2008年 57卷 第4期
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2008, 57(4): 1991-1997.
doi: 10.7498/aps.57.1991
摘要:
将此前已建立的描述复杂自适应系统动力学及其相变的理论做了进一步的推广，建立了更具实际意义的复杂自适应系统模型，并给出了其动力学演化和相变的一般理论-作为应用，对抛硬币游戏活动进行了数值模拟，并与相应的理论结果进行了对比-结果表明，两者符合很好-
将此前已建立的描述复杂自适应系统动力学及其相变的理论做了进一步的推广，建立了更具实际意义的复杂自适应系统模型，并给出了其动力学演化和相变的一般理论-作为应用，对抛硬币游戏活动进行了数值模拟，并与相应的理论结果进行了对比-结果表明，两者符合很好-
2008, 57(4): 1998-2005.
doi: 10.7498/aps.57.1998
摘要:
在分析三类不等价的非完整变分，即vakonomic变分、Suslov变分和Hlder变分的基础上，利用Lagrange乘子法和稳定作用量原理，讨论非线性非完整约束系统在这三类变分下的运动微分方程，论证了这三类微分方程等价的条件-作为一般约束系统的特例，得到了仿射非完整约束系统的运动微分方程-最后借助两个实例验证了结论的正确性-
在分析三类不等价的非完整变分，即vakonomic变分、Suslov变分和Hlder变分的基础上，利用Lagrange乘子法和稳定作用量原理，讨论非线性非完整约束系统在这三类变分下的运动微分方程，论证了这三类微分方程等价的条件-作为一般约束系统的特例，得到了仿射非完整约束系统的运动微分方程-最后借助两个实例验证了结论的正确性-
2008, 57(4): 2006-2010.
doi: 10.7498/aps.57.2006
摘要:
研究了Chetaev型非完整非保守系统带乘子的Nielsen方程的Mei对称性和Mei守恒量-对Chetaev型非完整非保守系统带乘子的Nielsen方程的运动微分方程、Mei对称性的定义和判据、Mei对称性直接导致的Mei守恒量的条件以及守恒量的形式进行了具体的研究-举例说明结果的应用-
研究了Chetaev型非完整非保守系统带乘子的Nielsen方程的Mei对称性和Mei守恒量-对Chetaev型非完整非保守系统带乘子的Nielsen方程的运动微分方程、Mei对称性的定义和判据、Mei对称性直接导致的Mei守恒量的条件以及守恒量的形式进行了具体的研究-举例说明结果的应用-
2008, 57(4): 2011-2015.
doi: 10.7498/aps.57.2011
摘要:
研究了一类非零键渗透率满足均匀分布的随机多孔介质逾渗模型-数值计算了该模型系统渗透率在临界点处的标度指数-结果表明该指数并不能看作是普适常数，而与均匀分布的参数有关-这意味着即使非零键渗透率值的概率密度函数满足负一阶矩存在条件，系统渗透率在逾渗临界点处的标度指数仍然依赖于分布函数的具体参数，并不是常数-这一数值结果与Sahimi对此问题的结论不同-
研究了一类非零键渗透率满足均匀分布的随机多孔介质逾渗模型-数值计算了该模型系统渗透率在临界点处的标度指数-结果表明该指数并不能看作是普适常数，而与均匀分布的参数有关-这意味着即使非零键渗透率值的概率密度函数满足负一阶矩存在条件，系统渗透率在逾渗临界点处的标度指数仍然依赖于分布函数的具体参数，并不是常数-这一数值结果与Sahimi对此问题的结论不同-
2008, 57(4): 2016-2020.
doi: 10.7498/aps.57.2016
摘要:
设计了一组新的量子远程态制备步骤，在发送方对手中的粒子完成测量后，接收方采用该步骤可以有效降低远程态制备的经典通信消耗-给出一种利用部分纠缠的三粒子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态和部分纠缠的二粒子态作信道，远程制备一个三粒子GHZ态的方案，以此方案为例具体说明上述方法的运用步骤并给出了该方法的适用范围-结果表明，运用该方法后只需消耗1bit经典信息即可远程制备一个三粒子GHZ态-
设计了一组新的量子远程态制备步骤，在发送方对手中的粒子完成测量后，接收方采用该步骤可以有效降低远程态制备的经典通信消耗-给出一种利用部分纠缠的三粒子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态和部分纠缠的二粒子态作信道，远程制备一个三粒子GHZ态的方案，以此方案为例具体说明上述方法的运用步骤并给出了该方法的适用范围-结果表明，运用该方法后只需消耗1bit经典信息即可远程制备一个三粒子GHZ态-
2008, 57(4): 2021-2025.
doi: 10.7498/aps.57.2021
摘要:
同时考虑黏性效应及外阻尼作用研究了一类广义强阻尼Sine-Gordon方程-利用Galerkin方法，首先证明了该方程在初值u(x，0)∈H10(Ω)，ut(x，0)∈L2(Ω)的条件下初边值问题存在整体弱解u(x，t)，并证明了整体弱解关于初始条件具有
同时考虑黏性效应及外阻尼作用研究了一类广义强阻尼Sine-Gordon方程-利用Galerkin方法，首先证明了该方程在初值u(x，0)∈H10(Ω)，ut(x，0)∈L2(Ω)的条件下初边值问题存在整体弱解u(x，t)，并证明了整体弱解关于初始条件具有
2008, 57(4): 2026-2030.
doi: 10.7498/aps.57.2026
摘要:
利用负性纠缠度(negativity)研究了两个三能级原子系统在费米环境中的纠缠演化问题-结果表明，两个三能级原子系统的纠缠演化不仅依赖于系统和环境的相互作用强度，而且还依赖于系统所处的具体量子态-通过例子发现，系统和环境相互作用强度越大，纠缠衰减越快；对于纯态，仅当时间趋于无穷时纠缠才被完全破坏；对于混态，则在有限的时间内纠缠即被彻底破坏-通过一般的分析找到了一类免退相干的量子子空间-在这些子空间中，量子态不受环境的影响，故其纠缠不变-研究有助于理解费米环境造成的退相干对玻色系统纠缠的影响-
利用负性纠缠度(negativity)研究了两个三能级原子系统在费米环境中的纠缠演化问题-结果表明，两个三能级原子系统的纠缠演化不仅依赖于系统和环境的相互作用强度，而且还依赖于系统所处的具体量子态-通过例子发现，系统和环境相互作用强度越大，纠缠衰减越快；对于纯态，仅当时间趋于无穷时纠缠才被完全破坏；对于混态，则在有限的时间内纠缠即被彻底破坏-通过一般的分析找到了一类免退相干的量子子空间-在这些子空间中，量子态不受环境的影响，故其纠缠不变-研究有助于理解费米环境造成的退相干对玻色系统纠缠的影响-
2008, 57(4): 2031-2034.
doi: 10.7498/aps.57.2031
摘要:
研究在量子场理论、弱非线性色散水波、非线性光学等领域中出现的Gerdjikov-Ivanov方程.对Gerdjikov-Ivanov方程的研究会导出具有高次非线性项的非线性数学物理方程.选取Liénard方程作为辅助常微分方程，借助于它并根据齐次平衡原则，求解了Gerdjikov-Ivanov方程，得到了该方程的包络孤立波解和包络正弦波解.
研究在量子场理论、弱非线性色散水波、非线性光学等领域中出现的Gerdjikov-Ivanov方程.对Gerdjikov-Ivanov方程的研究会导出具有高次非线性项的非线性数学物理方程.选取Liénard方程作为辅助常微分方程，借助于它并根据齐次平衡原则，求解了Gerdjikov-Ivanov方程，得到了该方程的包络孤立波解和包络正弦波解.
2008, 57(4): 2035-2040.
doi: 10.7498/aps.57.2035
摘要:
运用统一色噪声近似理论和两态模型理论，研究了周期矩形信号和关联的乘性色噪声和加性白噪声驱动的非对称双稳系统的随机共振现象，得到了适合信号任意幅值的信噪比表达式.信噪比是乘性噪声强度、加性噪声强度、乘性噪声自关联时间、噪声耦合强度的非单调函数，所以该双稳系统中出现了随机共振.同时，调节加性噪声强度比调节乘性噪声强度更容易产生随机共振.势阱静态非对称性和噪声之间的耦合强度对信噪比的影响是不同的.
运用统一色噪声近似理论和两态模型理论，研究了周期矩形信号和关联的乘性色噪声和加性白噪声驱动的非对称双稳系统的随机共振现象，得到了适合信号任意幅值的信噪比表达式.信噪比是乘性噪声强度、加性噪声强度、乘性噪声自关联时间、噪声耦合强度的非单调函数，所以该双稳系统中出现了随机共振.同时，调节加性噪声强度比调节乘性噪声强度更容易产生随机共振.势阱静态非对称性和噪声之间的耦合强度对信噪比的影响是不同的.
2008, 57(4): 2041-2047.
doi: 10.7498/aps.57.2041
摘要:
将双稳系统的输出反馈到输入端再作用于系统，提出了采用反馈来控制随机共振的方法.以典型双稳系统为对象，并以信噪比和功率谱放大率作为度量随机共振效应的可观察变量，分别研究了采用线性或非线性反馈函数所产生的随机共振现象.理论分析和数值仿真结果表明随机共振是可控制的.该方法特别适用于系统参数固定或难以改变的系统.
将双稳系统的输出反馈到输入端再作用于系统，提出了采用反馈来控制随机共振的方法.以典型双稳系统为对象，并以信噪比和功率谱放大率作为度量随机共振效应的可观察变量，分别研究了采用线性或非线性反馈函数所产生的随机共振现象.理论分析和数值仿真结果表明随机共振是可控制的.该方法特别适用于系统参数固定或难以改变的系统.
2008, 57(4): 2048-2052.
doi: 10.7498/aps.57.2048
摘要:
两个双稳系统经非线性耦合而成为多稳态系统，该耦合系统与单一双稳系统相比具有较高的理论研究和实际应用价值.解析地分析了耦合系统在含噪弱周期信号作用下的响应特性，给出了耦合系数和双稳系统参数对随机共振的影响，表明耦合系统的随机共振是在带状的双势阱作用下产生的，还构建了反馈耦合控制原理框图.这为在双稳类系统中人为地产生随机共振或使共振效应更加强烈即随机共振的控制及其应用提供了可靠的理论依据.数值仿真结果与理论分析完全符合.
两个双稳系统经非线性耦合而成为多稳态系统，该耦合系统与单一双稳系统相比具有较高的理论研究和实际应用价值.解析地分析了耦合系统在含噪弱周期信号作用下的响应特性，给出了耦合系数和双稳系统参数对随机共振的影响，表明耦合系统的随机共振是在带状的双势阱作用下产生的，还构建了反馈耦合控制原理框图.这为在双稳类系统中人为地产生随机共振或使共振效应更加强烈即随机共振的控制及其应用提供了可靠的理论依据.数值仿真结果与理论分析完全符合.
2008, 57(4): 2053-2059.
doi: 10.7498/aps.57.2053
摘要:
研究了利用混沌相变进行弱信号检测的理论及仿真试验.对基于Duffing振子初值敏感性检测弱信号的方法分析后指出，过渡过程会影响检测性能，提出一种改进的弱信号检测方法.对仿真输入噪声生成和仿真步长选择进行研究后建立了仿真模型，在典型噪声背景下检测弱正弦信号.实验结果表明：所提出的方法有较好检测性能；混沌临界态的Duffing系统对噪声敏感导致相变方法难以精确确定最小检测幅值.指出了这类方法的局限性.
研究了利用混沌相变进行弱信号检测的理论及仿真试验.对基于Duffing振子初值敏感性检测弱信号的方法分析后指出，过渡过程会影响检测性能，提出一种改进的弱信号检测方法.对仿真输入噪声生成和仿真步长选择进行研究后建立了仿真模型，在典型噪声背景下检测弱正弦信号.实验结果表明：所提出的方法有较好检测性能；混沌临界态的Duffing系统对噪声敏感导致相变方法难以精确确定最小检测幅值.指出了这类方法的局限性.
2008, 57(4): 2060-2067.
doi: 10.7498/aps.57.2060
摘要:
利用状态观测器方法研究了一类带时滞的混沌神经网络系统的反同步问题.与应用于其他混沌系统的反同步方法相比，提出的方法更为简便，并且利用极点配置技术，只要通过调整特征值来实现反同步速率的快慢.最后，给出了数值例子和计算机仿真结果来验证该方案的有效性.
利用状态观测器方法研究了一类带时滞的混沌神经网络系统的反同步问题.与应用于其他混沌系统的反同步方法相比，提出的方法更为简便，并且利用极点配置技术，只要通过调整特征值来实现反同步速率的快慢.最后，给出了数值例子和计算机仿真结果来验证该方案的有效性.
2008, 57(4): 2068-2072.
doi: 10.7498/aps.57.2068
摘要:
对于非线性振动系统，如果通过线性耦合可以实现派生系统与原系统的同步，则可以建立相应的预测派生系统，使得预测派生系统的响应与经τ时间以后的原系统响应同步，实现对原振动系统的非线性响应，特别是混沌响应的预测.也可以建立多级的预测派生系统，预测较长一段时间以后的振动系统未来的非线性响应.对于Duffing系统建立了6级的预测派生系统，可以比较精确地预测3s左右的原系统混沌响应.
对于非线性振动系统，如果通过线性耦合可以实现派生系统与原系统的同步，则可以建立相应的预测派生系统，使得预测派生系统的响应与经τ时间以后的原系统响应同步，实现对原振动系统的非线性响应，特别是混沌响应的预测.也可以建立多级的预测派生系统，预测较长一段时间以后的振动系统未来的非线性响应.对于Duffing系统建立了6级的预测派生系统，可以比较精确地预测3s左右的原系统混沌响应.
