Vol. 51, No. 6 (2002)
2002年03月20日
总论
2002, 51 (6): 1153-1155.
doi: 10.7498/aps.51.1153
摘要 +
RFO加速结构是一种非常巧妙的低能强流加速结构,但是它存在能量上限问题.而杆型SFRFQ加速结构是一种改进的无反场的SFRFQ结构.对分离作用杆型RFQ加速结构在能量增益和横向稳定性两个方面进行了研究,最后还和光阑型SFRFQ结构进行了一些简单的比较
2002, 51 (6): 1156-1158.
doi: 10.7498/aps.51.1156
摘要 +
建立d’AlembertLagrange原理的PoincarChetaev形式,给出原理在无限小变换下的变形形式,由此得到广义Noether等式以及守恒量的形式.举例说明结果的应用.
2002, 51 (6): 1159-1162.
doi: 10.7498/aps.51.1159
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针对文献[18]提出的求解非线性波动方程孤波解的双曲函数方法和文献[19]的分析和改进,给出一个注记.并进一步讨论了它的应用.表明这种方法确实是一种简单而实用的方法.
2002, 51 (6): 1163-1166.
doi: 10.7498/aps.51.1163
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非谐振势V(x)=λx4有着广泛的应用,对其能谱的研究有着重要的意义.采用超对称量子力学和变分法,求解含有非谐振势系统的能谱
2002, 51 (6): 1167-1170.
doi: 10.7498/aps.51.1167
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避开求解黑洞背景下波动方程的困难,应用量子统计方法,直接求解轴对称KerrNewman黑洞背景下Bose场和Fermi场的配分函数.然后利用改进的brickwall方法膜模型,计算黑洞背景下Bose场和Fermi场的熵.得到黑洞熵与视界面积成正比的结论.在所得结论中不存在对数发散项与舍去项,也不存在黑洞视界外标量场或Dirac场为什么是黑洞熵疑难,并且给出粒子的自旋简并度对黑洞熵的影响.为研究各种复杂黑洞熵提供了简捷的途径.
2002, 51 (6): 1171-1174.
doi: 10.7498/aps.51.1171
摘要 +
探讨了推广EZ模型的可能性,并给出了相应的模型中人群大小分布函数的形式解.研究表明金融市场中不同大小的人群数目的交易人的数目在重新标度后将具有最广泛的普适性行为
2002, 51 (6): 1175-1180.
doi: 10.7498/aps.51.1175
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提出了一种描述计算机互联网络数据包传输的简单元胞自动机模型,并研究了沿着网络固定路径中路由节点数据包队列长度和传输时间的统计特性.计算机仿真结果表明,根据数据包输入速率和路由节点平均最大传输速率的不同,系统存在自由流和拥塞两种相态.在自由流状态,路由节点数据包排队长度和传输时间都呈现幂律特性;在拥塞状态,路由节点数据包排队长度呈现白噪声特征,而传输时间在低频段为幂律、高频段为白噪声特征.仿真结果和已有文献和经验数据得到的结论一致.
2002, 51 (6): 1181-1185.
doi: 10.7498/aps.51.1181
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运用Wang推导建立了描述ENSO事件的海气振荡子的随机动力学模式,进一步证明必含有惟一的一个极限环解,这一极限环是一个稳定的吸引子,它代表了一个内在的耦合系统的年际振荡子.
2002, 51 (6): 1186-1192.
doi: 10.7498/aps.51.1186
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关联维数是描述动力系统混沌的重要参数.在仿真计算的基础上,发现尽管小尺度小波变换时,奇异吸引子的整体形状发生了改变,但小波变换模数的关联维数与动力系统本身是一致的.同时仿真计算还表明,随尺度的增加,关联积分与距离的标度关系逐渐变差,但在一定范围内仍可较准确地计算出关联维数.
