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Vol. 48, No. 4 (1999)

1999年02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
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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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研究快讯
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领域
总论
广义相对论中加速电荷的辐射
唐智明, 王永久
1999, 48 (4): 561-565. doi: 10.7498/aps.48.561
摘要 +
得到了广义相对论加速电荷的电磁场的严格表达式,并计算了它的能量辐射.
一维氢原子的双波描述
黄湘友, 王继业, 叶学敏
1999, 48 (4): 566-574. doi: 10.7498/aps.48.566
摘要 +
一维氢原子的定态解是二度简并的.由简并解可组合出三种典型解,它们对应三种不同的系综.双波理论描述单个氢原子.对双波理论进行三种不同的系综平均就得出普通量子力学中的三种典型解.各种解都与经典力学结果进行了详细的比较.
球对称动态黑洞的量子能层效应
黎忠恒, 米丽琴
1999, 48 (4): 575-580. doi: 10.7498/aps.48.575
摘要 +
用Newman-Penrose形式,研究了球对称动态时空中的引力、电磁、标量和Dirac场,表明量子能层会影响动态黑洞的辐射机制.与Kerr能层和电磁势产生的经典效应不同,这个效应的特征是辐射机制明显依赖于自旋态.
用改进周期脉冲方法控制保守系统的混沌
陈光旨, 刘宗华, 李 伟
1999, 48 (4): 581-588. doi: 10.7498/aps.48.581
摘要 +
首先找出保守流x…+x·-x2+B=0(其中0≤B≤0.05)在一定时间内其局域Lyapunov指数小于零,限制在Poincaré截面上的有限时间收敛区,然后通过周期脉冲方法得到稳定的周期轨道.用这一方法,控制了系统的高周期轨道.此方法具有一定的抗噪声能力.
用延长信号等效关联时间的方法实现超混沌控制
罗晓曙, 屈万里, 方锦清
1999, 48 (4): 589-595. doi: 10.7498/aps.48.589
摘要 +
采用延长信号等效关联时间的方法,实现对非线性连续系统中的超混沌行为的控制.分别研究了Rossler和CLHE超混沌系统.数值模拟结果显示:该方法能有效地控制非线性系统中的超混沌行为,得到了一系列稳定周期轨道.原则上控制参数的选择与被控制的超混沌系统无关.
原子和分子物理学
Yb原子高激发能级的跃迁特性
钟建伟, 张 森, 方达渭, 张 艺
1999, 48 (4): 596-602. doi: 10.7498/aps.48.596
摘要 +
采用“类氢”模型,用数值积分方法计算了Yb原子部分高激发Rydberg态和Stark态的自发跃迁概率,及环境黑体辐射引起的受激跃迁概率,并与采用延迟脉冲场电离方法对相应态的测量结果做了比较.选取典型的初始态,测量了环境黑体辐射引起的受激跃迁对周围能级的再布居特性,并给出了理论解释.对“类氢”模型应用于复杂原子的适用性进行了分析.
光子晶体中三能级原子的自发发射
林志新, 谢双媛, 羊亚平, 冯伟国, 吴 翔
1999, 48 (4): 603-610. doi: 10.7498/aps.48.603
摘要 +
讨论了三能级原子在光子晶体中的自发发射问题.由于量子干涉和光的局域化,两个上能级中的粒子数布居将具有周期振荡或准周期振荡,这不仅依赖于两个上能级与禁带的相对位置, 同时也依赖于原子的初始状态,且有别于真空中三能级原子的自发发射性质.
原 子 光 刻
蔡惟泉, 李传文, 霍芸生, 王育竹
1999, 48 (4): 611-619. doi: 10.7498/aps.48.611
摘要 +
介绍了根据量子光学的最新成果——激光冷却和捕陷中性原子的原理而发展出的一种新型纳米级刻印技术——原子光刻.介绍了该项技术的基本原理、总体方案、单元技术及刻印结果,将这项新技术与其他微刻印方法进行了比较,展望了其应用于微电子学等领域的前景.