2008, 57(4): 2073-2080.
doi: 10.7498/aps.57.2073
摘要:
基于Lyapunov稳定性原理，对一类参数不确定混沌系统，提出一种自适应同步控制方法.给出了自适应同步控制器和参数自适应律的解析表达式，对于具体的误差系统，控制器结构还可以进一步简化.该方法较为简单，适用范围广.以新混沌和超混沌Chen系统为例，数值模拟证明了该方法的有效性和可行性.
基于Lyapunov稳定性原理，对一类参数不确定混沌系统，提出一种自适应同步控制方法.给出了自适应同步控制器和参数自适应律的解析表达式，对于具体的误差系统，控制器结构还可以进一步简化.该方法较为简单，适用范围广.以新混沌和超混沌Chen系统为例，数值模拟证明了该方法的有效性和可行性.
2008, 57(4): 2081-2091.
doi: 10.7498/aps.57.2081
摘要:
基于网络拆分的思想对多重边融合复杂动态网络局部和全局的自适应同步进行了研究.通过给出严格的数学定义及假设，运用Lyapunov稳定理论得出了网络局部和全局的同步准则，给出了更为简单的网络同步的控制器.最后以Lorenz 系统为例进行数值仿真，验证了结论的正确性和有效性.
基于网络拆分的思想对多重边融合复杂动态网络局部和全局的自适应同步进行了研究.通过给出严格的数学定义及假设，运用Lyapunov稳定理论得出了网络局部和全局的同步准则，给出了更为简单的网络同步的控制器.最后以Lorenz 系统为例进行数值仿真，验证了结论的正确性和有效性.
2008, 57(4): 2092-2099.
doi: 10.7498/aps.57.2092
摘要:
分析了一个三维自治混沌系统的Hopf分岔现象，该系统的混沌吸引子属于共轭Chen混沌系统.通过引入一个控制器，基于该混沌系统构建了一个四维自治超混沌系统.该超混沌系统含有一个单参数，在一定的参数范围内呈现超混沌现象.通过Lyapunov指数和分岔分析，随着参数的变化该系统轨道呈现周期轨道、准周期轨道、混沌和超混沌的演化过程.
分析了一个三维自治混沌系统的Hopf分岔现象，该系统的混沌吸引子属于共轭Chen混沌系统.通过引入一个控制器，基于该混沌系统构建了一个四维自治超混沌系统.该超混沌系统含有一个单参数，在一定的参数范围内呈现超混沌现象.通过Lyapunov指数和分岔分析，随着参数的变化该系统轨道呈现周期轨道、准周期轨道、混沌和超混沌的演化过程.
2008, 57(4): 2100-2106.
doi: 10.7498/aps.57.2100
摘要:
提出半导体激光器混沌光电延时反馈控制方法.通过附加一个光电延时电路控制系统，建立了三个有光电延时反馈条件下的注入激光混沌控制物理模型.进行了有控制时的最大Lyapunov指数分析.数字仿真发现，当调节延时时间和反馈光电流时，能控制激光混沌到3周期态、5周期态等；当周期键控光电流时，能控制激光混沌到8周期态、9周期态等；最后，通过组合应用光电延时反馈控制电路系统与附加周期调制驱动电流时，能有效地控制激光混沌到单周期态以及其他周期态.
提出半导体激光器混沌光电延时反馈控制方法.通过附加一个光电延时电路控制系统，建立了三个有光电延时反馈条件下的注入激光混沌控制物理模型.进行了有控制时的最大Lyapunov指数分析.数字仿真发现，当调节延时时间和反馈光电流时，能控制激光混沌到3周期态、5周期态等；当周期键控光电流时，能控制激光混沌到8周期态、9周期态等；最后，通过组合应用光电延时反馈控制电路系统与附加周期调制驱动电流时，能有效地控制激光混沌到单周期态以及其他周期态.
2008, 57(4): 2107-2114.
doi: 10.7498/aps.57.2107
摘要:
利用随机光滑动力系统的Chebyshev正交多项式逼近方法，研究了双边约束条件下随机van der Pol系统的分岔现象.数值研究表明，双边约束随机van der Pol系统中不仅存在着丰富的倍周期分岔现象，还存在非光滑系统中所特有的擦边分岔.着重研究了随机非光滑系统中的擦边分岔，分析了随机因素对非光滑动力系统中擦边分岔的影响.研究表明，Chebyshev多项式逼近也是研究随机非光滑系统动力学行为的一种有效方法.
利用随机光滑动力系统的Chebyshev正交多项式逼近方法，研究了双边约束条件下随机van der Pol系统的分岔现象.数值研究表明，双边约束随机van der Pol系统中不仅存在着丰富的倍周期分岔现象，还存在非光滑系统中所特有的擦边分岔.着重研究了随机非光滑系统中的擦边分岔，分析了随机因素对非光滑动力系统中擦边分岔的影响.研究表明，Chebyshev多项式逼近也是研究随机非光滑系统动力学行为的一种有效方法.
2008, 57(4): 2115-2121.
doi: 10.7498/aps.57.2115
摘要:
在Nagel-Schreckenberg提出的元胞自动机模型基础上，建立了考虑公交车辆和港湾式公交停靠站的多速混合车辆单车道城市交通流元胞自动机模型.通过计算机模拟，给出了随机减速概率、混合车流密度、公交车辆平均停靠时间、公交车辆占有率和港湾式公交车站间距对混合车流速度和流量的影响图.对混合车流的特性进行了分析和讨论.
在Nagel-Schreckenberg提出的元胞自动机模型基础上，建立了考虑公交车辆和港湾式公交停靠站的多速混合车辆单车道城市交通流元胞自动机模型.通过计算机模拟，给出了随机减速概率、混合车流密度、公交车辆平均停靠时间、公交车辆占有率和港湾式公交车站间距对混合车流速度和流量的影响图.对混合车流的特性进行了分析和讨论.
2008, 57(4): 2122-2129.
doi: 10.7498/aps.57.2122
摘要:
智能交通系统可以实时反馈路况信息、诱导出行，进而缓解交通拥堵.在时间反馈和平均速度反馈两种信息服务策略下，考虑重叠路段的影响，利用元胞自动机模型对人们的路径选择行为进行了模拟.结果表明，在含有重叠路段的网络中，相对时间反馈策略而言，平均速度反馈策略可以更有效地降低人们的出行时间，其优势在重叠部分长度占路径长度的比例很小和较大时十分明显，且随路径长度的增加而上升.在提高路网的利用效率方面，平均速度反馈策略的优势随路径长度的增加而逐渐下降，随重叠部分长度的增加而先降后升.
智能交通系统可以实时反馈路况信息、诱导出行，进而缓解交通拥堵.在时间反馈和平均速度反馈两种信息服务策略下，考虑重叠路段的影响，利用元胞自动机模型对人们的路径选择行为进行了模拟.结果表明，在含有重叠路段的网络中，相对时间反馈策略而言，平均速度反馈策略可以更有效地降低人们的出行时间，其优势在重叠部分长度占路径长度的比例很小和较大时十分明显，且随路径长度的增加而上升.在提高路网的利用效率方面，平均速度反馈策略的优势随路径长度的增加而逐渐下降，随重叠部分长度的增加而先降后升.
2008, 57(4): 2130-2135.
doi: 10.7498/aps.57.2130
摘要:
基于耦合波理论，对两类半径渐变圆波导TE0n-TE0(n+1)模式转换器进行理论分析、数值计算和仿真模拟.均匀半径渐变波导高功率模式转换器，采用中心频率为17.14GHz、六周期TE02-TE03模式和中心频率为34.30GHz、六周期TE01-TE02模式两种设计参数.非均匀半径渐变波导高功率模式转换器，采用中心频率为34.30GHz、六周期TE
基于耦合波理论，对两类半径渐变圆波导TE0n-TE0(n+1)模式转换器进行理论分析、数值计算和仿真模拟.均匀半径渐变波导高功率模式转换器，采用中心频率为17.14GHz、六周期TE02-TE03模式和中心频率为34.30GHz、六周期TE01-TE02模式两种设计参数.非均匀半径渐变波导高功率模式转换器，采用中心频率为34.30GHz、六周期TE
2008, 57(4): 2136-2140.
doi: 10.7498/aps.57.2136
摘要:
核子能量在40—60MeV能区范围，对在两对重离子中心碰撞系统40Ca+48Ca和60Ca+48Ca以及112Sn+112Sn和124Sn+124Sn 的反应中就同位素标度参数α对于核子-核子碰撞截面σmedNN(αm)的介质
核子能量在40—60MeV能区范围，对在两对重离子中心碰撞系统40Ca+48Ca和60Ca+48Ca以及112Sn+112Sn和124Sn+124Sn 的反应中就同位素标度参数α对于核子-核子碰撞截面σmedNN(αm)的介质
2008, 57(4): 2141-2144.
doi: 10.7498/aps.57.2141
摘要:
介绍了自行研制的Micromegas探测器的基本结构和工作原理. 在不同工作气体(Ar和CO2)配比条件下，利用55Fe放射源对该探测器的能量分辨、计数曲线和气体增益等特性进行了较为详尽的测试. 对相关结果进行了讨论.
介绍了自行研制的Micromegas探测器的基本结构和工作原理. 在不同工作气体(Ar和CO2)配比条件下，利用55Fe放射源对该探测器的能量分辨、计数曲线和气体增益等特性进行了较为详尽的测试. 对相关结果进行了讨论.
2008, 57(4): 2145-2151.
doi: 10.7498/aps.57.2145
摘要:
运用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311++G**水平上，对AlO2,Al2O分子的结构进行了优化计算,得到AlO2,Al2O分子的稳定结构都为D∞h构型. AlO2电子态为X2Πu,平衡核间距RAl-O
运用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311++G**水平上，对AlO2,Al2O分子的结构进行了优化计算,得到AlO2,Al2O分子的稳定结构都为D∞h构型. AlO2电子态为X2Πu,平衡核间距RAl-O
2008, 57(4): 2152-2160.
doi: 10.7498/aps.57.2152
摘要:
利用基于多组态Dirac-Fock方法的程序包GRASP92和RATIP以及在此基础上最新发展的RERR06程序，计算了锂原子1s2nl(n=2,3; l=s, p) 的内壳层和外壳层的光电离截面. 计算中详细考虑了光电离过程中的弛豫效应. 结果表明：在锂原子内壳层电子的光电离过程中弛豫效应较强，而在外壳层电子的光电离过程中弛豫效应较弱. 另外，相应于不同态的内壳层光电离过程，其弛豫效应的影响也不同，对激发态的影响比对基态的影响大，对高激发态
利用基于多组态Dirac-Fock方法的程序包GRASP92和RATIP以及在此基础上最新发展的RERR06程序，计算了锂原子1s2nl(n=2,3; l=s, p) 的内壳层和外壳层的光电离截面. 计算中详细考虑了光电离过程中的弛豫效应. 结果表明：在锂原子内壳层电子的光电离过程中弛豫效应较强，而在外壳层电子的光电离过程中弛豫效应较弱. 另外，相应于不同态的内壳层光电离过程，其弛豫效应的影响也不同，对激发态的影响比对基态的影响大，对高激发态
2008, 57(4): 2161-2164.
doi: 10.7498/aps.57.2161
摘要:
不同电荷态低速离子(Arq+，Pbq+)轰击Si(110)晶面，测量不同入射角情况下的次级粒子的产额. 通过比较溅射产额与入射角的关系，证实沟道效应的存在. 高电荷态离子与Si相互作用产生的沟道效应说明溅射产额主要是由动能碰撞引起的. 在小角入射条件下，高电荷态离子能够增大溅射产额. 当高电荷态离子以40°—50°入射时，存在势能越高溅射产额越大的势能效应.
不同电荷态低速离子(Arq+，Pbq+)轰击Si(110)晶面，测量不同入射角情况下的次级粒子的产额. 通过比较溅射产额与入射角的关系，证实沟道效应的存在. 高电荷态离子与Si相互作用产生的沟道效应说明溅射产额主要是由动能碰撞引起的. 在小角入射条件下，高电荷态离子能够增大溅射产额. 当高电荷态离子以40°—50°入射时，存在势能越高溅射产额越大的势能效应.
2008, 57(4): 2165-2173.
doi: 10.7498/aps.57.2165
摘要:
利用密度泛函理论中的广义梯度近似对ZrnCo(n=1—13)团簇进行了结构优化、能量和频率的计算，研究了ZrnCo团簇的平衡几何结构、稳定性、电子性质和磁性.结果表明：Zr4Co，Zr7Co，Zr9Co和Zr12Co团簇的基态稳定性较高，是幻数团簇，尤其是Zr12Co团簇基态为Ih<
利用密度泛函理论中的广义梯度近似对ZrnCo(n=1—13)团簇进行了结构优化、能量和频率的计算，研究了ZrnCo团簇的平衡几何结构、稳定性、电子性质和磁性.结果表明：Zr4Co，Zr7Co，Zr9Co和Zr12Co团簇的基态稳定性较高，是幻数团簇，尤其是Zr12Co团簇基态为Ih<
2008, 57(4): 2174-2178.
doi: 10.7498/aps.57.2174
摘要:
氮团簇离子N+10注入单晶硅直接诱发其表层转化为纳米晶结构， 导致光学性质发生显著变化. 在250—320nm波段的紫外光激励下，在330—500nm光区出现明显的光发射带，并在360nm附近产生强度极高、单色性良好的发射峰,其强度达到N+注入试样或基底的5倍，是N+2注入试样的1.5倍. 在可见光区的730nm附近和近红外区的830nm附近也出现发光带. 所有上述发光都非常稳定，可长时间保持其发
氮团簇离子N+10注入单晶硅直接诱发其表层转化为纳米晶结构， 导致光学性质发生显著变化. 在250—320nm波段的紫外光激励下，在330—500nm光区出现明显的光发射带，并在360nm附近产生强度极高、单色性良好的发射峰,其强度达到N+注入试样或基底的5倍，是N+2注入试样的1.5倍. 在可见光区的730nm附近和近红外区的830nm附近也出现发光带. 所有上述发光都非常稳定，可长时间保持其发
2008, 57(4): 2179-2185.
doi: 10.7498/aps.57.2179
摘要:
通过探讨双负介质与负介电常数介质交叠结构的谐振特性，实现了一种能够同时缩小长度和宽度的改进的小型化谐振腔(IMCR). 对IMCR谐振特性进行了数值仿真，结果表明，IMCR能够在10.3GHz上稳定谐振，但其长度和宽度却分别只有4.58和5.08mm，相比于普通金属谐振腔的长度和宽度均缩短了一半. 这些结果对基于双负介质的小型化谐振腔的发展具有理论意义.
