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Vol. 52, No. 7 (2003)

2003年04月05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
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
物理学交叉学科及有关科学技术领域
物理学交叉学科及有关科学技术领域
地球物理学、天文学和天体物理学
地球物理学、天文学和天体物理学
领域
总论
相对论力学系统的形式不变性与Noether对称性
方建会, 闫向宏, 陈培胜
2003, 52 (7): 1561-1564. doi: 10.7498/aps.52.1561
摘要 +
研究相对论力学系统的形式不变性与Noether对称性,给出相对论力学系统的Noether定理, 以及形式不变性的定义、判据和守恒量,得到形式不变性和Noether对称性的关系,并举例 说明结果的应用-
(2+1)维耗散长波方程与(2+1)维Broer-Kaup方程新的类多孤子解
王克协, 那仁满都拉
2003, 52 (7): 1565-1568. doi: 10.7498/aps.52.1565
摘要 +
进一步拓广齐次平衡法的应用,并对关键的操作步骤进行了改进,从而简便地求出了(2+1 )维耗散长波方程和(2+1)维Broer-Kaup方程新的类多孤子解-这种解更具有一般性,它包 含着已有文献给出的类多孤子解-
改进的tanh函数方法与广义变系数KdV和MKdV方程新的精确解
张鸿庆, 李德生
2003, 52 (7): 1569-1573. doi: 10.7498/aps.52.1569
摘要 +
利用改进的tanh函数方法将广义变系数KdV方程和MKdV方程化为一阶变系数非线性常微分方 程组-通过求解这个变系数非线性常微分方程组,获得了广义变系数KdV方程和MKdV方程新的 精确类孤子解、有理形式函数解和三角函数解-
两类非线性方程的精确解
王跃明, 王明亮, 张金良, 方宗德
2003, 52 (7): 1574-1578. doi: 10.7498/aps.52.1574
摘要 +
利用行波约化方法,并借助于一维立方非线性Klein-Gordon方程的精确解,求出了(1+1)维Zakharov方程组、变系数Korteweg-de Vries方程的一些精确解-
具有n维氢原子型标量势与矢量势的Klein-Gordon方程的束缚态
陈昌远, 刘成林, 陆法林, 孙东升
2003, 52 (7): 1579-1584. doi: 10.7498/aps.52.1579
摘要 +
研究了具有n维氢原子型标量势和矢量势的Klein-Gordon方程的束缚态性质,获得了束 缚态的精确解-给出了精确的能谱方程和归一化的解析波函数,推导出径向平均值的两个递 推关系和部分低幂次径向平均值的解析表达式-
理想流体球的爱因斯坦场方程内部严格解研究
钟鸣乾
2003, 52 (7): 1585-1588. doi: 10.7498/aps.52.1585
摘要 +
当静态的具有球对称性的理想流体的密度是径向坐标的函数时,Oppenheimer-Volkoff(OV) 方程成为Riccati方程-根据OV方程的一个已知特解,能将它变换成可积分的Bernoulli方程 ,严格地求得OV方程的通解和另一特解,进一步得到理想流体球的爱因斯坦场方程的内部严 格解,即度规分量的解析表示式-
脉冲驱动离散混沌系统同步的实验与理论研究
张入元, 陈菊芳, 彭建华
2003, 52 (7): 1589-1594. doi: 10.7498/aps.52.1589
摘要 +
设计了一个具有混沌和超混沌特性的二维离散混沌系统,对其动力学特征进行了分析,从电 路实验上实现了脉冲驱动离散混沌系统的同步, 用数学方法进行分析, 从理论上给出系统实 现脉冲同步的条件, 实验结果与理论分析和数值计算结果一致-另外,还考虑到弱噪声影响 ,实验结果表明:脉冲同步方法仍能保持电路系统的混沌同步,说明系统具有一定的鲁棒性 -
统一混沌系统的投影同步与控制
陈士华, 陆君安, 刘 杰
2003, 52 (7): 1595-1599. doi: 10.7498/aps.52.1595
摘要 +
