2001年 50卷 第8期
2001, 50(8): 1405-1408.
doi: 10.7498/aps.50.1405
摘要:
建立了一套基于局域网的核弹头核查系统.系统的硬件组成为:一台网络服务器、两台个人计算机和一台便携式高纯锗γ谱仪.系统的软件(能谱遮盖软件)包括核查方软件、被核查方软件两个模块,它们都采用交互式人机对话,通过局域网进行通讯.核查中,探测器所采集的高分辨γ射线能谱需要经过被核查方软件的防泄密处理后,才能以遮盖能谱或文字显示方式发送给核查方终端.能谱遮盖的原则是,对核查方要求核查的能段,核查方软件必须提供真实、客观的显示;而对其他能段,可根据被核查方对“敏感信息”的认识,作适当的遮盖处理.文字显示方式则是直截了当地回答核查对象是“铀弹”、“钚弹”或“非核弹”.利用能谱遮盖软件对模拟核弹头进行了类型识别和能谱遮盖实验.实验结果表明,所建立的基于局域网的核弹头核查系统具有识别模拟核弹头类型和在核查中保护敏感信息泄漏的功能,特别值得指出的是,核查结果文字显示方式具有较好的防泄密功能,有助于提高核查可信度.实验同时也暴露了该系统的一些不足点,如系统组件过多,集成度不够;被核查方软件的人机交互对话和核查结果的能谱遮盖显示方式可能降低核查的可信度等等
建立了一套基于局域网的核弹头核查系统.系统的硬件组成为:一台网络服务器、两台个人计算机和一台便携式高纯锗γ谱仪.系统的软件(能谱遮盖软件)包括核查方软件、被核查方软件两个模块,它们都采用交互式人机对话,通过局域网进行通讯.核查中,探测器所采集的高分辨γ射线能谱需要经过被核查方软件的防泄密处理后,才能以遮盖能谱或文字显示方式发送给核查方终端.能谱遮盖的原则是,对核查方要求核查的能段,核查方软件必须提供真实、客观的显示;而对其他能段,可根据被核查方对“敏感信息”的认识,作适当的遮盖处理.文字显示方式则是直截了当地回答核查对象是“铀弹”、“钚弹”或“非核弹”.利用能谱遮盖软件对模拟核弹头进行了类型识别和能谱遮盖实验.实验结果表明,所建立的基于局域网的核弹头核查系统具有识别模拟核弹头类型和在核查中保护敏感信息泄漏的功能,特别值得指出的是,核查结果文字显示方式具有较好的防泄密功能,有助于提高核查可信度.实验同时也暴露了该系统的一些不足点,如系统组件过多,集成度不够;被核查方软件的人机交互对话和核查结果的能谱遮盖显示方式可能降低核查的可信度等等
2001, 50(8): 1409-1414.
doi: 10.7498/aps.50.1409
摘要:
运用矩阵本征值方法,对用位相型二元光学元件构成的激光谐振腔进行了数值计算,重点分析了圆形反射镜腔在不同菲涅耳数条件下的模结构参量特性.结果表明,这种谐振腔可以有效地提高基模与高阶模的模式分离度,并且可以根据需要,定制出理想的输出光束
运用矩阵本征值方法,对用位相型二元光学元件构成的激光谐振腔进行了数值计算,重点分析了圆形反射镜腔在不同菲涅耳数条件下的模结构参量特性.结果表明,这种谐振腔可以有效地提高基模与高阶模的模式分离度,并且可以根据需要,定制出理想的输出光束
2001, 50(8): 1415-1420.
doi: 10.7498/aps.50.1415
摘要:
利用有限差分和紧支集正交小波变换对波动方程的时间、空间进行联合近似求解,提出一种适合于一般边界非均匀耗散介质中波传问题数值模拟的快速自适应混合算法——多尺度有限差分(multiresolution finite difference缩写为MRFD)方法.将波传问题的求解转换到小波域中进行,利用小波基的自适应性与消失矩特性,使偏微分算子矩阵稀疏化,有效改善了计算量等.地球物理勘探中的数值实例显示了算法具有良好效率
利用有限差分和紧支集正交小波变换对波动方程的时间、空间进行联合近似求解,提出一种适合于一般边界非均匀耗散介质中波传问题数值模拟的快速自适应混合算法——多尺度有限差分(multiresolution finite difference缩写为MRFD)方法.将波传问题的求解转换到小波域中进行,利用小波基的自适应性与消失矩特性,使偏微分算子矩阵稀疏化,有效改善了计算量等.地球物理勘探中的数值实例显示了算法具有良好效率
2001, 50(8): 1421-1424.
doi: 10.7498/aps.50.1421
摘要:
通过正则化变换技巧,寻找到一种对阻尼系数随时间变化的阻尼谐振子直接量子化方案,进而采用高斯型传播子和费曼路径积分方法求出了含时阻尼谐振子的严格波函数,并对波函数的普遍意义,坐标和动量的零点涨落以及两者的不确定关系作了讨论
通过正则化变换技巧,寻找到一种对阻尼系数随时间变化的阻尼谐振子直接量子化方案,进而采用高斯型传播子和费曼路径积分方法求出了含时阻尼谐振子的严格波函数,并对波函数的普遍意义,坐标和动量的零点涨落以及两者的不确定关系作了讨论
2001, 50(8): 1425-1428.
doi: 10.7498/aps.50.1425
摘要:
实空间中的概率流概念和概率守恒定理被推广到希尔伯特(Hilbert)状态空间,从而得到了概率流算符的通式.应用一般形式的概率流算符公式,还导出了紧束缚模型中单电子和互作用多电子系统的概率流算符,并以异常简单的方式证明了反射-透射流归一化条件
实空间中的概率流概念和概率守恒定理被推广到希尔伯特(Hilbert)状态空间,从而得到了概率流算符的通式.应用一般形式的概率流算符公式,还导出了紧束缚模型中单电子和互作用多电子系统的概率流算符,并以异常简单的方式证明了反射-透射流归一化条件
2001, 50(8): 1429-1433.
