Vol. 51, No. 10 (2002)
2002年05月20日
总论
2002, 51 (10): 2177-2182.
doi: 10.7498/aps.51.2177
摘要 +
讨论了Gardner原始文献未论述的谱相关的数学起源与物理功能问题.指出谱相关的物理功能为一个广义2倍频与自混频器.讨论了信号谱相关的优势与局限.给出了Gardner原始文献所遗漏的循环频率α截面的谱相关表示.给出了无线电信号谱相关物理功能的计算实例
2002, 51 (10): 2183-2185.
doi: 10.7498/aps.51.2183
摘要 +
研究非保守力学系统Nielsen方程的形式不变性.给出非保守力学系统Nielsen方程的形式不变性的定义和判据,研究形式不变性和Noether对称性的关系,并举例说明结果的应用
2002, 51 (10): 2186-2190.
doi: 10.7498/aps.51.2186
摘要 +
利用微分方程在无限小变换群下的不变性,研究一类非完整奇异系统的Lie对称性.给出Lie对称性的确定方程、限制方程、附加限制方程和结构方程,并给出守恒量的形式
2002, 51 (10): 2191-2196.
doi: 10.7498/aps.51.2191
摘要 +
在非相对论性原理下建立了二端面弹性转轴的相似动力学方程.使弹性转轴的动力学方程与地面坐标下的动力学方程相似,为相似工程学和计量、测控仪器的相似标定提供理论依据及方法
2002, 51 (10): 2197-2201.
doi: 10.7498/aps.51.2197
摘要 +
利用一类耦合Riccati方程组的某些特解构造了非线性耦合SchrdingerKdV方程组一批精确解析解,获得了该方程组若干形式一般的精确解及两组新的孤波解
2002, 51 (10): 2202-2204.
doi: 10.7498/aps.51.2202
摘要 +
基于Einstein相对论,给出了运动边界的电磁场边界条件,指出了以往运动边界条件存在的问题
2002, 51 (10): 2205-2210.
doi: 10.7498/aps.51.2205
摘要 +
基于Takens的相空间延迟坐标重构,研究了用于混沌信号预测的三阶Volterra滤波器的一种乘积耦合近似实现结构,并应用于典型的低维混沌时间序列和具有高维混沌特性的EEG信号的预测.数值研究表明:这种滤波器结构对于低维混沌时间序列的预测精度可以比二阶Volterra滤波器提高103倍,而且能够较好地对一些具有高维混沌特性的EEG信号进行预测
2002, 51 (10): 2211-2215.
doi: 10.7498/aps.51.2211
摘要 +
基于自适应逆控制原理,在扰动存在的情况下,对混沌系统的同步问题进行了研究.研究表明本方法能有效地克服干扰对同步所造成的破坏,实现良好的同步效果.最后,利用Arneodo系统进行了仿真.仿真结果证明了所给方法的有效性
2002, 51 (10): 2216-2220.
doi: 10.7498/aps.51.2216
摘要 +
从混沌反控制定义的本质出发,利用传统的控制方法,研究了连续时间稳定线性系统的混沌反控制问题.通过巧妙地引入跟踪控制,成功地实现了连续时间稳定线性系统的混沌化.该方法无需计算系统的Lyapunov指数,大大降低了混沌反控制的计算量,从而在实际中也更易于应用
原子和分子物理学
2002, 51 (10): 2221-2224.
doi: 10.7498/aps.51.2221
摘要 +
在流动系统中,用半导体阵列激光器在低磁场下抽运Cs原子,由自旋交换碰撞产生极化的129Xe气体,在SY80M核磁共振谱仪中,冻成固体和液体后的极化度分别为216%和145%,和相同条件下未光泵的129Xe极化度相比,分别增强6000和5000倍.为将激光增强固体和液体129Xe用于量子计算提供了基础和可能.并对输运和相变过程中极化损失作了讨论
2002, 51 (10): 2225-2228.