对单向耦合的统一混沌系统间的投影同步进行了研究与控制-分析了投影同步现象的产生机 理,给出一方案对投影同步的特征量进行控制-该方案所需控制代价较小, 为设计适当的混 沌信号源提供了一种理论依据,在利用混沌电路系统进行保密通信方面有着一定的应用前景 -仿真实例表明理论分析的正确性和实际控制方案的有效性-
时滞双向联想记忆神经网络的全局稳定性
许 进, 张 强, 高 琳, 王 超
2003, 52 (7): 1600-1605. doi: 10.7498/aps.52.1600
摘要 +
通过构造一个合适的Lyapunov泛函及应用不等式的分析技巧研究了具有时滞的双向联想记忆 神经网络的平衡点的全局稳定性问题-在对神经元激励函数较宽松的假设条件下(可以不满 足Lipschitz条件),获得了一个新的保证全局渐近稳定性的判定准则-结果可应用于包含非 Lipschitz的一类更加广泛的神经元激励函数的神经网络的设计中-
具有时滞的一阶细胞神经网络动态行为研究
许 进, 张 强, 高 琳, 王 超, 袁 涛
2003, 52 (7): 1606-1610. doi: 10.7498/aps.52.1606
摘要 +
研究了具有时滞的一阶细胞神经网络的复杂动力学行为-证明了Hopf分叉的存在性,指出了 若选择适当的参数,则该网络中可以产生混沌-计算机仿真实验表明所得结论的正确性-由于 该网络的构成较简单,因此实际中可以作为混沌发生器加以应用-
外电场中Li原子回归谱的分岔效应
宋晓红, 林圣路
2003, 52 (7): 1611-1616. doi: 10.7498/aps.52.1611
摘要 +
半经典闭合轨道在外场和激光参数的某些值附近发生分岔,导致波函数的发散,使原有的半经典闭合轨道理论失效-计算了高激发的Li原子在标度能量为ε=-2-94,标度电场在135 -86-1/4<160-11范围内光吸收谱的Fourier变换,分析了轨道分岔现 象及其影 响,并采用了一种适用于不同能域的统一近似方法修正了分岔点附近波函数-计算中考虑了 原子实多重散射组合回归效应,并把所得回归谱与用标准半经典闭合轨道理论对Li原子及H 原子的计算结果相比较,证明了轨道分岔效应的重要性-
原子和分子物理学
铀与水蒸气体系的热力学性质计算
薛卫东, 朱正和, 蒋 刚, 王红艳, 熊必涛, 蒙大桥
2003, 52 (7): 1617-1623. doi: 10.7498/aps.52.1617
摘要 +
应用Gaussian 98程序对U-H2O体系所有可能的构型进行优化计算-采用密度泛函 理论的B3L YP方法和MP2方法,对铀原子采用相对论有效原子实势及(6s5p2d4f)/[3s3p2d2f]收缩价基 集合,氧、氢原子采用6-311G**全电子基集合-计算得到了6种五重态的相对稳 定结构 的电子状态、几何结构、能量、谐振频率、力学性质和电性质等-结果表明,H2 O蒸汽在金 属铀表面的反应首先是铀和氧的相互作用-对C2v
La掺杂浓度对PLZT薄膜红外光学性质的影响
胡志高, 石富文, 黄志明, 王根水, 孟祥建, 林 铁, 褚君浩
2003, 52 (7): 1624-1629. doi: 10.7498/aps.52.1624
摘要 +
采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了不同La掺杂浓度PLZT(x/40/60)薄膜- x射线衍射分析表明制备的PLZT(x/40/60)薄膜是具有单一钙钛矿结构的多晶薄膜- 通过红外椭圆偏振光谱仪测量了波长为2-5—12-6μm范围内PLZT薄膜的椭偏光谱,采用经典色 散模型拟合获得PLZT薄膜的红外光学常数,同时也拟合获得PLZT薄膜的厚度- 随着La掺杂浓 度的增大,折射率逐渐减小- 而消光系数除PLZT(4/40/60)薄膜外,呈现逐渐增大的趋势- 分析表明这些差异主要与PLZ
唯象论的经典领域
微波激射器注入原子的反转特性
吴曙东, 陈爱喜, 金丽霞
2003, 52 (7): 1630-1634. doi: 10.7498/aps.52.1630
摘要 +
建立了含克尔介质微波激射器腔场稳态光子数分布的表达式.研究了在热原子、临界和超 冷原子的方式下微波激射器中原子在稳态时的反转特性. 结果表明:注入的二能级原子在不 同方式下,原子的反转特性不一样. 在热原子方式下,原子在一部分腔长L的区域无反转, 且随原子注入速率的增大,反转区域和反转概率增大. 在临界方式下,原子的反转呈现周期 性的坍塌和复苏现象. 而在冷原子方式下,原子在腔长L的全部区域无反转. 克尔效应和失 谐量使原子的反转概率减小.
