衬底面到生长面不同位置具有不同特征的Raman谱,依此对膜中的金刚石、石墨和非晶碳成分进行分析.衬底面附近区域对应金刚石膜生长过程的成核阶段,非晶碳成分含量较高,相应于1200—1600cm-1波段较大的散射强度和存在较强的荧光背底.膜厚增大,非晶碳成分中sp3结构成分首先减少,而sp2结构成分和石墨成分的减少相对缓慢.而生长面附近区域只有比较单纯的晶体金刚石