doi: 10.7498/aps.50.1429
摘要:
在850nm波长完成了一个全光纤量子密钥分发系统原型.该系统以单光子为信息载体,以光纤为量子信道,在通信双方建立起共享的密钥,从而完成量子密钥的分发,其安全性由量子力学基本原理——不确定性原理和量子不可克隆定理所保证.所采取的信息调制方式为相位调制,通信协议采取BB84协议.通信距离为1.1km,有效数据传送速率为3bit/s,误码率为9%左右
在850nm波长完成了一个全光纤量子密钥分发系统原型.该系统以单光子为信息载体,以光纤为量子信道,在通信双方建立起共享的密钥,从而完成量子密钥的分发,其安全性由量子力学基本原理——不确定性原理和量子不可克隆定理所保证.所采取的信息调制方式为相位调制,通信协议采取BB84协议.通信距离为1.1km,有效数据传送速率为3bit/s,误码率为9%左右
2001, 50(8): 1434-1439.
doi: 10.7498/aps.50.1434
摘要:
提出一种新的周期驱动非线性不可积哈密顿系统模型,并对其特性进行了讨论.通过简单的非反馈控制装置对这一系统进行混沌控制,将其混沌轨道分别控制在周期,准周期及指定混沌轨道上.与以往的控制方法不同的是,控制项仅是一结构简单、可调节的限位装置.为保守系统混沌控制的实际应用提供可供选择的途径
提出一种新的周期驱动非线性不可积哈密顿系统模型,并对其特性进行了讨论.通过简单的非反馈控制装置对这一系统进行混沌控制,将其混沌轨道分别控制在周期,准周期及指定混沌轨道上.与以往的控制方法不同的是,控制项仅是一结构简单、可调节的限位装置.为保守系统混沌控制的实际应用提供可供选择的途径
2001, 50(8): 1440-1446.
doi: 10.7498/aps.50.1440
摘要:
在束晕-混沌的小波函数控制已实现的基础上,给出了一种形式更为简单的小波函数控制器,并研究了束晕混沌的多周期间隔反馈控制方法.以控制初始条件遵从Kapchinshij-Vladimirskij分布的离子束为例进行模拟,结果表明,通过适当选择间隔的周期数和小波控制器的控制参数,仍能很有效地对束晕混沌进行控制,并能达到消除束晕及其再生现象的理想结果.研究结果可望为实用强流加速器的研制提供有价值的参考
在束晕-混沌的小波函数控制已实现的基础上,给出了一种形式更为简单的小波函数控制器,并研究了束晕混沌的多周期间隔反馈控制方法.以控制初始条件遵从Kapchinshij-Vladimirskij分布的离子束为例进行模拟,结果表明,通过适当选择间隔的周期数和小波控制器的控制参数,仍能很有效地对束晕混沌进行控制,并能达到消除束晕及其再生现象的理想结果.研究结果可望为实用强流加速器的研制提供有价值的参考
2001, 50(8): 1447-1450.
doi: 10.7498/aps.50.1447
摘要:
介绍了采用角分辨X-射线光电子解谱(angle resolved X-ray photoelectric spectrum(ARXPS))测试薄膜不同角度光电子能谱强度,计算电子平均自由程,从而计算出PtSi超薄膜厚度的方法,并给出其透射电子显微镜(TEM)晶格象验证结果.实验表明该方法简单易行,适用于其他超薄膜厚度的测量
介绍了采用角分辨X-射线光电子解谱(angle resolved X-ray photoelectric spectrum(ARXPS))测试薄膜不同角度光电子能谱强度,计算电子平均自由程,从而计算出PtSi超薄膜厚度的方法,并给出其透射电子显微镜(TEM)晶格象验证结果.实验表明该方法简单易行,适用于其他超薄膜厚度的测量
2001, 50(8): 1451-1455.
doi: 10.7498/aps.50.1451
摘要:
生长在倾斜SrTiO3衬底上的YBCO薄膜具有激光感生电压效应,响应信号的衰减时间常量与薄膜的厚度有确定的关系.作出了衰减时间常量与薄膜厚度的关系曲线,根据该曲线,由衰减时间常量就可确定薄膜的厚度
生长在倾斜SrTiO3衬底上的YBCO薄膜具有激光感生电压效应,响应信号的衰减时间常量与薄膜的厚度有确定的关系.作出了衰减时间常量与薄膜厚度的关系曲线,根据该曲线,由衰减时间常量就可确定薄膜的厚度
2001, 50(8): 1456-1462.
doi: 10.7498/aps.50.1456
摘要:
在坐标表象中严格求解自旋为5/2的Bargmann-Wigner方程,导出了自旋为5/2的场(m≠0)的相对论性方程和动量表象波函数
在坐标表象中严格求解自旋为5/2的Bargmann-Wigner方程,导出了自旋为5/2的场(m≠0)的相对论性方程和动量表象波函数
2001, 50(8): 1463-1466.
doi: 10.7498/aps.50.1463
摘要:
考虑了速度调制光谱实验中气体分子碰撞所引起的压力增宽对谱线线型的影响,对已有的速度调制光谱的理论进行了修正,并用新的理论对所得到的实验谱线进行了精密仿真.结果表明,修正后的理论与实验结果完全符合,在研究分子离子的碰撞动力学以及进行谱线的高精细分辨等方面将具有广阔的应用前景
考虑了速度调制光谱实验中气体分子碰撞所引起的压力增宽对谱线线型的影响,对已有的速度调制光谱的理论进行了修正,并用新的理论对所得到的实验谱线进行了精密仿真.结果表明,修正后的理论与实验结果完全符合,在研究分子离子的碰撞动力学以及进行谱线的高精细分辨等方面将具有广阔的应用前景
2001, 50(8): 1467-1474.
doi: 10.7498/aps.50.1467
摘要:
通过对发生光跃迁时的声子参与频度、热光转换效率以及制冷效率的研究,从理论上描述了单分子-光子泵的热力学行为.利用热分布次数作为热分布时间的衡量尺度,研究了单分子光子泵的制冷效率,得出了与其他研究者的实验曲线相符合的理论计算结果.解释了制冷功率随波长变化曲线在制冷区发生弯曲的原因.研究了单分子-光子泵的最大制冷效率,从理论上确定了引起制冷效率最大的激发波长位于单分子-光子泵吸收带红边的四分之一处.得出只有晶体材料才可能获得最大制冷效率的结论
通过对发生光跃迁时的声子参与频度、热光转换效率以及制冷效率的研究,从理论上描述了单分子-光子泵的热力学行为.利用热分布次数作为热分布时间的衡量尺度,研究了单分子光子泵的制冷效率,得出了与其他研究者的实验曲线相符合的理论计算结果.解释了制冷功率随波长变化曲线在制冷区发生弯曲的原因.研究了单分子-光子泵的最大制冷效率,从理论上确定了引起制冷效率最大的激发波长位于单分子-光子泵吸收带红边的四分之一处.得出只有晶体材料才可能获得最大制冷效率的结论
2001, 50(8): 1475-1480.