气体脉冲放电等离子体阻抗的参量研究
陈 钢, 潘佰良, 姚志欣
2003, 52 (7): 1635-1639. doi: 10.7498/aps.52.1635
摘要 +
在纯净氦气条件下,对高频纵向脉冲放电的等离子体动态阻抗进行了实验研究.测量了放电等离子体阻抗随放电电压、频率以及气体压强之间的变化关系,表明等离子体阻抗随频率和电压的增加而下降,随气压的升高而增大.定性分析了这些宏观参量与等离子体阻抗变化之间的关系,拟合出等离子体阻抗随电压、频率、气压变化的经验公式,并对数值模拟与实验结果进行了比较研究.
强光束局部小尺度调制致多路成丝现象研究
钱列加, 范滇元, 文双春
2003, 52 (7): 1640-1644. doi: 10.7498/aps.52.1640
摘要 +
基于非线性Schrdinger方程模拟了Kerr介质中强光束局部小尺度调制致光束多路成丝现象,发现在一定的B积分范围内,光束局部小尺度调制基本上只从该局部本底场中吸收能量获得增长,从而将该局部光束分裂成细丝.当光束不同部分的小尺度调制相隔较远时,各 细丝的演化基本上不相关.
对数型非线性介质中一维空间暗、灰孤子的存在性分析
卫 青, 王 奇, 施解龙
2003, 52 (7): 1645-1649. doi: 10.7498/aps.52.1645
摘要 +
对在对数型非线性介质中空间灰孤子的存在性进行了研究,认为对数型非线性介质中可以同 时支持暗和灰空间孤子态.并对暗空间孤子的宽度变化作了分析,指出当峰值功率较低时, 束宽随功率的增大而急剧减小,表现出良好的非线性效应;当峰值功率逐渐增大时,束宽的 减小趋势逐渐放慢直至趋于停止.
流体、等离子体和放电
喷气Z箍缩内爆动力学过程的数值模拟研究
宁 成, 杨震华, 丁 宁
2003, 52 (7): 1650-1655. doi: 10.7498/aps.52.1650
摘要 +
在分析了喷气Z箍缩内爆等离子体物理过程的基础上,作了必要的假定和简化,给出了物理模型和相应的数学方程组.研制了一维三温辐射磁流体动力学的数值模拟程序,对氖喷气Z箍缩内爆产生高温高密度等离子体过程进行了总体数值模拟,得到了等离子体各参量在内爆过程中的时空分布,再现了该内爆动力学整体过程,并与GAMBLE-Ⅱ装置的实验结果进行了比较.计算结果表明,在对热传导系数和等离子体电阻率作适当调整后,得到的计算结果是自洽的,其中内爆到心时刻、x射线辐射脉冲的脉宽和总能量等宏观量与实验结果比较接近.同时对喷气Z箍缩内爆过
环形等离子体中电子温度梯度不稳定性的粒子模拟
简广德, 董家齐
2003, 52 (7): 1656-1662. doi: 10.7498/aps.52.1656
摘要 +
用粒子模拟方法求解描述环形等离子体中电子温度梯度静电模的回旋动力学方程.方程采用圆磁通面的轴对称环形几何系统,考虑了有限拉摩半径、电子渡越频率k∥v ∥以及环形漂移(曲率和磁场梯度)运动wD(v2⊥,v 2∥,θ)的效应.简述了粒子模拟的基本方法.采用了四阶变步长积分格式,使计算省时、简便.讨论了模的基本特征 , 并且给出了临界梯度对电子温度与离子温度之
梯度飞片材料的波阻抗分布设计与优化
张联盟, 王传彬, 华劲松, 谭 华, 沈 强, 经福谦
2003, 52 (7): 1663-1667. doi: 10.7498/aps.52.1663
摘要 +
建立起了梯度飞片击靶的理论模型,对具有不同波阻抗分布特征的W-Mo-Ti体系梯度飞片的 击靶过程进行了数值模拟计算.结果表明,梯度飞片对靶产生的压缩是逐步进行的,靶板的 自由面速度也是逐渐提高的,准等熵压缩过程的加载速率远低于传统冲击压缩.为获得较好 的准等熵压缩效果,梯度飞片的波阻抗分布应遵循随厚度变化的二次至三次幂函数关系,并 且靶板厚度必须与梯度飞片的击靶速度等相匹配.
