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Vol. 48, No. 5 (1999)

1999年03月05日
总论
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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
研究快讯
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领域
总论
经典混沌系统在相应于初始相干态的量子子空间中的随机性
徐躬耦, 邢永忠
1999, 48 (5): 769-774. doi: 10.7498/aps.48.769
摘要 +
Poincare截面是反映经典系统是否达到混沌的有力手段,无规矩阵理论被看成是显示量子系统规则运动与不规则运动特征的有效方法.那么,当一个经典相点在混沌体系的某一能量面E0上的不变环面被全部破坏后,与这一相点所对应的中心能量E0等于E0的相干态波包在它所占据的量子系统的子空间中有何表现呢?以原子核Lipkin模型为例,用重整化约化方法,对SU(3)群的广义相干态所占据的量子子空间进行了约化后对其中有关量的随机性作了考察,结果表明,在这样的等效子空间内能级间距的涨落,等效哈密顿量的矩阵元以及从可积体系的子空间到这一等效子空间的一一映射的矩阵元的分布均与无规矩阵理论的预言相符合,从而为进一步研究经典部分可积体系的量子表现奠定了基础.
多能级原子的量子跳跃与连续量子测量
上官王佐, 陈一新, 季达人
1999, 48 (5): 775-786. doi: 10.7498/aps.48.775
摘要 +
研究了多能级原子的量子跳跃行为,构造出多能级原子系统光学Block方程的形式解.证明了Mollow的纯态描述理论不适用于多能级原子,为此,发展了混合态描述理论,得出了多能级原子的重置密度矩阵为混合态的结论.最后,讨论了多能级原子的量子跳跃与连续量子测量的联系.
混沌振子的广义旋转数和同步混沌的Hopf分岔
杨俊忠, 包 刚, 胡 岗, 马文麒, 刘文吉
1999, 48 (5): 787-794. doi: 10.7498/aps.48.787
摘要 +
对应于混沌振子的各个Lyapunov指数,在切空间中定义了广义相位和广义旋转数.广义旋转数和Lyapunov指数相结合,可以更完整地描述混沌吸引子的各个运动模式的运动特征,包括伸缩与旋转.用耦合Duffing振子研究了时空混沌系统在同步混沌失稳时发生的分岔行为.结果表明,耦合振子的同步混沌态可以发生一种Hopf分岔,在Hopf分岔后,系统的功率谱中出现了一个特征频率,其值恰好等于分岔前临界横模的广义旋转数.
声光双稳系统中的混沌调制效应
刘玉怀, 王胜远, 高闽光, 路轶群
1999, 48 (5): 795-801. doi: 10.7498/aps.48.795
摘要 +
由声光双稳系统的迭代模型出发,构造一种具有外部正弦信号调制的动力学系统,并数值研究声光双稳系统的混沌态在正弦调制下的动力学行为.结果表明,在正弦信号的调制下,系统状态呈现出间歇性混沌及多种演化模式,且随着调制幅度的增大,某些演化模式在一个调制周期内的出现次数增大,系统第一次出现周期窗口所需的迭代次数减小,系统状态的包络振幅增大.另外,调制频率的改变不影响系统的动力学性质,只改变系统演化模式的出现频率.
混沌系统的辅助参考反馈控制
唐 芳, 邱 琦
1999, 48 (5): 802-807. doi: 10.7498/aps.48.802
摘要 +
研究了保守系统混沌运动的控制问题.在线性反馈控制方法的基础上提出了一种新的控制方法——辅助参考反馈法,给出了控制参数的选择原则,适当调整反馈系数和参考项即可以得到不同的周期轨道.数值研究证明了该方法能够有效地控制耗散混沌系统和保守系统,同时周期窗口在弱噪声干扰下具有很强的鲁棒性.