doi: 10.7498/aps.50.1475
摘要:
利用相对论修正扭曲波玻恩交换近似,计算了8个类钠离子的电子碰撞直接电离和激发自电离截面.基于这些结果,给出了计算类钠等电子系离子(18≤Z≤39)直接电离和激发自电离截面的高精度拟合公式.计算结果与现有的实验值和其他理论值比较,相当一致
利用相对论修正扭曲波玻恩交换近似,计算了8个类钠离子的电子碰撞直接电离和激发自电离截面.基于这些结果,给出了计算类钠等电子系离子(18≤Z≤39)直接电离和激发自电离截面的高精度拟合公式.计算结果与现有的实验值和其他理论值比较,相当一致
2001, 50(8): 1481-1485.
doi: 10.7498/aps.50.1481
摘要:
为了获得散射介质中异质结构信息,建立了层状均匀介质中含有一个较小的异质球模型,考虑小异质球对光(电磁波)的传播的影响是微扰的,在吸收边界条件下求得漫射方程一级微扰的基本解.同时考察漫射方程在二维傅里叶空间里形式解的特性,提出一种新颖的加权逆傅里叶变换.在加权傅里叶变换作用下,模型的表面数据在异质球位置上存在奇异性,结合数据本身的对称性,从而可以确定异质球的三维位置
为了获得散射介质中异质结构信息,建立了层状均匀介质中含有一个较小的异质球模型,考虑小异质球对光(电磁波)的传播的影响是微扰的,在吸收边界条件下求得漫射方程一级微扰的基本解.同时考察漫射方程在二维傅里叶空间里形式解的特性,提出一种新颖的加权逆傅里叶变换.在加权傅里叶变换作用下,模型的表面数据在异质球位置上存在奇异性,结合数据本身的对称性,从而可以确定异质球的三维位置
2001, 50(8): 1486-1491.
doi: 10.7498/aps.50.1486
摘要:
光电成象系统对目标欠抽样成象时,高频细节不但无法分辨,还将混淆低频成分.介绍一种新的实现光电成象系统超分辨率的方法——微变焦法,即利用放大率可变光学系统,获得多帧不同抽样频率下的混淆图象,然后重建成一帧混淆减少、分辨率提高的图象.计算机模拟和实验结果都表明了微变焦方法能够简便、有效地提高光电成象系统的分辨率
光电成象系统对目标欠抽样成象时,高频细节不但无法分辨,还将混淆低频成分.介绍一种新的实现光电成象系统超分辨率的方法——微变焦法,即利用放大率可变光学系统,获得多帧不同抽样频率下的混淆图象,然后重建成一帧混淆减少、分辨率提高的图象.计算机模拟和实验结果都表明了微变焦方法能够简便、有效地提高光电成象系统的分辨率
2001, 50(8): 1492-1495.
doi: 10.7498/aps.50.1492
摘要:
利用全固化单频Nd∶YVO4激光器抽运由periodically poled lithium niobate(PPLN)准相位匹配晶体组成的光学参量振荡器,通过调节晶体的温度,在信号模与闲置模近简并的情况下,完成了抽运场与两个亚谐波模在腔内同时共振,实现了光学参量振荡器的极低阈值运转(阈值为1.2mW);当抽运功率为阈值抽运功率的2.8倍时,观察到反射抽运光的正交位相压缩,压缩度达1.1dB.数值计算与实验结果一致
利用全固化单频Nd∶YVO4激光器抽运由periodically poled lithium niobate(PPLN)准相位匹配晶体组成的光学参量振荡器,通过调节晶体的温度,在信号模与闲置模近简并的情况下,完成了抽运场与两个亚谐波模在腔内同时共振,实现了光学参量振荡器的极低阈值运转(阈值为1.2mW);当抽运功率为阈值抽运功率的2.8倍时,观察到反射抽运光的正交位相压缩,压缩度达1.1dB.数值计算与实验结果一致
2001, 50(8): 1496-1500.
doi: 10.7498/aps.50.1496
摘要:
研究了在高Q腔内二能级原子与双模量子化光场发生双光子共振喇曼相互作用过程的腔场谱.发现原子初态的不同不改变腔场谱结构的基本特征.两模光场初态均为光子数态或均为相干态时,每模腔场谱一般都为双线结构,两条谱线的频差与另一模初始场强大致成正比,改变一模初始场可以调节另一模谱线频率
研究了在高Q腔内二能级原子与双模量子化光场发生双光子共振喇曼相互作用过程的腔场谱.发现原子初态的不同不改变腔场谱结构的基本特征.两模光场初态均为光子数态或均为相干态时,每模腔场谱一般都为双线结构,两条谱线的频差与另一模初始场强大致成正比,改变一模初始场可以调节另一模谱线频率
2001, 50(8): 1501-1506.
doi: 10.7498/aps.50.1501
摘要:
发现氧化铋和氧化锂所形成的玻璃有着明显的热致变色现象.温度系数随氧化铋含量的增加而上升,反映了热致变色现象主要来源于氧化铋.这种热致变色现象与半导体同样,来源于玻璃中的电子声子相互作用而产生的随温度变化的光学能隙.氧化铋重金属氧化物玻璃中高电子密度和低声子能量的化学键是产生强电子声子相互作用的主要原因
发现氧化铋和氧化锂所形成的玻璃有着明显的热致变色现象.温度系数随氧化铋含量的增加而上升,反映了热致变色现象主要来源于氧化铋.这种热致变色现象与半导体同样,来源于玻璃中的电子声子相互作用而产生的随温度变化的光学能隙.氧化铋重金属氧化物玻璃中高电子密度和低声子能量的化学键是产生强电子声子相互作用的主要原因
2001, 50(8): 1507-1511.