通过探讨双负介质与负介电常数介质交叠结构的谐振特性，实现了一种能够同时缩小长度和宽度的改进的小型化谐振腔(IMCR). 对IMCR谐振特性进行了数值仿真，结果表明，IMCR能够在10.3GHz上稳定谐振，但其长度和宽度却分别只有4.58和5.08mm，相比于普通金属谐振腔的长度和宽度均缩短了一半. 这些结果对基于双负介质的小型化谐振腔的发展具有理论意义.
2008, 57(4): 2186-2191.
doi: 10.7498/aps.57.2186
摘要:
用时域有限差分法研究了同一材质的颗粒在不同填充密度下的随机介质中光局域化问题. 依据随机介质激光的实验参数，模拟了颗粒填充密度不同的随机介质中光场的空间分布. 结果表明：当散射颗粒的散射平均自由程与波长相当时，随机介质中的光场分布呈现局域化的特征，而且随着颗粒填充密度增大，光场的局域化程度增强. 因此，在同样的抽运激励下，颗粒填充密度越大的随机增益介质越容易产生激光辐射. 数值模拟结果与实验定性符合.
用时域有限差分法研究了同一材质的颗粒在不同填充密度下的随机介质中光局域化问题. 依据随机介质激光的实验参数，模拟了颗粒填充密度不同的随机介质中光场的空间分布. 结果表明：当散射颗粒的散射平均自由程与波长相当时，随机介质中的光场分布呈现局域化的特征，而且随着颗粒填充密度增大，光场的局域化程度增强. 因此，在同样的抽运激励下，颗粒填充密度越大的随机增益介质越容易产生激光辐射. 数值模拟结果与实验定性符合.
2008, 57(4): 2192-2198.
doi: 10.7498/aps.57.2192
摘要:
阐述了飞秒激光脉冲在随机介质传播过程中产生时域散斑的原理，并对时域飞秒散斑进行了测量. 时域飞秒散斑的产生是飞秒脉冲在随机介质中经历多重散射形成的随机干涉现象在时域的体现. 初步讨论了时域散斑的统计特性并给出了相应的实验结果.
阐述了飞秒激光脉冲在随机介质传播过程中产生时域散斑的原理，并对时域飞秒散斑进行了测量. 时域飞秒散斑的产生是飞秒脉冲在随机介质中经历多重散射形成的随机干涉现象在时域的体现. 初步讨论了时域散斑的统计特性并给出了相应的实验结果.
2008, 57(4): 2199-2204.
doi: 10.7498/aps.57.2199
摘要:
具有光致变色效应的菌紫质薄膜可用作可擦重写型全息记录介质. 在全息记录过程中，由于菌紫质薄膜对记录光的散射和反射引起记录光栅对比度下降，当记录光较弱时，这种影响较小，可以忽略；但当记录光较强时，散射和反射光对记录光栅的影响很大，必须考虑它们对光栅对比度的影响才能对实验结果进行合理的解释. 实验发现在不同的记录光强下辅助紫光对衍射效率动力学曲线的影响不同，当记录光强较弱时，加入辅助紫光可以提高衍射效率的稳定值、抑制峰值；而当记录光强较强时，加入辅助紫光除了提高衍射效率的稳定值外，还可以提高衍射效率的峰值.
具有光致变色效应的菌紫质薄膜可用作可擦重写型全息记录介质. 在全息记录过程中，由于菌紫质薄膜对记录光的散射和反射引起记录光栅对比度下降，当记录光较弱时，这种影响较小，可以忽略；但当记录光较强时，散射和反射光对记录光栅的影响很大，必须考虑它们对光栅对比度的影响才能对实验结果进行合理的解释. 实验发现在不同的记录光强下辅助紫光对衍射效率动力学曲线的影响不同，当记录光强较弱时，加入辅助紫光可以提高衍射效率的稳定值、抑制峰值；而当记录光强较强时，加入辅助紫光除了提高衍射效率的稳定值外，还可以提高衍射效率的峰值.
2008, 57(4): 2205-2211.
doi: 10.7498/aps.57.2205
摘要:
研究了运动级联型三能级原子与单模场双光子相互作用过程中场(原子)熵的演化特性. 讨论了当运动原子初始处于相干叠加态时，原子运动、场模函数、初始场的平均光子数n对场熵演化的影响. 结果表明：熵演化的周期依赖于原子的运动和场模函数的取值，而初始场的平均光子数n只影响最大和次最小熵值，不改变熵演化的周期.
研究了运动级联型三能级原子与单模场双光子相互作用过程中场(原子)熵的演化特性. 讨论了当运动原子初始处于相干叠加态时，原子运动、场模函数、初始场的平均光子数n对场熵演化的影响. 结果表明：熵演化的周期依赖于原子的运动和场模函数的取值，而初始场的平均光子数n只影响最大和次最小熵值，不改变熵演化的周期.
2008, 57(4): 2212-2217.
doi: 10.7498/aps.57.2212
摘要:
提出了一种基于二进制均匀调制相干态的量子密钥分发方案. 相对于高斯调制相干态量子密钥分发方案中的高斯信源，二进制信源是最简单的信源，二进制调制是目前数字光纤通信中最普遍的调制方式，技术上容易实现. 采用Shannon信息论分析了该协议抵抗光束分离攻击的能力，得到秘密信息速率与调制参数、解调参数以及信道参数之间的解析表达式.
提出了一种基于二进制均匀调制相干态的量子密钥分发方案. 相对于高斯调制相干态量子密钥分发方案中的高斯信源，二进制信源是最简单的信源，二进制调制是目前数字光纤通信中最普遍的调制方式，技术上容易实现. 采用Shannon信息论分析了该协议抵抗光束分离攻击的能力，得到秘密信息速率与调制参数、解调参数以及信道参数之间的解析表达式.
2008, 57(4): 2218-2221.
doi: 10.7498/aps.57.2218
摘要:
研究了准Λ型四能级原子与多模光场相互作用的量子系统.在量子干涉机理下，原子的相对介电常数和相对磁导率受相干光场诱导发生显著变化，在合适的参数区间内，它们同时出现负值，即产生了左手效应.
研究了准Λ型四能级原子与多模光场相互作用的量子系统.在量子干涉机理下，原子的相对介电常数和相对磁导率受相干光场诱导发生显著变化，在合适的参数区间内，它们同时出现负值，即产生了左手效应.
2008, 57(4): 2222-2228.
doi: 10.7498/aps.57.2222
摘要:
采用半导体光放大器(SOA)中的非线性效应可以实现多种多样的高速全光信号处理. 利用SOA的非线性效应(包括四波混频、交叉增益调制、瞬态交叉相位调制等)实现了多种功能的逻辑运算，包括“与”、“或非”、“同或”、“或”和“非”. 由于SOA用于全光信号处理的调制速率受到增益恢复时间较慢的限制而无法实现高速的信号处理，在SOA后面级联一个带宽为0.32nm的失谐滤波器可以提高SOA的工作速率，仅用一个SOA实现了40Gbit/s的多功能逻辑门.
采用半导体光放大器(SOA)中的非线性效应可以实现多种多样的高速全光信号处理. 利用SOA的非线性效应(包括四波混频、交叉增益调制、瞬态交叉相位调制等)实现了多种功能的逻辑运算，包括“与”、“或非”、“同或”、“或”和“非”. 由于SOA用于全光信号处理的调制速率受到增益恢复时间较慢的限制而无法实现高速的信号处理，在SOA后面级联一个带宽为0.32nm的失谐滤波器可以提高SOA的工作速率，仅用一个SOA实现了40Gbit/s的多功能逻辑门.
2008, 57(4): 2229-2235.
doi: 10.7498/aps.57.2229
摘要:
推导出多色高斯光束和高斯-谢尔模型光束通过杨氏实验双缝传输的谱强度公式.对完全空间相干光和部分空间相干光照明杨氏实验装置出现的光谱开关作了详细研究，并判断其是否属于奇点光学效应. 结果表明：多色场奇点光学效应的判据应当是光谱开关出现时的谱强度极小值Smin=0，而不是总光强极小值Imin=0. 当用多色高斯-谢尔模型光束照明杨氏实验装置时，在近场和远场产生的光谱开关都不属于奇点光学效应. 当用多色高斯光束照明杨氏实验装置时，只有远场产
推导出多色高斯光束和高斯-谢尔模型光束通过杨氏实验双缝传输的谱强度公式.对完全空间相干光和部分空间相干光照明杨氏实验装置出现的光谱开关作了详细研究，并判断其是否属于奇点光学效应. 结果表明：多色场奇点光学效应的判据应当是光谱开关出现时的谱强度极小值Smin=0，而不是总光强极小值Imin=0. 当用多色高斯-谢尔模型光束照明杨氏实验装置时，在近场和远场产生的光谱开关都不属于奇点光学效应. 当用多色高斯光束照明杨氏实验装置时，只有远场产
2008, 57(4): 2236-2241.
doi: 10.7498/aps.57.2236
摘要:
研究了在非旋波耦合条件下微波场建立的原子相干对光学双稳与多稳的控制.通过改变微波场的初始相位，可以有效地控制双稳与多稳的存在与否、迟滞环宽度和阈值强度的高低.旋波和非旋波耦合在物理上可视为双色激发，耦合的能级分裂成无穷多个子能级，原来的裸态跃迁变成无穷多个不同频率的跃迁.这些跃迁的相干叠加决定了介质的非线性吸收与色散，相干叠加的结果取决于微波场的相位.
研究了在非旋波耦合条件下微波场建立的原子相干对光学双稳与多稳的控制.通过改变微波场的初始相位，可以有效地控制双稳与多稳的存在与否、迟滞环宽度和阈值强度的高低.旋波和非旋波耦合在物理上可视为双色激发，耦合的能级分裂成无穷多个子能级，原来的裸态跃迁变成无穷多个不同频率的跃迁.这些跃迁的相干叠加决定了介质的非线性吸收与色散，相干叠加的结果取决于微波场的相位.
2008, 57(4): 2242-2247.
doi: 10.7498/aps.57.2242
摘要:
由于相干布居振荡效应，光脉冲通过处于吸收状态的掺铒光纤介质时，将导致群速度传输减慢. 由掺铒光纤的吸收特性可知，此时必伴随着强烈的吸收损耗，这势必会给实际的慢光信号测量及光通信领域带来诸多的困难. 从铒离子基态粒子速率方程出发，对损耗可控条件下的光速减慢传输进行了数值仿真研究，并加以实验验证. 研究表明：抽运光强度越高，信号光损耗系数越小；抽运掺铒光纤长度越长，信号光损耗系数越小. 通过优化抽运光强度、掺铒光纤长度等参量，可以实现损耗可控条件下的光脉冲群速度减慢传输.
由于相干布居振荡效应，光脉冲通过处于吸收状态的掺铒光纤介质时，将导致群速度传输减慢. 由掺铒光纤的吸收特性可知，此时必伴随着强烈的吸收损耗，这势必会给实际的慢光信号测量及光通信领域带来诸多的困难. 从铒离子基态粒子速率方程出发，对损耗可控条件下的光速减慢传输进行了数值仿真研究，并加以实验验证. 研究表明：抽运光强度越高，信号光损耗系数越小；抽运掺铒光纤长度越长，信号光损耗系数越小. 通过优化抽运光强度、掺铒光纤长度等参量，可以实现损耗可控条件下的光脉冲群速度减慢传输.
2008, 57(4): 2248-2252.
doi: 10.7498/aps.57.2248
摘要:
采用脉冲宽度为7.2 ns的种子光注入式倍频Nd:YAG脉冲激光器，以CS2为放大介质，实验并理论研究了水中受激布里渊散射微弱Stokes光的信号增益随延迟时间、放大器池长、抽运光能量的变化规律. 结果表明，当抽运光脉冲相对信号光脉冲延迟进入放大器，且延迟时间为脉冲宽度的一半，抽运光能量略低于介质受激布里渊散射阈值，选择合适的放大器池长可获得最佳的信号增益. 适当选择抽运光能量，亦可实现微弱信号光的线性放大. 实验中采用独立双池放大系统，当水中Stokes信号光的能量为1 pJ时，信
采用脉冲宽度为7.2 ns的种子光注入式倍频Nd:YAG脉冲激光器，以CS2为放大介质，实验并理论研究了水中受激布里渊散射微弱Stokes光的信号增益随延迟时间、放大器池长、抽运光能量的变化规律. 结果表明，当抽运光脉冲相对信号光脉冲延迟进入放大器，且延迟时间为脉冲宽度的一半，抽运光能量略低于介质受激布里渊散射阈值，选择合适的放大器池长可获得最佳的信号增益. 适当选择抽运光能量，亦可实现微弱信号光的线性放大. 实验中采用独立双池放大系统，当水中Stokes信号光的能量为1 pJ时，信
2008, 57(4): 2253-2259.
doi: 10.7498/aps.57.2253
摘要:
实验研究了超短脉冲激光的空间小尺度自聚焦的动态变化过程.具体实验过程是使经过正交细丝的衍射来实现激光的空间调制，然后通过非线性Kerr介质二硫化碳,随着输入功率的增大,超短脉冲开始出现小尺度自聚焦增长现象.实验发现，每个小尺度自聚焦峰值并不是随着功率的增大而无限地增长下去，而是在不同位置出现了新的调制增长点，这些新出现的增长与原有的增长相互竞争，最终导致了分裂成丝.通过数值模拟相应的传输过程，发现数值模拟结果与实验结果符合很好.
