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Vol. 48, No. 6 (1999)

1999年03月20日
总论
总论
基本粒子物理学与场 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
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
总论
玻色-爱因斯坦凝聚体干涉现象的数值模拟
张思溟, 叶 飞
1999, 48 (6): 977-982. doi: 10.7498/aps.48.977
摘要 +
采用含时非线性薛定谔方程的数值解法模拟了两种情况下玻色-爱因斯坦凝聚体的演化.一种是在初始状态中有两个包含粒子数差别很大、在空间上可区分的玻色-爱因斯坦凝聚体的情况;另一种是一个玻色-爱因斯坦凝聚体被外力一分为二后在自由空间及约束势阱中继续演化的情况.
粒子质量显含时间的Dirac方程的严格解
郭 华
1999, 48 (6): 983-986. doi: 10.7498/aps.48.983
摘要 +
使用代数方法给出了粒子质量显含时间的Dirac方程的严格解,解的结构显示了粒子的正负能态与其自旋态具有交换对称性.
两类新的条件精确可解势及其非线性谱生成代数
马 涛, 倪致祥
1999, 48 (6): 987-991. doi: 10.7498/aps.48.987
摘要 +
从平移的谐振子势出发,利用超对称量子力学构造出两类新的条件精确可解势,其中一类同时出现超对称性和空间对称性的破缺.此外,还构造出了这两类新可解势的非线性谱生成代数.
共形平直时空中电磁场和标量场的解
陈 光
1999, 48 (6): 992-994. doi: 10.7498/aps.48.992
摘要 +
给出电磁场和标量场在共形平直时空中的解,发现了平面对称解的不确定性及由多重解的交集来定义一个非连续场的方法.
有限数目捕获原子的玻色-爱因斯坦凝聚
衣学喜
1999, 48 (6): 995-1002. doi: 10.7498/aps.48.995
摘要 +
研究了各向异性谐振子捕获势中有限数目原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),结果表明:对有限数目捕获原子来说,它的BEC临界温度比热力学极限下捕获原子的BEC临界温度要低,原子间的相互作用也将提高(散射长度为负)或降低(散射长度为正)原子BEC临界温度.临界温度以下体系的比热随温度的变化行为不再是T3/2,而近似为T3.在定域密度近似下,还研究了各向同性捕获势中原子的空间分布,对有限数目的原子来说,它的密度比势力学极限下的要小,原子间的相互作用也降低原子的空间分布密度.
在源作用下的n体不可逆聚集过程集团尺寸分布
薛 郁, 陈光旨
1999, 48 (6): 1003-1010. doi: 10.7498/aps.48.1003
摘要 +
把在源作用下两体作用的Smoluchovski方程推广到n体相互作用的广义Smoluchovski方程,讨论了系统在源作用下,核为K(i1,i2,…,in)=(i1·i2…in)ω(0≤ω≤1),源项为I(t)=Iδm,1的非凝胶系统广义Smoluchovski方程的定态解,得到了不可逆聚集过程的集团尺寸分布.同时,讨论了凝胶系统的广义Smoluchovski方程发生胶凝相变在相变点附近集团尺寸分布的渐进行为.
基本粒子物理学与场
与不变量有关的幺正变换方法和含时均匀电场中的量子Dirac场的演化
符 建, 高孝纯, 许晶波, 邹旭波
1999, 48 (6): 1011-1022. doi: 10.7498/aps.48.1011
摘要 +
在推广的不变量理论的基础上,运用与不变量有关的幺正变换方法研究了含时均匀电场下的量子Dirac场的演化,求解了Dirac场的泛函Schrdinger方程,得到了方程的精确解以及对应的总相位,总相位包括动力学相和几何相(Aharonov-Anandan phase).
原子和分子物理学
初始位相对超短脉冲强激光场高次谐波辐射的影响
王迎松, 徐至展
1999, 48 (6): 1023-1029. doi: 10.7498/aps.48.1023
摘要 +
过求解含时Schrdinger方程,用加窗Fourier分析的方法,从理论上分析了入射激光场的初始位相对超短强激光场高位谐波辐射的影响.发现相对于较长的入射激光脉冲其激光场初始位相对超短脉冲高次谐波辐射的影响非常显著,对这一问题作了比较详细的探讨.