强激光部分离化等离子体成丝不稳定性
张家泰, 刘松芬, 胡北来
2003, 52 (7): 1668-1671. doi: 10.7498/aps.52.1668
摘要 +
从部分离化等离子体和通常的全离化等离子体的差异是存在束缚电子出发,分析强激光在部分离化等离子体中的传播和折射指数,其束缚电子加强成丝不稳定性的发展.对钕玻璃三倍频激光金靶等离子体的原子成丝不稳定性进行了计算和分析.结果表明强激光部分离化等离子体的原子成丝不稳定性显著高于相对论成丝不稳定性.
金属靶和绝缘靶对飞秒激光吸收的比较
陈正林, 张 杰, 陈黎明, 滕 浩, 董全力, 赵理曾, 魏志义
2003, 52 (7): 1672-1675. doi: 10.7498/aps.52.1672
摘要 +
利用脉宽为150fs、强度为8×1015W/cm2的P偏振飞秒激光研究了与 金属靶和绝缘靶 相互作用过程中的激光能量吸收、超热电子产额及超热电子能谱. 实验发现,由于绝缘靶电 导率小,因此其电荷分离势大于金属靶,从而导致绝缘靶比金属靶具有较小的激光能量吸收 、较少的超热电子发射和较高的超热电子温度.
空心阴极等离子体电子枪研究
张永辉, 江金生, 常安碧
2003, 52 (7): 1676-1681. doi: 10.7498/aps.52.1676
摘要 +
对空心阴极等离子体电子枪的理论与机理做了较详细的分析,介绍了空心阴极放电特性,论 述了激励电极和调制电极在空心阴极内等离子体形成过程中的作用,分析了等离子体中电子 和离子的运动及主要参数,推导出空心阴极内电场与电流密度的表达式,研究了形成稳定电 子束流的基本条件.利用泊松方程、电流连续性方程和运动方程对其进行了数值模拟计算, 并给出了优化结果. 在此基础上设计出了输出束流脉宽为1μs、幅值达2kA的空心阴极等离 子体电子枪.
x射线激光在激光等离子体中传输变化及其对诊断的影响
郭 弘, 傅喜泉
2003, 52 (7): 1682-1687. doi: 10.7498/aps.52.1682
摘要 +
通过引进误差判断参数η并进行数量级分析,得到了x射线激光在等离子体中传输时的 相位和幅度满足的演化方程. 结果表明,相位的演化与电子密度直接有关,幅度变化的影响 可以忽略不计;而幅度的演化却与相位直接相关,与电子密度没有直接联系. 进一步分析表 明,只需满足η<1即可利用逐级迭代近似分析方法得到x射线在激光等离子体中传输时 的相位与幅度的演化近似解,并用数值模拟证实了这些迭代近似解的可靠性和准确程度.
二维不可压流体瑞利-泰勒不稳定性的非线性阈值公式
张维岩, 叶文华, 贺贤土, 吴俊峰
2003, 52 (7): 1688-1693. doi: 10.7498/aps.52.1688
摘要 +
分析了二维情况下平面几何、柱几何和球几何中瑞利-泰勒不稳定性发生非线性偏离的阈值问题,给出了三种几何中密度扰动振幅的定义,以及与界面扰动振幅的关系.由此得到了三种几何中密度扰动的非线性阈值公式,用高精度流体程序对三种几何中的不稳定性进行了数值模拟,验证了得到的非线性阈值公式.
介质阻挡均匀大气压辉光放电数值模拟研究
王艳辉, 王德真
2003, 52 (7): 1694-1700. doi: 10.7498/aps.52.1694
摘要 +
通过数值求解一维电子、离子连续性方程和动量方程,以及电流连续性方程,计算了氦气介 质阻挡大气压辉光放电电子、离子密度和电场在放电空间的时空分布,以及放电电流密度和 绝缘介质板充电电荷密度随时间的变化. 分析讨论所加电压频率、幅值及介质板性质等对均 匀大气压辉光放电性质的影响. 当外加电压频率足够高时,大量离子被俘获在放电空间,空 间电荷场又引起足够多的电子滞留在放电空间. 这些种子电子使得在大气压下发生汤森放电 ,放电空间结构类似于低气压辉光放电,即存在明显的阴极位降区、负辉区、法拉第暗区和 等离子体正柱
激光尾波场横向波破的粒子模拟
徐 涵, 常文蔚, 银 燕, 卓红斌, 马燕云
2003, 52 (7): 1701-1706. doi: 10.7498/aps.52.1701
摘要 +
用粒子模拟方法,研究激光脉冲的横向宽度有限时对产生激光尾波场和电子加热的影响. 在 纵向和横向有质动力的作用下,电子密度的空间分布形成“马蹄型”的低密度区,这些低密 度区好像运动的透镜,使长脉冲激光自聚焦,而且随着激光的传播,“马蹄型”的曲率越来 越大,直到产生横向波破. 横向波破一方面使得波破时静电场极值远小于波破极限,另一方 面将更多的电子推入加速相位,静电场“俘获”的电子数目大大增加,但最大电子动能明显 减小.