实验研究了超短脉冲激光的空间小尺度自聚焦的动态变化过程.具体实验过程是使经过正交细丝的衍射来实现激光的空间调制，然后通过非线性Kerr介质二硫化碳,随着输入功率的增大,超短脉冲开始出现小尺度自聚焦增长现象.实验发现，每个小尺度自聚焦峰值并不是随着功率的增大而无限地增长下去，而是在不同位置出现了新的调制增长点，这些新出现的增长与原有的增长相互竞争，最终导致了分裂成丝.通过数值模拟相应的传输过程，发现数值模拟结果与实验结果符合很好.
2008, 57(4): 2260-2265.
doi: 10.7498/aps.57.2260
摘要:
理论分析了非局域程度对向列相液晶中(1+2)维空间光孤子的影响.得到了非线性系数以及特征长度和预倾角的关系，并且给出了强非局域性的非线性薛定谔方程，最终得到了单孤子和临界功率的解析解.实验上，通过改变偏压从而间接测量了向列相液晶中的临界功率，并与数值模拟结果相结合与理论结果进行了比较，发现基本相符.
理论分析了非局域程度对向列相液晶中(1+2)维空间光孤子的影响.得到了非线性系数以及特征长度和预倾角的关系，并且给出了强非局域性的非线性薛定谔方程，最终得到了单孤子和临界功率的解析解.实验上，通过改变偏压从而间接测量了向列相液晶中的临界功率，并与数值模拟结果相结合与理论结果进行了比较，发现基本相符.
2008, 57(4): 2266-2272.
doi: 10.7498/aps.57.2266
摘要:
利用光反馈半导体激光器产生了低频起伏及关联维数为12.2的高维混沌状态. 实验研究了低频起伏到高维混沌的演变过程. 实验表明，当偏置电流Ib Ith时，随着反馈强度的降低，低频起伏的峰峰值先增大后减小，平均周期一直减小，直至进入稳定状态，但不能转化为混沌. 当偏置电流Ib >1.03Ith时，随着反馈强度的降低，低频起伏的峰峰值一直增大，平均周期一直减小
利用光反馈半导体激光器产生了低频起伏及关联维数为12.2的高维混沌状态. 实验研究了低频起伏到高维混沌的演变过程. 实验表明，当偏置电流Ib Ith时，随着反馈强度的降低，低频起伏的峰峰值先增大后减小，平均周期一直减小，直至进入稳定状态，但不能转化为混沌. 当偏置电流Ib >1.03Ith时，随着反馈强度的降低，低频起伏的峰峰值一直增大，平均周期一直减小
2008, 57(4): 2273-2277.
doi: 10.7498/aps.57.2273
摘要:
考虑高能粒子辐照二氧化硅玻璃形成E′色心的情况，建立了E′色心形成的动力学模型，得到了E′色心浓度与辐照剂量的关系式. 结果表明，在高能粒子辐照情况下，E′色心的形成包括两个过程，即色心的创造过程和色心的激活过程. 色心的创造过程主要由二氧化硅网格中疲劳键的断裂形成或网格中氧移位形成，E′色心浓度随剂量的变化呈线性增长.色心的激活过程主要由二氧化硅玻璃中固有点缺陷形成，E′色心浓度随剂量的变化呈饱和趋势.理论结果和实验结果符合很好，说明建立的模型是有效的.
考虑高能粒子辐照二氧化硅玻璃形成E′色心的情况，建立了E′色心形成的动力学模型，得到了E′色心浓度与辐照剂量的关系式. 结果表明，在高能粒子辐照情况下，E′色心的形成包括两个过程，即色心的创造过程和色心的激活过程. 色心的创造过程主要由二氧化硅网格中疲劳键的断裂形成或网格中氧移位形成，E′色心浓度随剂量的变化呈线性增长.色心的激活过程主要由二氧化硅玻璃中固有点缺陷形成，E′色心浓度随剂量的变化呈饱和趋势.理论结果和实验结果符合很好，说明建立的模型是有效的.
2008, 57(4): 2278-2283.
doi: 10.7498/aps.57.2278
摘要:
制备了一种以番红花红T为光敏剂的新型全息存储材料，主要用Ar+激光器的514.5nm波长的绿光研究材料的全息特性.研究表明，该材料具有较高的衍射效率、曝光灵敏度和较大的折射率调制度，衍射效率近40%，灵敏度为7.22×10-4cm2/mJ，折射率调制度为3.65×10-4，同时，在读出时必须考虑布拉格偏移对全息存储的影响.在介质膜中存储了全息图像，再现图像较为清晰，说明该材料适合用作高密度全息存储介质.
制备了一种以番红花红T为光敏剂的新型全息存储材料，主要用Ar+激光器的514.5nm波长的绿光研究材料的全息特性.研究表明，该材料具有较高的衍射效率、曝光灵敏度和较大的折射率调制度，衍射效率近40%，灵敏度为7.22×10-4cm2/mJ，折射率调制度为3.65×10-4，同时，在读出时必须考虑布拉格偏移对全息存储的影响.在介质膜中存储了全息图像，再现图像较为清晰，说明该材料适合用作高密度全息存储介质.
2008, 57(4): 2284-2294.
doi: 10.7498/aps.57.2284
摘要:
运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法, 对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导. 通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析, 并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的光学镜头进行了猫眼效应的实验验证， 从而得出了猫眼效应反射光特性与入射激光参数以及猫眼光学镜头的口径、焦距、离焦量等基本参数之间的关系. 研究表明, 猫眼效应反射光特性与猫眼光学镜头参数和入射激光参数密切相关, 且当猫眼光学镜头位于近场和远场的情况有很大不同. 根据入射光束
运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法, 对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导. 通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析, 并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的光学镜头进行了猫眼效应的实验验证， 从而得出了猫眼效应反射光特性与入射激光参数以及猫眼光学镜头的口径、焦距、离焦量等基本参数之间的关系. 研究表明, 猫眼效应反射光特性与猫眼光学镜头参数和入射激光参数密切相关, 且当猫眼光学镜头位于近场和远场的情况有很大不同. 根据入射光束
2008, 57(4): 2295-2299.
doi: 10.7498/aps.57.2295
摘要:
根据电磁场在金属薄膜中的能量分布规律和金属薄膜具有复介电常数的特点，对激励表面等离子共振的金属薄膜的最佳厚度进行了探讨. 指出金属薄膜的最佳厚度与激励光波长和金属薄膜的折射率有关，建立了描述它们之间关系的数学表达式,并用实验方法进行验证. 将理论结果与他人的测量结果进行对比后发现，两者符合较好. 研究结果表明：在角度调制下的表面等离子共振传感器，为了获得更高的灵敏度，可根据激励光波长和金属薄膜折射率的虚部确定所要制备金属薄膜的最佳厚度；在波长调制下，则由中心波长和折射率的虚部确定金属薄膜的最适宜使用厚度.
根据电磁场在金属薄膜中的能量分布规律和金属薄膜具有复介电常数的特点，对激励表面等离子共振的金属薄膜的最佳厚度进行了探讨. 指出金属薄膜的最佳厚度与激励光波长和金属薄膜的折射率有关，建立了描述它们之间关系的数学表达式,并用实验方法进行验证. 将理论结果与他人的测量结果进行对比后发现，两者符合较好. 研究结果表明：在角度调制下的表面等离子共振传感器，为了获得更高的灵敏度，可根据激励光波长和金属薄膜折射率的虚部确定所要制备金属薄膜的最佳厚度；在波长调制下，则由中心波长和折射率的虚部确定金属薄膜的最适宜使用厚度.
2008, 57(4): 2300-2305.
doi: 10.7498/aps.57.2300
摘要:
在对垂直振动下的铜颗粒和氧化铝颗粒混合物的研究中，除了观测到巴西果分层和混合分层外，还发现了一种新的随时间周期变化的分离形态. 此分离形态可随着时间的演化，在巴西果、反巴西果和三明治这几种分层构型之间进行动态的循环反转. 给出了这种反转态出现的相区，并且观测了其动态转变的规律. 根据碰撞、磨擦及空气的耗散作用所产生的耗散结构对循环反转态的出现给出了定性的解释，并通过实验证实这种分层构型与空气的存在有密切的关系.
在对垂直振动下的铜颗粒和氧化铝颗粒混合物的研究中，除了观测到巴西果分层和混合分层外，还发现了一种新的随时间周期变化的分离形态. 此分离形态可随着时间的演化，在巴西果、反巴西果和三明治这几种分层构型之间进行动态的循环反转. 给出了这种反转态出现的相区，并且观测了其动态转变的规律. 根据碰撞、磨擦及空气的耗散作用所产生的耗散结构对循环反转态的出现给出了定性的解释，并通过实验证实这种分层构型与空气的存在有密切的关系.
2008, 57(4): 2306-2313.
doi: 10.7498/aps.57.2306
摘要:
运用基于杂交网格的高精度数值方法研究了多孔介质中的盐指现象.该算法将基于边界拟合坐标下的高精度有限差分法和高精度的泊松方程快速求解器有效地结合在一起，从而达到提高整体的计算精度、计算效率和稳定性的目的.通过比较不同孔隙率的多孔介质对盐指对流的传热传质效应的影响，发现在标准孔隙率较低的多孔介质中，盐度扩散的速度明显比热扩散的速度快，盐指很快触及上下壁面，使得上下层的盐度梯度迅速减小，这是与非多孔介质具有明显差异之处.
运用基于杂交网格的高精度数值方法研究了多孔介质中的盐指现象.该算法将基于边界拟合坐标下的高精度有限差分法和高精度的泊松方程快速求解器有效地结合在一起，从而达到提高整体的计算精度、计算效率和稳定性的目的.通过比较不同孔隙率的多孔介质对盐指对流的传热传质效应的影响，发现在标准孔隙率较低的多孔介质中，盐度扩散的速度明显比热扩散的速度快，盐指很快触及上下壁面，使得上下层的盐度梯度迅速减小，这是与非多孔介质具有明显差异之处.
2008, 57(4): 2314-2319.
doi: 10.7498/aps.57.2314
摘要:
利用时间分辨的光谱测量技术,测定了XeCl紫外激光在不同条件下烧蚀金属Al诱导产生光谱线及其强度随时间的分布.结果表明：等离子体辐射光谱线由原子光谱线、一价离子光谱线及连续辐射背景光组成.Al原子光谱线的辐射强度与持续时间为最大，一价离子光谱线次之，以连续辐射背景光为最小.对激光烧蚀金属诱导发光的机理进行了探讨.等离子体中连续辐射背景光来自高能电子的韧致辐射和电子与离子的复合，原子光谱线和一价离子光谱线主要来自等离子体中电子与离子的复合.用此机理定性地解释了所观察到的实验现象.
利用时间分辨的光谱测量技术,测定了XeCl紫外激光在不同条件下烧蚀金属Al诱导产生光谱线及其强度随时间的分布.结果表明：等离子体辐射光谱线由原子光谱线、一价离子光谱线及连续辐射背景光组成.Al原子光谱线的辐射强度与持续时间为最大，一价离子光谱线次之，以连续辐射背景光为最小.对激光烧蚀金属诱导发光的机理进行了探讨.等离子体中连续辐射背景光来自高能电子的韧致辐射和电子与离子的复合，原子光谱线和一价离子光谱线主要来自等离子体中电子与离子的复合.用此机理定性地解释了所观察到的实验现象.
2008, 57(4): 2320-2327.
doi: 10.7498/aps.57.2320
摘要:
研究了含有带正负电的冷离子和热电子的磁化等离子体系统.运用约化摄动法从该系统的运动方程中推导出Zakharov-Kuznetsov(ZK)方程、改进的ZK方程和耦合ZK方程.给出了这些方程的一种孤立波解，得到了孤立波的振幅、宽度、传播速度与负离子和正离子的质量比、负离子数密度、磁场强度的关系以及正离子和负离子在运动过程中的位移图像.
研究了含有带正负电的冷离子和热电子的磁化等离子体系统.运用约化摄动法从该系统的运动方程中推导出Zakharov-Kuznetsov(ZK)方程、改进的ZK方程和耦合ZK方程.给出了这些方程的一种孤立波解，得到了孤立波的振幅、宽度、传播速度与负离子和正离子的质量比、负离子数密度、磁场强度的关系以及正离子和负离子在运动过程中的位移图像.
2008, 57(4): 2328-2333.
doi: 10.7498/aps.57.2328
摘要:
采用丝网印刷法制备了一种大面积的碳纳米管阴极，表征了阴极表面碳纳米管的形貌及分布.研究了该阴极在不同脉冲条件下的高压脉冲发射特性，分析了发射时阴极面等离子体产生和发射点的分布.研究表明：碳纳米管阴极的脉冲发射机制为爆炸电子发射，在平均场强为16.7V/μm的单脉冲电场下，阴极的最高发射电流密度为99 A/cm2.在平均场强为15.4 V/μm的双脉冲电场下，阴极的最高发射电流密度为267 A/cm2.碳纳米管阴极可以作为强流电子束源在高能微波器件中得到应用.
采用丝网印刷法制备了一种大面积的碳纳米管阴极，表征了阴极表面碳纳米管的形貌及分布.研究了该阴极在不同脉冲条件下的高压脉冲发射特性，分析了发射时阴极面等离子体产生和发射点的分布.研究表明：碳纳米管阴极的脉冲发射机制为爆炸电子发射，在平均场强为16.7V/μm的单脉冲电场下，阴极的最高发射电流密度为99 A/cm2.在平均场强为15.4 V/μm的双脉冲电场下，阴极的最高发射电流密度为267 A/cm2.碳纳米管阴极可以作为强流电子束源在高能微波器件中得到应用.
