2002年 51卷 第7期
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2002, 51(7): 1403-1411.
doi: 10.7498/aps.51.1403
摘要:
对于高介电常量分形粗糙面的双站散射与透射的数值计算,须用密网格来剖分粗糙面,这样就产生了计算内存大和计算时间长的问题.双网格法通常可以用来减少计算机计算所需内存和计算时间.为计算任意角度(包括低掠角)TE和TM波入射下的高介电常量分形粗糙面在各种物理条件下的双站散射与透射,将双网格法和前后向迭代与谱积分加速法相结合,发展了新的数值计算方法,并验证了散射与透射的能量守恒,讨论了双站散射与透射角度性变化的特征.
对于高介电常量分形粗糙面的双站散射与透射的数值计算,须用密网格来剖分粗糙面,这样就产生了计算内存大和计算时间长的问题.双网格法通常可以用来减少计算机计算所需内存和计算时间.为计算任意角度(包括低掠角)TE和TM波入射下的高介电常量分形粗糙面在各种物理条件下的双站散射与透射,将双网格法和前后向迭代与谱积分加速法相结合,发展了新的数值计算方法,并验证了散射与透射的能量守恒,讨论了双站散射与透射角度性变化的特征.
2002, 51(7): 1412-1415.
doi: 10.7498/aps.51.1412
摘要:
纳米结构的力学性能是纳米超微型器件设计的基础,分子动力学是研究纳米结构力学行为的有效方法.本文采用镶嵌原子方法模拟金属铜纳米棒的弯曲力学行为.计算结果表明由于尺寸效应和表面效应的影响,在纳观尺度下纳米结构表现出与宏观尺度下完全不同的力学特征.金属纳米棒弯曲力学过程分为初始变形迟滞阶段、线弹性变形阶段和塑性变形阶段.塑性变形阶段表现出“刚化”、“台阶”和较强的延性等特征.
纳米结构的力学性能是纳米超微型器件设计的基础,分子动力学是研究纳米结构力学行为的有效方法.本文采用镶嵌原子方法模拟金属铜纳米棒的弯曲力学行为.计算结果表明由于尺寸效应和表面效应的影响,在纳观尺度下纳米结构表现出与宏观尺度下完全不同的力学特征.金属纳米棒弯曲力学过程分为初始变形迟滞阶段、线弹性变形阶段和塑性变形阶段.塑性变形阶段表现出“刚化”、“台阶”和较强的延性等特征.
2002, 51(7): 1416-1423.
doi: 10.7498/aps.51.1416
摘要:
建立广义经典力学与非完整力学的统一理论———广义非完整力学理论,构造其基本框架.提出广义非完整力学的Чeтаeв(Chetaev)定义,建立广义非完整力学系统的Routh方程和正则方程.给出广义非完整力学系统的非等时变分方程,证明由广义非完整力学系统的第一积分可以构造积分不变量.研究广义非完整力学系统作用量的非等时变分,给出系统的Poincar啨Cartan积分变量关系和积分不变量,进而给出等时变分下系统的Poincar啨积分变量关系和通用积分不变量.给出一些推论,表明广义经典力学和一阶至高阶非完整力学的相关结论均为广义非完整力学理论的特款.
建立广义经典力学与非完整力学的统一理论———广义非完整力学理论,构造其基本框架.提出广义非完整力学的Чeтаeв(Chetaev)定义,建立广义非完整力学系统的Routh方程和正则方程.给出广义非完整力学系统的非等时变分方程,证明由广义非完整力学系统的第一积分可以构造积分不变量.研究广义非完整力学系统作用量的非等时变分,给出系统的Poincar啨Cartan积分变量关系和积分不变量,进而给出等时变分下系统的Poincar啨积分变量关系和通用积分不变量.给出一些推论,表明广义经典力学和一阶至高阶非完整力学的相关结论均为广义非完整力学理论的特款.
2002, 51(7): 1424-1427.
doi: 10.7498/aps.51.1424
摘要:
改进了Hereman提出的构造非线性发展方程孤波解的混合指数方法,通过将非线性发展方程孤波解的表示形式推广到实指数解或复指数解的无穷级数,得到了扩展的混合指数方法.以正则长波方程为例,说明通过扩展的混合指数方法可获得包括正则孤波解、奇异孤波解及周期解在内的诸多精确解
改进了Hereman提出的构造非线性发展方程孤波解的混合指数方法,通过将非线性发展方程孤波解的表示形式推广到实指数解或复指数解的无穷级数,得到了扩展的混合指数方法.以正则长波方程为例,说明通过扩展的混合指数方法可获得包括正则孤波解、奇异孤波解及周期解在内的诸多精确解
2002, 51(7): 1428-1433.
doi: 10.7498/aps.51.1428
摘要:
对齐次平衡法的一些关键步骤进行拓宽,获得了一系列非线性方程的多孤子解,使得对非线性方程的多孤子解的求解方法更加直接,且许多步骤可以利用计算机完成.
对齐次平衡法的一些关键步骤进行拓宽,获得了一系列非线性方程的多孤子解,使得对非线性方程的多孤子解的求解方法更加直接,且许多步骤可以利用计算机完成.
2002, 51(7): 1434-1434.
doi: 10.7498/aps.51.1434
摘要:
用平面波展开方法和超元胞方法,研究了钢柱体在水中按周期性排列时声波的能带结构.讨论了钢柱体的横截面形状(圆形和正方形)、柱体的体积填充率及缺陷等因素对声波带隙结构的影响.
用平面波展开方法和超元胞方法,研究了钢柱体在水中按周期性排列时声波的能带结构.讨论了钢柱体的横截面形状(圆形和正方形)、柱体的体积填充率及缺陷等因素对声波带隙结构的影响.