脉冲射频等离子体聚合沉积乙烯基乙酸
张 菁, 冯祥芬, 谢涵坤, 施芸城, 蒲天舒
2003, 52 (7): 1707-1713. doi: 10.7498/aps.52.1707
摘要 +
通过脉冲射频等离子体聚合方法获得乙烯基乙酸沉积薄膜,并用红外光谱、x射线光电子能 谱、表面张力、微分扫描量热分析及扫描电子显微镜等测试方法研究聚合沉积薄膜的化学结 构、表面物理形貌与脉冲放电条件的关系. 实验结果表明,采用脉冲放电,在脉冲占空比较 低时,能够保留较多的完整的单体分子官能团. 如果脉冲占空比较高或是采用连续波放电时 ,聚合沉积薄膜的化学结构与单体相比有较大改变. 聚合沉积薄膜在放置一段时间后表面为 规整的高度交联的网络状结构. 放电形式不同,结构有所区别. 因此可以根据实际需要,选 择不同的
水中高压放电气泡的实验研究
张 弛, 高 波, 张寒虹
2003, 52 (7): 1714-1719. doi: 10.7498/aps.52.1714
摘要 +
采用高速摄影方法对通过金属丝的水中高压放电所产生的气泡脉动现象进行了实验研究,发 现气泡脉动有以下基本规律:脉动参数主要取决于初始总电能大小,而与电容和充电电压的 具体取值关系不大;实验段脉动参数受池壁的边界效应影响很小. 气泡的脉动机械能占据了 放电总能量的20%—40%,第二次脉动与第一次脉动的能量比也与此接近; 喷射现象是造成 脉动能量减小的主要原因.
凝聚物质:结构、热学和力学性质
单壁纳米碳管的声子谱研究
肖 杨, 颜晓红, 曹觉先, 丁建文
2003, 52 (7): 1720-1725. doi: 10.7498/aps.52.1720
摘要 +
通过五步旋转操作方便地得到了不同位置原子间的力常数矩阵,从而可以使对各种不同类型管的声子谱的计算变得简便. 计算表明,非螺旋的扶手椅型(n, n)管与锯齿型(n, 0)管的非简并和二重简并模式数分别为12和6(n-1),这与从群论等方法所得结果相符.
Ni52Mn24Ga24单晶中取向内应力的热动力学计算
孟凡斌, 曲静萍, 李养贤, 柳祝红, 王文洪, 张 铭, 陈京兰, 吴光恒, 崔玉亭, 王万录
2003, 52 (7): 1726-1731. doi: 10.7498/aps.52.1726
摘要 +
测量了Ni52Mn24Ga24单晶样品在磁场加载和未加载情 况下马氏体相变时的相变应变.分析结果表明:用提拉法生长单晶时在晶体内部引入了单一取向的内应力,该取向内应力可诱导马氏体变体择优取向,从而导致马氏体相变时产生大的相变应变.从理论上计算了该内应力的大小.另外,对样品在马氏体态单纯磁诱导应变的热动力学研究,表明取向内应力在马氏体态依然存在.
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
InSb的锂嵌入形成能第一原理计算
刘慧英, 杨 勇, 侯柱锋, 朱梓忠, 黄美纯
2003, 52 (7): 1732-1736. doi: 10.7498/aps.52.1732
摘要 +
InSb材料在近来的锂离子电池负极材料研究中受到了重视.使用基于局域密度泛函理论的第一原理赝势法,计算了锂离子电池非碳类负极材料InSb各种锂嵌入情况时的形成能以及相应的电子结构.讨论了锂嵌入时的体积变化、能带结构、电子态密度以及电荷分布等性质.计算发现,闪锌矿结构的InSb材料,锂嵌入到主体材料的间隙位置时的形成能平均每个锂原子都在2.2eV左右.