决定论性逐步加速交通流模型的渐近稳态行为
王 雷, 汪秉宏
1999, 48 (5): 808-815. doi: 10.7498/aps.48.808
摘要 +
研究Nagel-Schreckenberg(NS)交通流元胞自动机模型在不考虑车辆随机延迟情况下的决定论性模型的基本图,即渐近稳态的车流平均速度作为车辆密度的函数关系.证明决定论性NS模型,在车流的自组织作用下,其渐近稳态的基本图,与决定论性Fukui-Ishibashi(FI)交通流模型的基本图完全相同.这个结果表明,若把FI交通流模型中的车辆突然加速方式(即车辆速度可以在仅仅一个时步内加速到其最高速限M或前方空距所允许的最大速度),改变为车辆逐步加速方式(车辆速度在每一时步中最多仅能增加一个速度单位),则车辆的自组织相互作用,并不会改变其车流的长时间渐近稳态行为.
原子和分子物理学
氢分子分立区和连续区(11.0—19.0 eV)的光学振子强度研究
钟志萍, 张卫华, 李家明, 徐克尊, 凤任飞
1999, 48 (5): 816-824. doi: 10.7498/aps.48.816
摘要 +
利用通道规律,并考虑了转动分布对跃迁峰型的影响,对测量得到的绝对氢分子光吸收谱进行了分析.文中逐个确定了11.0—15.0 eV各振动态的振子强度,并得到了B′1Σ+u的解离强度.同时,利用多重散射Xα自洽场方法计算了氢分子分立区和连续区(11.0—19.0 eV)的光吸收谱.通过计算值和实验绝对测量值的比较可以说明,在自洽层次,文中理论计算值已能较好地说明本实验.
一维氦原子非依次电离的经典模拟
屈卫星, 胡素兴, 徐至展
1999, 48 (5): 825-833. doi: 10.7498/aps.48.825
摘要 +
利用经典系综理论研究了强超短激光脉冲作用下的(一维)氦原子的非依次电离过程.通过对先后电离的两个电子的平均库仑势能和距核的平均距离的动力学模拟发现:在脉冲长度不变的条件下,长波长和高强度的超短激光脉冲更有助于非依次电离的发生.
差分速度调制分子离子激光光谱技术
杨晓华, 陈扬骎, 蔡佩佩, 卢晶晶, 王荣军
1999, 48 (5): 834-839. doi: 10.7498/aps.48.834
摘要 +
从理论上分析了速度调制激光光谱技术的技术特点及谱线线型,并在实验上采用差分速度调制激光光谱技术在可见光波段测量得到N+2,CO+的光谱信号.
127)I2在633nm波段的超精细强谱线及稳频半导体激光器
张克明, 陈徐宗, 秋元義明, 笠原刚, 坂本和平, 稻场肇, 藏二军
1999, 48 (5): 840-849. doi: 10.7498/aps.48.840
摘要 +
报道了观察到的碘分子(127I2)在633nm波段的5组超精细强谱线,并对每组谱线的频率间距及相应振转能级的跃迁强度作出了计算,结果和实验吻合得很好.利用计算结果,对这5组谱线对应的振转能带作出了甄别.由于这些新谱线比用于氦氖激光器稳频的R(127)11.5跃迁强几百倍,因此利用这些新谱线作为半导体激光稳频的参考谱线,得到了功率为3mW的激光输出,这种半导体激光可成为新型光频标.
唯象论的经典领域
脉冲电磁波通过偶极天线辐射的物理过程及其数值模拟
王均宏
1999, 48 (5): 850-861. doi: 10.7498/aps.48.850
摘要 +
在讨论了基于时域有限差分法和完全匹配层技术的数值模拟方法之后,首先从运动电荷和电力线的角度直观地描述了脉冲电磁波的辐射过程,然后进一步从场与电荷相互作用的角度分析了天线上电荷是如何被加速以及如何维持其运动状态的,指出了开放空间中突然出现的时变电场(位移电流)是脉冲电磁波辐射的根本原因.文中还对局部电阻加载的天线和局部弯曲的天线进行了研究,以进一步说明上述观点.对多种情况下的脉冲辐射过程进行了数值模拟,并给出了电场的等高线和空间波形图,这些图形对理解脉冲电磁波的辐射机理非常有益.