2002, 51(7): 1439-1447.
doi: 10.7498/aps.51.1439
摘要:
分析了Shor和Preskill证明BB84量子密钥分配协议无条件安全性的方法,指出不能用ShorPreskill方法直接证明B92量子密钥分配协议的无条件安全性。同时借鉴ShorPreskill方法,引入一种将B92协议转化为BB84协议的变换,通过证明该变换过程不会泄漏密钥信息给窃听者,以此证明B92协议的无条件安全性.也解决了Lo等人提出的关于用ShorPreskill方法证明B92协议的困难
分析了Shor和Preskill证明BB84量子密钥分配协议无条件安全性的方法,指出不能用ShorPreskill方法直接证明B92量子密钥分配协议的无条件安全性。同时借鉴ShorPreskill方法,引入一种将B92协议转化为BB84协议的变换,通过证明该变换过程不会泄漏密钥信息给窃听者,以此证明B92协议的无条件安全性.也解决了Lo等人提出的关于用ShorPreskill方法证明B92协议的困难
2002, 51(7): 1448-1452.
doi: 10.7498/aps.51.1448
摘要:
在量子光学、凝聚态物理、原子分子物理中存在许多典型的具有三生成元李代数结构的量子系统或模型.用LewisRisenfeld不变量理论及与不变量有关的幺正变换方法精确求解了这些系统的含时薛定谔方程的精确解.
在量子光学、凝聚态物理、原子分子物理中存在许多典型的具有三生成元李代数结构的量子系统或模型.用LewisRisenfeld不变量理论及与不变量有关的幺正变换方法精确求解了这些系统的含时薛定谔方程的精确解.
2002, 51(7): 1453-1457.
doi: 10.7498/aps.51.1453
摘要:
给出了具有tan2(πηr)型标量势和矢量势的KleinGordon方程和Dirac方程的s波束缚态解,并与无限深球方势阱的情况进行了比较.
给出了具有tan2(πηr)型标量势和矢量势的KleinGordon方程和Dirac方程的s波束缚态解,并与无限深球方势阱的情况进行了比较.
2002, 51(7): 1458-1466.
doi: 10.7498/aps.51.1458
摘要:
利用量子空间可因式化F算子,在量子反散射的框架内计算出了可积开边界条件下XXX12自旋链模型的Bethe态的标量积和模,得到了用谱参量函数的行列式表达的开边界条件下的Gaudin公式.
利用量子空间可因式化F算子,在量子反散射的框架内计算出了可积开边界条件下XXX12自旋链模型的Bethe态的标量积和模,得到了用谱参量函数的行列式表达的开边界条件下的Gaudin公式.
2002, 51(7): 1467-1474.
doi: 10.7498/aps.51.1467
摘要:
给出了微分同胚群的表示.以扩展的Gauss不变量φG和Jones多项式第二个系数J2为基本片段,构造了满足齐次微分同胚约束(D约束)的扩展knot不变量引力态φGJ2,(J2)2和(φG)2J2.得到了它们的具体表式,并通过具体计算,给出了它们满足齐次D约束的证明.
给出了微分同胚群的表示.以扩展的Gauss不变量φG和Jones多项式第二个系数J2为基本片段,构造了满足齐次微分同胚约束(D约束)的扩展knot不变量引力态φGJ2,(J2)2和(φG)2J2.得到了它们的具体表式,并通过具体计算,给出了它们满足齐次D约束的证明.
2002, 51(7): 1475-1482.
doi: 10.7498/aps.51.1475
摘要:
一类不连续不可逆保面积映象可以展示类似耗散的行为,因此可称其为“类耗散系统”.在一种类耗散系统中观察到了椭圆周期轨道及其周围的椭圆岛与映象不连续边界碰撞而消失的现象.周期轨道消失后,经过一系列过渡椭圆周期轨道之后,系统的行为由一个混沌类吸引子主导.在混沌类吸引子刚刚出现时,混沌时间序列呈现层流相与湍流相的无规交替.这一切都与不连续耗散系统中发生的Ⅴ型阵发的相应性质十分相似,因此可称为“类Ⅴ型阵发”.然而,当混沌类吸引子刚刚出现时,仅可以找到最后一个过渡椭圆岛的“遗迹”,并不存在它的“鬼魂”,因此类Ⅴ型阵发不遵从Ⅴ型阵发的特征标度规律.反之,混沌类吸引子的鬼魂却存在于最后一个过渡椭圆周期轨道的类瞬态过程中,因此在类Ⅴ型阵发导致混沌运动的临界点之前,由此“类瞬态混沌奇异集”中逃逸的规律就成为标志这一种临界现象的标度律.这与Ⅴ型阵发又根本不同.
一类不连续不可逆保面积映象可以展示类似耗散的行为,因此可称其为“类耗散系统”.在一种类耗散系统中观察到了椭圆周期轨道及其周围的椭圆岛与映象不连续边界碰撞而消失的现象.周期轨道消失后,经过一系列过渡椭圆周期轨道之后,系统的行为由一个混沌类吸引子主导.在混沌类吸引子刚刚出现时,混沌时间序列呈现层流相与湍流相的无规交替.这一切都与不连续耗散系统中发生的Ⅴ型阵发的相应性质十分相似,因此可称为“类Ⅴ型阵发”.然而,当混沌类吸引子刚刚出现时,仅可以找到最后一个过渡椭圆岛的“遗迹”,并不存在它的“鬼魂”,因此类Ⅴ型阵发不遵从Ⅴ型阵发的特征标度规律.反之,混沌类吸引子的鬼魂却存在于最后一个过渡椭圆周期轨道的类瞬态过程中,因此在类Ⅴ型阵发导致混沌运动的临界点之前,由此“类瞬态混沌奇异集”中逃逸的规律就成为标志这一种临界现象的标度律.这与Ⅴ型阵发又根本不同.
2002, 51(7): 1483-1488.
doi: 10.7498/aps.51.1483
摘要:
简要分析了延迟反馈法运用于束晕混沌控制的理论可行性并实现了5种不同的初始质子分布情形下强流加速器中束晕混沌的有效控制.控制律为线性,反馈量小,有利于技术实现和降低控制代价,可为强流加速器的工程实现提供参考.