doi: 10.7498/aps.50.1507
摘要:
单模光纤为光子相关光谱测量过程提供了一个理想的光信号接受系统.理论分析表明,用一个单模光纤作为光信号接受系统能达到理论极限值为1的相干系数,同时可以保持一个相当高的光信号接受效率.即可以利用光纤有效地提高测量过程中的信噪比.另外,单模光纤还提供了用任意大的散射体积和任意大的传输距离来实现光散射测量的可能性.实验测量结果与上述理论分析一致
单模光纤为光子相关光谱测量过程提供了一个理想的光信号接受系统.理论分析表明,用一个单模光纤作为光信号接受系统能达到理论极限值为1的相干系数,同时可以保持一个相当高的光信号接受效率.即可以利用光纤有效地提高测量过程中的信噪比.另外,单模光纤还提供了用任意大的散射体积和任意大的传输距离来实现光散射测量的可能性.实验测量结果与上述理论分析一致
2001, 50(8): 1512-1516.
doi: 10.7498/aps.50.1512
摘要:
在低真空条件下(5Pa),通过测量脉冲激光烧蚀平面Al靶产生的等离子体辐射谱的时间分辨特征,得到辐射粒子速度的空间分布.在激光脉冲宽度为10ns,烧蚀斑直径为200μm,靶面上功率密度分别为1.91×1010,5.10×1010和7.64×1010W/cm2时,测得辐射粒子Al的速度均在106cm/s量级,且随着靶面径向距离的增大而近似呈指数衰减.在距靶面的相同距离处,激光功率密度的增大反而使速度减小.利用激波模型(shockwave model)较好地解释了实验结果,并得出激波的波面基本为柱对称
在低真空条件下(5Pa),通过测量脉冲激光烧蚀平面Al靶产生的等离子体辐射谱的时间分辨特征,得到辐射粒子速度的空间分布.在激光脉冲宽度为10ns,烧蚀斑直径为200μm,靶面上功率密度分别为1.91×1010,5.10×1010和7.64×1010W/cm2时,测得辐射粒子Al的速度均在106cm/s量级,且随着靶面径向距离的增大而近似呈指数衰减.在距靶面的相同距离处,激光功率密度的增大反而使速度减小.利用激波模型(shockwave model)较好地解释了实验结果,并得出激波的波面基本为柱对称
2001, 50(8): 1517-1520.
doi: 10.7498/aps.50.1517
摘要:
利用研究非局域热力学平衡态下等离子体的程序包NIMP,就辐射场对等离子体中的激发和离化过程的影响进行了数值模拟研究,这对于未来研究辐射输运对天体物理过程影响的相关实验的设计具有一定的理论价值
利用研究非局域热力学平衡态下等离子体的程序包NIMP,就辐射场对等离子体中的激发和离化过程的影响进行了数值模拟研究,这对于未来研究辐射输运对天体物理过程影响的相关实验的设计具有一定的理论价值
2001, 50(8): 1521-1527.
doi: 10.7498/aps.50.1521
摘要:
利用径向可移动朗缪尔三探针和马赫探针对HT-7超导托卡马克边界等离子体参量及其涨落进行了空时空分辨测量.给出了欧姆放电及其与低杂波电流驱动共同作用下边界等离子体电位φp、电子温度Te和电子密度ne及其涨落的径向分布.实验表明,在限制器附近,存在一由Er×B确定的极向旋转速度剪切层.在剪切层内,Te和ne分布较陡,且φp,Te和ne的相对涨落水平下降明显.这说明剪切层对边界区的等离子体涨落具有抑制作用.低杂波驱动使径向电场梯度变陡,从而使剪切程度加深但对剪切层宽度无影响.此外,测量表明等离子体环向速度马赫数Mφ存在径向梯度.环向流的这种径向梯度可能是形成径向电场所需的平均极向流的一种重要驱动源
利用径向可移动朗缪尔三探针和马赫探针对HT-7超导托卡马克边界等离子体参量及其涨落进行了空时空分辨测量.给出了欧姆放电及其与低杂波电流驱动共同作用下边界等离子体电位φp、电子温度Te和电子密度ne及其涨落的径向分布.实验表明,在限制器附近,存在一由Er×B确定的极向旋转速度剪切层.在剪切层内,Te和ne分布较陡,且φp,Te和ne的相对涨落水平下降明显.这说明剪切层对边界区的等离子体涨落具有抑制作用.低杂波驱动使径向电场梯度变陡,从而使剪切程度加深但对剪切层宽度无影响.此外,测量表明等离子体环向速度马赫数Mφ存在径向梯度.环向流的这种径向梯度可能是形成径向电场所需的平均极向流的一种重要驱动源
2001, 50(8): 1528-1533.
doi: 10.7498/aps.50.1528
摘要:
建立了空心阴极放电的二维自洽理论模型,理论研究了气压为50—120Pa,电压为150—300V的范围内Ar空心阴极放电特性、粒子密度和电离速率空间分布,特别考察了影响阴极溅射分布有关因素:阴极面上的电场、离子流和离子密度的沿阴极截面的空间分布.研究结果不仅证实了在所讨论的范围内,空心阴极效应明显存在而且发现归一化电离速率的空间分布形状强烈依赖于气压.通过研究电场、离子流和离子密度的空间分布解释了空心阴极溅射型离子激光器中不均匀阴极溅射的现象来源于阴极面附近的电场、离子流和离子密度的不均匀分布
建立了空心阴极放电的二维自洽理论模型,理论研究了气压为50—120Pa,电压为150—300V的范围内Ar空心阴极放电特性、粒子密度和电离速率空间分布,特别考察了影响阴极溅射分布有关因素:阴极面上的电场、离子流和离子密度的沿阴极截面的空间分布.研究结果不仅证实了在所讨论的范围内,空心阴极效应明显存在而且发现归一化电离速率的空间分布形状强烈依赖于气压.通过研究电场、离子流和离子密度的空间分布解释了空心阴极溅射型离子激光器中不均匀阴极溅射的现象来源于阴极面附近的电场、离子流和离子密度的不均匀分布
2001, 50(8): 1534-1539.
