Vol. 53, No. 9 (2004)
2004年05月05日
总论
2004, 53 (9): 2807-2810.
doi: 10.7498/aps.53.2807
摘要 +
研究变质量单面完整约束系统的Mei对称性. 给出变质量单面完整约束系统Mei对 称性的定义和判据,得到Mei对称性的结构方程和守恒量,并举例说明结果的应用.
2004, 53 (9): 2811-2815.
doi: 10.7498/aps.53.2811
摘要 +
运用连续极限近似，求解声子与激子相互作用的运动方程，得到了简谐分子链和 非简谐分子链中晶格振动的孤子解，在考虑三次非简谐势的情况下，一维分子链晶格振动具 有扭结孤子解，在考虑具有四次非简谐势的情况下，得到一维分子链晶格振动具有呼吸子解 .
2004, 53 (9): 2816-2820.
doi: 10.7498/aps.53.2816
摘要 +
对受高阶微商非完整约束并用奇异Lagrange量描述的广义力学系 统，基于广义Apell-Четаев约束条件，并考虑到系统的内在约束，导出了该非完整 约 束奇异广义力学系统的广义Poincaré-Cartan积分不变量. 并证明了该不变量与非完整约束 奇异广义力学系统的广义正则方程等价.
2004, 53 (9): 2821-2827.
doi: 10.7498/aps.53.2821
摘要 +
研究一类非线性方程,即广义Camassa-Holm方程C(n):ut+kux+β1u\{xxt\}+β2u\{n+1\}x+β3uxun\{xx\}+β4uun\{xxx\}=0.通过四种拟设得到丰富的精确解，特别是当k≠0时得到了com pacton解,当k=0时得到了移动compacton解.最后利用线 性化的方法得到了其他形式的广义Camassa-Holm方程的compacton解.
2004, 53 (9): 2828-2830.
doi: 10.7498/aps.53.2828
摘要 +
通过引入一个变换和选准试探函数，进行求偏导数运算,将非线性偏微分方程化为代数方程，然后用待定系数法确定相应的常数，最后得到其解析 解.不难看出，这种方法特别简洁.
2004, 53 (9): 2831-2834.
doi: 10.7498/aps.53.2831
摘要 +
给出了大N近似下轴对称、扁椭球状玻色-爱因斯坦凝聚体在轴对 称各向异性谐振子势阱中单个涡旋态的一个近似解析波函数，并利用能量泛函变分的方法确 定了待定参数C与凝聚体总粒子数N和凝聚体形状因子λ的关系.C随N(或λ)的变化非常缓慢，在N和λ很大时，C趋于稳定值0.321646.
2004, 53 (9): 2835-2842.
doi: 10.7498/aps.53.2835
摘要 +
基于Gross-Pitaevskii方程，运用有效化学势概念，研究了囚禁在组合势(由磁阱和三维光 晶格组成)中玻色凝聚气体在三维光晶格中的分布规律，并由此得到玻色凝聚气体的归 一化基态波函数.在取消组合势和仅取消光晶格而保留磁阱的两种情况下，运用传播子方 法求解出玻色凝聚气体密度分布的解析表达式.取消组合势后，理论计算所得到的玻色凝聚 气体聚随时间的演化规律与Greiner等的实验结果相一致.仅取消光晶格而保留磁阱时，研 究表明玻色凝聚气体的干涉模式呈现周期性的振荡行为.此外，在磁阱为各向异性的情况下 ，
2004, 53 (9): 2843-2845.
doi: 10.7498/aps.53.2843
摘要 +
获得了Einstein-Maxwell-dilaton引力模型中的一种新型的5维 宇宙膜解，并分析和讨论了这种解的物理含义.
2004, 53 (9): 2846-2851.
doi: 10.7498/aps.53.2846
摘要 +
通过引入二重复对称度规张量，建立了一种二重复对称引力理论. 从一个二重实的作用量出发，导出了静态球对称二重复度规的具体表达式. 该理论扩展了Moffat结果，不仅自然地得到了双曲复对称引力理 论，而且把著名的Schwarzschild解作为特殊情况包含在其中，并且在线性化的弱场近似下自动摆脱了Moffat理论中存在的负 能鬼态问题. 进一步，通过将二重复坐标推广到满足二重非对易关系以及将Moyal星积二重 化，由此构造出二重非交换复对称引力场作用量.