唯象论的经典领域
电流体动力学技术制备的Sn-Bi纳米超微粉的微观结构特征
于溪凤, 胡火生, 贺礼端, 蒋 政, 刘 祥, 胡壮麒
1999, 48 (6): 1030-1036. doi: 10.7498/aps.48.1030
摘要 +
采用电流体动力学技术制备了Sn-Bi纳米超微粉,利用X射线衍射、透射电子显微镜和高分辨电子显微镜研究了Sn-Bi纳米超微粉的微观结构特征,结果表明:所制取的Sn-Bi纳米超微粉由四方结构的β-Sn单相过饱和固溶体和菱方结构的Bi单相过饱和固溶体所组成,这些纳米超微粉绝大部分为单晶结构,极少量为孪晶结构,小于10nm的颗粒为完整单晶,10nm以上的单晶颗粒中存在着位错.并对其结构形成机制进行了分析.
均匀电场中颗粒簇偶极矩的确定
赫晓东, 韩杰才, 杜善义, 姜泽辉
1999, 48 (6): 1037-1043. doi: 10.7498/aps.48.1037
摘要 +
置于均匀电场中的一簇球形颗粒,由于其内部的相互作用而耦合在一起.这致使簇的感应偶极矩与簇的几何结构,大小以及颗粒的介电常数等参量有关.试图通过已知的链的偶极矩确定任意大小长方结构的簇的偶极矩.假定颗粒链可以被具有同样偶极矩的一个等效介质球代替,并将具有空间结构的颗粒簇处理成面结构簇,再将面结构简化成一个颗粒链,从而确定簇的偶极矩.在这一过程中,通过不断增加等效球的尺寸,将颗粒间的相互作用包含在簇的偶极矩中.数值分析了立方结构簇的偶极矩,结果是可接受的.
平面电磁波在任意方向运动的介质-介质界面上的反射和透射
黄耀熊, 贺奇才
1999, 48 (6): 1044-1051. doi: 10.7498/aps.48.1044
摘要 +
研究平面电磁波从一种介质入射到另一种以任意方向运动的介质时,在介质界面上发生的反射和透射现象,从Maxwell方程组、运动界面的边值关系和运动介质的本构关系出发,得到了反射波和透射波电磁场矢量与入射波电磁场矢量的关系的表达式、反射和透射系数,讨论了反射波、透射波与入射波之间的能量关系,电磁波对运动介质作用力的性质,并得出一些新的结论.
非导电型各向同性手性介质中非线性旋光的宏观理论
塔·米·伊丽依诺娃, 尼·伊·科罗迪耶夫, 李俊庆, 李淳飞, 辛 丽, 刘树田
1999, 48 (6): 1052-1059. doi: 10.7498/aps.48.1052
摘要 +
采用经典电磁场理论描述非导电型各向同性手性介质,研究了圆偏振抽运光作用下线偏振信号光的非线性旋光现象.给出了非线性旋光角的解析表达式.用该公式计算的结果与实验结果一致.
自相位调制及群速色散对超短脉冲在准周期LiNbO3 Fibonacci超晶格中传输的影响
高艳霞, 范滇元
1999, 48 (6): 1060-1065. doi: 10.7498/aps.48.1060
摘要 +
从LiNbO3 Fibonacci超晶格的结构特点出发,数值模拟了超短脉冲在LiNbO3 Fibonacci超晶格内传输过程中,自相位调制及高阶群速色散效应对脉冲形状和频谱的影响.结果表明,超短脉冲在Fibonacci超晶格中传输时,由于自相位调制(SPM)与群速色散(GVD)耦合效应的影响,脉冲形状畸变和频谱展宽均是不对称的,随着晶格长度的增加,脉冲将会发生分裂,以至成为两个独立的子脉冲,同时也会出现脉冲频谱上的分裂.