doi: 10.7498/aps.51.2225
摘要 +
在库仑程函近似框架下,引进实参量积分,将能壳上跃迁矩阵元分为靶的结构因子和弹的扭曲因子,导出了非分波扭曲因子的主项表达式和结构因子解析表达式,分析了扭曲因子对电子与类氢离子的非弹性散射角分布的影响
2002, 51 (10): 2229-2232.
doi: 10.7498/aps.51.2229
摘要 +
运用经典哈密顿代数方法,结合单摆的运动特点表示两个化学键之间的振动耦合.对水分子高激发态下两个氧氢键(O—H)伸缩振动动力学的研究结果表明,靠近分界线的中间能级的相空间中较易出现混沌轨道,而较高或较低能级的相空间中则具有比较规则的周期运动
唯象论的经典领域
2002, 51 (10): 2233-2238.
doi: 10.7498/aps.51.2233
摘要 +
在没有直流磁场和存在直流磁场两种情况下,对悬浮于高频磁场的导电球在旋转扰动情况下的稳定性进行了理论分析.悬浮感应器电流的无量纲角频率为ω-.在不存在直流稳定磁场的固态球悬浮情况下,存在一个临界无量纲角频率ω-c.当ω-ω-c,球形悬浮试样对于旋转干扰是不稳定的.在直流稳定磁场的固态球悬浮情况下,存在一个无量纲角频率下限ω-c,1和上限ω-c,2.当ω-ω-c,2,球形悬浮试样对于旋转干扰是稳定的;当ω-c,1<ω-<ω-c,2,球形
2002, 51 (10): 2239-2244.
doi: 10.7498/aps.51.2239
摘要 +
给出了一层有下垫反射面的非球形粒子散射的标量辐射传输方程一、二阶迭代解,推导了相函数各阶Legendre展开系数与随机小椭球粒子相函数的对应关系,提出了一层随机小椭球粒子介电常数和单位面积粒子数的迭代反演方法.通过两次各方位角上双站散射测量,反演随机小椭球粒子的介电常数和单位面积粒子数.本方法比现有文献的一些反演方法易于实现,可应用于颗粒性复合材料介电与结构特性以及地表背景参数的反演研究
2002, 51 (10): 2245-2244.
doi: 10.7498/aps.51.2245
摘要 +
考虑JaynesCummings模型中与光场相互作用的原子为超冷原子,讨论了原子质心运动的量子效应对光场两正交分量量子噪声压缩的影响,结果表明,在JaynesCummings模型中,原子质心运动的量子效应增加光场两正交分量的量子噪声,使其压缩效应消失
2002, 51 (10): 2249-2248.
doi: 10.7498/aps.51.2249
摘要 +
运用密度算符间的距离研究了附加克尔介质依赖强度耦合JaynesCummings模型中原子、场及整个量子系统态的演化规律.在与附加克尔介质单光子JaynesCummings模型相比较的基础上,详细讨论了克尔介质非线性相互作用及初始相干光场的强弱对该模型动力学行为的影响
2002, 51 (10): 2256-2255.
doi: 10.7498/aps.51.2256
摘要 +
采用升降算符方法研究了同调谐振子(包括一维谐振子)定态薛定谔方程的严格解,详细讨论了谐振子参量不同取值范围形成不同基态能量的关系.对于有关文献的一些欠完善的提法给予了分析和澄清
2002, 51 (10): 2261-2260.
doi: 10.7498/aps.51.2261
摘要 +
基于位相失配三倍频(Δk≠0)转换,构建了产生高阶非线性相移的χ(2)级联非线性过程.此过程不涉及三阶等其他非线性效应,仅表现为纯的五阶非线性,所感应的非线性相移正比于I2.进一步的数值计算研究表明χ(2)级联五阶非线性相移不仅符号可控,而且具有丰富的饱和特性,其量值远高于χ(2)级联三阶非线性相移
2002, 51 (10): 2266-2265.