2008, 57(4): 2334-2339.
doi: 10.7498/aps.57.2334
摘要:
利用热丝辅助双偏压氢等离子体对化学气相沉积金刚石薄膜进行了纳米尺度上的表面改装，制造出锥状金刚石列阵.金刚石薄膜内在的柱状结构使氢离子在刻蚀薄膜时产生非均匀的刻蚀速率，对锥状表面的形成起着重要作用.另一方面，溅射出的含碳粒子会发生二次沉积，最终的特征表面形貌取决于刻蚀与含碳基团再沉积之间的相互竞争.栅极的使用影响基底区域放电的伏安特性，改变栅极电流可以对形成的金刚石特征表面结构进行有效调节.在处理过程中少量掺入甲烷，提高了金刚石表面附近的含碳基团浓度，促进二次成核，进而诱发均匀分布的锥状列阵.
利用热丝辅助双偏压氢等离子体对化学气相沉积金刚石薄膜进行了纳米尺度上的表面改装，制造出锥状金刚石列阵.金刚石薄膜内在的柱状结构使氢离子在刻蚀薄膜时产生非均匀的刻蚀速率，对锥状表面的形成起着重要作用.另一方面，溅射出的含碳粒子会发生二次沉积，最终的特征表面形貌取决于刻蚀与含碳基团再沉积之间的相互竞争.栅极的使用影响基底区域放电的伏安特性，改变栅极电流可以对形成的金刚石特征表面结构进行有效调节.在处理过程中少量掺入甲烷，提高了金刚石表面附近的含碳基团浓度，促进二次成核，进而诱发均匀分布的锥状列阵.
2008, 57(4): 2340-2346.
doi: 10.7498/aps.57.2340
摘要:
在激光分子束外延(LMBE)生长SrTiO3(STO)薄膜过程中，激光闪蒸出的Sr，Ti，O原子的微观反应过程及粒子形态是STO薄膜生长初期形成的关键.采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法，在PW91/DNP 水平上研究了Sr，Ti，O原子在真空中的优先反应过程和形态，计算研究了SrO，TiO2和STO分子形成的反应机理，获得了相应的中间体和过渡态及反应活化能，并运用前线轨道理论分析了STO分子的形成机理.对比计算了STO分子可能的几何构型，得
在激光分子束外延(LMBE)生长SrTiO3(STO)薄膜过程中，激光闪蒸出的Sr，Ti，O原子的微观反应过程及粒子形态是STO薄膜生长初期形成的关键.采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法，在PW91/DNP 水平上研究了Sr，Ti，O原子在真空中的优先反应过程和形态，计算研究了SrO，TiO2和STO分子形成的反应机理，获得了相应的中间体和过渡态及反应活化能，并运用前线轨道理论分析了STO分子的形成机理.对比计算了STO分子可能的几何构型，得
2008, 57(4): 2347-2351.
doi: 10.7498/aps.57.2347
摘要:
采用任意反射面速度干涉系统，通过对窗口碰撞面做特殊防护处理，发展了反向加载测量高压卸载声速的实验技术，解决了以往因使用缓冲层而不能得到样品材料体积声速的局限.利用该方法测量了Sn样品在37—80 GPa压力范围内的高压卸载声速，得到了较高精度的声速测量结果(纵波声速测量误差约为2%，体积声速误差约为5%)，且与热力学理论计算结果一致.
采用任意反射面速度干涉系统，通过对窗口碰撞面做特殊防护处理，发展了反向加载测量高压卸载声速的实验技术，解决了以往因使用缓冲层而不能得到样品材料体积声速的局限.利用该方法测量了Sn样品在37—80 GPa压力范围内的高压卸载声速，得到了较高精度的声速测量结果(纵波声速测量误差约为2%，体积声速误差约为5%)，且与热力学理论计算结果一致.
2008, 57(4): 2352-2357.
doi: 10.7498/aps.57.2352
摘要:
提出了冲击波作用下通过测量沿着准弹性卸载过程纵波波速与体波波速得到等效剪切模量的方法，应用该方法对LY12铝在20—70 GPa冲击压力下的等效剪切模量进行了测量.实验结果表明，等效剪切模量随应力线性减少直至反向屈服时为零，而初始卸载时的等效剪切模量可以由修正的Steinberg-Cochran-Guinan模型进行描述.应用得到的等效剪切模量进行了初步数值模拟，计算结果与实验测量的粒子速度剖面符合很好，重现了准弹性卸载到塑性卸载的光滑过渡.
提出了冲击波作用下通过测量沿着准弹性卸载过程纵波波速与体波波速得到等效剪切模量的方法，应用该方法对LY12铝在20—70 GPa冲击压力下的等效剪切模量进行了测量.实验结果表明，等效剪切模量随应力线性减少直至反向屈服时为零，而初始卸载时的等效剪切模量可以由修正的Steinberg-Cochran-Guinan模型进行描述.应用得到的等效剪切模量进行了初步数值模拟，计算结果与实验测量的粒子速度剖面符合很好，重现了准弹性卸载到塑性卸载的光滑过渡.
2008, 57(4): 2358-2362.
doi: 10.7498/aps.57.2358
摘要:
结合无磨损界面摩擦微观能量耗散机理的复合振子模型，运用量子理论建立了微观能量耗散的量子力学模型.分析表明：在滑动过程中，当界面原子从一种平衡态跳跃至另一种平衡态时，摩擦功以离散形式耗散为界面原子热振子，且界面吸收能量的能力是离散的；高能态界面较低能态界面吸收能量的能力强，表现为易于吸收界面势能.界面原子吸收和释放能量的离散性在宏观上表现为摩擦功耗散的非连续性，为从微观角度解释无磨损界面摩擦状态周期性变化提供了理论基础.
结合无磨损界面摩擦微观能量耗散机理的复合振子模型，运用量子理论建立了微观能量耗散的量子力学模型.分析表明：在滑动过程中，当界面原子从一种平衡态跳跃至另一种平衡态时，摩擦功以离散形式耗散为界面原子热振子，且界面吸收能量的能力是离散的；高能态界面较低能态界面吸收能量的能力强，表现为易于吸收界面势能.界面原子吸收和释放能量的离散性在宏观上表现为摩擦功耗散的非连续性，为从微观角度解释无磨损界面摩擦状态周期性变化提供了理论基础.
2008, 57(4): 2363-2367.
doi: 10.7498/aps.57.2363
摘要:
采用直流磁控溅射方法制备了不同调制比的Ni/Al纳米多层膜，利用X射线衍射技术和纳米压入连续刚度法分析了薄膜微结构及塑性变形的尺度依赖性.实验结果表明，尽管调制比有所不同，多层膜的硬度与“软"相的微结构特征参量随调制波长减小具有相似变化规律，说明多层膜的变形机制对“软"相的微结构约束存在敏感性.随着薄膜特征尺度的减小，为统一多层膜中晶界和膜界两种强化机制，提出一个与“软”相相关的表征参量r(r＝Lsub/d，L
采用直流磁控溅射方法制备了不同调制比的Ni/Al纳米多层膜，利用X射线衍射技术和纳米压入连续刚度法分析了薄膜微结构及塑性变形的尺度依赖性.实验结果表明，尽管调制比有所不同，多层膜的硬度与“软"相的微结构特征参量随调制波长减小具有相似变化规律，说明多层膜的变形机制对“软"相的微结构约束存在敏感性.随着薄膜特征尺度的减小，为统一多层膜中晶界和膜界两种强化机制，提出一个与“软”相相关的表征参量r(r＝Lsub/d，L
2008, 57(4): 2368-2373.
doi: 10.7498/aps.57.2368
摘要:
采用平面波赝势方法对自旋-Peierls化合物GeCuO3的电子结构进行了第一性原理研究.计算结果表明：Cu2+的3d轨道自由度被冻结,未配对电子填充dx2-y2轨道.自旋向上和向下的dx2-y2轨道间的交换劈裂导致了体系的绝缘性.费米能级附近的Cu 3d态与O(2) 2p态存
采用平面波赝势方法对自旋-Peierls化合物GeCuO3的电子结构进行了第一性原理研究.计算结果表明：Cu2+的3d轨道自由度被冻结,未配对电子填充dx2-y2轨道.自旋向上和向下的dx2-y2轨道间的交换劈裂导致了体系的绝缘性.费米能级附近的Cu 3d态与O(2) 2p态存
2008, 57(4): 2374-2379.
doi: 10.7498/aps.57.2374
摘要:
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算了Li-Sn各种合金相的物理性质和电化学性质，计算发现Li5Sn2相对膨胀率小、对可逆容量贡献大，是理想的合金电极相.同时采用直流和射频磁控溅射方法制备了纳米Sn薄膜电极，并将测得的电化学特性与计算得到的性能进行了比较，发现理论计算的嵌锂电位与实验测得的嵌锂电位具有较好的一致性.
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算了Li-Sn各种合金相的物理性质和电化学性质，计算发现Li5Sn2相对膨胀率小、对可逆容量贡献大，是理想的合金电极相.同时采用直流和射频磁控溅射方法制备了纳米Sn薄膜电极，并将测得的电化学特性与计算得到的性能进行了比较，发现理论计算的嵌锂电位与实验测得的嵌锂电位具有较好的一致性.
2008, 57(4): 2380-2385.
doi: 10.7498/aps.57.2380
摘要:
通过赝势平面波方法系统地研究了3d过渡金属元素在B2-NiAl中的占位以及对键合性质的影响.通过形成能得出Sc，Ti，V 和Zn元素优先取代NiAl中的Al位，而Cr，Mn，Fe，Co和Cu优先取代Ni位.通过分析晶格常数变化量、电荷聚居数、交叠聚居数以及价电荷密度分布, 讨论了晶格畸变和键合性质的变化.结果表明: 取代Al的Sc，Ti，V和Zn元素掺杂使NiAl中晶格发生畸变，这对NiAl键合性质的变化起着重要作用，这些掺杂元素与第一近邻Ni原子产生强烈的排斥作用，形成反键，同时它们之间发生较大的电荷转
通过赝势平面波方法系统地研究了3d过渡金属元素在B2-NiAl中的占位以及对键合性质的影响.通过形成能得出Sc，Ti，V 和Zn元素优先取代NiAl中的Al位，而Cr，Mn，Fe，Co和Cu优先取代Ni位.通过分析晶格常数变化量、电荷聚居数、交叠聚居数以及价电荷密度分布, 讨论了晶格畸变和键合性质的变化.结果表明: 取代Al的Sc，Ti，V和Zn元素掺杂使NiAl中晶格发生畸变，这对NiAl键合性质的变化起着重要作用，这些掺杂元素与第一近邻Ni原子产生强烈的排斥作用，形成反键，同时它们之间发生较大的电荷转
2008, 57(4): 2386-2391.
doi: 10.7498/aps.57.2386
摘要:
用薛定谔方程和泊松方程自洽计算的方法研究了Al0.75Ga0.25N/GaN对称双量子阱(DQWs)中子带间跃迁(ISBT)的波长和吸收系数对中间耦合势垒高度、中间耦合势垒宽度、势阱宽度和势垒掺杂浓度的依赖关系.研究发现，第一奇序子带S1ood与第二偶序子带S2even ISBT波长随着中间耦合势垒高度的降低而变短.当中间耦合势垒高度高于0.62 eV时，S1odd<
用薛定谔方程和泊松方程自洽计算的方法研究了Al0.75Ga0.25N/GaN对称双量子阱(DQWs)中子带间跃迁(ISBT)的波长和吸收系数对中间耦合势垒高度、中间耦合势垒宽度、势阱宽度和势垒掺杂浓度的依赖关系.研究发现，第一奇序子带S1ood与第二偶序子带S2even ISBT波长随着中间耦合势垒高度的降低而变短.当中间耦合势垒高度高于0.62 eV时，S1odd<
2008, 57(4): 2392-2398.
doi: 10.7498/aps.57.2392
摘要:
传统分子动力学(MD)的纳秒级时间尺度限制了对固体界面原子的深层扩散、渗透以及相形成等长时动力学性质的模拟研究.在Voter的超动力学框架内，提出了一种更为简单的偏移势的构建方法.该方法通过在偏移势中引入一个加速因子，抬高了原势阱，从而加速了原子的跃迁，将MD模拟的时间尺度提高了若干个数量级.更为重要的是，该方法不需要预知体系势能的势阱及鞍点分布，还能够将原势能曲面的特性完全保留.以Mg/Zn界面扩散为例，选取简单的Lennard-Jones双体势，考察了不同加速因子对界面原子扩散速度的影响.结果显示，该
传统分子动力学(MD)的纳秒级时间尺度限制了对固体界面原子的深层扩散、渗透以及相形成等长时动力学性质的模拟研究.在Voter的超动力学框架内，提出了一种更为简单的偏移势的构建方法.该方法通过在偏移势中引入一个加速因子，抬高了原势阱，从而加速了原子的跃迁，将MD模拟的时间尺度提高了若干个数量级.更为重要的是，该方法不需要预知体系势能的势阱及鞍点分布，还能够将原势能曲面的特性完全保留.以Mg/Zn界面扩散为例，选取简单的Lennard-Jones双体势，考察了不同加速因子对界面原子扩散速度的影响.结果显示，该
2008, 57(4): 2399-2403.
doi: 10.7498/aps.57.2399
摘要:
采用动力学蒙特卡罗模型模拟了沉积速率和生长停顿对GaAs衬底中垂直耦合InAs 量子点超晶格生长早期阶段的影响.通过对生长表面形态、岛平均尺寸、岛尺寸分布及其标准差等方面的研究，发现综合控制沉积速率和生长停顿时间能够得到大小均匀、排列有序的岛阵列.这对后续量子点超晶格生长过程中量子点的定位有重要影响.
采用动力学蒙特卡罗模型模拟了沉积速率和生长停顿对GaAs衬底中垂直耦合InAs 量子点超晶格生长早期阶段的影响.通过对生长表面形态、岛平均尺寸、岛尺寸分布及其标准差等方面的研究，发现综合控制沉积速率和生长停顿时间能够得到大小均匀、排列有序的岛阵列.这对后续量子点超晶格生长过程中量子点的定位有重要影响.