2004, 53 (9): 2852-2863.
doi: 10.7498/aps.53.2852
摘要 +
阐述了以表述信息演化规律的信息（熵）演化方程为核心的非平 衡统计信息理论.推导出了 Shannon信息（熵）的非线性演化方程，引入了统计物理信息并 推导出了它的非线性演化方程.这两种信息（熵）演化方程一致表明：统计信息（熵）密度 随时间的变化率是由其在坐标空间（和态变量空间）的漂移、扩散和减损（产生）三者引起 的.由此方程出发，给出了统计信息减损率和统计熵产生率的简明公式、漂移信息流和扩散 信息流的表达式，证明了非平衡系统内的统计信息减损（或增加）率等于它的统计熵产生（ 或减少）率、信息扩散与信息减损同时
2004, 53 (9): 2864-2870.
doi: 10.7498/aps.53.2864
摘要 +
基于数学上延迟（时滞）系统Hopf分支理论及分析方法，解析地确定出 用延迟反馈法可控制三阶自治混沌系统的一般条件.利用这种分析方法，着重从理论上 讨论了在控制意义下系统出现稳定周期解及由Hopf分支产生周期解的分支方向的判据.将这 些理论应用到三阶自治混沌系统的控制实例中，解析地得到使系统可控的参量区域.在该区 域内选择控制参量，通过数值模拟也得到控制系统从混沌到周期态的结果.
2004, 53 (9): 2871-2876.
doi: 10.7498/aps.53.2871
摘要 +
根据椭圆反射腔物理模型， 提出了一种改变系统演化轨道的切延迟操作方法，导出了基于该方法的一类离散混沌映射系 统.实验表明，这类离散混沌系统最大Lyapunov指数恒大于零,状态变量等概率分布且与参 数和初值无关,全域零相关性，切延迟1单位时存在一个稳定不变的方形吸引子，切延迟大于 1单位时走向各态遍历.这类离散混沌系统可以产生两个独立的伪随机序列，其特殊性质和 复杂的动力学行为极具密码学应用价值.
2004, 53 (9): 2876-2881.
doi: 10.7498/aps.53.2876
摘要 +
通过将混沌伪随机序列看成一个符号序列，提出了用符号动力学的 方法来分析混沌伪随机序列的复杂度.以Logistic映射和耦合映射格子系统产生的混沌伪随 机序列为例，说明了该方法的应用，并将计算结果与近似熵ApEn法的计算结果作了比较.结 果表明，该方法可以有效地判断出不同的混沌伪随机序列的复杂程度，而且比近似熵法更为 优越.
2004, 53 (9): 2882-2888.
doi: 10.7498/aps.53.2882
摘要 +
应用小波变换和非线性动力学方法研究了混沌信号在相空间中的行为，指出混沌时间序 列的小波变换实质上是在重构的相空间中，混沌吸引子向小波滤波器向量所张的空间中的投 影，与Packard等人提出的相空间重构方法本质上是一致的.实验结果表明，混沌信号经过 小波变换后，吸引子轨迹与原有轨迹具有相似的结构，同时，系统的关联维数、Kolmogorov 熵等非线性不变量仍然得到保留.这些结果表明，利用小波变换研究混沌信号是有效的.
2004, 53 (9): 2889-2893.
doi: 10.7498/aps.53.2889
摘要 +
设计了非线性参数控制器，改变了参数激励系统2 倍超谐共振时的稳态响应，减小了系统的响应幅值和消除了超谐共振时的鞍结分岔，从而消 除了跳跃和滞后现象.首先由多尺度法得到参数系统的近似频响方程，再进行分岔分析，从 而实现非线性控制的目标.通过数值模拟，说明状态反馈控制是可行的和有效的.
2004, 53 (9): 2894-2898.
doi: 10.7498/aps.53.2894
摘要 +
在交通流NS模型的基础上，建立了多速混合车辆单车道元胞自动机交通流模型， 通过计算机数值模拟，得到了混合车辆在不同参数下交通流模型的基本图，并对混合交通的 特性进行了分析和讨论.
2004, 53 (9): 2899-2904.
doi: 10.7498/aps.53.2899
摘要 +
提出一个城市主干道双车道多速元胞自动机交通流模型，此模型采用开放性 边界条件，在考虑诸多实际因素影响情况下，研究了主干道中车站的设置、交通灯绿信比对 车流量和车流速度的影响.计算机模拟所得到的基本图（流量速度图）能较好地反映在交 通灯控制下城市主干道交通流真实状况.