doi: 10.7498/aps.51.2266
摘要 +
在KNSBN∶Ce晶体中,利用二波耦合作用,在单一光束无法获得相位共轭光的条件下,实现了“猫”式互抽运相位共轭光输出,获得较高的共轭光反射率.实验结果表明,晶体的二波耦合作用可以使晶体的自抽运相位共轭光的阈值光强降低、入射光的入射角范围增大、响应时间缩短
2002, 51 (10): 2270-2275.
doi: 10.7498/aps.51.2270
摘要 +
在进行全光准稳态空间孤子的实验中,发现在相同光强条件下,利用不同波长的光作为信号光束,准稳态孤子存在的时间不相同.一般来说,波长较长的光束形成准稳态孤子的时间区间较长.特殊的,当波长大至一定程度时,将形成稳态的空间孤子,这完全不同于以往所观察到的准稳态孤子
2002, 51 (10): 2276-2280.
doi: 10.7498/aps.51.2276
摘要 +
利用传输矩阵方法,从理论上研究了金属插层对由SiSiO2组成的一维光子晶体中光传输特性的影响.结果表明:由(SiSiO2)n组成的一维光子晶体,考虑到材料的实际吸收及折射率随波长发生变化的情况,当n≥9时,该体系出现全反射带(光子带隙),在(SiSiO2)n光子晶体中的SiO2层的中间插入金属银层,构成(SiSiO2AgSiO2)n金属型一维光子晶体,光子带隙的宽度明显加宽,且在该带隙中s光和p光在0—60°入射角下均具有较低损耗,利用这一特性,可以制作出宽带反射镜
2002, 51 (10): 2281-2285.
doi: 10.7498/aps.51.2281
摘要 +
利用BBO晶体在400nm的抽运光与信号光夹角为37°时,可同时在可见光范围内很宽的光谱范围里实现相位匹配的特点,实现了在可见光范围内具有极宽输出光谱宽度的飞秒光学参量放大器(OPA)的稳定运转,其输出脉冲能量大于15μJ,转换效率超过15%.并且在仅采用啁啾镜作为脉冲压缩器的情况下,获得了输出脉冲宽度为135fs的极窄光脉冲,其脉冲宽度压缩比高达22倍
2002, 51 (10): 2286-2290.
doi: 10.7498/aps.51.2286
摘要 +
在原子蒸气激光同位素分离工程(AVLIS)中,金属受电子束的加热而熔化,并向真空蒸发,蒸气原子通过电子束的过程中,可能与电子发生非弹性碰撞,被激发到高能级.在膨胀的过程中,高能级的原子通过与原子的非弹性碰撞消激发,将原子内的电子能量转换为蒸气的平动能.为了分析电子束与原子作用对蒸气的密度、速度和温度等物理特性的影响,采样直接模拟蒙特卡罗法(DSMC)模拟钆原子蒸发过程.模拟结果表明,电子束与原子的作用使得原子蒸气的速度增加,密度减小,温度升高
流体、等离子体和放电
2002, 51 (10): 2291-2295.
doi: 10.7498/aps.51.2291
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在模式耦合理论的基础上,采用传统的波导轴线常弯曲和改进的波导轴线正弦弯曲方法,对TE01—TM11模式变换器的几何结构进行优化分析,得到了最优几何参量.以波导轴线正弦弯曲结构设计的8mm高功率圆波导TE01—TM11模式变换器的转换效率达到99%,带宽超过32%.同时还研究了蛇形线圆波导TE01—TE11模式变换器
2002, 51 (10): 2296-2301.
doi: 10.7498/aps.51.2296
摘要 +
采用水作为电极,对大气压介质阻挡放电中的自组织斑图结构进行了研究,观测到了规则的斑图结构(包括准六边形斑图和条带状斑图)和不规则的斑图结构.实验发现斑图中放电丝的密度随着电介质层厚度的增加及放电气隙宽度变大而减小,而随外加电压及频率增大而增大.采用空间相关函数的方法分析了准六边形斑图结构中的放电丝分布与驱动电源电压的关系
凝聚物质：结构、热学和力学性质
2002, 51 (10): 2302-2307.