C2H221分子转动角动量定向分布(Orientation)及其碰撞弛豫和转移
J.B.HALPERN, A.D.RUDERT, J.MARTIN, H.ZACHARIAS, 高文斌
1999, 48 (5): 862-875. doi: 10.7498/aps.48.862
摘要 +
利用圆偏振激光受激Raman抽运,以 C2H2分子为样品选择性地制备了它的电子基态单一转动态(X1Σ+g,ν″2=1,J″的角动量定向布居(orientation).并从圆偏振紫外激光诱导的A1Au(ν′3=1)←X1Σ+g(ν″2=1)的荧光(谱),直接测定了 C2H2(X1Σ+g,ν″2=1,J″=4,7,8,…,13)的角动量定向布居值.从时间分辨的荧光信号谱测定了角动量定向布居的碰撞弛豫速率常数,同时还研究了由各初始激励的转动态向其他邻近转动态碰撞诱导的角动量定向布居转移.
主动锁模掺铒光纤环形激光器有理数谐波调制技术
王 林, 于晋龙, 马晓红, 杨恩泽, 张以谟, 陈才和, 黄 超, 李世忱
1999, 48 (5): 876-881. doi: 10.7498/aps.48.876
摘要 +
成功地利用有理数谐波锁模技术在主动谐波锁模掺铒光纤环形激光器中获取数倍于调制频率fm的高重复率脉冲序列,所得最高锁模脉冲重复频率fp=4fm≈6GHz.根据实验结果,本文指出有理数谐波锁模输出高阶光脉冲的物理机制、导致高阶输出脉冲脉宽展宽和幅度不稳定的原因以及消除幅度不稳定的具体办法.
流体、等离子体和放电
NLS+方程的平方Jost解的完备性
陈向军, 陈世荣
1999, 48 (5): 882-886. doi: 10.7498/aps.48.882
摘要 +
对于NLS+方程相应的平方Jost函数的完备性,通过求得的广义Marchenko方程给出了证明,从而建立了含修正项的直接微扰理论.
KdV方程的直接微扰方法
陈世荣, 黄念宁, 陈芝得
1999, 48 (5): 887-897. doi: 10.7498/aps.48.887
摘要 +
系统地讨论了含修正项的KdV方程的直接微扰方法.从反散射变换所得的不含修正项方程的严格多孤子解出发,导出了线性化算子的零本征值的所有本征函数——平方Jost函数.引入了它们所对应的伴随函数和定义了内积.计算了应有的正交关系,并自然得到单位元的平方Jost函数的展开式.利用广义的Marchenko方程,证明了平方Jost函数的完备性.同时得到展开式中的积分是沿实轴从-∞到∞,但在原点附近将从上方绕过.这不同于过去所得的Cauchy主值积分.为最明确显示这一差别,在单孤子情况下又用平方Jost函数的显式,直接作了验证.同时指出,以前由于取Cauchy主值积分导出的KdV方程所特有的孤子尾,在采用从上方绕过原点的积分时,则事实上并不存在.
凝聚物质:结构、热学和力学性质
激光Raman散射光谱法对PWO晶体结构的判定
张明荣, 殷之文, 李培俊, 胡关钦
1999, 48 (5): 898-903. doi: 10.7498/aps.48.898
摘要 +
从PbO和WO3混合粉末的高温熔体中生长的钨酸铅(PbWO4)晶体有两种相似的结构见诸文献,然而采用通常的粉末XRD法判定结构有一定困难.为此,本文在对两种结构的振动模式进行了群论分析的基础上,采用激光散射法测定不同几何配置下的Raman谱,判定了从化学计量熔体中生长的钨酸铅晶体的结构为白钨矿结构.