2004, 53 (9): 2905-2909.
doi: 10.7498/aps.53.2905
摘要 +
应用二维器件仿真程序PISCESⅡ，模拟计算了新型槽栅结构器件中凹槽拐角效应的影响与作用，讨论了槽栅结构MOSFET的沟道电场特征及其对热载流子效应、阈值电压特性等的影响.槽栅结构的凹槽拐角效应对抑制短沟道效应和抗热载流子效应是十分有利的，并且拐角结构在45°左右时拐角效应最大.调节拐角与其他结构参数，器件的热载流子效应、阈值电压特性、亚阈值特性、输出特性等都会有较大的变化.
2004, 53 (9): 2910-2914.
doi: 10.7498/aps.53.2910
摘要 +
采用MEVVA源（metal vapor vacuum arc ion source）引出的强束流脉冲Ag,Cu离子先后注入到SiO2玻璃，x射线光电子能谱仪（XPS）分析显示Ag，Cu大多仍为金属态，有部分氧化态Cu存在.透射电镜观察分析和光学吸收谱都表明在衬底中形成了纳米合金颗粒.结合有效媒质理论，得到模拟的光学吸收谱，与实验结果基本符合，较好地验证了以上结论.样品退火后颗粒发生分解，分解的颗粒在氧化气氛下被氧化，且有部分向样品表面蒸发；在还原气氛下氧化态元素被还原并成核生长.故
核物理学
2004, 53 (9): 2915-2918.
doi: 10.7498/aps.53.2915
摘要 +
研究了利用磁性薄膜构造Salisbury屏的可能性及其在微波频段的反射率频率特性.结果表明，利用铁磁性材料在铁磁共振频率附近磁化率具有χ″>χ′的特性，可以构造出对电磁波有良好吸收性能的磁性Salisbury屏.通过对铁磁材料高频磁谱物理机理的分析后指出，具有弛豫型共振磁谱的铁磁材料可以构造出薄膜型Salisbury屏，其厚度为微米甚至亚微米量级.反射率的频率特性与磁性材料的特征阻抗z-r有关，它取决于铁磁共振频率和静态磁化率.反射率的频率响应显示磁性薄膜Salisbury屏具有较宽的吸收带宽.
2004, 53 (9): 2919-2924.
doi: 10.7498/aps.53.2919
摘要 +
通过对主要的国际核物理基本数据资源收集、遴选和研究分析，建立了各类数据集合的完整数据字典，以关系模型理论和面向对象编程技术为指导，研究设计了不同种类的关系型核物理数据库的管理和检索工具，实现了由核物理基础数据、关系型数据库管理系统、数据应用服务软件和网络与数据库安全保障等部分组成的核物理数据智能化管理与共享信息系统.基于Linux+Apache+SSL+PHP+MySQL的系统配置，将在线计算技术和数据可视化研究相结合，实现了三大类型的9个关系型的国际核物理数据库的网上发布，向用户提供包括在线检索、模糊查
原子和分子物理学
2004, 53 (9): 2925-2930.
doi: 10.7498/aps.53.2925
摘要 +
采用LMTOASA能带计算方法，研究(Si2)3 (2Al) 6 (001),(Ge2)3 (2Al) 6 (001),(Ge2)3 (2Au) 6 (001)和(Ge2)3 (2Ag) 6 (001)超晶格中半导体界面电荷Qss的生成机理，结
2004, 53 (9): 2931-2936.
doi: 10.7498/aps.53.2931
摘要 +
采用第一性原理的方法计算了SrBi2Nb2O.9（SBN）的顺电相、铁电相的电子结构.顺电相是间接带隙, 铁电相是直接带隙，它们的大小分别为1.57和2.23 eV.顺电相和铁电相的价带顶均主要来自于O2p态的贡献.而顺电相和铁电相的导带底则分别来自Nb4d态和Bi6p态的贡献.计算表明SBN铁电相的低的漏电流与Bi 6p轨道有关.由顺电相到铁电相时，Nb4d和O2
2004, 53 (9): 2937-2942.
doi: 10.7498/aps.53.2937
摘要 +
在延迟脉冲激光场作用下的V型原子系统中，实现了对相干布居俘获，电磁感应透明的相干相位调制，选择适当的能级其调制频率可以达到飞秒量级.利用数值和解析分析得到了延迟脉冲和叠加态粒子数布居的关系，以及粒子布居受光场相位调制的特点和变化规律.利用这种机理可以实现飞秒量级的量子开关作用.