doi: 10.7498/aps.51.2302
摘要 +
用EXAFS和XANES技术研究了高温固相反应法合成尖晶石结构的LiMn2O4中Mn原子的局域结构受到焙烧温度的影响.XANES结果表明,B1峰和B2峰强度分别与Mn3+,Mn4+的含量高低相关,焙烧温度愈高,B1峰的强度愈大.EXAFS给出的结构参数结果进一步表明,LiMn2O4(673K)的Mn-O第一配位和MnMn第二配位的无序度σ1(0.0059nm)和σ2(0.0092nm)分别小于及大于LiMn2O4(973K)的σ1(0.0066nm)和σ2(0.0081nm),LiMn2O4(1073K)
2002, 51 (10): 2308-2314.
doi: 10.7498/aps.51.2308
摘要 +
基于EAM镶嵌原子势函数,采用分子动力学模拟了零温下纳米多晶铜的微观结构.首先用Voronoi几何方法构造了5个纳米多晶铜数值模型,在300K弛豫50ps并退火至0K.然后分析零温下弛豫模型的径向分布函数、原子能量、配位数、原子Voronoi体积、以及本征应力分布
2002, 51 (10): 2315-2319.
doi: 10.7498/aps.51.2315
摘要 +
给出了浮栅ROM器件在钴源和北京同步辐射装置(BSRF)3W1白光束线辐照的实验结果;比较了两种辐照的实验结果及其损伤异同性.通过实验在线测得位错误数随总剂量的变化,给出相同累积剂量时x射线辐照和γ射线辐照的总剂量效应损伤等效关系.获得了浮栅ROM器件x射线剂量增强因子.这些结果对器件抗x射线辐射加固技术研究有重要价值
2002, 51 (10): 2320-2324.
doi: 10.7498/aps.51.2320
摘要 +
对从同一磁体上切取的取向方向不同的三组烧结Sm2Co17试样的抗弯强度进行测定,对其抗弯断口进行宏观观察和扫描电镜观察.对烧结Sm2Co17型永磁材料的力学性能和断裂行为的各向异性进行了研究.研究结果表明:烧结Sm2Co17型永磁材料的抗弯强度和断裂行为具有明显的各向异性,烧结Sm2Co17型永磁材料断裂的微观机制为解理断裂,材料易于沿密排面(0001)面或沿与密排面的夹角大约为60°的晶面解理断裂
2002, 51 (10): 2325-2328.
doi: 10.7498/aps.51.2325
摘要 +
利用同步辐射角分辨光电子能谱和俄歇电子能谱研究了CoCu(111)分子束外延薄膜在生长和退火过程中的电子结构.实验发现:随着Co膜厚度的增加,Cu的sdz2杂化带能级位移相应增大,证实了界面间发生了互混;退火过程中存在表面扩散,而非通过界面的体扩散.并把这两种不同过程的扩散的内在动力归结为Co的表面自由能显著大于Cu的表面自由能
2002, 51 (10): 2329-2334.
doi: 10.7498/aps.51.2329
摘要 +
利用分子动力学模拟方法详细研究了低能Pt原子与Pt(111)表面的相互作用所导致的表面吸附原子、溅射原子、表面空位的产生及分布规律,给出了表面吸附原子产额、溅射原子产额和表面空位产额随入射Pt原子能量的变化关系.模拟结果显示:溅射产额、表面吸附原子产额和表面空位产额随入射原子的能量的增加而增加,溅射原子、表面吸附原子的分布花样呈3度旋转对称性质;当入射粒子能量高于溅射阈值时,表面吸附原子主要是基体最表面原子的贡献,入射粒子直接成为表面吸附原子的概率很小.其主要原因是:当入射粒子能量高于溅射能量阈值时,入射
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
2002, 51 (10): 2335-2339.