主客体掺杂型非线性光学聚合物驻极体DR1/PMMA膜中空间和偶极电荷的相互作用特性
陈钢进, 夏钟福, 张冶文
1999, 48 (6): 1066-1071. doi: 10.7498/aps.48.1066
摘要 +
运用热刺激放电、表面电位衰减和电光效应的检测等手段,对主客体掺杂型非线性光学聚合物驻极体DR1/PMMA膜中空间和偶极电荷的相互作用特性进行了研究.结果表明,在极化后的样品中,被样品表面或体内的各类陷阱捕获的大部分空间电荷所处的陷阱能级高于极性生色团分子的定向排列产生的偶极电荷的束缚能级,空间电荷对偶极电荷有强烈的束缚作用.空间电荷衰减将导致材料内的电场分布发生变化,并引起极性生色团分子的松弛.空间电荷稳定性决定着偶极电荷的寿命.
流体、等离子体和放电
等离子体中的颗粒成长模型
王 龙
1999, 48 (6): 1072-1077. doi: 10.7498/aps.48.1072
摘要 +
研究等离子体环境下的带电微小颗粒的成长过程.在收集离子和颗粒间凝合两种成长机制中,后者起主要作用,使生成的颗粒粒度接近.基于能量均分定理提出一个简化的模型,推导出颗粒粒度分布函数的动力方程.初步的数值模拟结果证实了上述成长机制的设想.
颗粒与交流电弧等离子体温度场的相互作用
谷云鹏, 宫 野, 孙继忠
1999, 48 (6): 1078-1085. doi: 10.7498/aps.48.1078
摘要 +
研究了大气压下交流电弧等离子体温度场与入射颗粒的相互作用.在等离子体连续方程、能量方程中增加一项由颗粒直径及能焓变化引起的源项,对方程组进行无量纲化以及对弧柱边界进行迭代解决了交流电弧等离子体的动边界问题.计算了不同的颗粒入射量、颗粒半径、交流频率、初始弧柱半径和有无对流等五种情况.通过对铝颗粒和氩等离子体的计算表明:颗粒和交流电弧等离子体的相互作用对颗粒的加热历程和等离子体温度场都有重要影响.研究结果适用于交流频率范围10—100Hz.这个范围包括了大多数工业用交流电弧的频率.
凝聚物质:结构、热学和力学性质
STM针尖和外电场在Si(111)-7×7表面单原子操纵中的作用
李家明, 丁长庚, 汪克林, 李群祥, 杨金龙
1999, 48 (6): 1086-1094. doi: 10.7498/aps.48.1086
摘要 +
利用第一性原理的离散变分局域密度泛函方法,采用团簇模型(Si34H36-W11)来模拟STM操纵Si(111)-7×7表面顶角吸附原子的过程.通过分析在进行原子操纵过程中体系的能量与电子云密度分布来研究针尖和外电场的作用.结果表明,当针尖与样品间距离较近时,利用两者间有较强的相互作用,能有效地降低脱出能的能垒高度.外电场对体系脱出能的影响与其大小及极性有关,当样品上所加正偏压增强时,脱出能曲线高度单调下降,而外电场极性为负时,反而稍有增高.仅考虑针尖和样品之间的静态电子相互作用及静电场的作用,尚不能使被操纵原子脱离样品表面.最后讨论了在Si(111)-7×7表面上进行原子操纵的其他机理.
类金刚石薄膜的性质、应用及制备
梁 风, 严学俭
1999, 48 (6): 1095-1102. doi: 10.7498/aps.48.1095
摘要 +
介绍了类金刚石薄膜的结构特征,并详细讨论了采用物理化学气相沉积方法制备类金刚石薄膜过程中各相关参数之间的关系以及对薄膜结构和性质的影响.
掺镁铌酸锂晶体结构的研究
汪 进, 金 婵, 杨 昆
1999, 48 (6): 1103-1106. doi: 10.7498/aps.48.1103
摘要 +
通过LiNbO3:MgO(6.7 mol/kg)晶体在常温和低温下的喇曼光谱分析,研究了掺Mg2+后晶体结构的变化情况.研究结果表明,常温下晶格略有畸变,个别的散射峰有耦合现象存在,随温度降低,耦合逐渐减少,但掺Mg2+后晶格基本结构并无变化.