相场方法模拟铝合金三维枝晶生长
赵代平, 荆 涛, 柳百成
2003, 52 (7): 1737-1742. doi: 10.7498/aps.52.1737
摘要 +
以相场模型为基础,采用宏微观耦合方法和界面捕获液态方法对铝合金枝晶生长进行模拟计算.为解决试样全场微观计算的困难,采取宏微观耦合的计算方法,试样整体计算温度场,而微观组织计算只在一个确定的宏观单元内进行,宏观微观计算交替耦合进行.在不改变相场模型的条件下,提出界面捕获液态计算方法.赋值计算单元界面标志,只对界面处的单元求解相场变量,当枝晶生长时,捕获液态单元为界面从而推进界面,并对捕获到的单元校正相场变量.通过界面捕获液态方法加速相场模型的计算,实现了铝合金试件局部三维单晶粒和多晶粒的模拟.对模拟结果与实
Ti掺杂ZnTe体材料的优化光致发光光谱
邵 军
2003, 52 (7): 1743-1747. doi: 10.7498/aps.52.1743
摘要 +
针对光致发光光谱法研究ZnTe:Ti的困难,对包括激发能量、激发功率与激发光斑大小、水汽干扰和测量温度等实验条件进行了细致的优化.发现: (1)低于ZnTe禁带宽度的激发能量能给出相对强的光致发光光谱; (2) 水汽干扰既影响谱线的相对强度又增大谱线能量的测定误差; (3)相对强的激光聚焦有利于获得较好的光致发光光谱.可靠地观察到位于3903.5和3905.9cm-1能量位置处的零声子光致发光谱线. 根据两谱线的能量间距和相对强度随 温度的变化关系,并借助于晶体场理论对四面体晶体场中
退火对多晶ZnO薄膜结构与发光特性的影响
方泽波, 龚恒翔, 刘雪芹, 徐大印, 黄春明, 王印月
2003, 52 (7): 1748-1751. doi: 10.7498/aps.52.1748
摘要 +
用射频反应溅射法在Si(111)衬底上制备了C轴取向的多晶ZnO薄膜,通过不同温度的退火处理,研究了退火对多晶ZnO薄膜结构和发光特性的影响.由x射线衍射得知,随退火温度的升高,晶粒逐渐变大,薄膜中压应力由大变小至出现张应力.光致发光测量发现,样品在430nm附近有一光致发光峰, 峰的强度随退火温度升高而减弱,联合样品电阻率随退火温度升高而逐渐变大的测量及能级图,推测出ZnO薄膜中的蓝光发射主要来源于锌填隙原子缺陷能级与价带顶能级间的跃迁.
(Sr,Co,Nb)掺杂SnO2压敏电阻的电学非线性
亓 鹏, 王矜奉, 陈洪存, 苏文斌, 王文新, 臧国忠, 王春明
2003, 52 (7): 1752-1755. doi: 10.7498/aps.52.1752
摘要 +
研究了Sr对新型(Co, Nb)掺杂SnO2压敏材料微观结构和电学性质的影响.当SrCO 3的含量从零增加到1.50mol%时,(Co, Nb)掺杂SnO2压敏电阻的击穿电压从240V/mm猛增 到1482V/mm.样品的微观结构分析发现, 当SrCO3的含量从零增加到1.50 mol%时, SnO2的晶粒尺寸迅速减小.晶界势垒高度测量揭示,SnO2晶粒尺寸的迅速减小是击穿
AlxGa1-xN/GaN异质结构中Al组分对二维电子气性质的影响
孔月婵, 郑有炓, 储荣明, 顾书林
2003, 52 (7): 1756-1760. doi: 10.7498/aps.52.1756
摘要 +
通过用数值计算方法自洽求解薛定谔方程和泊松方程,研究了Al组分对AlxGa1-xN/GaN异质结构二维电子气性质的影响,给出了AlxGa1-xN/GaN异质结构二维电子气分布和面密度,导带能带偏移以及子带中电子分布随AlxGa 1-xN势垒层中Al组分的变化关系,并用AlxGa1-xN/GaN 异质结构自发极化与压电极化机理和能
GaAs1-xSbx/GaAs单量子阱的光学特性研究
罗海林, 王玉琦, 王建农, 葛惟琨, 罗向东, 边历峰, 徐仲英
2003, 52 (7): 1761-1765. doi: 10.7498/aps.52.1761
摘要 +
用选择激发光荧光研究了分子束外延生长的GaAsSb/GaAs单量子阱的光学性质,第一次同时观察到空间直接(Ⅰ类)和间接(Ⅱ类)跃迁.它们表现出不同的特性:Ⅰ类跃迁具有局域化特性,其发光能量不随激发光能量而变;Ⅱ类发光的能量位置随激发功率的增大而蓝移,也随激发光能量的增加而蓝移,复合发光发生在位于异质结GaAs一侧的电子和GaAsSb中的空穴之间,实验结果可以很好地用电荷分离造成的能带弯曲模型来解释,这也是空间间接跃迁的典型特性.还用光荧光的激发强度关系和时间分辨光谱进一步论证了GaAsSb/GaAs能带排
单电子晶体管-金属氧化物半导体场效应晶体管多峰值负微分电阻器件
张志勇, 王太宏
2003, 52 (7): 1766-1770. doi: 10.7498/aps.52.1766
摘要 +
传统的共振隧穿二极管的多峰值负微分电阻器件的峰值数目受到限制,由单电子器件和传统的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件组成的多峰值负微分电阻器件在原理上具有无穷多个峰值,并且MOSFET使单电子晶体管(SET)的峰值和谷值电流大小受其源漏电压的影响减小.利用这种多峰值负微分电阻器件实现了多值存储器,该存储器原理上是无穷多值的.并且利用它的折叠的I-V特性,实现了一个4位的Flash A/D转换器,与传统的Flash A/D转换器相比,SET-MOSFET的A/D转换器大大地简化了电路.