2008, 57(4): 2404-2408.
doi: 10.7498/aps.57.2404
摘要:
采用递归法计算了Ti合金的电子态密度、环境敏感镶嵌能、费米能级等电子结构参量.计算发现Pd在晶体体内比在其表面的环境敏感镶嵌能高，说明Pd易于在 Ti合金表面偏聚.Pd在表面时，原子团簇形成能为负值，说明Pd以团簇形式分布于合金表面.态密度计算结果表明，Pd的局域态密度局限在很窄的能量范围内(-20—-15 eV)，使Ti合金的总态密度在此区出现尖峰.该尖峰的存在降低了Ti合金的费米能级，于是表面含Pd较多的区域费米能级较低，含Pd少或不含Pd的区域费米能级较高.费米能级不同的两区域接触会形成微电池，在腐
采用递归法计算了Ti合金的电子态密度、环境敏感镶嵌能、费米能级等电子结构参量.计算发现Pd在晶体体内比在其表面的环境敏感镶嵌能高，说明Pd易于在 Ti合金表面偏聚.Pd在表面时，原子团簇形成能为负值，说明Pd以团簇形式分布于合金表面.态密度计算结果表明，Pd的局域态密度局限在很窄的能量范围内(-20—-15 eV)，使Ti合金的总态密度在此区出现尖峰.该尖峰的存在降低了Ti合金的费米能级，于是表面含Pd较多的区域费米能级较低，含Pd少或不含Pd的区域费米能级较高.费米能级不同的两区域接触会形成微电池，在腐
2008, 57(4): 2409-2414.
doi: 10.7498/aps.57.2409
摘要:
针对NiS2-xSex系统在x=1.0０附近发生的反铁磁量子相变，制备了一系列NiS2-xSex(x=0.96, 0.98, 1.00, 1.05, 1.10和1.20)多晶样品，对其结构、磁性质和电阻率进行了系统的观测.结果发现：样品磁化率-温度关系呈现典型的强关联电子系统特征；与铜氧化物超导体相类似，它们的电阻率-温度关系在很宽的温
针对NiS2-xSex系统在x=1.0０附近发生的反铁磁量子相变，制备了一系列NiS2-xSex(x=0.96, 0.98, 1.00, 1.05, 1.10和1.20)多晶样品，对其结构、磁性质和电阻率进行了系统的观测.结果发现：样品磁化率-温度关系呈现典型的强关联电子系统特征；与铜氧化物超导体相类似，它们的电阻率-温度关系在很宽的温
2008, 57(4): 2415-2420.
doi: 10.7498/aps.57.2415
摘要:
对长程幂律关联能量序列进行了修正，使其能体现出无序度在一维长程关联无序系统中的影响，并利用重正化群方法，计算了能反映该系统局域化-退局域化转变的Lyapunov指数.结果表明，在由于关联指数p的影响而在系统中出现的局域化向退局域化的转变中，无序度起着相反的作用.当关联指数p一定而无序度W增大时，系统中心能区范围内由于长程关联而引起的扩展态逐渐向局域态转变.当无序度W增大到某一临界值Wc时，系统中所有本征态均转变为局
对长程幂律关联能量序列进行了修正，使其能体现出无序度在一维长程关联无序系统中的影响，并利用重正化群方法，计算了能反映该系统局域化-退局域化转变的Lyapunov指数.结果表明，在由于关联指数p的影响而在系统中出现的局域化向退局域化的转变中，无序度起着相反的作用.当关联指数p一定而无序度W增大时，系统中心能区范围内由于长程关联而引起的扩展态逐渐向局域态转变.当无序度W增大到某一临界值Wc时，系统中所有本征态均转变为局
2008, 57(4): 2421-2426.
doi: 10.7498/aps.57.2421
摘要:
利用隶玻色子平均场近似理论，并借助于单杂质的Anderson模型的哈密顿量，研究了T型耦合双量子点嵌入正常电极的基态输运性质.结果表明：在体系处于平衡状态时，随着双量子点的耦合强度增加，体系的Kondo 效应被削弱. 当耦合强度足够强时，Kondo量子点态密度的Kondo共振单峰分裂成两个不对等的Kondo共振双峰.在体系处于非平衡状态时，增加两电极的偏压,态密度的Kondo分裂的非对等性明显加强.
利用隶玻色子平均场近似理论，并借助于单杂质的Anderson模型的哈密顿量，研究了T型耦合双量子点嵌入正常电极的基态输运性质.结果表明：在体系处于平衡状态时，随着双量子点的耦合强度增加，体系的Kondo 效应被削弱. 当耦合强度足够强时，Kondo量子点态密度的Kondo共振单峰分裂成两个不对等的Kondo共振双峰.在体系处于非平衡状态时，增加两电极的偏压,态密度的Kondo分裂的非对等性明显加强.
2008, 57(4): 2427-2431.
doi: 10.7498/aps.57.2427
摘要:
应用基于磁动力学方程的宏观唯象模型，研究了弱外磁场下纳米尺度赝自旋阀结构的电流感应磁化翻转效应.在统一考虑铁磁/非磁界面的自旋相关散射以及铁磁层中的自旋积累和弛豫过程后，给出了赝自旋阀结构在弱外磁场下的磁化翻转条件和临界电流.对该效应的数值计算解释了弱外磁场下赝自旋阀结构的电阻-电流回线的偏移，并给出了用外磁场控制电流感应磁化翻转效应中的临界电流方法.
应用基于磁动力学方程的宏观唯象模型，研究了弱外磁场下纳米尺度赝自旋阀结构的电流感应磁化翻转效应.在统一考虑铁磁/非磁界面的自旋相关散射以及铁磁层中的自旋积累和弛豫过程后，给出了赝自旋阀结构在弱外磁场下的磁化翻转条件和临界电流.对该效应的数值计算解释了弱外磁场下赝自旋阀结构的电阻-电流回线的偏移，并给出了用外磁场控制电流感应磁化翻转效应中的临界电流方法.
2008, 57(4): 2432-2437.
doi: 10.7498/aps.57.2432
摘要:
采用固相反应法制备了CaCu3Ti4-xFexO12(0≤x≤0.2)陶瓷，通过X射线衍射、扫描电子显微镜、介电频谱和阻抗谱等手段研究了Fe对CaCu3Ti4O12陶瓷的结构和介电性能的影响.研究发现：CaCu3Ti4-xFex
采用固相反应法制备了CaCu3Ti4-xFexO12(0≤x≤0.2)陶瓷，通过X射线衍射、扫描电子显微镜、介电频谱和阻抗谱等手段研究了Fe对CaCu3Ti4O12陶瓷的结构和介电性能的影响.研究发现：CaCu3Ti4-xFex
2008, 57(4): 2438-2444.
doi: 10.7498/aps.57.2438
摘要:
根据电荷通过低温量子导体时具有的二项分布导致散粒噪声这一结论，结合Landauer电流公式的物理内涵建立了相干介观系统中的散粒噪声模型，并通过Monte Carlo模拟方法产生了散粒噪声时间序列.介观系统中散粒噪声的抑制来源于电子输运时的相关性，传输本征值双峰分布导致量子混沌腔和无序金属中的散粒噪声抑制.根据这两个结论，通过Monte Carlo模拟定性地分析了传输本征值分布与电子输运相关性之间的关系.
根据电荷通过低温量子导体时具有的二项分布导致散粒噪声这一结论，结合Landauer电流公式的物理内涵建立了相干介观系统中的散粒噪声模型，并通过Monte Carlo模拟方法产生了散粒噪声时间序列.介观系统中散粒噪声的抑制来源于电子输运时的相关性，传输本征值双峰分布导致量子混沌腔和无序金属中的散粒噪声抑制.根据这两个结论，通过Monte Carlo模拟定性地分析了传输本征值分布与电子输运相关性之间的关系.
2008, 57(4): 2445-2449.
doi: 10.7498/aps.57.2445
摘要:
用卢瑟福背散射/沟道技术研究了p-GaN上的Ni/Au电极在氧气氛下相同合金温度(500℃)不同合金时间后的微结构演化，以揭示欧姆接触的形成机制.利用背散射随机谱和RUMP模拟程序研究了电极金属之间的互扩散，用沟道谱探测了电极金属中的氧分布.结合不同合金时间下比接触电阻ρc的变化，发现随着合金时间的延长比接触电阻持续降低，在合金时间60 s后降低的速度减慢， Au扩散到GaN的表面，在p-GaN上形成外延结构，O向电极内部扩散反应生成NiO对降低ρ
用卢瑟福背散射/沟道技术研究了p-GaN上的Ni/Au电极在氧气氛下相同合金温度(500℃)不同合金时间后的微结构演化，以揭示欧姆接触的形成机制.利用背散射随机谱和RUMP模拟程序研究了电极金属之间的互扩散，用沟道谱探测了电极金属中的氧分布.结合不同合金时间下比接触电阻ρc的变化，发现随着合金时间的延长比接触电阻持续降低，在合金时间60 s后降低的速度减慢， Au扩散到GaN的表面，在p-GaN上形成外延结构，O向电极内部扩散反应生成NiO对降低ρ
2008, 57(4): 2450-2455.
doi: 10.7498/aps.57.2450
摘要:
通过自洽求解一维Poisson-Schrdinger方程，模拟了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管在工作时等效外电场对AlGaN/GaN异质结沟道处二维电子气(2DEG)浓度的影响.分析了逆压电极化效应的作用，从正-逆压电极化现象出发，提出了逆压电极化模型.计算结果显示：逆压电极化明显影响2DEG性质，当Al组分x=0.3,AlGaN层厚度为20 nm时，不考虑逆压电极化，2DEG浓度为1.53×1013cm-2；当等效外电压分别为10和15V
通过自洽求解一维Poisson-Schrdinger方程，模拟了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管在工作时等效外电场对AlGaN/GaN异质结沟道处二维电子气(2DEG)浓度的影响.分析了逆压电极化效应的作用，从正-逆压电极化现象出发，提出了逆压电极化模型.计算结果显示：逆压电极化明显影响2DEG性质，当Al组分x=0.3,AlGaN层厚度为20 nm时，不考虑逆压电极化，2DEG浓度为1.53×1013cm-2；当等效外电压分别为10和15V
2008, 57(4): 2456-2461.
doi: 10.7498/aps.57.2456
摘要:
对不同场板尺寸的AlGaN/GaN 场板结构高电子迁移率晶体管进行了研究，建立简化模型分析场板长度对沟道电场分布的影响.结果表明，调整钝化层厚度和场板长度都可以调制沟道电场的分布形状，当场板长度较小时，随着长度的增大器件击穿电压随之增加，而当长度增大到一定程度后器件击穿电压不再增加.通过优化场板长度，器件击穿电压提高了64%，且实验结果与模拟结果相符.
对不同场板尺寸的AlGaN/GaN 场板结构高电子迁移率晶体管进行了研究，建立简化模型分析场板长度对沟道电场分布的影响.结果表明，调整钝化层厚度和场板长度都可以调制沟道电场的分布形状，当场板长度较小时，随着长度的增大器件击穿电压随之增加，而当长度增大到一定程度后器件击穿电压不再增加.通过优化场板长度，器件击穿电压提高了64%，且实验结果与模拟结果相符.
2008, 57(4): 2462-2467.
doi: 10.7498/aps.57.2462
摘要:
利用单电子晶体管和互补型金属氧化物半导体场效应晶体管的混合结构所具有的负微分电阻特性实现了细胞神经网络(CNN)，设计构成了CNN的细胞体电路、A模板电路和B模板电路，并将构成的CNN用于图像处理应用研究中.仿真结果表明，所设计的硬件电路具有结构简单、功耗低、响应速度快等特点，可用于构成各种规模的CNN，进一步提高集成电路的集成度.
利用单电子晶体管和互补型金属氧化物半导体场效应晶体管的混合结构所具有的负微分电阻特性实现了细胞神经网络(CNN)，设计构成了CNN的细胞体电路、A模板电路和B模板电路，并将构成的CNN用于图像处理应用研究中.仿真结果表明，所设计的硬件电路具有结构简单、功耗低、响应速度快等特点，可用于构成各种规模的CNN，进一步提高集成电路的集成度.
2008, 57(4): 2468-2475.
doi: 10.7498/aps.57.2468
摘要:
研究了金属氧化物半导体(MOS)器件在高、中、低三种栅压应力下的热载流子退化效应及其1/fγ噪声特性.基于Si/SiO2界面缺陷氧化层陷阱和界面陷阱的形成理论，结合MOS器件1/f噪声产生机制，并用双声子发射模型模拟了栅氧化层缺陷波函数与器件沟道自由载流子波函数及其相互作用产生能级跃迁、交换载流子的具体过程.建立了热载流子效应、材料缺陷与电参量、噪声之间的统一物理模型.还提出了用噪声参数Sf
研究了金属氧化物半导体(MOS)器件在高、中、低三种栅压应力下的热载流子退化效应及其1/fγ噪声特性.基于Si/SiO2界面缺陷氧化层陷阱和界面陷阱的形成理论，结合MOS器件1/f噪声产生机制，并用双声子发射模型模拟了栅氧化层缺陷波函数与器件沟道自由载流子波函数及其相互作用产生能级跃迁、交换载流子的具体过程.建立了热载流子效应、材料缺陷与电参量、噪声之间的统一物理模型.还提出了用噪声参数Sf
2008, 57(4): 2476-2480.
doi: 10.7498/aps.57.2476
摘要:
提出了一种表面修饰的金属诱导晶化方法，以稳定地获得晶粒尺寸均匀的多晶硅薄膜.为在非晶硅表面获得均匀稳定的Ni源，在晶化前驱物表面浸沾Ni盐溶液之前，先旋涂一层表面亲合剂.通过控制Ni盐溶液的浓度，可以获得均匀性较好、晶粒尺寸分布在20—70μm的多晶硅薄膜.该方法的特点是改善了Ni盐溶液在表面的黏附状态，从而可在比常规Ni盐溶液浓度低1—2个数量级的情况下仍能获得大晶粒的多晶薄膜.