doi: 10.7498/aps.50.1534
摘要:
通过X射线衍射分析和磁测量研究了Gd-Fe-Co-Cr四元系中对应于化学式Gd3(Fe,Co,Cr)29且Gd含量为一定值的截面内富Fe,Co区的相关系,重点探索了高Co含量3∶29型化合物合成的可能性,研究了3∶29型Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物的结构与磁性.研究结果表明,获得3∶29型单相Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物的范围为:y=5,0≤x≤0.7;y=5.5,0.7≤x≤0.8和y=6,0.8≤x≤0.9.基于对Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物成相条件的研究,成功地合成了纯Co基Gd3Co29-yCry化合物,其固溶范围为6.5≤y≤7.3.3∶29型单相Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物的晶体结构都属于单斜晶系,Nd3(Fe,Ti)29型结构,空间群为A2m.得到3∶29型单相Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物的固溶极限即Co含量的极大值与稳定元素Cr含量有关.Co原子的含量越高,所需稳定元素Cr的含量越大.值得注意的是,用Co原子替代Fe原子会导致Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物磁晶各向异性的显著改变.当x≥0.4时,化合物的磁晶各向异性从易面型转变为易轴型
通过X射线衍射分析和磁测量研究了Gd-Fe-Co-Cr四元系中对应于化学式Gd3(Fe,Co,Cr)29且Gd含量为一定值的截面内富Fe,Co区的相关系,重点探索了高Co含量3∶29型化合物合成的可能性,研究了3∶29型Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物的结构与磁性.研究结果表明,获得3∶29型单相Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物的范围为:y=5,0≤x≤0.7;y=5.5,0.7≤x≤0.8和y=6,0.8≤x≤0.9.基于对Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物成相条件的研究,成功地合成了纯Co基Gd3Co29-yCry化合物,其固溶范围为6.5≤y≤7.3.3∶29型单相Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物的晶体结构都属于单斜晶系,Nd3(Fe,Ti)29型结构,空间群为A2m.得到3∶29型单相Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物的固溶极限即Co含量的极大值与稳定元素Cr含量有关.Co原子的含量越高,所需稳定元素Cr的含量越大.值得注意的是,用Co原子替代Fe原子会导致Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物磁晶各向异性的显著改变.当x≥0.4时,化合物的磁晶各向异性从易面型转变为易轴型
2001, 50(8): 1540-1544.
doi: 10.7498/aps.50.1540
摘要:
用气相法生长成足够大的N-salicylideneaniline(SA)单晶,并研究SA单晶对不同偏振探测光的光致变色性质.在不同温度和不同偏振的情况下,测试了光致着色和光致褪色过程中光密度变化的时间依存性质,并通过计算获得SA单晶用不同偏振探测光测得的激活能.并通过理论计算和实验结果发现,在200K温度用紫外光照射样品时,生成的酮分子中约有60%是trans酮构型和约40%的cis酮构型
用气相法生长成足够大的N-salicylideneaniline(SA)单晶,并研究SA单晶对不同偏振探测光的光致变色性质.在不同温度和不同偏振的情况下,测试了光致着色和光致褪色过程中光密度变化的时间依存性质,并通过计算获得SA单晶用不同偏振探测光测得的激活能.并通过理论计算和实验结果发现,在200K温度用紫外光照射样品时,生成的酮分子中约有60%是trans酮构型和约40%的cis酮构型
2001, 50(8): 1545-1548.
doi: 10.7498/aps.50.1545
摘要:
研究设计了多层平板铝电离室.用该电离室测量了30—100keV宽谱同步辐射X射线在Kovar/Au/Al,Pb/Al,Ta/Al界面附近的辐射剂量梯度分布,给出了不同材料界面剂量增强因子(dose enhancement fctor)(DEF).理论上用蒙特卡洛粒子输运方法模拟计算了实测模型下的不同材料的界面剂量增强因子,实验结果与理论模拟符合很好.为研究不同材料的剂量增强提供了理论和实验手段
研究设计了多层平板铝电离室.用该电离室测量了30—100keV宽谱同步辐射X射线在Kovar/Au/Al,Pb/Al,Ta/Al界面附近的辐射剂量梯度分布,给出了不同材料界面剂量增强因子(dose enhancement fctor)(DEF).理论上用蒙特卡洛粒子输运方法模拟计算了实测模型下的不同材料的界面剂量增强因子,实验结果与理论模拟符合很好.为研究不同材料的剂量增强提供了理论和实验手段
2001, 50(8): 1549-1554.
doi: 10.7498/aps.50.1549
摘要:
分别采用具有和不具有弯曲弧磁过滤器的两种真空阴极弧离子镀方法,在不同工艺参量下制备了类金刚石碳膜.采用Raman光谱和X射线光电子能谱(XPS),分析了不同工艺参量下的类金刚石碳膜的键结构,通过对Raman光谱的D峰、G峰和C1s电子结合能峰位、强度的对比,详细讨论了沉积工艺参量对类金刚石碳膜结构的影响.研究发现,不同工艺下具有高强度D峰Raman光谱的类金刚石碳膜,其C1s电子结合能却分别位于284.15,285.50eV,表明高度石墨化和高度金刚石化两种状态类金刚石碳膜,都可以形成具有高强度D峰Raman光谱曲线
分别采用具有和不具有弯曲弧磁过滤器的两种真空阴极弧离子镀方法,在不同工艺参量下制备了类金刚石碳膜.采用Raman光谱和X射线光电子能谱(XPS),分析了不同工艺参量下的类金刚石碳膜的键结构,通过对Raman光谱的D峰、G峰和C1s电子结合能峰位、强度的对比,详细讨论了沉积工艺参量对类金刚石碳膜结构的影响.研究发现,不同工艺下具有高强度D峰Raman光谱的类金刚石碳膜,其C1s电子结合能却分别位于284.15,285.50eV,表明高度石墨化和高度金刚石化两种状态类金刚石碳膜,都可以形成具有高强度D峰Raman光谱曲线
2001, 50(8): 1555-1559.