2002, 51 (6): 1193-1197.
doi: 10.7498/aps.51.1193
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研究了Chua混沌系统的稳定控制问题.采用模糊动态模型逼近非线性混沌系统,将非线性混沌系统模糊化为局部线性模型.用Lyapunov稳定性理论设计出,确保模糊动态模型全局渐近稳定的控制器.再用线性矩阵不等式的凸优化方法求出模糊控制器的参数.仿真验证了方案的有效性.模糊控制器简单,规则少.
2002, 51 (6): 1198-1202.
doi: 10.7498/aps.51.1198
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提出了一个新颖的蔡氏对偶混沌电路,并进行了深入的理论研究和计算机仿真分析.得出了几点结论:1)此混沌电路元器件少,且与蔡氏混沌电路结构完全对偶.2)在确定的元器件参数条件下,电路出现双涡卷奇怪吸引子和丰富的混沌动力学行为.
2002, 51 (6): 1203-1207.
doi: 10.7498/aps.51.1203
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用原子力显微镜(AFM)研究了1,2二油酸甘油3磷酸1甘油(DOPG)脂质体胞囊的形态和脂双层膜结构.报道了AFM探针与吸附在氧化硅膜上脂质体的相互作用结果.实验结果表明,在液晶态的DOPG中,AFM图像是一些球形或椭球形颗粒.这些球形或椭球形颗粒与液晶态的DOPG脂质体的结构特性有关.当AFM的探针与脂质体表面相互作用力超过某临界值时,脂质体胞囊破裂,变成脂双层结构.从图上可以看到,第二层的DOPG膜吸附在第一层上,膜的厚度约为5nm.
基本粒子物理学与场
2002, 51 (6): 1214-1220.
doi: 10.7498/aps.51.1214
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结合HERA有关核子结构函数与其斜率的实验数据,讨论了在量子色动力学演化方程中存在高扭度重组效应的可能性.
原子和分子物理学
2002, 51 (6): 1221-1226.
doi: 10.7498/aps.51.1221
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用HF,MP2及BLYP从头算方法,在6—31G基组水平上,优化了聚苯乙烯单体基态的平衡几何构型.主要用BLYP6—31方法研究了氘、氚代聚苯乙烯单体(DPS,PST)的正则振动频率、红外光谱强度、C—D键键能,并对正则振动模式进行了简单分析,同时研究了DPS,PST单体中温度、压强与熵的关系.
2002, 51 (6): 1227-1232.
doi: 10.7498/aps.51.1227
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应用半经典理论建立了一个简化模型,对157Gd原子在激光作用下17795267cm-1(9D3)←→532977cm-1(9D4)的能级跃迁进行计算并给出了计算结果,提出相应的理论解释,分析了超精细结构对激光与二能级原子相互作用的影响
2002, 51 (6): 1233-1238.
doi: 10.7498/aps.51.1233
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LD抽运共掺Er,Yb玻璃激光器中的跃迁过程较复杂,针对双掺离子之间的能量传递和Er3+的多种跃迁过程,给出了详细的准三能级系统的速率方程,在合理简化后进行了数值分析,分析了Er3+掺杂浓度和介质长度、抽运光斑、输出镜透过率、谐振腔长、抽运光的椭圆度等因素对激光阈值及斜率效率的影响.
2002, 51 (6): 1239-1243.
doi: 10.7498/aps.51.1239
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硫氢官能团可以很强地吸附于金表面上,从而可作为连接体用于纳米电子学中的分子器件.从第一性原理出发利用密度泛函理论研究了4,4′二巯基联苯分子和金表面的相互作用,并利用了前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数.计算结果表明,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键,此时一些分子轨道扩展于金原子和有机分子中,这些轨道为分子结中电子的输运提供了通道,从而可使分子线的电导呈现出欧姆特性.而其他分子轨道具有局域性,此时电子的输运只能通过隧道效应来实现.
唯象论的经典领域
2002, 51 (6): 1244-1250.
doi: 10.7498/aps.51.1244
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分别对游离态的氘氘核系统,磁阱位形下的氘等离子体,共有电子对约束的氘氘核系统,以及在晶格强力约束下实现了高密度积累的氘氘核系统中氘核间库仑相互作用的位能曲线进行了讨论,并以此为基础在一维方势垒近似下研究了在上述几种约束模式下氘核对氘核的势垒贯穿,以及因此而引起的核反应率随相关参数的变化情况.研究表明,冷聚变在物理上是说得通的,但聚变率太低,看不出有任何现实意义.
