Vol. 41, No. 9 (1992)
1992年05月05日
总论
1992, 41 (9): 1389-1395.
doi: 10.7498/aps.41.1389
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本文求出了在宇宙因子不为零时,由高维球对称电磁场和球对称辐射产生的高维类Vaidya时空,并探讨了在高维时空中电磁场能量动量张量的可能表示式。
1992, 41 (9): 1396-1405.
doi: 10.7498/aps.41.1396
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本文应用Green函数的Ω展开理论,讨论了弱噪声极限下非线性非势系统的Fokker-Planck方程的非定态解,并讨论了系统从不稳定点出发到稳定态的弛豫过程中的维数约化和标度关系。
1992, 41 (9): 1406-1417.
doi: 10.7498/aps.41.1406
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本文研究n体聚集过程和联合聚集过程的集团分布演化。从广义Smoluchovki方程出发,给出聚集核K(i1,i2,…,in)=A sumfrom i=1 to n i1+B(A,B均为常数)的显解;利用聚集核K(i1,i2,…,in)=(Ai1+B)(Ai2+B)…(Ain+B)和核K(i1,i2,…,in)=A sumfrom i=1 to n i1+B的方程之间的联系,得出核K(i1,i2,…,in)=S(i1)S(i2)…S(in)(SK=AK+B)的凝前解。而且,根据联合聚集动力学方程,讨论了聚集和型核分别为K2(i,j)=i+j,K3(i,j,k)=i+j+k的集团尺寸分布Cm(t)的长时行为,并将结论推广到一般的联合聚集过程。
原子和分子物理学
1992, 41 (9): 1418-1423.
doi: 10.7498/aps.41.1418
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在电子密度中,可以假定存在一种能产生交换相关能的非局域空穴。通过该假定可将存在于局域密度理论中的电子自相互作用消除。由这种交换相关能所导出的非局域电子密度势具有两方面的作用:一方面会影响到由空穴产生的静电势;另一方面当空穴的大小和形状随其密度变化而引起能量变化时,它也会影响到描述这些变化的项。迄今为止,所有以往曾研究过此问题的国外学者都只考虑了前一方面的影响而忽略后一方面的作用。本文对包含这些项所引起的各种效应进行了全面而严格的检验,并采用了局域近似或完全忽略;若完全忽略会产生各种各样的无序波函数。本文证明对这些项可进行一般的局域估价,这种方法较之于精确处理要简便得多。
1992, 41 (9): 1424-1430.
doi: 10.7498/aps.41.1424
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在电子与无自旋原子的弹性过程中,可认为电子是在一个向心的有效势V(r)中作相对论运动。由Slater定域近似下的相对论自洽场方法(SCF)求得该有效势。在求得有效势的基础上,采用相对论分波法,计算了极化电子与无自旋原子弹性碰撞的散射振幅,进而计算了微分截面和散射电子自旋极化参量。通过与有关的完全实验比较,明确了本文所采用理论方法的适用范围,即在E≥100eV的能量范围内,本文所用理论方法可较好地描述极化电子与无自旋原子的弹性碰撞过程。
唯象论的经典领域
1992, 41 (9): 1431-1435.
doi: 10.7498/aps.41.1431
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本文提出一种可以工作在软X射线区的用孤子激光抽运的新型自由电子激光器,利用孤立子激光的波型以及单粒子小信号分析方法,发现这种自由电子激光具有以下两个不同于以往电磁波振荡器自由电子激光的特点:(1)很小的“质量漂移效应”(mass-shift effect),这是由孤立子激光抽运的特征所决定;(2)具有一个附加的“频率调谐性”,即可展宽自由电子激光的频率调谐能力。对获得的小信号增益也进行了一些分析和讨论。
1992, 41 (9): 1436-1439.