doi: 10.7498/aps.50.1555
摘要:
采用实际的生长模型和物理参量,用Monte Carlo方法对高温下金属薄膜的生长过程进行了模拟研究.综合考虑了原子沉积、扩散、成核、生长和扩散原子的再蒸发、原子沿岛周界扩散和岛的合并等众多过程后,模拟得到与实验结果相当一致的薄膜生长形貌及其相应的定量结果.通过动态统计薄膜生长过程中的岛数目及薄膜生长率,得到实验中不易直接获得的高温下薄膜生长的许多细节,如岛数目和薄膜生长率随表面温度、覆盖度变化的详细情况等
采用实际的生长模型和物理参量,用Monte Carlo方法对高温下金属薄膜的生长过程进行了模拟研究.综合考虑了原子沉积、扩散、成核、生长和扩散原子的再蒸发、原子沿岛周界扩散和岛的合并等众多过程后,模拟得到与实验结果相当一致的薄膜生长形貌及其相应的定量结果.通过动态统计薄膜生长过程中的岛数目及薄膜生长率,得到实验中不易直接获得的高温下薄膜生长的许多细节,如岛数目和薄膜生长率随表面温度、覆盖度变化的详细情况等
2001, 50(8): 1560-1566.
doi: 10.7498/aps.50.1560
摘要:
以2+价的Ba作为填充原子,在x=1.0—1.6,y=0—0.63的组成范围内,系统地研究了Ba填充分数及Fe含量对p型BayFexCo4-xSb12化合物电性能及热性能的影响,探讨了填充原子的氧化价对电性能的影响规律,优化了p型BayFexCo4-xSb12化合物的组成和热电性能,对于富Co组成的Ba0.27FeCo3Sb12试样,本研究得到了0.9最大无量纲热电性能指数(ZT).
以2+价的Ba作为填充原子,在x=1.0—1.6,y=0—0.63的组成范围内,系统地研究了Ba填充分数及Fe含量对p型BayFexCo4-xSb12化合物电性能及热性能的影响,探讨了填充原子的氧化价对电性能的影响规律,优化了p型BayFexCo4-xSb12化合物的组成和热电性能,对于富Co组成的Ba0.27FeCo3Sb12试样,本研究得到了0.9最大无量纲热电性能指数(ZT).
2001, 50(8): 1567-1573.
doi: 10.7498/aps.50.1567
摘要:
建立在空间电荷转移框架下,考虑GaAs/AlGaAs异质结物理模型,推导相应动力学方程,比较详细地分析了系统随激励电场变化出现的复杂分支情况.分析表明,直流场下稳态解和周期振荡解并存,理论上对滞后现象进行解释.对GaAs/AlGaAs异质结在微波场中动力学行为进行数值模拟,得到在输入场强度变化的一定范围内,具有锁频、准周期和混沌特性
建立在空间电荷转移框架下,考虑GaAs/AlGaAs异质结物理模型,推导相应动力学方程,比较详细地分析了系统随激励电场变化出现的复杂分支情况.分析表明,直流场下稳态解和周期振荡解并存,理论上对滞后现象进行解释.对GaAs/AlGaAs异质结在微波场中动力学行为进行数值模拟,得到在输入场强度变化的一定范围内,具有锁频、准周期和混沌特性
2001, 50(8): 1574-1579.
doi: 10.7498/aps.50.1574
摘要:
应用射频磁控共溅射方法在石英玻璃和抛光硅片上制备了InP/SiO2复合薄膜,并在几种条件下对这些薄膜进行退火.X射线光电子能谱和卢瑟福背散射实验结果表明,复合薄膜中InP和SiO2的化学组分都大体上符合化学计量配比.X射线衍射和激光喇曼谱实验结果都证实了复合薄膜中形成了InP纳米晶粒.磷气氛保护下的高温(520℃)退火可以消除复合薄膜中残存的In和In2O3并得到了纯InP/SiO2纳米复合薄膜.实验观察到了室温下纳米复合薄膜的明显的光学吸收边蓝移现象和光学非线性的极大增强
应用射频磁控共溅射方法在石英玻璃和抛光硅片上制备了InP/SiO2复合薄膜,并在几种条件下对这些薄膜进行退火.X射线光电子能谱和卢瑟福背散射实验结果表明,复合薄膜中InP和SiO2的化学组分都大体上符合化学计量配比.X射线衍射和激光喇曼谱实验结果都证实了复合薄膜中形成了InP纳米晶粒.磷气氛保护下的高温(520℃)退火可以消除复合薄膜中残存的In和In2O3并得到了纯InP/SiO2纳米复合薄膜.实验观察到了室温下纳米复合薄膜的明显的光学吸收边蓝移现象和光学非线性的极大增强
2001, 50(8): 1580-1584.
doi: 10.7498/aps.50.1580
摘要:
分别以硅-二氧化硅和锗-二氧化硅复合靶作为溅射靶,采用磁控溅射技术在p型硅衬底上淀积了含纳米硅的氧化硅薄膜和含纳米锗的氧化硅薄膜.各样品分别在氮气氛中经过300至1100℃不同温度的退火处理.使用高分辨透射电子显微镜可以观察到经900和1100℃退火的含纳米硅的氧化硅薄膜中的纳米硅粒,和经900和1100℃退火的含纳米锗的氧化硅薄膜中的纳米锗粒.经过不同温度退火处理的含纳米硅的氧化硅和含纳米锗的氧化硅薄膜的光致发光谱均具有相似的峰型,且它们的发光峰位均位于580nm(2.1eV)附近.可以认为含纳米硅的氧化硅和含纳米锗的氧化硅薄膜的光发射主要来自于SiO2层中发光中心上的复合发光,对实验结果进行了合理的解释
分别以硅-二氧化硅和锗-二氧化硅复合靶作为溅射靶,采用磁控溅射技术在p型硅衬底上淀积了含纳米硅的氧化硅薄膜和含纳米锗的氧化硅薄膜.各样品分别在氮气氛中经过300至1100℃不同温度的退火处理.使用高分辨透射电子显微镜可以观察到经900和1100℃退火的含纳米硅的氧化硅薄膜中的纳米硅粒,和经900和1100℃退火的含纳米锗的氧化硅薄膜中的纳米锗粒.经过不同温度退火处理的含纳米硅的氧化硅和含纳米锗的氧化硅薄膜的光致发光谱均具有相似的峰型,且它们的发光峰位均位于580nm(2.1eV)附近.可以认为含纳米硅的氧化硅和含纳米锗的氧化硅薄膜的光发射主要来自于SiO2层中发光中心上的复合发光,对实验结果进行了合理的解释
2001, 50(8): 1585-1589.