简要分析了延迟反馈法运用于束晕混沌控制的理论可行性并实现了5种不同的初始质子分布情形下强流加速器中束晕混沌的有效控制.控制律为线性,反馈量小,有利于技术实现和降低控制代价,可为强流加速器的工程实现提供参考.
2002, 51(7): 1489-1496.
doi: 10.7498/aps.51.1489
摘要:
基于时间延迟反馈控制混沌系统的方法,提出一种增强型控制方案,并利用分析延迟系统产生Hopf分支条件的方法,给出这种方案控制低维连续自治混沌系统时,在达到控制目标的条件下,控制参数的一般解析关系.将这一方案和分析方法应用到两个混沌模型中,结果表明:采用修正的方案可以明显地改善控制混沌的效果和质量;解析分析的结果与实际数值计算的结果一致.
基于时间延迟反馈控制混沌系统的方法,提出一种增强型控制方案,并利用分析延迟系统产生Hopf分支条件的方法,给出这种方案控制低维连续自治混沌系统时,在达到控制目标的条件下,控制参数的一般解析关系.将这一方案和分析方法应用到两个混沌模型中,结果表明:采用修正的方案可以明显地改善控制混沌的效果和质量;解析分析的结果与实际数值计算的结果一致.
2002, 51(7): 1497-1501.
doi: 10.7498/aps.51.1497
摘要:
应用线性、非线性和广义同步三种反馈方法,研究了一个新的单参数统一混沌系统的反馈同步问题.研究表明,线性反馈同步和广义同步中控制参数k的下确界与系统的最大Lyapunov指数λ有关,并且导出了非线性反馈同步的控制参数p,q与统一系统参数α的关系.数值仿真表明反馈同步方法的有效性和理论结果的正确性.
应用线性、非线性和广义同步三种反馈方法,研究了一个新的单参数统一混沌系统的反馈同步问题.研究表明,线性反馈同步和广义同步中控制参数k的下确界与系统的最大Lyapunov指数λ有关,并且导出了非线性反馈同步的控制参数p,q与统一系统参数α的关系.数值仿真表明反馈同步方法的有效性和理论结果的正确性.
2002, 51(7): 1502-1505.
doi: 10.7498/aps.51.1502
摘要:
研制了灵敏区面积为40,50和60mm,耗尽层厚度为200—300μm的电流型大面积薄型PIN半导体探测器,并对其物理性能进行了测量.测试和应用表明,这些探测器性能稳定,漏电流符合使用要求.与市场上的大面积PIN半导体探测器相比,这些探测器主要在几百伏偏压下工作在电流模式,但也可用于计数模式,而目前的商用产品仅适用于计数测量.
研制了灵敏区面积为40,50和60mm,耗尽层厚度为200—300μm的电流型大面积薄型PIN半导体探测器,并对其物理性能进行了测量.测试和应用表明,这些探测器性能稳定,漏电流符合使用要求.与市场上的大面积PIN半导体探测器相比,这些探测器主要在几百伏偏压下工作在电流模式,但也可用于计数模式,而目前的商用产品仅适用于计数测量.
2002, 51(7): 1506-1511.
doi: 10.7498/aps.51.1506
摘要:
应用MonteCarlo方法模拟千电子伏低能束作用下,不同衬底上不同薄膜背散射电子发射.应用Mott散射截面和Joy方法修正的Bethe方程描述和计算低能电子在固体中弹性和非弹性散射,引入边界方程,修正穿越薄膜与衬底界面的电子散射路径.计算分析了薄膜背散射系数η随薄膜厚度D的变化和规律,以及不同情况下ηD线性区范围的分布及其定量结果Dmax.计算了背散射电子角分布和空间密度分布.
应用MonteCarlo方法模拟千电子伏低能束作用下,不同衬底上不同薄膜背散射电子发射.应用Mott散射截面和Joy方法修正的Bethe方程描述和计算低能电子在固体中弹性和非弹性散射,引入边界方程,修正穿越薄膜与衬底界面的电子散射路径.计算分析了薄膜背散射系数η随薄膜厚度D的变化和规律,以及不同情况下ηD线性区范围的分布及其定量结果Dmax.计算了背散射电子角分布和空间密度分布.
2002, 51(7): 1512-1516.
doi: 10.7498/aps.51.1512
摘要:
通过二波耦合测量了光折变聚合物PVK:5CB:C60中的耦合增益系数,并利用斩波调制技术实现了二波耦合增益系数的增强.研究了最佳斩波频率及处于此频率下的耦合增益系数随外加电场、入射总光强、光栅波矢的关系.
通过二波耦合测量了光折变聚合物PVK:5CB:C60中的耦合增益系数,并利用斩波调制技术实现了二波耦合增益系数的增强.研究了最佳斩波频率及处于此频率下的耦合增益系数随外加电场、入射总光强、光栅波矢的关系.
2002, 51(7): 1517-1520.
doi: 10.7498/aps.51.1517
摘要:
运用谐振腔变换圆理论,详细分析了激光二极管抽运的Nd:YVO4平行平面腔固体激光器振荡光在晶体内的基模光斑半径随抽运功率变化的U形曲线.提出在适当腔长情况下激光器的输出功率随抽运功率变化曲线上将出现凹陷或尖峰现象,利用曲线上的凹陷和尖峰可以测量激光晶体的热透镜焦距.同时在理论分析的基础上进行了实验,实验结果与理论分析相符合
运用谐振腔变换圆理论,详细分析了激光二极管抽运的Nd:YVO4平行平面腔固体激光器振荡光在晶体内的基模光斑半径随抽运功率变化的U形曲线.提出在适当腔长情况下激光器的输出功率随抽运功率变化曲线上将出现凹陷或尖峰现象,利用曲线上的凹陷和尖峰可以测量激光晶体的热透镜焦距.同时在理论分析的基础上进行了实验,实验结果与理论分析相符合
2002, 51(7): 1521-1529.