2002, 51 (6): 1251-1255.
doi: 10.7498/aps.51.1251
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在实验上,对三种不同长度的石英光纤进行了高温高压扩氮制成了光纤氮拉曼增益介质,给出了测试SRS光谱的实验装置、光谱及传输模式照片.在理论上和实验上讨论了阈值条件和谱线宽度与抽运光功率之间的关系,实验结果和理论计算基本符合.同时,在实验上还观测到微弱的氮分子和石英分子间的耦合模式.
2002, 51 (6): 1256-1261.
doi: 10.7498/aps.51.1256
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文中对散射波自洽增长的时间响应进行了数值模拟计算,研究了离子密度、电子注入射能量对电磁散射波的功率、频率以及工作效率的非线性影响
2002, 51 (6): 1262-1267.
doi: 10.7498/aps.51.1262
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激光二极管抽运的YAPKTP内腔倍频单频激光器及其抽运的半整块非简并光学参量振荡腔(NOPO)被固定在一体的殷钢底座上构成了全固化多功能光压缩器———Squeezer.通过控制不同的工作条件,在此装置上可以产生多种类型压缩光:阈值以上产生约6dB(74%)量子相关孪生光束;在阈值以下,通过注入信号光参量缩小过程产生21dB明亮正交振幅压缩光;将参量放大器出射的两个频率简并偏振垂直的孪生光束分开,获得振幅反关联位相正关联明亮EPR源.
2002, 51 (6): 1268-1271.
doi: 10.7498/aps.51.1268
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采用分步傅里叶法对飞秒激光在BBO晶体中倍频过程的效率进行了数值计算,分析表明这种方法既避免了其他数学方法的繁琐,又直观地展现了倍频过程的物理本质.针对有关实验条件,计算了脉宽为100fs的激光脉冲通过2mm长、Ⅰ类相位匹配的BBO晶体的倍频效率,计算结果与实验上对同样晶体倍频效率的测量是一致的.
2002, 51 (6): 1272-1278.
doi: 10.7498/aps.51.1272
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运用四阶RungeKutta法直接求解非线性介质内椭圆高斯光束传播方程组的方法分析增益介质内的克尔透镜(Kerrlens)效应,结合在增益介质外运用的线性ABCD矩阵寻找自洽解,对半导体可饱和吸收镜(SESAM)启动的高功率KLM钛宝石激光器谐振腔的像散、稳定性、光束参数、自聚焦效应和克尔自聚焦强度与腔参数的关系进行了系统的理论计算.计算结果与实验结果相符合.该计算为SESAM启动的五镜腔KLM激光器的设计和调整提供了理论依据
2002, 51 (6): 1279-1285.
doi: 10.7498/aps.51.1279
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用经典理论方法推出了适合于耦合双振子模型的手性分子的超极化率,给出了分子超极化率与分子微观参量的关系式.由微观与宏观极化率的关系,具体讨论了分子微观参量对宏观介质极化与和频过程产生效率的影响,本模型得到的理论结果与已有的实验结果很好地符合.
2002, 51 (6): 1286-1290.
doi: 10.7498/aps.51.1286
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利用瞬态包含抽运抽空的SBS理论模型对布里渊放大器进行了数值模拟,给出了能量提取效率、Stokes种子光放大率、Stokes种子光脉宽压缩率和抽运光脉宽压缩率随抽运功率密度的变化规律.并用实验进行了验证,理论与实验符合得较好.