MO磁光薄膜的光致局域热研究
周 健, 荀 坤, 刘世勇, 沈德芳
1999, 48 (4): 620-627. doi: 10.7498/aps.48.620
摘要 +
以激光照射下TbFeCo四层结构为例,通过体积功率函数g的纵向分布,分析了MO盘片各层的光能吸收情况.借助有限元方法对热扩散方程进行数值运算,给出了多层膜膜体温度的时空分布,分析了各层中的热扩散情况.通过对影响热磁记录的激光功率、激光照射时间和表面热流速率γ等因素的研究,给出了适合研究体系的激光功率、激光照射时间和表面热流速率.旨在通过TbFeCo这一特例的热学分析,为其它的光盘(如DVD-ROM)的热学研究提供借鉴.
共面双对称几何中Li+(1s2)(e,2e)反应的理论研究
贾祥富, 杨 威
1999, 48 (4): 628-632. doi: 10.7498/aps.48.628
摘要 +
利用Berakdar理论,考虑了入射道的库仑相互作用,在共面双对称碰撞几何中,计算了能量为251eV入射电子碰撞Li+(1s2)(e,2e)反应的三重微分截面(TDCS),讨论了不同散射振幅对截面的贡献,分析了干涉效应及入射道库仑场对截面的影响.结果表明,它们对决定TDCS的角度分布和大小起着重要作用.
M@C28(M=Ti,Zr,Hf)内裹配合物的电子结构及其稳定性
黄春晖, 李俊
1999, 48 (4): 633-641. doi: 10.7498/aps.48.633
摘要 +
用B3-LYP赝势模型的密度泛函理论,对M@C28(M=Ti,Zr,Hf)内裹配合物电子结构进行从头计算研究.计算包括确定稳定的几何结构参量的分子几何结构进行优化和自然键轨道分析.结果发现Ti与C28基团的相互作用明显不同于Zr(Hf)与C28的相互作用,表现在原子的电子组态、成键特征和电子态分布等诸多方面.另外,结合能估算表明,这三种内裹配合物均能稳定存在,但Zr@C28和Hf@C28比Ti@C
铍小团簇的基态能量、结构及其拓扑性质
张文献, 刘 磊, 李郁芬
1999, 48 (4): 642-649. doi: 10.7498/aps.48.642
摘要 +
采用一种1988年得到的第一性原理多体势来描述团簇Ben中原子之间的相互作用,用模拟自然生物进化的方法系统地优化计算了Ben团簇(n=2—25)的基态能量和几何结构,分析了其拓扑性质,总结了能量和结构随原子数目的变化规律,并将得到的Ben的结构和长程Morse势所描述的金属团簇Mn,以及Lennard-Jones势所描述的惰性气体团簇LJn的结构进行了比较分析.结果表明:在n=2—25的尺寸范围内
唯象论的经典领域
电子在超强激光场中的动力学特性
孔 青, 朱立俊, 王加祥, 霍裕昆
1999, 48 (4): 650-660. doi: 10.7498/aps.48.650
摘要 +
模拟研究了自由电子在超强激光场中的动力学特性,发现当场强高达Q=eE/mecω100时,电子动力学行为将出现全新的现象,其特征为描写激光束的有质动力势模型已完全不再适用,能量较低的电子有可能进入强场区,被光束所俘获,并被剧烈地加速.详细地讨论了这一俘获与加速的规律,指出这一新现象对发展远场激光加速器的意义.
通过大失谐Jaynes-Cummings模型实现类自旋的腔场GHZ态
宋克慧, 郭光灿
1999, 48 (4): 661-666. doi: 10.7498/aps.48.661
摘要 +
提出了一种利用大失谐的Jaynes-Cummings模型实现类自旋的腔场Greenberger-Horne-Zeilinger(缩写为GHZ)态的新方案,并通过对腔场宇称的测量,否定了局域隐变量理论,该方案不需要违背Bell不等式.
一种新型结构的Nd∶YAlO3双波长调Q脉冲激光器
林文雄, 沈鸿元
1999, 48 (4): 667-672. doi: 10.7498/aps.48.667
摘要 +
从Nd∶YAlO3 (Nd∶YAP)的双波长速率方程出发,提出了一种新型的腔型,使两种波长的运行腔长与其跃迁截面成正比.在这种条件下使得两种波长的竞争能力相同,从而可以实现双波长调Q脉冲在能量积分最大值时两种波长脉冲峰峰值同步,而且做为双波长最佳输出判据的两波长光子密度乘积的积分值比采用其它方法约大一个量级.