doi: 10.7498/aps.50.1585
摘要:
深入研究了MOS结构中薄栅氧化层在高电场下的退火效应,对氧化层陷阱电荷的退陷阱机理进行了深入探讨.通过实验和模拟对氧化层陷阱电荷的退陷阱机理和生长机理进行了比较,给出了满意的物理解释.负栅压退火和正栅压退火的比较表明负栅压退火更为有效
深入研究了MOS结构中薄栅氧化层在高电场下的退火效应,对氧化层陷阱电荷的退陷阱机理进行了深入探讨.通过实验和模拟对氧化层陷阱电荷的退陷阱机理和生长机理进行了比较,给出了满意的物理解释.负栅压退火和正栅压退火的比较表明负栅压退火更为有效
2001, 50(8): 1590-1595.
doi: 10.7498/aps.50.1590
摘要:
对YBa2Cu3O7-δ熔融织构样品在不同温度、不同磁场不同外场扫描速率下进行了磁滞回线测量,获得了电流密度J(T,B),lnE-lnJ曲线以及热激活能U0(T,B)随温度、磁场的变化关系,从而分析了该样品磁响应特性,特别是第二峰(简称峰)受外场扫描速率的影响,探讨了峰形成的真正原因,以及影响峰位置、大小的各种因素
对YBa2Cu3O7-δ熔融织构样品在不同温度、不同磁场不同外场扫描速率下进行了磁滞回线测量,获得了电流密度J(T,B),lnE-lnJ曲线以及热激活能U0(T,B)随温度、磁场的变化关系,从而分析了该样品磁响应特性,特别是第二峰(简称峰)受外场扫描速率的影响,探讨了峰形成的真正原因,以及影响峰位置、大小的各种因素
2001, 50(8): 1596-1559.
doi: 10.7498/aps.50.1596
摘要:
讨论了一维稳态和发展型Ginzburg-Landau(缩写为G-L)超导方程组,从数学上论证了常稳态解的不稳定性及无穷维动力系统在行波解意义下的极限集之存在性.指出G-L超导方程组描述的超导材料具有作者意义下的无穷维动力系统的混沌现象,即超导材料在传导中可能出现奇特现象
讨论了一维稳态和发展型Ginzburg-Landau(缩写为G-L)超导方程组,从数学上论证了常稳态解的不稳定性及无穷维动力系统在行波解意义下的极限集之存在性.指出G-L超导方程组描述的超导材料具有作者意义下的无穷维动力系统的混沌现象,即超导材料在传导中可能出现奇特现象
2001, 50(8): 1600-1604.
doi: 10.7498/aps.50.1600
摘要:
探讨了微量的Ga替代Fe对Nd2(Fe,Co)14B/(Fe,Co)3B+(少量)α-Fe永磁材料的晶体结构及磁性能的影响,并讨论了双相纳米晶磁体性能的变化机理以及所适用的理论模型.结果表明,Ga的添加不仅使晶粒尺寸显著变小,而且在Ga含量xr和(BH)max随退火时间的变化关系由形似马鞍的曲线转化为抛物曲线;矫顽力jHc先下降到一个最小值后再上升;当x=0.2时,综合磁性能较好
探讨了微量的Ga替代Fe对Nd2(Fe,Co)14B/(Fe,Co)3B+(少量)α-Fe永磁材料的晶体结构及磁性能的影响,并讨论了双相纳米晶磁体性能的变化机理以及所适用的理论模型.结果表明,Ga的添加不仅使晶粒尺寸显著变小,而且在Ga含量xr和(BH)max随退火时间的变化关系由形似马鞍的曲线转化为抛物曲线;矫顽力jHc先下降到一个最小值后再上升;当x=0.2时,综合磁性能较好
2001, 50(8): 1605-1609.
doi: 10.7498/aps.50.1605
摘要:
通过微磁学模拟的手段对用电化学沉积法制备出的呈圆柱形的铁纳米线在常温下的磁行为进行了系统的研究,结果表明不同形状参量的铁纳米线都表现出磁各向异性,矫顽力随纳米线直径变化近似呈现平方反比关系,而对每一固定的直径,矫顽力随纳米线长度的增加而增大,最后趋向定值.磁滞回线形状、静态磁矩分布和反转机制等都随纳米线的直径和长度的变化而变化,对相应的规律给出了明确的解释.模拟结果显示实验上尚不能制备出的直径为5nm的纳米线呈现一致反转机理,同时还发现当纳米线过渡为颗粒时表现出更为复杂的性质
通过微磁学模拟的手段对用电化学沉积法制备出的呈圆柱形的铁纳米线在常温下的磁行为进行了系统的研究,结果表明不同形状参量的铁纳米线都表现出磁各向异性,矫顽力随纳米线直径变化近似呈现平方反比关系,而对每一固定的直径,矫顽力随纳米线长度的增加而增大,最后趋向定值.磁滞回线形状、静态磁矩分布和反转机制等都随纳米线的直径和长度的变化而变化,对相应的规律给出了明确的解释.模拟结果显示实验上尚不能制备出的直径为5nm的纳米线呈现一致反转机理,同时还发现当纳米线过渡为颗粒时表现出更为复杂的性质
2001, 50(8): 1610-1615.
doi: 10.7498/aps.50.1610
摘要:
基于文献[17]和[18]提出的铁磁非铁磁铁磁层状薄膜的电磁模型,详细研究了层状薄膜的巨磁阻抗增强效应,以及磁性层和非磁性层厚度与层状薄膜的巨磁阻抗效应的关系.分析表明,铁磁层和非铁磁层薄膜的电阻率相差越大,越有利于获得显著的巨磁阻抗效应;对于总厚度要求一定的层状薄膜,铁磁层和非铁磁层薄膜存在一最佳厚度
基于文献[17]和[18]提出的铁磁非铁磁铁磁层状薄膜的电磁模型,详细研究了层状薄膜的巨磁阻抗增强效应,以及磁性层和非磁性层厚度与层状薄膜的巨磁阻抗效应的关系.分析表明,铁磁层和非铁磁层薄膜的电阻率相差越大,越有利于获得显著的巨磁阻抗效应;对于总厚度要求一定的层状薄膜,铁磁层和非铁磁层薄膜存在一最佳厚度
2001, 50(8): 1616-1622.