2002, 51 (6): 1291-1294.
doi: 10.7498/aps.51.1291
摘要 +
利用光线追踪法计算了具有一定宽度的光束通过Martinez展宽器时的色散误差.结果表明,通常的无宽度理想光线的展宽器模型有足够的精确度.但是如果将光束反转后再送入展宽器,将得到更加完美的色散误差补偿
2002, 51 (6): 1295-1299.
doi: 10.7498/aps.51.1295
摘要 +
对硼酸铅玻璃体材料样品进行热辅助的平板电场极化(简称热极化)后,通过观察其光学二次谐波(SHG)信号的强弱,得到了不同组分的样品的最佳极化温度,发现其最佳极化温度与玻璃化温度满足一定的关系;同时得到了不同组分的样品在各自的最佳极化温度条件下极化后的二次谐波信号强度与组分的关系;经过对一种组分的样品进行细致研究,发现样品的二次谐波信号强度随着极化电压的增大而增大,并满足幂函数关系.利用有效偶极子释放模型解释了样品的二次谐波信号强度与极化电压之间的超平方关系
2002, 51 (6): 1300-1306.
doi: 10.7498/aps.51.1300
摘要 +
在LiNbO3∶Fe晶体中观察到由光生伏打效应实现的涡旋孤子对和涡旋孤子阵列并成功地由它们写入了圆形和椭圆形波导.研究了涡旋孤子之间的相互作用,影响涡旋孤子形状的因素和实现稳定孤子的条件.
2002, 51 (6): 1307-1311.
doi: 10.7498/aps.51.1307
摘要 +
针对红外成像制导半实物仿真系统对图像转换器的需求,基于物体吸收能量后温度升高而产生热辐射的原理,设计并制备出一种新型金黑可见光红外图像转换薄膜,建立了薄膜辐射的物理和数学模型,求解了薄膜一维和二维热传导的定解问题,分析了黑体薄膜时间和空间特性,提出了用周期性网格结构黑体薄膜提高转换薄膜的空间分辨率的方案,制备出的转换薄膜达到的技术指标为:薄膜尺寸52mm,像元尺寸140μm×140μm,像元间距29μm,时间常数6ms,空间分辨率6lpmm.
2002, 51 (6): 1312-1316.
doi: 10.7498/aps.51.1312
摘要 +
基于一个描述夸克胶子火柱演化的相对论流体力学模型,研究了夸克相、强子相互作用以及非热过程(DrellYan对、粲强子衰变)的中等质量双轻子的产生.发现由于相边对夸克胶子物质演化的影响和RHIC能量核碰撞产生的夸克胶子物质具有高的初始温度,夸克相对双轻子的贡献显著增强,比那些来自强子相互作用的贡献重要,甚至能与来自非热的贡献比较.表明中等质量双轻子的增强是一个在核碰撞中产生了夸克胶子物质的可能信号.
流体、等离子体和放电
2002, 51 (6): 1317-1320.
doi: 10.7498/aps.51.1317
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利用洛沦兹模型来研究大气层人造非均匀等离子体的电磁响应特性,讨论了电磁波频率、等离子体密度及电子碰撞频率对电磁波衰减特性的影响.结果表明,电磁波在长波长区域及等离子体密度大时,其能量衰减越快.当等离子体密度高时,电子温度越低,大气层高度越高,电磁波的能量衰减越快.
2002, 51 (6): 1321-1325.
doi: 10.7498/aps.51.1321
摘要 +
以CF4和C6H6的混合气体作为气源,在微波电子回旋共振化学气相沉积(ECRCVD)装置中制备了氟化非晶碳薄膜(aC:F),并在N2气氛中作了退火处理以考察其热稳定性.通过傅里叶变换红外吸收谱和紫外可见光谱获得了薄膜中CC双键的相对含量和光学带隙,发现膜中CC键含量与光学带隙之间存在着密切的关联,在高微波功率下沉积的氟化非晶碳膜具有低的光学带隙和较好的热稳定性.
2002, 51 (6): 1326-1331.
doi: 10.7498/aps.51.1326
摘要 +
通过数值模拟描述X射线激光在等离子体介质中传输的傍轴偏微分方程,分析了等离子体电子密度诊断中折射率测量法(如Abel变换方法)的成立条件及适用范围.同时分析了由Schrdinger形式理论得到的电子密度诊断的修正项的效果,并给出了修正后的电子密度诊断算法.