doi: 10.7498/aps.41.1436
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本文使用阴离子基团理论计算了Na2SbF5晶体的倍频系数,得到d123=4.48×10-10esu,与实验值符合较好。计算结果表明,阴离子基团中孤对电子的存在有利于产生大的倍频效应。本文还分析了Na2SbF5晶体倍频系数小的原因:尽管(SbF5)2-基团存在孤对电子可以对晶体倍频系数有较大贡献,但孤对电子能级的相对位置对其倍频系数有不利影响,从而导致它的倍频系数d123较小。
1992, 41 (9): 1440-1447.
doi: 10.7498/aps.41.1440
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对多种掺杂的铌酸钾钠锶钡(KNSBN)单晶样品进行了二波耦合测量,着重研究了二波耦合中各样品的增益系数Γ与两光束入射夹角2θ的关系,以及Γ与光强I的关系。用光折变理论公式拟合Γ-2θ关系的实验结果,求得不同样品的有效光折变电荷密度、有效电光系数和电子-空穴对抗率等参数值。采用一种模型,推导出测定与光强有关的增益系数的解析表达式,并应用于Γ-I关系的实验结果分析。测量结果显示,一些掺杂的KNSBN晶体具有很大的Γ值(>15cm-1)。
1992, 41 (9): 1448-1451.
doi: 10.7498/aps.41.1448
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本文采用一个含有温度的简化点阵气模型,通过细胞自动机方法,模拟计算了服从于外部温度梯度的二维流体中的平衡与非平衡空间相关函数。数值结果表明,用本文方法所计算的结果与由涨落流体动力理论的预言在是性上是完全符合的。
凝聚物质：结构、热学和力学性质
1992, 41 (9): 1452-1457.
doi: 10.7498/aps.41.1452
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本文利用正电子湮没技术研究,Fe-V稀合金渗N后出现的V-N-空位复合结构。测定了这种复合结构的正电子湮没寿命值和估算了空位形成能。为解释Fe-V合金渗N后V的增强扩散机制提供实验依据。
1992, 41 (9): 1458-1462.
doi: 10.7498/aps.41.1458
摘要 +
本文利用离散变分法,集团模型和三维数值弛豫技术,研究了Fe-V-N稀合金中V-N-空位复合体的几何构型,正电子湮没特性和电子结构。根据正电子湮没寿命实验的结果和总能量极小原理,确定了V和N在V-N-空位复合体中的最佳占据位置。分析了V-N-空位复合体的成键特性和电荷转移情况。
1992, 41 (9): 1463-1473.
doi: 10.7498/aps.41.1463
摘要 +
根据现代关于晶间界面的研究可知,晶界和相界多具有二维周期结构。由此出发,采用Fourier级数展开的表示,在给定了界面结构,在数学上即是形式地给定了边界条件的情况下,求出了两个各向异性物相间相界附近的弹性场。并以Ni中扭转晶界为例,作了应力场的数值计算。本文的方法和方程对于研究各种类型的晶界和相界均普遍可用,为处理这类问题提供了一种有效的简捷手段。
1992, 41 (9): 1474-1481.
doi: 10.7498/aps.41.1474
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用离子注入技术制备Zn-Al扩散偶,在注入浓度小于溶解度的条件下,本文提出杂质原子在基体单相中扩散的理论模型。应用数值分析方法对这一模型求解,得到与实验相符的杂质原子扩散分布;利用离子注入产生的增强扩散现象,还求出沉积法难以得到的260—380℃温区内Zn原子在多晶Al中的扩散系数,弥补了传统方法的不足。
1992, 41 (9): 1482-1486.
doi: 10.7498/aps.41.1482
摘要 +
本文利用Miedema半经验模型计算了Pd,Pt,Ni,Ir,Rh,Co,Ti,Cr,V,Zr与GaAs反应的最终产物的形成焓,从而计算了这些反应以及最终产物中含As相的分解反应的自由能。结合对实验结果的分析得出:对于大部分上述金属与GaAs组成的体系,可以用反应自由能来评估最终产物的形成温度和含As的最终产物的稳定性。
1992, 41 (9): 1487-1492.