C3N4/TiN交替复合膜的微结构研究
吴大维, 付德君, 毛先唯, 叶明生, 彭友贵, 范湘军
1999, 48 (5): 904-912. doi: 10.7498/aps.48.904
摘要 +
采用双阴极封闭型非平衡磁场dc反应磁控溅射离子镀制备C3N4/TiN复合交替膜,用X射线光电子能谱法分析了薄膜的组成,测量了薄膜的X射线衍射谱和氮化碳的透射电子衍射图像.氮化碳经氮化钛的强迫晶化作用,生成了β-C3N4和c-C3N4.
纳米碳管的分叉结构
张孝彬, 甘 波, 杨杭生, 齐仲甫, 李文铸, 张 泽
1999, 48 (5): 913-916. doi: 10.7498/aps.48.913
摘要 +
应用催化剂热解碳氢气及热丝CVD两种不同的方法制备了含有分叉结构的纳米碳管,并用透射电镜考察了分叉碳管的形貌及微结构特征.结果表明:分叉结构的形态与制备方法有关,前者沿生长方向的呈规则节突状分布,而后者的分支碳管与未分支的形态类同.纳米碳管分叉结构的形成可能与制备条件的扰动有关,并因此改变其输运特性.
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
电子相互作用和高聚物中的极化子
张 淳, 马允胜, 孙 鑫, 叶 成
1999, 48 (5): 917-925. doi: 10.7498/aps.48.917
摘要 +
各种电致发光聚合物具有非简并基态.当电子和空穴注入后,形成的载流子是极化子.极化子的大小和能量决定于电子相互作用.目前大家采用Hubbard model来描述聚合物中的电子相互作用,所得到的结果与实验不符.Hubbard model和extended Hubbard model对窄能带体系是好的近似,但聚合物是宽能带,反映价键关联的非对角相互作用(在extended Hubbard model中被略去)有重要贡献,特别是在强屏蔽情况下,价键关联与Hubbard关联相互竞争,可纠正现有理论的缺陷.
正常金属-d波超导隧道结中杂质和界面散射对微分电导的影响
董正超
1999, 48 (5): 926-935. doi: 10.7498/aps.48.926
摘要 +
考虑到正常金属区域的杂质散射和界面粗糙的散射,运用Bogoliubov-de Gennes (BdG)方程和Bolonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论模型,计算正常金属-d波超导隧道结的微分电导.计算发现:隧道谱强烈地依赖电子的入射角和超导体晶轴方位,并能展示零偏压电导峰的存在;此外,杂质散射能使隧道谱的凹陷分裂出两个小凹陷,而界面粗糙能抹平和压低零偏压电导峰和能隙电导峰.这些结果都将很好地解释高Tc超导隧道谱的实验现象.
Fe/[NiFe/Cu]30多层膜线列阵的铁磁共振研究
陈慧余, 李志超, 付绍军, 金嗣昭, 梁任又
1999, 48 (5): 936-941. doi: 10.7498/aps.48.936
摘要 +
用铁磁共振(FMR)技术研究Fe/[NiFe/Cu]30多层膜线列阵的特性,线列阵采用激光全息光刻和离子束刻蚀技术加工,线密度为250线/mm和500线/mm.线列阵样品的FMR谱在稍高于主峰(声学峰)的共振场下有光学峰出现,相当层间交换耦合为反铁磁型.光学峰与声学峰的峰位间距沿易轴小于沿难轴.又,来自非磁Cu夹层的顺磁共振峰的幅度远大于原始的连续膜,说明线列阵加工致使层结构退化.