doi: 10.7498/aps.51.1521
摘要:
从理论方面研究了基于和频与差频级联二阶非线性效应的周期性极化铌酸锂波导全光开关的特性,给出了耦合模方程在满足相位匹配条件下小信号近似的解析表达式.用数值方法求解耦合模方程,讨论了相位失配情况下输出的信号光功率与控制光功率的关系.分析了全光开关器件的极化反转光栅周期、晶体温度、控制光波长等参量的容差特性与相互作用长度和晶体温度的关系
从理论方面研究了基于和频与差频级联二阶非线性效应的周期性极化铌酸锂波导全光开关的特性,给出了耦合模方程在满足相位匹配条件下小信号近似的解析表达式.用数值方法求解耦合模方程,讨论了相位失配情况下输出的信号光功率与控制光功率的关系.分析了全光开关器件的极化反转光栅周期、晶体温度、控制光波长等参量的容差特性与相互作用长度和晶体温度的关系
2002, 51(7): 1530-1534.
doi: 10.7498/aps.51.1530
摘要:
在高Q值法布里珀罗腔中研究了二阶串级非线性相移.结果表明,通过改变入射光强,可以全光学控制基频光束的透射率和它的相移.基频透射光束的非线性相移相对入射光强的变化率被提高了腔精细度的平方.这可用作光子学开关器件
在高Q值法布里珀罗腔中研究了二阶串级非线性相移.结果表明,通过改变入射光强,可以全光学控制基频光束的透射率和它的相移.基频透射光束的非线性相移相对入射光强的变化率被提高了腔精细度的平方.这可用作光子学开关器件
2002, 51(7): 1535-1541.
doi: 10.7498/aps.51.1535
摘要:
利用NavierStokes方程在一定的边界条件下求解了电子枪加热长槽形冷、热坩埚中的二维熔池流场,获得了熔池流场的速度和温度分布,并且详细地对比研究了冷、热坩埚中金属熔池的蒸发量与电子枪功率、束宽以及坩埚尺寸的关系.电子枪功率越高、束宽越小(除非小于05mm)、坩埚尺寸越大,则蒸发量越大,电子枪能量的有效利用率也越高.当电子枪束宽较大时,热坩埚的蒸发量较大,而当束宽较小时,冷坩埚的蒸发量较大.计算中对铁、铜、钆和铝等金属熔池进行了数值分析,获得了相似的结果.
利用NavierStokes方程在一定的边界条件下求解了电子枪加热长槽形冷、热坩埚中的二维熔池流场,获得了熔池流场的速度和温度分布,并且详细地对比研究了冷、热坩埚中金属熔池的蒸发量与电子枪功率、束宽以及坩埚尺寸的关系.电子枪功率越高、束宽越小(除非小于05mm)、坩埚尺寸越大,则蒸发量越大,电子枪能量的有效利用率也越高.当电子枪束宽较大时,热坩埚的蒸发量较大,而当束宽较小时,冷坩埚的蒸发量较大.计算中对铁、铜、钆和铝等金属熔池进行了数值分析,获得了相似的结果.
2002, 51(7): 1542-1548.
doi: 10.7498/aps.51.1542
摘要:
用混沌动力学方法对多道扫描静电探针的离子饱和电流信号进行分析,研究了等离子体尾迹流场.通过对相关维、Renyi熵和最大Lyapunov指数的分析,得到了近尾流场的分层结构.利用最大Lyapunov指数,观测到了在x>10D以后的远尾流场与自由流场相似.结合探针信号的自相关函数,研究流场湍流结构,发现近尾可能存在大涡拟序结构,而在远尾则没有湍流.观察到了流场具有一定的间歇特征,认为这种间歇性与湍流有关.结果还表明,混沌动力学的分析方法对信号中非周期成分十分敏感,在研究等离子体尾迹流场这一类非线性系统时,它具有明显的优越性
用混沌动力学方法对多道扫描静电探针的离子饱和电流信号进行分析,研究了等离子体尾迹流场.通过对相关维、Renyi熵和最大Lyapunov指数的分析,得到了近尾流场的分层结构.利用最大Lyapunov指数,观测到了在x>10D以后的远尾流场与自由流场相似.结合探针信号的自相关函数,研究流场湍流结构,发现近尾可能存在大涡拟序结构,而在远尾则没有湍流.观察到了流场具有一定的间歇特征,认为这种间歇性与湍流有关.结果还表明,混沌动力学的分析方法对信号中非周期成分十分敏感,在研究等离子体尾迹流场这一类非线性系统时,它具有明显的优越性
2002, 51(7): 1549-1553.
doi: 10.7498/aps.51.1549
摘要:
对水中脉冲放电等离子体通道电阻与放电参数之间的关系作了研究,得到了等离子体通道电阻与电容量、初始电压、电极间距离的关系,以及通道电阻随时间的变化规律.还对冲击波的峰值压力与放电参数间的关系作了研究,并对冲击波压力的功率谱作了分析,结果表明水中脉冲放电所产生的冲击波的声辐射频率在几十赫兹到几万赫兹之间,覆盖了所有水声设备的工作频率,且在低频段具有很强的声功率,是一种理想的水下声源
对水中脉冲放电等离子体通道电阻与放电参数之间的关系作了研究,得到了等离子体通道电阻与电容量、初始电压、电极间距离的关系,以及通道电阻随时间的变化规律.还对冲击波的峰值压力与放电参数间的关系作了研究,并对冲击波压力的功率谱作了分析,结果表明水中脉冲放电所产生的冲击波的声辐射频率在几十赫兹到几万赫兹之间,覆盖了所有水声设备的工作频率,且在低频段具有很强的声功率,是一种理想的水下声源
2002, 51(7): 1554-1558.
doi: 10.7498/aps.51.1554
摘要:
采用强场方案,通过将d8完全能量矩阵对角化,统一计算了LiNbO3:Ni2+的常压能谱和g因子,计算结果与大量实验数据符合很好.给出了各个能级对不同参量的变化率.研究表明,利用对角化完全能量矩阵获得的波函数对g因子所作的计算为整个理论计算及波函数的归属提供了重要判据,充分体现了将能谱和g因子作统一计算的重要性和必要性.