2002, 51 (6): 1332-1337.
doi: 10.7498/aps.51.1332
摘要 +
考虑了离子与中性粒子的弹性碰撞和电荷交换碰撞效应,建立了一套描述射频等离子体鞘层动力学特性的自洽模型,并利用MonteCarlo模拟方法研究了入射到电极上的离子的能量分布和角度分布.数值结果表明:随着放电气压增加,入射到电极上离子的能量分布逐渐地由双峰分布变成单峰分布,而且低能离子的数目也逐渐地增加.入射到电极上的离子呈小角分布,而且放电气压等参数对角度分布的影响不是太明显.
2002, 51 (6): 1338-1345.
doi: 10.7498/aps.51.1338
摘要 +
研究离子引发收集过程中的沉积和溅射特性,给出了离子沉积和溅射的数理模型,其中重点分析了结合能、捕获概率和溅射系数这几个参数的物理意义和计算公式,给出了收集板总收集量和损失量.并且用计算机模拟了收集板的收集,给出不同的离子入射能量下入射离子元素沉积厚度和不同元素靶对各入射离子溅射特性的影响.得出以下的结论:随着离子沉积在收集板表面涂层厚度的增加溅射率也增加;离子的引出电压不是越高越好;轻质量离子的总收集率比较小;入射离子沉积和溅射特性和收集板靶原子质量有关,质量轻的金属材料作收集板,有利于提高离子的收集率.
凝聚物质：结构、热学和力学性质
2002, 51 (6): 1346-1349.
doi: 10.7498/aps.51.1346
摘要 +
采用实空间重整化群变换的方法,研究了2维和d(d>2)维X分形晶格上Gauss模型的临界性质.结果表明:这种晶格与其他分形晶格一样,在临界点处,其最近邻相互作用参量也可以表示为K=bqiqi(qi是格点i的配位数,bqi是格点i上自旋取值的Gauss分布常数)的形式;其关联长度临界指数v与空间维数d(或分形维数df)有关.这与Ising模型的结果存在很大的差异.
2002, 51 (6): 1350-1354.
doi: 10.7498/aps.51.1350
摘要 +
热波传热机制是超流氦传热非常重要的一个方面.在小热流密度的情况下,超流氦中的热波完全保持加热热流的波形,热量的传输完全靠热波来完成;随着热流密度的增加到一定程度,会在超流氦浴中激发量子涡旋.量子涡旋使热波发展成为热激波.在开放氦浴中,热波的波形不同于狭窄通道里的热波,在热波的尾部会出现一个冷却波;并且随着加热时间的变化,冷却波的形状和幅度会发生很大的变化.运用二流体模型和涡旋方程对超流氦中的热波进行了计算,实验结果与计算结果吻合得较好.
2002, 51 (6): 1355-1359.
doi: 10.7498/aps.51.1355
摘要 +
分析研究了GaAsInAs自组装量子点的电输运性质,通过对实验数据的分析,讨论了Schottky势垒对InAs量子点器件的影响和IV曲线中迟滞回路以及电导曲线中台阶结构产生的原因.迟滞回路和台阶的出现与电场中量子点的充放电过程相关:迟滞回路反映了量子点充电后对载流子的库仑作用,而电导台阶则反映了量子点因共振隧穿的放电现象
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
2002, 51 (6): 1360-1365.
doi: 10.7498/aps.51.1360
摘要 +
在s波超导体绝缘层dx2-y2波超导体结(sId)中,考虑到结界面粗糙散射,运用BogoliubovdeGennes(BdG)方程和FurusakiTsukada(FT)电流公式,计算超导结中的准粒子传输系数和直流Josephson电流.结果表明:sId超导结的直流Josephson电流随温度以及结两侧的相位差变化的关系曲线强烈地依赖于d波超导体的晶轴方位;结界面的粗糙散射对Josephson电流有抑制作用
2002, 51 (6): 1366-1370.
doi: 10.7498/aps.51.1366
摘要 +
实验发现将Bi插入自旋阀多层膜TaNiFeCuBi(x)NiFeFeMn中可以显著地提高自旋阀的钉扎场Hex.采用XPS对Cu,Bi元素的分布情况进行了研究,发现Bi的插入明显抑制了Cu原子在自旋阀的制备过程中在NiFeFeMn界面的偏聚.进一步研究表明:自旋阀钉扎层NiFeFeMn界面中,Cu原子的存在是导致自旋阀Hex小于TaNiFeFeMn多层膜Hex的主要原因.