γ辐照室温短波HgCdTe光伏器件的导纳谱研究
胡新文, 赵 军, 陆慧庆, 李向阳, 方家熊
1999, 48 (6): 1107-1112. doi: 10.7498/aps.48.1107
摘要 +
利用变频导纳谱研究了γ辐照前后Hg1-xCdxTe(x=0.6)n+-on-p结中的深能级缺陷.辐照前其缺陷能级位置在价带上0.15 eV,俘获截面σp=2.9×10-18cm2,缺陷密度Nt=6.5×1015cm-3,初步认为是Hg空位或与其相关的复合缺陷;经过104Gy的γ辐照后其能级变得更深,在价带上0.19 eV,同时其俘获截面增加了近一个数量级,而缺陷密度基本上没有变化.γ辐照引入的这种能级变化最终使器件的性能(探测率)下降了1/2以上.
软X射线辐照引起的InP表面电子态变化
杨志安, 杨祖慎, 奎热西, 崔明启, 刘风琴, 靳 涛
1999, 48 (6): 1113-1117. doi: 10.7498/aps.48.1113
摘要 +
采用X光电子能谱(XPS)和紫外光电子能谱(UPS)研究了软X射线辐照InP所产生的表面电子态的变化.实验结果表明,软X射线的照射,对In原子影响不大,而对P原子影响很大.分析了InP的辐照效应机理,解释了产生上述影响的原因.
扩散系数局域变化对生长亚单层薄膜的影响
汤晓明, 魏赛珍, 毛祖遂, 陈晓峰, 郑永铭
1999, 48 (6): 1126-1131. doi: 10.7498/aps.48.1126
摘要 +
将Au沉积在PVF有机膜基底上生成亚单层薄膜,发现了不同于金属/单晶组合的亚单层表面形貌,即某些表面区域形成特别大的团簇,而团簇周围有一近似圆形空带.推测这是由于表面局部区域扩散系数发生变化引起的,用改进后包括边缘扩散的DDA模型证明了这一推测.模拟的结果还表明在PVF膜基底上,Au团簇所包含的原子数S与团簇扩散系数DS应呈指数关系.
CuCl2-石墨层间化合物导电性能及其机理研究
传秀云, 李贺军, 陈代璋, 周旬若, 江嘉济
1999, 48 (6): 1132-1137. doi: 10.7498/aps.48.1132
摘要 +
以2—3μm石墨作主体材料合成了不同阶结构的CuCl2-GICs,并用四探针法测量其导电性能,所得GICs电导率是石墨原料的1.5—2.2倍.阶数升高,电导率递增.微区成分分析发现:氯和铜离子为非计量比例,GICs中存在氯离子空位,提高了载流子的浓度.GICs氯离子空位在c轴方向联通形成格架,增加了该方向载流子活动空间;XPS-ESCA分析证实:GICs中阳离子价态有变化.GICs将良导体的石墨层与绝缘体的氯化物层在分子尺度上结合起来,所形成的阶结构相当于许多导体和绝缘体层组成的“三明治”结构,产生化学键薄弱的通道,提供了垂直c轴方向的载流子通道,隧道效应和格架空间提供了载流子活动空间,这些因素共同作用使得GICs的电导率成倍增加.
快速H+2在固体中穿行时产生的动力学相互作用力及库仑爆炸图形的演化
王友年
1999, 48 (6): 011118. doi: 10.7498/aps.48.11118
摘要 +
模拟了快速H+2在固体中穿行时产生的库仑爆炸过程.作用在单个氢离子H+上的力分别由阻止力、屏蔽的库仑力及尾力所组成.借助于等离子-极点近似介电函数,屏蔽的库仑力和尾力可由线性介电响应理论来确定.假定在初始入射时分子轴相对入射速度方向的取向是随机的.模拟结果表明:由于动力学相互作用力的影响,分子离子在穿行过程中其分子轴的取向明显地偏向于入射速度的方向.
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
一维半导体高聚物中的激子态和发光性质及局部晶格畸变所产生的影响——Lancos严格对角化方法
熊 烨
1999, 48 (6): 1138-1146. doi: 10.7498/aps.48.1138
摘要 +
应用Lanczos严格对角化方法在具有电子-电子强关联效应的情况下,研究一维高聚物半导体中激子态的能量和波函数的物性,并以此为基础计算了在有局部晶格畸变时激子态的变化及其对发光性质的影响.并发现在一定的互作用参数下,其发光强度与畸变的强度成正比关系.