doi: 10.7498/aps.51.2335
摘要 +
研究了外电场、碳纳米管自身线度、尤其管的阵列密度对碳纳米管的场发射性能的影响,从理论上深入探索碳纳米管阵列的电场增强因子并提出改善其场发射电子性能的有效途径.研究结果表明,碳纳米管阵列的电场增强因子的数量级一般为102—103,并对任何长径比的碳纳米管阵列,都对应着一个最佳阵列密度,当碳纳米管阵列密度取此最佳密度值时,其电场增强因子明显提高.这里的理论研究对弄清碳纳米管的场发射机理及实验合成高发射性能的碳纳米管阵列有一定的意义
2002, 51 (10): 2340-2343.
doi: 10.7498/aps.51.2340
摘要 +
用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)生长了200nm的SiGe薄膜,然后将C离子注入SiGe层,经两步热退火处理制备了Si1-x-yGexCy三元合金半导体薄膜.应用卢瑟福背散射(RBS),傅里叶变换红外光谱(FTIR)和高分辨率x射线衍射(HRXRD)研究了薄膜的结构和外延特性.发现C原子基本处于替代位置,C原子的掺入缓解了SiGe层的压应变
2002, 51 (10): 2344-2348.
doi: 10.7498/aps.51.2344
摘要 +
报告了用全带MonteCarlo方法模拟纤锌矿相GaN和ZnO材料电子输运特性的结果.模拟所用的能带结构数据是用经验赝势法算得的.通过模拟得到了两种材料的平均漂移速度和平均能量与电场强度关系曲线,求得了电子迁移率.并且将两种材料的结果以及文献报道的GaAs的模拟结果进行了比较
2002, 51 (10): 2349-2354.
doi: 10.7498/aps.51.2349
摘要 +
从第一性原理出发利用密度泛函理论计算了共扼分子2氨基5硝基1,4二乙炔基4′苯硫醇基苯(2amino5nitro1,4diethyny4′benzenethiolbenzene)的电子结构,并利用前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该分子与金表面的相互作用能常数.然后,利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏安特性.计算结果表明,分子通过硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上,形成以共价键为主的混合键,从而为电子的转移提供了通道.当外加偏压很低时,分子线的电流存在禁区,禁区的宽度约08eV.
2002, 51 (10): 2355-2361.
doi: 10.7498/aps.51.2355
摘要 +
建立在对基于Gor’kov方法而导出的微观GinzburgLandau方程的分析揭示了高温超导体YBa2Cu3O7配对态对称性和磁通涡旋格子结构.分析指出,存在一个格子转变温度T,当温度高于T时,超导基态显示dx2-y2波对称性特征;低于该温度s波沟道幅值成为可观的量级;超导基态为混合s-dx2-y2态.对应单分量波函数磁通涡旋格子为三角的结构;而稳定的斜格子反映出混合波特征.s与d沟道间耦合约束了磁场下dx2-x2波对称性自由度,而对高温超导反常输运行为如上临界磁场温度曲线上翘现象所负责
2002, 51 (10): 2362-2368.
doi: 10.7498/aps.51.2362
摘要 +
采用MonteCarlo方法对由异类自旋组成混合Heisenberg自旋体系进行了数值计算,以模拟和预测基于交换耦合模型纳米双相(硬磁软磁)磁性体系的磁性.区别于以往所报道的那些直接针对硬磁NdFeB与软磁纳米αFe复合磁体的微磁学计算工作,着眼于符合Heisenberg模型的两类完全不同的原子自旋集团(硬磁自旋和软磁自旋)之间的直接交换耦合作用,模拟计算了由这两类自旋组成的复合自旋体系的内禀矫顽力Hc、剩余磁化强度Mr、最大磁能级(M×H)max等宏观磁性参量随软磁自旋集团的尺度和体积百分比、两类自旋集
2002, 51 (10): 2369-2374.