自发磁化的超导π环在电触发下的行为
凌 健, 王 科, 谢飞翔, 马 平, 杨 涛, 王福仁, 戴远东
2003, 52 (7): 1771-1775. doi: 10.7498/aps.52.1771
摘要 +
运用Runge-Kutta四步积分法分析了一个双结π环电路在输入脉冲电流触发下自发磁化电流的翻转过程.发现在适当的参数条件下,输入周期性脉冲,π环环流会产生周期性翻转现象,由正到负和由负到正的翻转将产生不同的输出脉冲.以此可检验π环自发磁化电流的方向和电触发下的翻转现象.
超薄膜磁性材料上XY模型的临界现象
王 漪, 韩汝琦, 刘晓彦, 崛口刚
2003, 52 (7): 1776-1782. doi: 10.7498/aps.52.1776
摘要 +
采用经典XY模型,阐明了三角格子上层状超薄膜磁性材料的相变和临界现象.并用Monte-Carlo方法对该模型的内部能量、比热、chirality等热力学量进行了计算.使用finite-size scaling 分析法对临界现象的性质进行了论述.通过上述分析和计算,发现该模型在反强磁性层与强磁性层内的chirality在一定范围内随温度的变化急剧增加,这是一种新的chirality相变;而在另一范围内存在Kosterliz-Thouless相变和通常的chirality相变.这种新的chirality相变的
PZT铁电薄膜纳米尺度畴结构的扫描力显微术研究
曾华荣, 李国荣, 殷庆瑞, 唐新桂
2003, 52 (7): 1783-1787. doi: 10.7498/aps.52.1783
摘要 +
利用扫描力显微术中压电响应模式原位研究了(111)择优取向的PZT60/40铁电薄膜的纳米尺度畴结构及其极化反转行为.铁电畴图像复杂的畴衬度与晶粒中的畴排列和晶粒的取向密切相关.直接观察到极化反转期间所形成的小至30nm宽的台阶结构,该台阶结构揭示了(111)取向的PZT60/40铁电薄膜在极化反转期间其畴成核与生长机理主要表现为铁电畴的纵向生长机理.