Cr75FexMn25-x(x=16,18)合金的热导
吴柏枚, 杨东升, 盛 松, 徐未名, 陈兆甲
1999, 48 (6): 1147-1151. doi: 10.7498/aps.48.1147
摘要 +
测量了Cr75FexMn25-x(x=16,18)合金的热导和电导,温度范围为77—300K.在SDW反铁磁转变附近观察到热导率-温度曲线斜率的改变和电导率极大,这与反铁磁转变过程中能隙的打开有关.对合金低温热导率结果的分析处理指出,在声子热导中起作用的主要是声子散射的U过程.
YBCO颗粒膜的非平衡微波响应与Koterlitz-Thouless相变
徐克西, 郁黎明, A.A.ESSA, 周世平, 鲍家善
1999, 48 (6): 1152-1162. doi: 10.7498/aps.48.1152
摘要 +
报道了Yba2Cu3O7-δ(YBCO)颗粒膜的微波辐射(λ=8mm)响应的特征.实验结果表明:YBCO颗粒膜的微波响应行为不能用辐射热效应来描述,而应当属于非平衡响应行为.在超导转变温度T∞以下温区,非平衡微波响应信号电平随样品电阻R趋于零而消失,并且对弱的外磁场十分灵敏.在对样品的直流I-V特性进行了仔细测量后发现,样品的电输运行为具有准二维结构特征,可以用Kosterlitz-Thouless(K-T)相变模型加以描述.在此基础上,分析结果表明:YBCO颗粒膜中的非平衡微波响应机制可能与磁通“涡旋-反涡旋”束缚对的激发态有关.
非闭环结构下有机磁性材料中的自旋密度波性质
赵俊卿, 魏建华, 王守国, 解士杰, 梅良模
1999, 48 (6): 1163-1169. doi: 10.7498/aps.48.1163
摘要 +
研究了有机磁性聚合物ploy-BIPO链的封闭和非封闭结构对体系自旋密度(SDW)的影响.在开链情况下,自旋耦合与电子-电子相互作用对主链SDW的形成存在竞争,自旋耦合有利于SDW的形成;而电子-电子相互作用对SDW起到抑制作用.闭环下,没有得到这些结论.
复合型锶铁氧体纳米晶粒的改性研究
方庆清, 钟 伟, 都有为
1999, 48 (6): 1170-1174. doi: 10.7498/aps.48.1170
摘要 +
利用X光衍射和透射电子显微技术,对粒子Fe3O4-SrFe12O19的复合机理进行了研究.弄清了尖晶石型外延包裹层的生长机理.证实了外延层和内核粒子通过电子交换产生了很强的耦合作用.经过改性之后,尖晶石型晶体层在SiFe12O19粒子表面得到良好的生长.
PAN为基凝胶聚合物电解质自扩散系数的NMR研究
管荻华, 李子荣, 孟庆安, 王 刚
1999, 48 (6): 1175-1178. doi: 10.7498/aps.48.1175
摘要 +
利用脉冲梯度场NMR方法直接测量了不同温度下的不同组分的PAN为基凝胶聚合物电解抽PAN-EC/PL-LiClO4中锂离子的自扩散系数D.结果表明,锂离子的自扩散系数D依赖于锂盐质量分数x%,关且在x从5到20范围内,x=10时D有最大值.这与锂离子跳跃的传输机制及同时受到增塑剂EC与聚合物PAN网络的相互作用有关.
有机分子膜中各向异性的微扰理论和实验研究
王文军, 徐建华, 陆兴泽, 王恭明, 王文澄
1999, 48 (6): 1179-1184. doi: 10.7498/aps.48.1179
摘要 +
采用微扰方法,对有机分子膜中分子规则取向所导致的各向异性进行了研究.给出了有机分子膜的二次谐波强度与基频光和倍频光的偏振方向,以及基板的拉膜方向之间关系的理论表达式,并对常见的几种组态进行了讨论和实验研究.理论计算和实验结果相一致.