doi: 10.7498/aps.41.1487
摘要 +
采用X射线光电子能谱对Bi2Sr2CaCu2-xLixOy体系在真空中获得的清洁表面进行了研究。结果表明:Li的掺入对Bi和Sr的化学键性质几乎没有影响,而Ca,Cu,O的化学键性质有较大的变化,其结合能随着Li含量x的增加向高能方向移动。同时对真空中获得的清洁表面和普通表面样品O1s进行了比较,结果发现真空中获得的清洁样品O1s有一个峰(528.4eV),而普通表面样品O1s有两个峰(528.4eV)和(531eV),这表明O1s的高能峰是由污染产生的。
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
1992, 41 (9): 1493-1498.
doi: 10.7498/aps.41.1493
摘要 +
本文从理论上研究了N重方势垒结构的共振隧道效应,推导出透射系数及共振隧道条件的解析表达式,结果发现,由于多势垒结构(n≥3)量子阱间的耦合,共振能级不同于量子阱的本征值。此外,由透射系数表示式证实了多势垒结构电子透射谱在共振能级附近为Lorentzian型。所得结果对于分析透射系数随能量的变化关系,估计共振能级以及制造共振隧道器件都具有十分重要的意义。
1992, 41 (9): 1499-1503.
doi: 10.7498/aps.41.1499
摘要 +
本文采用变分法研究了量子隧道态-声子耦合系统的基态能量。发现:系统的基态可以用位移态及位移-压缩态这两种变分态描述,且随着耦合强度的增加,稳定的基态将由位移态向位移-压缩态转变。本文给出这种转变的相图。
1992, 41 (9): 1504-1509.
doi: 10.7498/aps.41.1504
摘要 +
对高品质单相多晶Bi2Sr2CaCu2O8+δ样品作真空或H2气氛中不同温度下的热处理。由X射线结构分析,其正常态和超导态性质(特别是载流子浓度)的系统测量结果表明:Bi2Sr2CaCu208+δ样品在H2气氛中热处理,其氧的释放可分为两个阶段:一是Bi-O层之间的过量氧原子的逸出,降低系统的载流子浓度,从而调节Tc;二是CuO2面内氧原子的迁移,产生氧空位,使CuO2面内Cu2+的短程二维反铁磁(2D-AFM)有序背景遭到破坏。可以认为:以往文献中报道的Bi2Sr2CaCu2O8+δ超导体的吸氢效应导致Tc的变化,很可能主要的并不是氢原子的电子掺杂行为,而是与吸氢过程中氧含量的变化相联系。
1992, 41 (9): 1510-1516.
doi: 10.7498/aps.41.1510
摘要 +
本文报道,通过对Y1-xCaxBa2Cu3-xMxO7-δ(M=Fe,Ni)体系样品的晶体结构、氧含量、正常态电阻率与温度的关系,以及超导转变温度等测量,并与YBa2Cu3-xMxO7-δ(M=Fe,Ni)体系进行比较,发现Y1-xCaxBa2Cu3-xFexO7-δ体系的Tc显著地高于相应x值的YBa2Cu3-xFexO7-δ体系,而Y1-xCaxBa2Cu3-xNixO7-δ体系则相反,Tc低于仅Ni替代的体系,表明Ca和Fe同时替代时两者引起的载流子浓度(nH)变化相互补偿,抑制了仅Fe替代时引起的nH和Tc急剧下降;而作Ca和Ni同时替代时主要的不是两者引起载流子浓度变化的相互补偿,Ca和Ni替代效应之间的关联较弱。作者认为,对Y1-xCaxBa2Cu3-xFexO7-δ体系属于CuO2平面外的元素替代,这时载流子浓度是决定Tc的主要因素;而对Y1-xCaxBa2Cu3-xNixO7-δ体系,由于Ni2+离子主要占据Cu(Ⅱ)位,它导致磁拆对效应,Ni2+离子的拆对效应是引起Tc下降的直接原因。
1992, 41 (9): 1517-1522.