doi: 10.7498/aps.51.2369
摘要 +
对入射光沿Ce:BaTiO3晶体-c轴入射产生的两个各向异性散射光锥进行了报道.给出了圆环Ⅰ应满足的波矢匹配图,而且入射面内圆环Ⅰ的外部衍射角的实验值跟理论值基本一致.通过对光路的观察,对圆环Ⅱ进行了解释,分析同实验观测一致.实验结果表明:Ce的掺入使BaTiO3晶体的光折变性能得到了改善
2002, 51 (10): 2375-2379.
doi: 10.7498/aps.51.2375
摘要 +
测量了Er:NaY(WO4)2晶体的吸收光谱、激发光谱、发射光谱以及上转换发光,并对测量的结果进行了详细分析,得出了Er:NaY(WO4)2晶体的光学特性.解释了离子间的能级跃迁过程
2002, 51 (10): 2380-2385.
doi: 10.7498/aps.51.2380
摘要 +
建立了在单层有机发光二极管中电场强度不太大(E≤104Vcm)的情况下,载流子注入、传输和复合的理论模型.通过求解非线性Painleve方程得出了电场强度随坐标变化的解析函数关系式以及电流密度随电压变化关系,给出了电流密度以及器件的复合效率在不同的载流子迁移率情况下随电压变化关系图像.结果表明,复合效率受载流子迁移率影响较大,在器件中多数载流子应具有较低的迁移率,而少数载流子应具有较高的迁移率,这样有利于载流子的注入和传输,从而可提高发光效率.并且得出当空穴迁移率大于电子迁移率时,复合区域偏向阴极,反之亦
物理学交叉学科及有关科学技术领域
2002, 51 (10): 2386-2392.
doi: 10.7498/aps.51.2386
摘要 +
利用二维分子动力学程序,结合类紧束缚杂化多体势,研究冲击载荷下金属表面包含沟槽型缺陷的微喷射动力学过程.在产生微喷射以后,结果表明材料内部传播着两种波系:反射稀疏波和二次加载压缩波,其中,反射稀疏波波面与沟槽形状相似,而二次压缩波波面随沟槽夹角的变化而变化;并形成了两个压强区:负压区和正压区,负压区的存在表明材料中可能产生微损伤.同时,统计结果表明微喷射体的速度随沟槽半角增加而增加的趋势,微喷射体的粒子数随沟槽半角增大而减少的趋势,当沟槽半角大于60°,微喷射效应消失.以上计算结果可以定性说明射流是沟槽型
2002, 51 (10): 2393-2398.
doi: 10.7498/aps.51.2393
摘要 +
给出了真实头模型下多电流偶极子定位的通用公式,并对多种源的情况进行了计算机模拟,逆问题的求解采用全局优化与局域优化相结合的优化方法,在较强的噪声背景下得到了较好的定位结果.其中,在偶极子源较少时,采用了球对称导体模型与真实头模型相结合的混合模型,进一步提高了求解速度
2002, 51 (10): 2407-2410.
doi: 10.7498/aps.51.2407
摘要 +
对经中子辐照的直拉硅中的本征吸除效应进行了研究.结果表明:经中子辐照后,直拉硅片经一步短时退火就可以在硅片表面形成完整的清洁区.清洁区宽度受辐照剂量和退火温度所控制,清洁区一旦形成,就不随退火时间变化.大量的缺陷在中子辐照时产生,并同硅中氧相互作用,加速了硅片体内氧的沉淀,是快速形成本征吸除效果的主要因素,从而把热历史的影响降到次要地位
地球物理学、天文学和天体物理学
2002, 51 (10): 2399-2406.
doi: 10.7498/aps.51.2399
摘要 +
采用薄层模型brickwall方法,计算出了直线加速动态黑洞视界面上Dirac场的熵以及Rindler视界面上Dirac场的熵密度,通过适当选择时间依赖的截断因子ε和薄层厚度δ,仍可得出熵与面积成正比的结论