采用强场方案,通过将d8完全能量矩阵对角化,统一计算了LiNbO3:Ni2+的常压能谱和g因子,计算结果与大量实验数据符合很好.给出了各个能级对不同参量的变化率.研究表明,利用对角化完全能量矩阵获得的波函数对g因子所作的计算为整个理论计算及波函数的归属提供了重要判据,充分体现了将能谱和g因子作统一计算的重要性和必要性.
2002, 51(7): 1559-1563.
doi: 10.7498/aps.51.1559
摘要:
对新型块体金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24的低温电阻进行了研究,并用理论模型分析了不同温度区间电阻与温度的关系,由此探讨了此类非晶低温下电子散射机理.由实验数据估算了主要散射机理的贡献.
对新型块体金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24的低温电阻进行了研究,并用理论模型分析了不同温度区间电阻与温度的关系,由此探讨了此类非晶低温下电子散射机理.由实验数据估算了主要散射机理的贡献.
2002, 51(7): 1564-1570.
doi: 10.7498/aps.51.1564
摘要:
采用microRaman散射、傅里叶变换红外吸收谱和光致发光谱研究了快速热退火及氢等离子体处理对等离子体增强化学气相沉积法200℃衬底温度下生长的富硅氧化硅(SRSO)薄膜微结构和发光的影响.研究发现,在300—600℃范围内退火,SRSO薄膜中非晶硅和SiOx∶H两相之间的相分离程度随退火温度升高趋于减小;而在600—900℃范围内退火,其相分离程度随退火温度升高又趋于增大;同时发现SRSO薄膜发光先是随退火温度的升高显著加强,然后在退火温度达到和超过600℃后迅速减弱;发光峰位在300℃退火后蓝移,此后随退火温度升高逐渐红移.对不同温度退火后的薄膜进行氢等离子体处理,发光强度不同程度有所增强,发光峰位有所移动,但不同温度退火样品发光增强的幅度和峰位移动的趋势不同.分析认为退火能够引起薄膜中非晶硅颗粒尺度、颗粒表面结构状态以及氢的存在和分布等方面的变化.结果表明不仅颗粒的尺度大小,而且颗粒表面的结构状态都对非晶硅颗粒能带结构和光生载流子复合机理发挥重要影响
采用microRaman散射、傅里叶变换红外吸收谱和光致发光谱研究了快速热退火及氢等离子体处理对等离子体增强化学气相沉积法200℃衬底温度下生长的富硅氧化硅(SRSO)薄膜微结构和发光的影响.研究发现,在300—600℃范围内退火,SRSO薄膜中非晶硅和SiOx∶H两相之间的相分离程度随退火温度升高趋于减小;而在600—900℃范围内退火,其相分离程度随退火温度升高又趋于增大;同时发现SRSO薄膜发光先是随退火温度的升高显著加强,然后在退火温度达到和超过600℃后迅速减弱;发光峰位在300℃退火后蓝移,此后随退火温度升高逐渐红移.对不同温度退火后的薄膜进行氢等离子体处理,发光强度不同程度有所增强,发光峰位有所移动,但不同温度退火样品发光增强的幅度和峰位移动的趋势不同.分析认为退火能够引起薄膜中非晶硅颗粒尺度、颗粒表面结构状态以及氢的存在和分布等方面的变化.结果表明不仅颗粒的尺度大小,而且颗粒表面的结构状态都对非晶硅颗粒能带结构和光生载流子复合机理发挥重要影响
2002, 51(7): 1571-1574.
doi: 10.7498/aps.51.1571
摘要:
用超声波处理水溶液中的高序石墨固体,借助于高分辨透射电子显微镜和电子衍射,不但看到了与电弧放电和激光烧蚀产物相似的碳纳米多面体和纳米管,而且还发现了一种罕见的实心碳纳米球.对这种由扰动石墨晶格组成物的形成过程给出一种可能的模型解释
用超声波处理水溶液中的高序石墨固体,借助于高分辨透射电子显微镜和电子衍射,不但看到了与电弧放电和激光烧蚀产物相似的碳纳米多面体和纳米管,而且还发现了一种罕见的实心碳纳米球.对这种由扰动石墨晶格组成物的形成过程给出一种可能的模型解释
2002, 51(7): 1575-1580.
doi: 10.7498/aps.51.1575
摘要:
利用化学液相沉积法制备了系列TiO2白云母纳米复合材料.在利用扫描电子显微镜、X射线衍射对其进行表面形貌、TiO2纳米镀层物相组成研究的基础上,仔细研究了TiO2白云母纳米复合材料在可见光下的反射光谱特征,并利用Munsell新坐标(HVC)色度学系统对其可见光下的干涉色颜色进行了定量表征.
利用化学液相沉积法制备了系列TiO2白云母纳米复合材料.在利用扫描电子显微镜、X射线衍射对其进行表面形貌、TiO2纳米镀层物相组成研究的基础上,仔细研究了TiO2白云母纳米复合材料在可见光下的反射光谱特征,并利用Munsell新坐标(HVC)色度学系统对其可见光下的干涉色颜色进行了定量表征.