doi: 10.7498/aps.41.1517
摘要 +
用局域密度泛函线性丸盒轨道原子球近似(LDF-LMTO-ASA)超元胞法计算(Ba1-xKx)BiO3特定组分x的电子结构,其中x=0.0,0.5,1.0三种组分由扩大1倍的元胞计算;x=0.25和0.75两种组分由扩大4倍的元胞计算,所得能带参数总态密度TDOS(EF)、分波态密度PDOS(EF)以及自洽晶体势Vt(r),结合由实验测定的ΘD≈210K,按McMillan强耦合公式以及Gaspari-Gyorffy近似,分别计算各原子的Hopfield常数ηt,电声子耦合常数λ以及超导转变温度Tc随组分x的变化。计算结果λ≈1而Tc最大约10K,且随x变化缓慢。与实验结果对比似乎暗示,在(Ba1-xKx)BiO3中除电声子机制外,随组分变化的复杂结构相变亦将起重要的作用。
1992, 41 (9): 1523-1530.
doi: 10.7498/aps.41.1523
摘要 +
用线性丸盒轨道原子球近似(LMTO-ASA)超元胞法计算(Ba1-xKx)BiO3立方超导相x=0.25与x=0.5的电子结构,作为对照同时计算立方结构x=0.75的电子结构。计算结果表明,用超元胞法可以得到比“刚带近似”较精确的电子结构参数。给出Fermi面上的能带参数随组分的变化趋势。讨论了不等价的氧原子与周围金属原子价轨道的杂化特征。
1992, 41 (9): 1531-1536.
doi: 10.7498/aps.41.1531
摘要 +
本文研究了Pr0.2Yb0.8-xLaxBa2Cu3O7-δ体系的晶体结构,超导电性和磁性。结果表明,在Pr含量不变的条件下,超导转变温度随稀土离子半径增大而降低,当x≈0.65时,Tc=0;电子比热和费密能级上的态密度也随稀土离子半径增大而降低。并讨论了稀土离子半径与杂化的关系。
1992, 41 (9): 1537-1541.
doi: 10.7498/aps.41.1537
摘要 +
本文报道了镍超微颗粒宏观磁性的测量结果,分析了表面包覆的氧化层对表面和/或界面磁性的影响。结果表明,表面和/或界面有较强的有效各向异性,在低温,强场下对磁性另有些贡献。
1992, 41 (9): 1542-1546.
doi: 10.7498/aps.41.1542
摘要 +
本文研究了多种卤族元素对表面增强Raman光谱(SERS)信号的影响,给出SERS强度随不同卤离子浓度的变化关系及Raman特征峰强度反转现象,并对其机理进行了初步的分析。
1992, 41 (9): 1547-1553.
doi: 10.7498/aps.41.1547
摘要 +
本文用基于两体碰撞的蒙特-卡罗方法研究α粒子轰击固体靶的位移原子深度分布,并分析了位移原子深度分布与固体中能量沉积的关系。文中给出入射α粒子能量、入射角及靶材料的改变对位移原子深度分布的影响。结果表明,位移原子数与轰击离子在靶中的弹性能量损失密切相关。聚变α粒子在SiC中产生的位移损伤远小于它在不锈钢材料中的位移损伤。
1992, 41 (9): 1554-1559.
doi: 10.7498/aps.41.1554
摘要 +
用捕获膜技术和卢瑟福背散射(RBS)分析,测定Al-Sn多相合金在30keV Ar+离子轰击时Al和Sn的溅射原子角分布。溅射后的样品用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,并用电子微探针分析仪(EPMA)对轰击样品(靶点)和未轰击样品作成分分析。结果表明,Al的溅射原子角分布近于cosine形状,而Sn却是over-cosine型角分布。本文给出一个按不同表面形貌特征划分的各元素富集区i进行叠加的产额表达式,Y(θ)=∑Yi(θ),解释了实验结果。