半导体光放大器中非简并四波混频效应的理论分析
蒋 雁, 崔一平, 庞叔鸣
1999, 48 (4): 673-684. doi: 10.7498/aps.48.673
摘要 +
对半导体光放大器有源区中的非简并四波混频(NDFWM)过程的几种主要物理机制进行了理论分析与数值计算.由载流子速率方程、密度矩阵方程及非线性波动方程出发,分别考虑产生NDFWM效应的三个主要的物理过程:载流子浓度调制(CDP),载流子热效应(CH)及光谱烧孔效应(SHB),理论推导得其各自相应的非线性耦合波方程组,并将三种物理机制对NDFWM的贡献进行了比较,同时还讨论了线宽增强因子对NDFWM的转换效率的影响.
流体、等离子体和放电
HT-7铁芯超导托卡马克等离子体电流和水平位移多变量反馈控制
傅 鹏, 刘正之, 罗家融, 夏海燕
1999, 48 (4): 685-691. doi: 10.7498/aps.48.685
摘要 +
对有双层低温厚壁铜壳的铁芯超导托卡马克等离子体电流和位移反馈控制进行了分析,采用一种新颖的方法对铁芯饱和而引起的电磁参数非线性和时变性进行了处理,用等效正反串线圈模型代替厚壁铜壳,从而建立了HT-7超导托卡马克等离子体电流和水平位移反馈控制状态方程模型.并采用了检测中间状态变量进行补偿而达到解耦的目的,设计出了托卡马克等离子体位移和电流反馈控制系统,在实验中得到了很好的结果.该方法大大减少了反馈控制的计算工作量并提高了响应速度.使得铁芯、厚壁铜壳与线圈之间的强耦合给等离子体控制带来的困难迎刃而解.
凝聚物质:结构、热学和力学性质
低频内耗测量时标准滞弹性固体的内耗行为
水嘉鹏, 刘咏松
1999, 48 (4): 692-698. doi: 10.7498/aps.48.692
摘要 +
用三参量力学模型的恒应力和恒应变弛豫时间描述了标准滞弹性固体的内耗行为.在低频内耗测量时,振动系统的惯量不可避免地影响测量的内耗值,当材料的内耗较大和测量频率与振动系统的共振频率可以比较时,惯量对内耗测量的影响较大,这时惯量的影响不可忽略.
用ARUPS研究在Cs/Ru(1010)面上的CO分子轨道对称性
李海洋, 鲍世宁, 徐 波, 徐纯一, 何丕模, 徐亚伯, 刘凤琴, 易布拉欣·奎热西, 钱海杰, 董宇辉
1999, 48 (4): 699-703. doi: 10.7498/aps.48.699
摘要 +
用同步辐射角分辨紫外光电子能谱对CO与Cs在Ru(1010)面上共吸附的研究结果表明,由于Cs的强烈影响,CO的分子轨道重新排列.对应清洁表面上CO分子的(5σ+1π)轨道的7.5eV谱峰分裂成两个,分别处于6.3和7.8eV,6.3eV谱峰关于一个垂直于Ru(1010)面而平行于〈0001〉晶向的镜象面反对称性.
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
关于二维非各向同性正方晶格的双孤子态
惠 萍, 罗宜平
1999, 48 (4): 704-712. doi: 10.7498/aps.48.704
摘要 +
从含Cu氧化物材料Cu—O面准二维特性出发,在二维双弧子模型基础上,考虑到具有强烈各向异性的Cu—O面上存在电子-声子局域强耦合效应,从理论上对两个准粒子与局域形变声子场相互作用形成双孤子束缚态的过程进行了探讨.给出了具有周期性的双孤子解.对两个准粒子的配对能、双孤子的有效质量、双孤子的稳定性以及它们与非各向同性的关系做了详细的分析.
纯有机聚合物磁性的模型研究
吴长勤, 张宇钟, 傅荣堂, 孙 鑫
1999, 48 (4): 713-720. doi: 10.7498/aps.48.713
摘要 +
通过一个简单的紧束缚模型,初步研究了共轭有机聚合物的磁性问题.其中包括侧链基团与主链的共轭性对主链键序波的作用,电荷密度波的形成,次近邻跃迁和电子相互作用的影响等.特别针对有关聚乙炔侧链悬挂有机自由基团(CH2)的具高自旋基态磁性聚合物(C3H3)n的第一性原理计算结果,给出物理的解释和理解.