铁电磁体Pb(Fe1/2Nb1/2)O3相变特征
高兴森, 陈晓原, 殷 江, 刘俊明, 刘治国
1999, 48 (5): 942-947. doi: 10.7498/aps.48.942
摘要 +
借助与示差扫描量热法、磁化率测量、电子自旋共振、铁电与介电性质测量及电子衍射系统地研究了Pb(Fe1/2Nb1/2)O3(PFN)的电、磁性质和相变特征.结果表明发生在380K附近的顺电-铁电转变和发生在145K附近的顺磁反铁磁转变分别为一级相变和二级相变或弱一级相变.在室温下,PFN的剩余极化与矫顽场分别为11.5μC/cm2和3.04kV/cm.介电测量表明PFN的顺电-铁电相变为弥散型相变.其弥散指数为1.62.电子衍射表明Fe3+与Nb5+离子在B位置上是无序分布的,正是这种与无序分布相关联的成分涨落导致铁电相变的弥散性.
TmYb共掺氟氧化物玻璃的间接上转换敏化发光的研究
N.SAWANOBORI, 孙寅官, 陈晓波, 李美仙, 张光寅, 冯 衍, 毕诗章, 聂玉昕
1999, 48 (5): 948-954. doi: 10.7498/aps.48.948
摘要 +
研究了Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃在800nm半导体激光激发下的间接上转换敏化发光现象.通过Tm(0.1)Yb(3):ZBLAN玻璃和Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃中Tm3+离子上转换发光的比较研究,发现在间接上转换敏化的情况下,Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃中Tm3+离子的上转换发光极大地增强,超过了Tm(0.1)Yb(3):ZBLAN玻璃的水平.说明在此类上转换激发机制下,有着较高的稀土溶解度和较大的截止声子能量的材料可能有最佳的上转换效率,它将可能有比目前最好的ZBLAN材料高许多的上转换发光强度,这对于上转换研究迅速走向实际应用有重大的意义.目前尚未见到其他类似研究报道.
研究快讯
用微波ECR等离子体溅射法在蓝宝石(0112)晶面上生长ZnO薄膜的研究
汪建华, 袁润章, 邬钦崇, 任兆杏
1999, 48 (5): 955-960. doi: 10.7498/aps.48.955
摘要 +
蓝宝石上外延生长ZnO薄膜在表面波和声光器件中有重要的应用.用微波电子回旋共振(ECR)等离子体溅射法在蓝宝石(0112)晶面上外延生长了ZnO薄膜,膜无色透明,并且表面光滑,基片温度为380℃,为探索沉积工艺参数对薄膜结构的影响,用XRD对不同基片温度和沉积速率生长的ZnO薄膜进行了研究.
强驱动二能级原子中阿秒相干光脉冲的产生
王中阳, 龚尚庆, 徐至展
1999, 48 (5): 961-965. doi: 10.7498/aps.48.961
摘要 +
研究了强驱动二能级原子的相干辐射谱中各个拉曼线的相位.发现当二能级系统的激发态和基态取相干 叠加态时,拉曼线的相位之间具有很强的相关性,这些高度相关的拉曼线相干叠加,即可形成阿秒光脉冲输出.
反铁磁粒子的势助量子隧穿和宏观量子效应
张云波, 梁九卿, 聂一行, 蒲富格
1999, 48 (5): 966-972. doi: 10.7498/aps.48.966
摘要 +
用周期瞬子方法研究了反铁磁粒子中激发态量子隧道效应.给出了各种低激发态下的隧穿幅、能级分裂以及前置因子.用统计平均得到给定温度下的隧穿率.理论计算的隧穿率随温度的变化关系与实验结果相符.
红条毛肤石鳖齿舌的磁性研究
刘传林, 刘承华, 赵见高, 温戈辉, 詹文山
1999, 48 (5): 973-976. doi: 10.7498/aps.48.973
摘要 +
研究了红条毛肤石鳖(Acanthochton rubrolinestus LISCHKE)齿舌的磁性及其中磁性粒子的结构,并且讨论了磁性粒子在齿舌中生成的取向性和磁晶各向异性.