2002, 51(7): 1581-1585.
doi: 10.7498/aps.51.1581
摘要:
利用复合空间型方法,在自由边界条件下解出了钙钛矿结构有限尺寸晶体的简谐振动方程.计算结果给出了收敛的简谐子谱分布,并发现了许多简谐子软模.用这些软模花样说明了钛酸钡晶体冷却时发生具有a畴和c畴结构的铁电相变.理论表明铁电相变过程涉及屏蔽电荷的激发及其在界面的缓慢扩散,以最后得出各个电畴内部的均匀自发极化
利用复合空间型方法,在自由边界条件下解出了钙钛矿结构有限尺寸晶体的简谐振动方程.计算结果给出了收敛的简谐子谱分布,并发现了许多简谐子软模.用这些软模花样说明了钛酸钡晶体冷却时发生具有a畴和c畴结构的铁电相变.理论表明铁电相变过程涉及屏蔽电荷的激发及其在界面的缓慢扩散,以最后得出各个电畴内部的均匀自发极化
2002, 51(7): 1586-1590.
doi: 10.7498/aps.51.1586
摘要:
采用平面波超软赝势法和范数不变赝势法对几种SiC多型体的几何结构、能带结构等进行了系统的研究.结果表明:6HSiC导带最低点在ML线上U点,用平面波超软赝势法计算时U点在(0000,0500,0176)点附近;而用范数不变赝势法计算时在导带最低点附近能带呈现不连续点,不连续点出现在(0000,0500,0178)点附近.两种赝势法计算结果相比,用平面波超软赝势法得到的导带最低点位置更靠近布里渊区M(0,05,0)点.在平面波超软赝势下,随着六角度的增加,cp,cpa增大的趋势较为明显,能隙和价带宽度变宽的趋势也较为明显.在计算极限内,绝对零度下4HSiC系统能量最低、最稳定,而Ewald能量显示3CSiC最稳定.
采用平面波超软赝势法和范数不变赝势法对几种SiC多型体的几何结构、能带结构等进行了系统的研究.结果表明:6HSiC导带最低点在ML线上U点,用平面波超软赝势法计算时U点在(0000,0500,0176)点附近;而用范数不变赝势法计算时在导带最低点附近能带呈现不连续点,不连续点出现在(0000,0500,0178)点附近.两种赝势法计算结果相比,用平面波超软赝势法得到的导带最低点位置更靠近布里渊区M(0,05,0)点.在平面波超软赝势下,随着六角度的增加,cp,cpa增大的趋势较为明显,能隙和价带宽度变宽的趋势也较为明显.在计算极限内,绝对零度下4HSiC系统能量最低、最稳定,而Ewald能量显示3CSiC最稳定.
2002, 51(7): 1591-1595.
doi: 10.7498/aps.51.1591
摘要:
基于局域密度泛函理论和第一性原理赝势法,计算了Ag,Au,K在W(001)表面上吸附时的功函数随外加电场的变化关系.从计算结果可以看到,所有吸附系统的功函数变化与外加电场强度变化之间呈线性关系.通过比较系统功函数随外加电场强度变化的斜率的不同,可以推断Ag—W(001)的键合作用与Au—W(001)键合作用之间的细致差别,表明了Au—W(001)键合作用会略强于Ag—W(001)间的键
基于局域密度泛函理论和第一性原理赝势法,计算了Ag,Au,K在W(001)表面上吸附时的功函数随外加电场的变化关系.从计算结果可以看到,所有吸附系统的功函数变化与外加电场强度变化之间呈线性关系.通过比较系统功函数随外加电场强度变化的斜率的不同,可以推断Ag—W(001)的键合作用与Au—W(001)键合作用之间的细致差别,表明了Au—W(001)键合作用会略强于Ag—W(001)间的键
2002, 51(7): 1596-1599.
doi: 10.7498/aps.51.1596
摘要:
采用半经典理论方法,对旋转超导体内的电流和电磁场进行理论分析.在把非惯性力场等效为真实力场并假设其适用于量子力学的基础上,获得超导电子所满足的薛定谔方程和概率密度流表达式.发现超导电子的正则动量和空间相位的梯度有正比例的关系;发现在没有外电场和外磁场情况下,匀速转动的超导体内出现净电荷电场、磁场,表面出现净电荷及超导电流
采用半经典理论方法,对旋转超导体内的电流和电磁场进行理论分析.在把非惯性力场等效为真实力场并假设其适用于量子力学的基础上,获得超导电子所满足的薛定谔方程和概率密度流表达式.发现超导电子的正则动量和空间相位的梯度有正比例的关系;发现在没有外电场和外磁场情况下,匀速转动的超导体内出现净电荷电场、磁场,表面出现净电荷及超导电流
2002, 51(7): 1600-1603.
doi: 10.7498/aps.51.1600
摘要:
用两种电子态,讨论了金属—绝缘相变、反铁磁性—金属相变,以及相分离、正常态—超导态相变、非费米液体行为、高Tc等
用两种电子态,讨论了金属—绝缘相变、反铁磁性—金属相变,以及相分离、正常态—超导态相变、非费米液体行为、高Tc等
2002, 51(7): 1604-1607.
doi: 10.7498/aps.51.1604
摘要:
用统计系综理论对遵从高斯正交系综的所有金属小粒子的不同自旋态Sz=0,12,1,32,2,52,…进行了研究.发现以上各态均存在临界能间距dcΔ(0)=1381,185,081,050,036,028,…随粒子尺寸的减小,其超导电性终究会消失;金属小粒子的自旋态越高,临界能间距dc越小.对自旋S=0的态,确实存在超导增强效应.
用统计系综理论对遵从高斯正交系综的所有金属小粒子的不同自旋态Sz=0,12,1,32,2,52,…进行了研究.发现以上各态均存在临界能间距dcΔ(0)=1381,185,081,050,036,028,…随粒子尺寸的减小,其超导电性终究会消失;金属小粒子的自旋态越高,临界能间距dc越小.对自旋S=0的态,确实存在超导增强效应.