2002, 51 (6): 1371-1376.
doi: 10.7498/aps.51.1371
摘要 +
根据WBR理论,采用“改进的矩阵计算方法”,推导出了射频场照射下扩展的Solomon方程,并据此研究了射频场的照射对异核体系各种弛豫速率与NOE的影响,得出了如下结论:1)给出的方程比Boulat和Bodenhausen的方程更准确、更具普遍性,能够具体描述射频场对各种弛豫速率与NOE的影响.2)射频场的照射对纵向与横向弛豫速率的影响甚微,可以忽略,而交叉弛豫速率在射频场的照射下则有一定程度的降低.3)射频场的照射将使NOE变弱,且射频场越强,NOE越弱.
物理学交叉学科及有关科学技术领域
2002, 51 (6): 1377-1382.
doi: 10.7498/aps.51.1377
摘要 +
用双靶磁控溅射的方法在玻璃衬底上制备了Cu11In9合金薄膜,然后将Cu11In9合金薄膜封闭在石墨盒中进行真空硒化退火得到CuInSe2薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线粉末衍射(XRD)对CuInSe2薄膜进行了表征,结果表明CuInSe2薄膜具有单一的晶相,均匀、致密的结构,以及粒径超过了3μm的晶粒.
2002, 51 (6): 1383-1387.
doi: 10.7498/aps.51.1383
摘要 +
在苯(C6H6)和四氟化碳(CF4)混合气体中,用微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积技术(ECRCVD)在不同功率下制备了氟化非晶碳膜(aC:F),为了检测膜的热稳定性对其进行了真空退火处理,测量了退火前后膜厚的变化率,并用傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)研究了其结构的变化.结果表明,膜厚变化率与沉积功率有关;400℃退火后低功率下沉积的膜的结构变化显著,高功率下沉积的膜则呈现了较好的热稳定性.
2002, 51 (6): 1388-1392.
doi: 10.7498/aps.51.1388
摘要 +
用分子动力学方法模拟了空位在金刚石近(001)表面的扩散过程,研究了温度对空位扩散的影响.结果表明,当温度为1000K左右时,位于近表面第二层上的空位开始向表面运动;当温度在1400—2000K时,空位完全扩散到表面.这与实验结果和其他计算结果符合得很好.同时发现,温度为1400—1800K时,空位的扩散经历了两次迁移运动,其分别对应了均方位移图中的两个极大值.在不施加任何约束的条件下得到了空位的动态扩散路径,空位在金刚石近(001)表面的扩散势垒约为042eV.并探讨了一定温度下空位数目增多及其不同排列
2002, 51 (6): 1393-1397.
doi: 10.7498/aps.51.1393
摘要 +
利用扫描电子显微镜(SEM),观察并分析了红条毛肤石鳖成熟的主要横向牙齿内天然存在的磁性纳米矿物质的形态、成分以及在牙齿内的大致分布,并和以往磁性研究中牙齿以及牙齿内磁性纳米矿物质所表现出来的强单轴各向异性相联系进行了讨论
地球物理学、天文学和天体物理学
2002, 51 (6): 1398-1402.
doi: 10.7498/aps.51.1398
摘要 +
从零曲面方程出发,得到了VaidyaBonner黑洞的视界;利用KleinGordon方程和薄膜BrickWall模型,并采用WKB近似方法,求出了VaidyaBonner黑洞的熵,所得的熵正好与该黑洞的视界面积成正比.