提出了一种表面修饰的金属诱导晶化方法，以稳定地获得晶粒尺寸均匀的多晶硅薄膜.为在非晶硅表面获得均匀稳定的Ni源，在晶化前驱物表面浸沾Ni盐溶液之前，先旋涂一层表面亲合剂.通过控制Ni盐溶液的浓度，可以获得均匀性较好、晶粒尺寸分布在20—70μm的多晶硅薄膜.该方法的特点是改善了Ni盐溶液在表面的黏附状态，从而可在比常规Ni盐溶液浓度低1—2个数量级的情况下仍能获得大晶粒的多晶薄膜.
2008, 57(4): 2481-2485.
doi: 10.7498/aps.57.2481
摘要:
研究了不同沟道厚度的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中双子带占据的二维电子气的输运特性.在考虑了两个子带电子之间的磁致子带间散射效应后，通过分析Shubnikov-de Haas振荡一阶微分的快速傅里叶变换结果，获得了每个子带电子的浓度、输运散射时间、量子散射时间以及子带之间的散射时间.结果表明，对于所研究的样品，第一子带电子受到的小角散射更强，这与第一子带电子受到了更强的电离杂质散射有
研究了不同沟道厚度的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱中双子带占据的二维电子气的输运特性.在考虑了两个子带电子之间的磁致子带间散射效应后，通过分析Shubnikov-de Haas振荡一阶微分的快速傅里叶变换结果，获得了每个子带电子的浓度、输运散射时间、量子散射时间以及子带之间的散射时间.结果表明，对于所研究的样品，第一子带电子受到的小角散射更强，这与第一子带电子受到了更强的电离杂质散射有
2008, 57(4): 2486-2492.
doi: 10.7498/aps.57.2486
摘要:
应用固体与分子经验电子理论计算了Nd2Fe14B的价电子结构、磁矩和居里温度，计算结果与实验值相符.计算表明:该合金的磁性与3d磁电子数成正比.从Fe(c)晶位到Fe(k2)晶位磁矩增加，其机理源于价电子、哑对电子和3d磁电子之间的转化，有78%的哑对电子和18%的3d共价电子转化成了磁电子.居里温度和磁矩与Fe原子配位数成正比，与加权等同键数Iσ成反比，Nd原子
应用固体与分子经验电子理论计算了Nd2Fe14B的价电子结构、磁矩和居里温度，计算结果与实验值相符.计算表明:该合金的磁性与3d磁电子数成正比.从Fe(c)晶位到Fe(k2)晶位磁矩增加，其机理源于价电子、哑对电子和3d磁电子之间的转化，有78%的哑对电子和18%的3d共价电子转化成了磁电子.居里温度和磁矩与Fe原子配位数成正比，与加权等同键数Iσ成反比，Nd原子
2008, 57(4): 2493-2499.
doi: 10.7498/aps.57.2493
摘要:
用溶液共沉淀法合成了普鲁士蓝类分子磁体化合物Ni3［Fe(CN)6］2·8.2H2O，使用透射电子显微镜、元素分析仪、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、超导量子干涉仪对配合物的结构及磁性能进行了分析研究.结果表明：产物为颗粒状，粒径为20—30 nm，晶体结构为面心立方；当温度从60 K降至5 K时，配合物表现为从顺磁相到铁磁相的转变，相变温度为22.8 K，分析得出Ni(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间通过氰
用溶液共沉淀法合成了普鲁士蓝类分子磁体化合物Ni3［Fe(CN)6］2·8.2H2O，使用透射电子显微镜、元素分析仪、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、超导量子干涉仪对配合物的结构及磁性能进行了分析研究.结果表明：产物为颗粒状，粒径为20—30 nm，晶体结构为面心立方；当温度从60 K降至5 K时，配合物表现为从顺磁相到铁磁相的转变，相变温度为22.8 K，分析得出Ni(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间通过氰
2008, 57(4): 2500-2503.
doi: 10.7498/aps.57.2500
摘要:
磁流体磁彻体力的两种简化形式Helmholtz力和Kelvin力具有一定的适用范围.在推导磁流体中的磁彻体力表达式基础上，分析Helmholtz力和Kelvin力在磁流体中的起源，得出两种形式的成立条件.计算结果表明:当磁流体磁导率与外磁场强度无关时，磁流体磁彻体力可由Helmholtz力表示；当磁流体中磁性颗粒的平均磁矩与磁流体比体积无关时，Kelvin力为磁彻体力的简化形式；在磁流体磁化系数与其密度成正比情况下，Helmholtz力可转换为Kelvin力.
磁流体磁彻体力的两种简化形式Helmholtz力和Kelvin力具有一定的适用范围.在推导磁流体中的磁彻体力表达式基础上，分析Helmholtz力和Kelvin力在磁流体中的起源，得出两种形式的成立条件.计算结果表明:当磁流体磁导率与外磁场强度无关时，磁流体磁彻体力可由Helmholtz力表示；当磁流体中磁性颗粒的平均磁矩与磁流体比体积无关时，Kelvin力为磁彻体力的简化形式；在磁流体磁化系数与其密度成正比情况下，Helmholtz力可转换为Kelvin力.
2008, 57(4): 2504-2508.
doi: 10.7498/aps.57.2504
摘要:
采用直流磁控溅射方法制备了一系列的合成反铁磁及以其为自由层的自旋阀.研究发现，在Ni81Fe19与Ru层之间插入适当厚度的Co90Fe10层后，可有效地提高合成反铁磁两磁性层间的反铁磁耦合强度，得到具有饱和场Hs更高、饱和磁化强度Ms更低、热稳定性更好的合成反铁磁.另外，以这种合成反铁磁作自旋阀的自由层时，可有效提高自旋阀的稳定性.
采用直流磁控溅射方法制备了一系列的合成反铁磁及以其为自由层的自旋阀.研究发现，在Ni81Fe19与Ru层之间插入适当厚度的Co90Fe10层后，可有效地提高合成反铁磁两磁性层间的反铁磁耦合强度，得到具有饱和场Hs更高、饱和磁化强度Ms更低、热稳定性更好的合成反铁磁.另外，以这种合成反铁磁作自旋阀的自由层时，可有效提高自旋阀的稳定性.
2008, 57(4): 2509-2513.
doi: 10.7498/aps.57.2509
摘要:
用直流磁控溅射方法制备了双合成反铁磁结构Co90Fe10(5 nm)/Ru(x nm)/Co90Fe10(3 nm)/Ru(y nm)/Co90Fe10(5 nm)(x=0.45，0.45，1.00； y=0.45，1.00，1.00)的系列样品，并对样品的性能及其作为钉扎层对自旋阀巨磁电阻(GMR)效应的影响进行了研究
用直流磁控溅射方法制备了双合成反铁磁结构Co90Fe10(5 nm)/Ru(x nm)/Co90Fe10(3 nm)/Ru(y nm)/Co90Fe10(5 nm)(x=0.45，0.45，1.00； y=0.45，1.00，1.00)的系列样品，并对样品的性能及其作为钉扎层对自旋阀巨磁电阻(GMR)效应的影响进行了研究
2008, 57(4): 2514-2518.
doi: 10.7498/aps.57.2514
摘要:
研究了应用于微波频段的多层纳米颗粒膜的电阻率、软磁特性和微波磁导率.采用多次顺序沉积Co40Fe40B20和SiO2薄层制备了薄膜.在100kA/m均匀面内磁场经过250℃真空退火2h，制备的Co40Fe40B20/SiO2多层膜具有难轴矫顽力为210A/m、饱和磁化强度为838.75kA/m、电阻率为2.06×103
研究了应用于微波频段的多层纳米颗粒膜的电阻率、软磁特性和微波磁导率.采用多次顺序沉积Co40Fe40B20和SiO2薄层制备了薄膜.在100kA/m均匀面内磁场经过250℃真空退火2h，制备的Co40Fe40B20/SiO2多层膜具有难轴矫顽力为210A/m、饱和磁化强度为838.75kA/m、电阻率为2.06×103
2008, 57(4): 2519-2523.
doi: 10.7498/aps.57.2519
摘要:
在非晶态合金材料中引入应力感生各向异性场及磁各向异性场，根据Maxwell方程组及带Gilbert项的Landau-Lifshitz方程，得到了能揭示非晶态合金材料应力阻抗效应的理论，理论结果可定性地解释实验结果. 对不同各向异性场参数下的应力阻抗效应进行了大量计算，获得了一些对理论和应用具有一定参考价值的结论.
在非晶态合金材料中引入应力感生各向异性场及磁各向异性场，根据Maxwell方程组及带Gilbert项的Landau-Lifshitz方程，得到了能揭示非晶态合金材料应力阻抗效应的理论，理论结果可定性地解释实验结果. 对不同各向异性场参数下的应力阻抗效应进行了大量计算，获得了一些对理论和应用具有一定参考价值的结论.
2008, 57(4): 2524-2528.
doi: 10.7498/aps.57.2524
摘要:
实验发现动态电压应力条件下,由于栅氧化层很薄,高电平应力时间内隧穿入氧化层的电子与陷落在氧化层中的空穴复合产生中性电子陷阱,中性电子陷阱辅助电子隧穿.由于每个周期的高电平时间较短(远远低于电荷的复合时间),隧穿到氧化层的电子很少,同时低电平应力时间内一部分电荷退陷,形成的中性电子陷阱更少.随着应力时间的累积,中性电子陷阱达到某个临界值,栅氧化层突然击穿.高电平时形成的陷阱较少和低电平时一部分电荷退陷,使得器件的寿命提高.
实验发现动态电压应力条件下,由于栅氧化层很薄,高电平应力时间内隧穿入氧化层的电子与陷落在氧化层中的空穴复合产生中性电子陷阱,中性电子陷阱辅助电子隧穿.由于每个周期的高电平时间较短(远远低于电荷的复合时间),隧穿到氧化层的电子很少,同时低电平应力时间内一部分电荷退陷,形成的中性电子陷阱更少.随着应力时间的累积,中性电子陷阱达到某个临界值,栅氧化层突然击穿.高电平时形成的陷阱较少和低电平时一部分电荷退陷,使得器件的寿命提高.
2008, 57(4): 2529-2536.
doi: 10.7498/aps.57.2529
摘要:
采用Petviashvili迭代法对光诱导平面波导阵列中的一维离散空间光孤子进行求解，利用分步束传播法对离散空间光孤子间的相干相互作用进行了详细的数值模拟.探讨了离散孤子间的相位差、孤子光强、波导阵列写入光的强度和周期以及外加电场对相互作用过程的影响.结果表明：离散孤子间的相位差对相互作用的影响与连续介质中的情况类似，不同相位差情况下的相互作用也表现为吸引、排斥以及能量转移等现象.同时，离散孤子间的相干相互作用过程(如融合距离和排斥间距等)均会受到孤子光强、波导阵列写入光的强度和周期以及外加电场大小的影响
采用Petviashvili迭代法对光诱导平面波导阵列中的一维离散空间光孤子进行求解，利用分步束传播法对离散空间光孤子间的相干相互作用进行了详细的数值模拟.探讨了离散孤子间的相位差、孤子光强、波导阵列写入光的强度和周期以及外加电场对相互作用过程的影响.结果表明：离散孤子间的相位差对相互作用的影响与连续介质中的情况类似，不同相位差情况下的相互作用也表现为吸引、排斥以及能量转移等现象.同时，离散孤子间的相干相互作用过程(如融合距离和排斥间距等)均会受到孤子光强、波导阵列写入光的强度和周期以及外加电场大小的影响
2008, 57(4): 2537-2542.
doi: 10.7498/aps.57.2537
摘要:
通过溶胶凝胶(sol-gel)法分别在玻璃衬底上制备了ZnO纳米薄膜和ZnO-SiO2纳米复合薄膜，并利用紫外-可见光分光光度计对薄膜的光学性能进行了分析.可见光-紫外透射谱显示，随着ZnO溶胶浓度从0.7mol/L降低到0.006mol/L，制备的ZnO薄膜从只出现一个380nm(对应的光学禁带宽度为3.27eV)左右的吸收边到在380和320nm(对应的光学禁带宽度为3.76eV)左右各出现一个吸收边，并且随着ZnO溶胶浓度的降低，在380—320nm波段内的透过率明显提高.而Z
通过溶胶凝胶(sol-gel)法分别在玻璃衬底上制备了ZnO纳米薄膜和ZnO-SiO2纳米复合薄膜，并利用紫外-可见光分光光度计对薄膜的光学性能进行了分析.可见光-紫外透射谱显示，随着ZnO溶胶浓度从0.7mol/L降低到0.006mol/L，制备的ZnO薄膜从只出现一个380nm(对应的光学禁带宽度为3.27eV)左右的吸收边到在380和320nm(对应的光学禁带宽度为3.76eV)左右各出现一个吸收边，并且随着ZnO溶胶浓度的降低，在380—320nm波段内的透过率明显提高.而Z
2008, 57(4): 2543-2547.
doi: 10.7498/aps.57.2543
摘要:
利用飞秒时间分辨光抽运探测技术研究了电子型掺杂La2-xCexCuO4(LCCO)高温超导材料的准粒子超快动力学过程.得到低温(TTc)、转变温度附近(0.7Tc≤T≤Tc)和高温(T>Tc)三个温区内的动力学行为.研究发
利用飞秒时间分辨光抽运探测技术研究了电子型掺杂La2-xCexCuO4(LCCO)高温超导材料的准粒子超快动力学过程.得到低温(TTc)、转变温度附近(0.7Tc≤T≤Tc)和高温(T>Tc)三个温区内的动力学行为.研究发
2008, 57(4): 2548-2553.
doi: 10.7498/aps.57.2548
摘要:
提出了一种减小GaN肖特基结构紫外探测器暗电流的方法.该方法是在普通的GaN肖特基结构的表面增加一层薄的p-GaN.模拟计算结果表明，该层p-GaN能增加肖特基势垒高度，从而减小了器件的暗电流，提高了器件性能.进一步的计算还发现，对于p型载流子浓度较高的情况下，只需要很薄的一层p-GaN就能显著增加肖特基势垒高度，对于p型载流子浓度较低的情况下，则需要较厚的一层p-GaN才能有较好的肖特基势垒高度增加效果.