doi: 10.7498/aps.50.1616
摘要:
在p型硅(100)衬底上,采用衬底负偏压微波等离子体CVD方法进行了p型异质外延金刚石膜的生长.用O2等离子体刻蚀技术将金刚石膜刻蚀成长条形,利用四探针法在0—5T的磁场范围内测量了样品的磁阻.实验结果表明,p型异质外延金刚石膜可以产生较大的磁阻.在Fuchs-Sondheimer(F-S)薄膜理论的基础上考虑晶格散射、杂质散射和表面散射,通过求解Boltzmann方程,利用并联电阻模型研究了p型异质外延金刚石膜的磁阻效应,给出了磁阻和金刚石膜厚度、迁移率、空穴密度及磁场的关系.讨论了表面散射和价带形变对p型异质外延金刚石膜磁阻的影响,初步解释了p型异质外延金刚石膜产生较大磁阻的原因
在p型硅(100)衬底上,采用衬底负偏压微波等离子体CVD方法进行了p型异质外延金刚石膜的生长.用O2等离子体刻蚀技术将金刚石膜刻蚀成长条形,利用四探针法在0—5T的磁场范围内测量了样品的磁阻.实验结果表明,p型异质外延金刚石膜可以产生较大的磁阻.在Fuchs-Sondheimer(F-S)薄膜理论的基础上考虑晶格散射、杂质散射和表面散射,通过求解Boltzmann方程,利用并联电阻模型研究了p型异质外延金刚石膜的磁阻效应,给出了磁阻和金刚石膜厚度、迁移率、空穴密度及磁场的关系.讨论了表面散射和价带形变对p型异质外延金刚石膜磁阻的影响,初步解释了p型异质外延金刚石膜产生较大磁阻的原因
2001, 50(8): 1623-1626.
doi: 10.7498/aps.50.1623
摘要:
研究了ZnO纳米微粒和BN胶囊组装体系(ZnO/BN的核壳结构)的光致发光特性.观察到ZnO/BN体系的光致发光比ZnO纳米粒子增强了1000倍.指出该现象的机理是由于BN胶囊的绝缘环境对界面结构和ZnO量子点的缺陷的数量的影响
研究了ZnO纳米微粒和BN胶囊组装体系(ZnO/BN的核壳结构)的光致发光特性.观察到ZnO/BN体系的光致发光比ZnO纳米粒子增强了1000倍.指出该现象的机理是由于BN胶囊的绝缘环境对界面结构和ZnO量子点的缺陷的数量的影响
2001, 50(8): 1627-1631.
doi: 10.7498/aps.50.1627
摘要:
通过热释光方法研究了PbWO4(PWO),PWO:Y3+,PWO:Gd3+多晶粉末及PWO,PWO:Y单晶的低温(3+或Gd3+都会大大降低甚至消除200K附近的热释光峰,同时产生新的热释光峰,分别位于125和150K(掺Y掺Gd).这表明掺三价离子除了起到电荷补偿作用以减少Pb3+,O-浓度外,还可以产生新的陷阱能级.对于PWO:Y单晶,掺杂Y3+可以消除253K的热释光峰,即消除较深(～0.89eV)的陷阱,但PWO单晶中较浅的陷阱(～0.42eV)对应130K热释光峰仍然存在,对此进行讨论,它最可能源于氧空位缺陷.根据Pb3+,Gd3+,Y3+的电子库仑势不同,在PWO晶体中替代Pb2+后形成的电子陷阱深度有别(EPb>EGd>EY),从而解释了相应的热释光峰值温度的不同
通过热释光方法研究了PbWO4(PWO),PWO:Y3+,PWO:Gd3+多晶粉末及PWO,PWO:Y单晶的低温(3+或Gd3+都会大大降低甚至消除200K附近的热释光峰,同时产生新的热释光峰,分别位于125和150K(掺Y掺Gd).这表明掺三价离子除了起到电荷补偿作用以减少Pb3+,O-浓度外,还可以产生新的陷阱能级.对于PWO:Y单晶,掺杂Y3+可以消除253K的热释光峰,即消除较深(～0.89eV)的陷阱,但PWO单晶中较浅的陷阱(～0.42eV)对应130K热释光峰仍然存在,对此进行讨论,它最可能源于氧空位缺陷.根据Pb3+,Gd3+,Y3+的电子库仑势不同,在PWO晶体中替代Pb2+后形成的电子陷阱深度有别(EPb>EGd>EY),从而解释了相应的热释光峰值温度的不同
2001, 50(8): 1632-1636.
doi: 10.7498/aps.50.1632
摘要:
CeCu6是一种重费密子系统,采用Ni替代Cu研究磁性原子掺杂的多晶样品CeCu6-xNix(x=0.00,0.05,0.10,0.15,0.20)在极低温下的电阻随温度的变化规律.实验结果表明,随着Ni原子掺杂量的增加,电阻的规律发生变化.在500mK以下,x≈0.1的样品电阻与温度呈线性关系,表现出非费密液体行为,而其他样品皆为典型的费密液体,x≈0.1是其临界掺杂成分.对比用Au替代的情况,临界掺杂成分也是0.1,但Au掺杂是靠体积膨胀来改变合金的基态性质,而Ni掺杂则是因其磁性造成对合金基态性质的影响
CeCu6是一种重费密子系统,采用Ni替代Cu研究磁性原子掺杂的多晶样品CeCu6-xNix(x=0.00,0.05,0.10,0.15,0.20)在极低温下的电阻随温度的变化规律.实验结果表明,随着Ni原子掺杂量的增加,电阻的规律发生变化.在500mK以下,x≈0.1的样品电阻与温度呈线性关系,表现出非费密液体行为,而其他样品皆为典型的费密液体,x≈0.1是其临界掺杂成分.对比用Au替代的情况,临界掺杂成分也是0.1,但Au掺杂是靠体积膨胀来改变合金的基态性质,而Ni掺杂则是因其磁性造成对合金基态性质的影响