极性相变的介电谱研究
李景德, 陈 敏, 方传代, 李智强, 雷德铭
1999, 48 (4): 721-728. doi: 10.7498/aps.48.721
摘要 +
用时域和频域方法研究了(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷的极性相变.类似于单晶的铁电相变所观察到的晶格软化,屏蔽电荷激发和畴运动讯号外,在陶瓷中还出现空间电荷运动的强讯号.空间电荷和电畴属于凝聚态物质的高级结构,它提供慢极化效应.慢效应使频域测量结果不能得到确定值.从统计观点给出高级结构的历史记忆效应对频域测量结果的影响;解释了频域介电常量的倒数在一级结构的转变中发生线性软化,而在高级结构的转变中发生抛物型软化.
介电受限对CdSe量子点中受限激子的影响
罗 莹, 王若桢, 马本堃
1999, 48 (4): 729-734. doi: 10.7498/aps.48.729
摘要 +
在有效质量近似条件下,通过Wang和Zunger给出的CdSe量子点介电常量与其半径的关系,利用变分方法计算了该量子点中受限激子的基态能及束缚能.结果表明,在考虑量子点介电常量随尺度减小的变化以后,受限激子的束缚能增大,基态能降低,更接近实验值.同时,也讨论了量子点介电常量的尺度效应和表面极化效应对受限激子的影响.
光学与粒径耦合多分散性的动态光散射研究
张逸新, 许 强
1999, 48 (4): 735-743. doi: 10.7498/aps.48.735
摘要 +
研究了满足Rayleigh-Gans-Debye(RGD)近似条件的球形稀溶液的光学和粒径多分散性耦合的动态光散射技术检测问题.在分析中采用了球壳L和球核R-L都连续变化且壳层变化满足L=αR (其中αm和壳层折射率ns匹配时,即nm=ns,平均散射强度I(q)和等效扩散系数De(q)与散射矢q间的关系.给出了用以检测窄分散系统小多分散性
自组织生长InAs/GaAs量子点发光动力学研究
吕振东, 李 晴, 许继宗, 郑宝真, 徐仲英, 葛惟锟
1999, 48 (4): 744-750. doi: 10.7498/aps.48.744
摘要 +
介绍了最新发展的粒子数混合超快光谱测量技术,以及采用该技术对自组织生长InAs/GaAs量子点发光动力学的研究结果.实验发现,自组织InAs/GaAs量子点结构的发光寿命大约为1ns,与InAs层厚度关系不大;激子寿命与温度有一定的关系,但没有明显的实验证据表明与量子点的δ态密度有关;用粒子数混合技术,实验上可直接观察到量子点中载流子在激发态能级的态填充过程.
物理学交叉学科及有关科学技术领域
α螺旋蛋白质螺旋线模型的耦合孤立子
闫循领, 董瑞新, 王伯运
1999, 48 (4): 751-756. doi: 10.7498/aps.48.751
摘要 +
在已得到的α螺旋蛋白质分子各向异性耦合薛定谔方程组的基础上, 给出了该方程组的孤立子解, 并对其解进行了分析和讨论.
研究快讯
自旋玻璃锰氧化物La0.67Ca0.33(Mn,Fe)O3中的分步磁化和超大磁电阻
王志宏, 蔡建旺, 沈保根, 赵见高, 詹文山
1999, 48 (4): 757-762. doi: 10.7498/aps.48.757
摘要 +
在Mn位替代钙钛石氧化物La0.67Ca0.33(Mn,Fe)O3中观察到分步磁化现象,并在临界场附近获得大于104%的超大磁电阻效应.指出自旋玻璃相中反铁磁团簇在外磁场下的熔化是分步磁化的物理起因.
Fe-Al2O3颗粒膜的隧道巨磁电阻效应
朱 涛, 王荫君
1999, 48 (4): 763-768. doi: 10.7498/aps.48.763
摘要 +
对射频共溅射法制备的Fe-Al2O3颗粒膜的隧道巨磁电阻效应进行了研究.当Fe体积百分比为45%时,样品的室温磁电阻的变化率(MR)在1T的平行膜面的磁场下可达4.4%.磁测量表明在室温时样品呈超顺磁态.另外,从MR随温度的变化关系曲线可以看出,当温度低于50K时,MR随着温度的下降而显著增加,MR在20K时达到14.9%,4.2K时可达26%,大大超过理论的预期值,这可能与低温下由库仑抑制效应引起的自旋相关隧穿的高阶效应有关.