提出了一种减小GaN肖特基结构紫外探测器暗电流的方法.该方法是在普通的GaN肖特基结构的表面增加一层薄的p-GaN.模拟计算结果表明，该层p-GaN能增加肖特基势垒高度，从而减小了器件的暗电流，提高了器件性能.进一步的计算还发现，对于p型载流子浓度较高的情况下，只需要很薄的一层p-GaN就能显著增加肖特基势垒高度，对于p型载流子浓度较低的情况下，则需要较厚的一层p-GaN才能有较好的肖特基势垒高度增加效果.
2008, 57(4): 2554-2561.
doi: 10.7498/aps.57.2554
摘要:
制备了Tm3+(8.0mol%)掺杂(77-x)GeO2-xGa2O3-8Li2O-10BaO-5La2O3(x=4,8,12,16)系列玻璃.系统地研究了Ga2O3从4mol%变化到16mol%时，玻璃的光谱性质与热学性质的变化规律.差热分析表明，随着Ga2O3含量的增加，锗酸盐玻璃的热稳定性增加.运用Judd-Ofelt(J_O)理论计算得到了Tm3+在不同Ga2O3含量的GeO2-Ga2O3-Li2O-BaO-La2O3玻璃中的J-O强度参数(Ω2，Ω4，Ω6)及Tm3+各激发能级的自发跃迁概率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量.在808nm激光二极管的激发下，测试并分析了Ga2O3对Tm3+荧光光谱特性的影响.随着Ga2O3从4mol%增加到16mol%，Tm3+在1.8μm处的荧光强度呈现先减弱后增强的特性.当Ga2O3含量大约在12mol%时，Tm3+在1.8μm处的荧光强度最弱，受激发射截面达到最小.还初步讨论了Ga2O3对玻璃结构与光谱参数的影响规律.
制备了Tm3+(8.0mol%)掺杂(77-x)GeO2-xGa2O3-8Li2O-10BaO-5La2O3(x=4,8,12,16)系列玻璃.系统地研究了Ga2O3从4mol%变化到16mol%时，玻璃的光谱性质与热学性质的变化规律.差热分析表明，随着Ga2O3含量的增加，锗酸盐玻璃的热稳定性增加.运用Judd-Ofelt(J_O)理论计算得到了Tm3+在不同Ga2O3含量的GeO2-Ga2O3-Li2O-BaO-La2O3玻璃中的J-O强度参数(Ω2，Ω4，Ω6)及Tm3+各激发能级的自发跃迁概率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量.在808nm激光二极管的激发下，测试并分析了Ga2O3对Tm3+荧光光谱特性的影响.随着Ga2O3从4mol%增加到16mol%，Tm3+在1.8μm处的荧光强度呈现先减弱后增强的特性.当Ga2O3含量大约在12mol%时，Tm3+在1.8μm处的荧光强度最弱，受激发射截面达到最小.还初步讨论了Ga2O3对玻璃结构与光谱参数的影响规律.
2008, 57(4): 2562-2566.
doi: 10.7498/aps.57.2562
摘要:
对注入Ar+后不同晶面取向的蓝宝石晶体在不同退火条件下的光致发光谱进行了分析.分析结果表明:三种晶面取向的蓝宝石样品经Ar+注入后，其光致发光谱中均出现了新的位于506nm处的发光峰；真空和空气气氛下的退火均对样品在506nm处的发光有增强作用，不同晶面取向的样品发光增强程度不同，且发光增强至最大时的退火温度也不同，空气气氛下的退火使样品发光增强程度更为显著.由此可以看出，退火气氛、退火温度和晶面取向均对样品发光峰强度有影响.
对注入Ar+后不同晶面取向的蓝宝石晶体在不同退火条件下的光致发光谱进行了分析.分析结果表明:三种晶面取向的蓝宝石样品经Ar+注入后，其光致发光谱中均出现了新的位于506nm处的发光峰；真空和空气气氛下的退火均对样品在506nm处的发光有增强作用，不同晶面取向的样品发光增强程度不同，且发光增强至最大时的退火温度也不同，空气气氛下的退火使样品发光增强程度更为显著.由此可以看出，退火气氛、退火温度和晶面取向均对样品发光峰强度有影响.
2008, 57(4): 2567-2573.
doi: 10.7498/aps.57.2567
摘要:
在分析有机聚合物光伏器件物理工作过程的基础上，依据光学原理和扩散理论建立了非相干光吸收模型和激子传输模型. 模拟了限制光伏效率的光学吸收和激子扩散两个主要过程，获得了薄膜厚度与光学吸收、转换效率之间的函数关系，为增强有机薄膜的光学吸收、激子分离与传输并获得高转换效率的有机光伏电池奠定理论基础.
在分析有机聚合物光伏器件物理工作过程的基础上，依据光学原理和扩散理论建立了非相干光吸收模型和激子传输模型. 模拟了限制光伏效率的光学吸收和激子扩散两个主要过程，获得了薄膜厚度与光学吸收、转换效率之间的函数关系，为增强有机薄膜的光学吸收、激子分离与传输并获得高转换效率的有机光伏电池奠定理论基础.
2008, 57(4): 2574-2581.
doi: 10.7498/aps.57.2574
摘要:
PbTe/CdTe量子点是一类新型异系低维结构材料，实验发现具有强的室温中红外光致发光现象.为研究这一材料体系的发光特性，建立了理论模型，计算了PbTe/CdTe量子点的光学跃迁和增益.模型基于k·p包络波函数方法并考虑了PbTe能带结构的各向异性.分析了量子点光学增益与量子点尺寸、注入载流子浓度的关系.结果表明，当注入载流子浓度在(0.3—3)×1018cm-3范围时，尺寸为15—20nm的量子点可以产生
PbTe/CdTe量子点是一类新型异系低维结构材料，实验发现具有强的室温中红外光致发光现象.为研究这一材料体系的发光特性，建立了理论模型，计算了PbTe/CdTe量子点的光学跃迁和增益.模型基于k·p包络波函数方法并考虑了PbTe能带结构的各向异性.分析了量子点光学增益与量子点尺寸、注入载流子浓度的关系.结果表明，当注入载流子浓度在(0.3—3)×1018cm-3范围时，尺寸为15—20nm的量子点可以产生
2008, 57(4): 2582-2586.
doi: 10.7498/aps.57.2582
摘要:
采用两步法，即先用磁控溅射在Si(100)表面生长一层ZnO籽晶层、再利用液相法制备空间取向高度一致的ZnO纳米棒阵列.用扫描电子显微镜、X射线衍射、高分辨透射电子显微镜和选区电子衍射对样品形貌和结构特征进行了表征.结果表明，ZnO纳米棒具有垂直于衬底沿c轴择优生长和空间取向高度一致的特性和比较大的长径比，X射线衍射的(XRD)(0002)峰半高宽只有0.06°，选区电子衍射也显示了优异的单晶特性.光致发光谱表明ZnO纳米棒具有非常强的紫外本征发光和非常弱的杂质或缺陷发光特性.
采用两步法，即先用磁控溅射在Si(100)表面生长一层ZnO籽晶层、再利用液相法制备空间取向高度一致的ZnO纳米棒阵列.用扫描电子显微镜、X射线衍射、高分辨透射电子显微镜和选区电子衍射对样品形貌和结构特征进行了表征.结果表明，ZnO纳米棒具有垂直于衬底沿c轴择优生长和空间取向高度一致的特性和比较大的长径比，X射线衍射的(XRD)(0002)峰半高宽只有0.06°，选区电子衍射也显示了优异的单晶特性.光致发光谱表明ZnO纳米棒具有非常强的紫外本征发光和非常弱的杂质或缺陷发光特性.
2008, 57(4): 2587-2594.
doi: 10.7498/aps.57.2587
摘要:
引入了符号动力学方法分析认知事件相关电位(ERP)的复杂度.以混合模型生成的随机时间序列为例,对近似熵和符号熵作了比较.应用符号熵分析了Oddball范式中不同任务条件(靶刺激和非靶刺激)下的ERP的复杂度.研究发现，额区、中央区和顶区的ERP复杂度在刺激呈现后的任务加工时间段内显著减小(非靶刺激和靶刺激分别在刺激呈现后200—300和400—500ms),而且靶刺激ERP复杂度大约在P300成分的峰值时刻达到最小值,在响应之后逐渐回升.这表明基于符号动力学的复杂度分析能够反映认知任务加工的时间过程,并且
引入了符号动力学方法分析认知事件相关电位(ERP)的复杂度.以混合模型生成的随机时间序列为例,对近似熵和符号熵作了比较.应用符号熵分析了Oddball范式中不同任务条件(靶刺激和非靶刺激)下的ERP的复杂度.研究发现，额区、中央区和顶区的ERP复杂度在刺激呈现后的任务加工时间段内显著减小(非靶刺激和靶刺激分别在刺激呈现后200—300和400—500ms),而且靶刺激ERP复杂度大约在P300成分的峰值时刻达到最小值,在响应之后逐渐回升.这表明基于符号动力学的复杂度分析能够反映认知任务加工的时间过程,并且
2008, 57(4): 2595-2599.
doi: 10.7498/aps.57.2595
摘要:
运用非线性方法与摄动法，讨论了当地形随时间缓变时Rossby波振幅的演变问题.从均值流体准地转涡度方程推导，得到Rossby波振幅演变满足带有强迫项的KdV方程的结论，而地形随时间的缓慢变化诱导了该方程的强迫项.
运用非线性方法与摄动法，讨论了当地形随时间缓变时Rossby波振幅的演变问题.从均值流体准地转涡度方程推导，得到Rossby波振幅演变满足带有强迫项的KdV方程的结论，而地形随时间的缓慢变化诱导了该方程的强迫项.
2008, 57(4): 2600-2606.
doi: 10.7498/aps.57.2600
摘要:
依据水平风场分解思路，运用调和-余弦算法，准确分解有限区域Q矢量.根据已有的关于Q矢量散度和新发展的Q矢量涡度与天气系统对应关系的研究，运用分解得到的Q矢量旋转分量场和辐散分量场，改进传统Q矢量分析方法中单纯依靠Q矢量水平散度场进行的诊断分析.通过对一次暴雨个例的比较研究表明，在雨带形势和暴雨中心位置的动力识别方面，改进的Q
依据水平风场分解思路，运用调和-余弦算法，准确分解有限区域Q矢量.根据已有的关于Q矢量散度和新发展的Q矢量涡度与天气系统对应关系的研究，运用分解得到的Q矢量旋转分量场和辐散分量场，改进传统Q矢量分析方法中单纯依靠Q矢量水平散度场进行的诊断分析.通过对一次暴雨个例的比较研究表明，在雨带形势和暴雨中心位置的动力识别方面，改进的Q
2008, 57(4): 2607-2613.
doi: 10.7498/aps.57.2607
摘要:
基于广义惠更斯-菲涅耳原理，并采用Rytov相位结构函数二次近似，推导出了部分相干厄米-高斯(H-G)光束通过大气湍流传输的光谱相干度公式，研究了湍流对光束的空间相干特性的影响.研究表明，部分相干H-G光束通过大气湍流传输其光谱相干度会出现振荡和相位奇异现象，但随着湍流的增强，振荡减弱，直至振荡和相位奇异现象消失，这一特性与高斯-谢尔模型光束的差异很大.光束的相干参数越小，光束空间相干性受湍流的影响也越小.此外，还研究了光谱相干度二阶矩宽度与光谱强度二阶矩宽度间的关系，得到一些有意义的结果，并给出了合理的
基于广义惠更斯-菲涅耳原理，并采用Rytov相位结构函数二次近似，推导出了部分相干厄米-高斯(H-G)光束通过大气湍流传输的光谱相干度公式，研究了湍流对光束的空间相干特性的影响.研究表明，部分相干H-G光束通过大气湍流传输其光谱相干度会出现振荡和相位奇异现象，但随着湍流的增强，振荡减弱，直至振荡和相位奇异现象消失，这一特性与高斯-谢尔模型光束的差异很大.光束的相干参数越小，光束空间相干性受湍流的影响也越小.此外，还研究了光谱相干度二阶矩宽度与光谱强度二阶矩宽度间的关系，得到一些有意义的结果，并给出了合理的
2008, 57(4): 2614-2620.
doi: 10.7498/aps.57.2614
摘要:
在一般加速带电带磁的动态黑洞中,化简Klein-Gordon场方程,利用乌龟坐标变换,得到在视界面附近的辐射温度.用薄膜brick-wall模型,选择适当的截断因子和薄膜厚度,得到在视界面附近薄膜上的熵,结果表明黑洞熵与视界面积成正比.
在一般加速带电带磁的动态黑洞中,化简Klein-Gordon场方程,利用乌龟坐标变换,得到在视界面附近的辐射温度.用薄膜brick-wall模型,选择适当的截断因子和薄膜厚度,得到在视界面附近薄膜上的熵,结果表明黑洞熵与视界面积成正比.
2008, 57(4): 2621-2626.
doi: 10.7498/aps.57.2621
摘要:
在五维大反弹宇宙学模型框架下，通过给定三种不同的暗能量有效态方程，确定了在该模型中起重要作用的函数f(z)，从而描述了五维大反弹模型中相关的宇宙学量随红移量z的演化.研究表明，与情形Ⅰ中有效态方程相对应的宇宙学量的演化规律和当前天文观测数据符合最好.
在五维大反弹宇宙学模型框架下，通过给定三种不同的暗能量有效态方程，确定了在该模型中起重要作用的函数f(z)，从而描述了五维大反弹模型中相关的宇宙学量随红移量z的演化.研究表明，与情形Ⅰ中有效态方程相对应的宇宙学量的演化规律和当前天文观测数据符合最好.