2002, 51(7): 1608-1611.
doi: 10.7498/aps.51.1608
摘要:
添加微量元素Dy和Co后可使HDDR工艺制备的各向同性NdDyFeCoB粘结磁体的温度特性、磁性能以及微晶结构显著改善,从而得到一种具有实用价值的低温度系数、高内禀矫顽力粘结磁体.结果表明:添加适量的Dy和Co可使25—80℃时的磁通可逆温度系数α在-0043%℃左右,25—155℃时的磁通可逆温度系数α=-0056%℃;经155℃老化处理12h不可逆损失hirr为35%;最高内禀矫顽力Hci>1600kAm-1时,最大磁能积(BH)max仍可获得一个较好值.
添加微量元素Dy和Co后可使HDDR工艺制备的各向同性NdDyFeCoB粘结磁体的温度特性、磁性能以及微晶结构显著改善,从而得到一种具有实用价值的低温度系数、高内禀矫顽力粘结磁体.结果表明:添加适量的Dy和Co可使25—80℃时的磁通可逆温度系数α在-0043%℃左右,25—155℃时的磁通可逆温度系数α=-0056%℃;经155℃老化处理12h不可逆损失hirr为35%;最高内禀矫顽力Hci>1600kAm-1时,最大磁能积(BH)max仍可获得一个较好值.
2002, 51(7): 1612-1620.
doi: 10.7498/aps.51.1612
摘要:
研究了微波激发下非线性反铁磁晶体与线性铁磁晶体交界面上transverseelectric(缩写为TE)表面波的传播特性.用反函数形式给出了反铁磁晶体中TE表面波磁场的精确解.分析了小功率和大功率传输时的场分布特征.求得了TE表面波的色散方程,进而讨论了系统的微波频率特性.分析表明,非线性TE表面波存在频率通带和禁带,其带宽是功率的函数,通过调节导波功率可以有效地实现通带和禁带之间的转换
研究了微波激发下非线性反铁磁晶体与线性铁磁晶体交界面上transverseelectric(缩写为TE)表面波的传播特性.用反函数形式给出了反铁磁晶体中TE表面波磁场的精确解.分析了小功率和大功率传输时的场分布特征.求得了TE表面波的色散方程,进而讨论了系统的微波频率特性.分析表明,非线性TE表面波存在频率通带和禁带,其带宽是功率的函数,通过调节导波功率可以有效地实现通带和禁带之间的转换
2002, 51(7): 1621-1627.
doi: 10.7498/aps.51.1621
摘要:
利用X射线衍射、弱场介电温度谱、强场极化强度研究了不同La含量(Pb1-xLa2x3)(Zr06Sn03Ti01)O3(000≤x≤012)(PLZSnT)陶瓷的相变与电学特性.实验发现,随La含量增大,室温下材料由铁电三方相(x=000)转变为反铁电四方相(003≤x≤009)和立方相(x=012).介电测试表明,La含量增大,反铁电→顺电相变温度降低,峰值介电常量减小.在x=006的PLZSnT三元相图中,反铁电四方相区扩大到Ti含量约为18at%,该系统反铁电陶瓷具有“窄、斜”型双电滞回线和“三电滞回线”;在高Zr、高Sn区,反铁电→顺电相变呈现弥散相变和介电频率色散特征,即反铁电极化弛豫现象.从ABO3钙钛矿结构的容忍因子(t)和反铁电相的结构特征出发,讨论了La对Pb(Zr,Sn,Ti)O3相变与电学性质的影响机理
利用X射线衍射、弱场介电温度谱、强场极化强度研究了不同La含量(Pb1-xLa2x3)(Zr06Sn03Ti01)O3(000≤x≤012)(PLZSnT)陶瓷的相变与电学特性.实验发现,随La含量增大,室温下材料由铁电三方相(x=000)转变为反铁电四方相(003≤x≤009)和立方相(x=012).介电测试表明,La含量增大,反铁电→顺电相变温度降低,峰值介电常量减小.在x=006的PLZSnT三元相图中,反铁电四方相区扩大到Ti含量约为18at%,该系统反铁电陶瓷具有“窄、斜”型双电滞回线和“三电滞回线”;在高Zr、高Sn区,反铁电→顺电相变呈现弥散相变和介电频率色散特征,即反铁电极化弛豫现象.从ABO3钙钛矿结构的容忍因子(t)和反铁电相的结构特征出发,讨论了La对Pb(Zr,Sn,Ti)O3相变与电学性质的影响机理
2002, 51(7): 1628-1633.
doi: 10.7498/aps.51.1628
摘要:
通过对(Pb087Ba01La002)(Zr06TixSn04-x)O3(004≤x≤020)固溶体的介电和偏压热释电性质的研究发现,当Ti含量004≤x≤007时,材料是反铁电四方相,而当009≤x≤020时,材料向弛豫型铁电体转化.在温度Ti含量相图中,x=009附近形成了反铁电铁电顺电三相共存点(Ttr).该点的相变温度最底;对于004≤x≤007的反铁电四方相,低温下呈现介电弛豫特征,并可被外电场诱导为亚稳铁电态,温度升高时,亚稳铁电→反铁电相变,反铁电→顺电相变引起两个热释电流峰,偏置电场下峰位和峰强均发生移动,在温度电场相图中也形成了铁电反铁电顺电三相点.从复杂化合物纳米相分离的观点和晶格动力学出发,讨论了相变与电学性能随Ti含量(x)和外电场(E)变化的物理机理.
通过对(Pb087Ba01La002)(Zr06TixSn04-x)O3(004≤x≤020)固溶体的介电和偏压热释电性质的研究发现,当Ti含量004≤x≤007时,材料是反铁电四方相,而当009≤x≤020时,材料向弛豫型铁电体转化.在温度Ti含量相图中,x=009附近形成了反铁电铁电顺电三相共存点(Ttr).该点的相变温度最底;对于004≤x≤007的反铁电四方相,低温下呈现介电弛豫特征,并可被外电场诱导为亚稳铁电态,温度升高时,亚稳铁电→反铁电相变,反铁电→顺电相变引起两个热释电流峰,偏置电场下峰位和峰强均发生移动,在温度电场相图中也形成了铁电反铁电顺电三相点.从复杂化合物纳米相分离的观点和晶格动力学出发,讨论了相变与电学性能随Ti含量(x)和外电场(E)变化的物理机理.