GaN1-xPx薄膜的结构特性研究
陈敦军, 沈 波, 张开骁, 邓咏桢, 范 杰, 张 荣, 施 毅, 郑有炓
2003, 52 (7): 1788-1791. doi: 10.7498/aps.52.1788
摘要 +
用金属有机物化学气相沉积技术在蓝宝石衬底上外延了高P组分的GaN1-xP x 薄膜.利用x射线衍射仪和拉曼光谱仪研究了P对GaN1-xPx晶体结构 的影响.研究结果表明:随着P组分比的增加,GaN1-xPx(0002)衍射 峰逐渐向小角度移动,即晶格常数变大;与非掺杂GaN相比,GaN1-xPx薄 膜的拉曼光谱中出现了4个新的振动模
稀土(Tb,Gd)掺杂多孔硅的光致发光性能研究
彭爱华, 谢二庆, 姜 宁, 张志敏, 李 鹏, 贺德衍
2003, 52 (7): 1792-1796. doi: 10.7498/aps.52.1792
摘要 +
用电化学方法对多孔硅薄膜进行了稀土(Tb,Gd)离子的化学掺杂.利用荧光分光光度计测试了样品的光致发光特性.用扫描电子显微镜研究了薄膜的表面形貌.用卢瑟福背散射谱分析了稀土离子在多孔硅薄膜中的分布情况.结果表明,Tb的掺入显著增强了多孔硅的发光强度,并且发光峰位出现蓝移.这是由于Tb3+的4f能级5D4—7F3,5D4—7F
高温退火对非晶CNx薄膜场发射特性的影响
郑伟涛, 卞海蛟, 吕宪义, 姜志刚, 白亦真, 金曾孙, 赵永年, 李俊杰
2003, 52 (7): 1797-1801. doi: 10.7498/aps.52.1797
摘要 +
采用射频磁控溅射方法在纯N2气氛中沉积了非晶CNx薄膜样品,并 在真空中退火至900 ℃.对高温退火引起的CNx薄膜化学成分、键合结构及其场发射特性方面的变 化进行研究.用傅里叶变换红外光谱和x射线光电子能谱分析样品的内部成分及键合结构的变化,其中sp2键及薄膜中N的含量与薄膜的场发射特性密切相关.退火实验的结果表明 高温退火可以导致CNx薄膜中N含量大量损失,并在薄膜中形成大量sp2<
物理学交叉学科及有关科学技术领域
栅网与偏压对CHF3电子回旋共振放电等离子体特性的影响
叶 超, 杜 伟, 宁兆元, 程珊华
2003, 52 (7): 1802-1807. doi: 10.7498/aps.52.1802
摘要 +
研究了电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积系统中栅网的增加和栅网上施加+60V和-60V偏压对CHF3放电等离子体特性的影响.发现在低微波功率下栅网与偏压对等离子 体中基团分布的影响较大,而高微波功率下的影响逐渐减小.这是由于低微波功率下等离子体中电子温度较低,基团的分布同时受栅网鞘电场和电子碰撞分解的共同作用;而高微波功率下电子温度较高,栅网鞘电场的作用减弱,基团分布主要取决于电子碰撞分解作用.
不同催化剂热解法制备硼碳氮纳米管过程中的影响
郭新勇, 杜祖亮, 张红瑞, 丁 佩, 梁二军
2003, 52 (7): 1808-1811. doi: 10.7498/aps.52.1808
摘要 +
对以钴、镍、钴/镍、钴/二茂铁、镍/二茂铁和二茂铁为催化剂高温热解法制备的硼碳氮(BCN)纳米管的结构、产率等的影响进行了分析.实验中发现催化剂在BCN纳米管的生长过程中有重要作用.高分辨率透射电子显微镜图像显示在860℃时,以镍/二茂铁、钴/二茂铁为催化剂生成的BCN纳米管具有“竹节状”结构,且管壁较薄,镍、钴或镍/钴作催化剂生成的BCN纳米管不具有明显的“竹节状”结构,管壁较厚,且粗细不均匀,而以二茂铁作催化剂没有BCN纳米管生成.在所有生成的BCN纳米管中含有催化剂颗粒.通过对生成的BCN纳米管的结
利用脑磁图-多重信号分类算法求解真实头模型中磁源定位问题
朱红毅, 李 军, 沈建其, 何赛灵
2003, 52 (7): 1812-1817. doi: 10.7498/aps.52.1812
摘要 +
脑磁图-多重信号分类(MEG-MUSIC)算法与常见的利用时域空域数据定位多偶极子源的全局优化方法相比,具有求解速度快、独立确定各偶极子源的位置、求解难度与偶极子数量无关等优点,在偶极子数量较多的情况下,MEG-MUSIC算法的优势显得更为突出.利用MEG-MUSIC算法求解了真实头模型中脑磁源定位问题.
地球物理学、天文学和天体物理学
磁脉冲压缩器在卤化铜激光器上的应用
刘才明
2003, 52 (7): 1818-1821. doi: 10.7498/aps.52.1818
摘要 +
在卤化铜激光器脉冲放电电源系统中,为减轻闸流管的工作负担并同时保证电路的快放电激励,采用了单级磁脉冲压缩器.分析了磁脉冲压缩器的工作机理,介绍了所采用磁脉冲压缩器的设计考虑及参数选用.
球对称动态黑洞Dirac场的统计熵
孟庆苗, 苏九清, 李传安
2003, 52 (7): 1822-1826. doi: 10.7498/aps.52.1822
摘要 +
利用改进的brick-wall模型,计算最一般球对称动态黑洞Dirac场的统计熵.结果表明,任一时刻黑洞熵都与黑洞事件视界面积成正比.特别是给出了动比例系数的计算公式,通过计算动比例系数,可直接得出各种球对称动态黑洞Dirac场的统计熵.