2002, 51(7): 1634-1638.
doi: 10.7498/aps.51.1634
摘要:
运用极限的概率模型和Ngai的耦合概念,导出了聚合物介电弛豫的KohlrauschWilliamsWatts(KWW)方程(t)=exp[-(tτ)β],证明了弛豫的能量势垒为Ngai的活化能量E.由β的温度关系推出了适用于聚合物的WilliamsLandelFerry方程和过冷液体的VogelTammannFulcher方程,特别是提出了由聚合物的β(T)可导出弛豫时间的温度函数.认为KWW行为由单个衰减单元产生,幂律行为由局部区域内多个衰减单元的协同衰减造成.将活化能量E引入热刺激电流公式,得到了可通过改变升温速率测量β(T)的公式.
运用极限的概率模型和Ngai的耦合概念,导出了聚合物介电弛豫的KohlrauschWilliamsWatts(KWW)方程(t)=exp[-(tτ)β],证明了弛豫的能量势垒为Ngai的活化能量E.由β的温度关系推出了适用于聚合物的WilliamsLandelFerry方程和过冷液体的VogelTammannFulcher方程,特别是提出了由聚合物的β(T)可导出弛豫时间的温度函数.认为KWW行为由单个衰减单元产生,幂律行为由局部区域内多个衰减单元的协同衰减造成.将活化能量E引入热刺激电流公式,得到了可通过改变升温速率测量β(T)的公式.
2002, 51(7): 1639-1644.
doi: 10.7498/aps.51.1639
摘要:
采用单原子能级跃迁模型,导出在同时考虑自旋交换劈裂和自旋轨道耦合时磁光Kerr旋转的微观表达式,并就四能级跃迁情况,研究了磁光效应随原子基态及激发态能级自旋轨道耦合常数的变化规律.结果表明:磁光Kerr旋转角与自旋轨道耦合劈裂能量不成正比;单原子能级自旋轨道耦合常数为正或中间激发态自旋轨道耦合常数为负时,有利于提高磁光Kerr旋转.
采用单原子能级跃迁模型,导出在同时考虑自旋交换劈裂和自旋轨道耦合时磁光Kerr旋转的微观表达式,并就四能级跃迁情况,研究了磁光效应随原子基态及激发态能级自旋轨道耦合常数的变化规律.结果表明:磁光Kerr旋转角与自旋轨道耦合劈裂能量不成正比;单原子能级自旋轨道耦合常数为正或中间激发态自旋轨道耦合常数为负时,有利于提高磁光Kerr旋转.
2002, 51(7): 1645-1648.
doi: 10.7498/aps.51.1645
摘要:
利用多孔铝非常高的孔隙率,将8羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到多孔铝Alq3镶嵌膜.研究了镶嵌膜的荧光光谱,并与Alq3在溶液状态下的荧光光谱进行比较,发现其荧光光谱与Alq3在乙醇溶液中的光谱相似,呈现单分子的发光特征,并且光谱线形更加对称.实验表明,多孔介质有机镶嵌膜有可能成为进一步发展Alq3在电致发光器件方面应用的新途径.
利用多孔铝非常高的孔隙率,将8羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到多孔铝Alq3镶嵌膜.研究了镶嵌膜的荧光光谱,并与Alq3在溶液状态下的荧光光谱进行比较,发现其荧光光谱与Alq3在乙醇溶液中的光谱相似,呈现单分子的发光特征,并且光谱线形更加对称.实验表明,多孔介质有机镶嵌膜有可能成为进一步发展Alq3在电致发光器件方面应用的新途径.
2002, 51(7): 1649-1653.
doi: 10.7498/aps.51.1649
摘要:
根据HumeRothery规则,分析了银与镧两元素之间形成金属间化合物的倾向性,并根据真空蒸发沉积的条件,分析了在真空蒸发沉积情况下镧与银之间形成金属间化合物的可能性.用X射线光电子能谱化学位移方法对真空蒸发沉积的银、镧薄膜进行了分析,结果表明在真空沉积条件下镧与银之间的确形成了金属间化合物.
根据HumeRothery规则,分析了银与镧两元素之间形成金属间化合物的倾向性,并根据真空蒸发沉积的条件,分析了在真空蒸发沉积情况下镧与银之间形成金属间化合物的可能性.用X射线光电子能谱化学位移方法对真空蒸发沉积的银、镧薄膜进行了分析,结果表明在真空沉积条件下镧与银之间的确形成了金属间化合物.
2002, 51(7): 1654-1660.
doi: 10.7498/aps.51.1654
摘要:
将量子力学的deBroglieBohm(dBB)解释引入BransDicke(BD)理论中.在小超空间近似下,求出了Brans类型1量子黑洞的波函数.利用dBB解释求得Brans类型1的量子轨迹和量子势.在量子黑洞背景几何上,研究了径向光的行为.发现Brans类型1量子化后的黑洞“温度”是奇异的.另外,由于BD引力理论在BD参数ω趋于无穷大时应与广义相对论等价,因而Schwarzschild黑洞在dBB量子化后“温度”也是奇异的.这似乎意味着dBB量子化不能应用于黑洞.
将量子力学的deBroglieBohm(dBB)解释引入BransDicke(BD)理论中.在小超空间近似下,求出了Brans类型1量子黑洞的波函数.利用dBB解释求得Brans类型1的量子轨迹和量子势.在量子黑洞背景几何上,研究了径向光的行为.发现Brans类型1量子化后的黑洞“温度”是奇异的.另外,由于BD引力理论在BD参数ω趋于无穷大时应与广义相对论等价,因而Schwarzschild黑洞在dBB量子化后“温度”也是奇异的.这似乎意味着dBB量子化不能应用于黑洞.