2004, 53 (9): 2943-2946.
doi: 10.7498/aps.53.2943
摘要 +
采用位置灵敏探测和飞行时间技术研究了高电荷态Xe离子（q=15，17，19，21，23）与He原子碰撞中双电子转移截面与单电子转移截面比随入射离子电荷态的变化规律.提出一步过程假定，对扩展的经典过垒（ECB）模型进行了修正，利用修正模型计算得到的单、双电子转移绝对截面与Andersson等人和Selberg等人的实验结果很好符合，所得截面比与本实验得到的双电子转移截面与单电子俘获截面比较好符合.
唯象论的经典领域
2004, 53 (9): 2947-2952.
doi: 10.7498/aps.53.2947
摘要 +
研究了垂直光轴入射的傍轴光束在单轴晶体中传输的矢量性质.通过角谱的方法得到了寻常光（o光）和非常光（e光）在晶体中传输的严格解，并得到了傍轴近似下的矢量传输模型.利用这一模型，分析得到了垂直光轴偏振的入射光束在晶体中只激发o光，而平行光轴偏振的入射光束在晶体中同时激发e光和二阶小量的o光.
2004, 53 (9): 2953-2957.
doi: 10.7498/aps.53.2953
摘要 +
利用微聚焦管硬x射线光源进行同轴位相衬度成像实验，所用的光源聚焦尺寸最小可达0.5μm.根据微聚焦硬x射线管的光学传递函数，对光源尺寸、相干长度等因素对成像分辨率的影响进行了分析.对新鲜的未经任何处理的生物样品进行了位相衬度成像，分辨率在10μm左右，并和吸收衬度成像进行了对比.实验结果表明利用微聚焦管作为硬x射线光源，多色硬x射线位相衬度成像可以得到比吸收衬度成像高得多的分辨率.
2004, 53 (9): 2958-2963.
doi: 10.7498/aps.53.2958
摘要 +
实验研究了y向切割掺杂铌酸锂晶体中入射光和反射光之间的光耦合.当异常光分别沿+y和-y轴方向入射时，二者的透射率和反射率的时间行为基本一致.而寻常光分别沿+y和-y轴方向入射时，二者的透射率和反射率的时间行为明显不同.初步探讨了该现象的物理机理.
2004, 53 (9): 2964-2969.
doi: 10.7498/aps.53.2964
摘要 +
用赝角动量方法直接求解球坐标下束缚态开普勒径向方程. 给出本征态的解析表达式，其中归一化问题比较特殊，需要格外细致；同时给出相应的相干态.
2004, 53 (9): 2970-2973.
doi: 10.7498/aps.53.2970
摘要 +
研究了被三个耦合场驱动的四能级原子系统的自发辐射，通过计算自发辐射场对应的原子极化率，发现在某些特定参数下系统具有电磁感应透明的特性，同时发现电磁感应透明效应产生时，驱动场强度与自发辐射场处于相同量级.
2004, 53 (9): 2974-2979.
doi: 10.7498/aps.53.2974
摘要 +
从空间频率域交叉谱密度函数的传输公式出发，推导出有球差多色高斯光束被硬边光阑衍射 后轴上光谱的解析公式，无像差的结果作为本公式的特例.对所得公式作了详细的数值计算 和物理分析.结果表明，球差高斯光束被硬边光阑衍射后近场的光谱与无像差时比较 有蓝移、红移，也会出现光谱开关.着重分析了球差对光谱开关的影响.
2004, 53 (9): 2980-2985.
doi: 10.7498/aps.53.2980
摘要 +
两束本身具有空间非相干性的非相干多分量光束可以在光折变介质中形成非相干耦合 屏蔽孤子对，利用相干密度法得到了亮亮、暗暗型耦合孤子对的解，并研究了构成 非相干孤子对分量光束的相干组分的传播特性.
2004, 53 (9): 2986-2990.
doi: 10.7498/aps.53.2986
摘要 +
与传统的端发射半导体激光器相比，垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）具有可单模输出，光束对称性好，可被高度聚焦，进入光纤的耦合效率极高和有利于大规模二维列阵等优 点.为了得到高功率的激光输出，除了要增大VCSEL的发射面积之外，关键的是要选择适 当的量子阱层数、有源区电流密度的均匀分布和良好的热管理等.本文详细研究和分析了高功率VCSEL有源区量子阱层数，有源区直径，材料的热导和电阻，电极间距等对VCSEL 器件性能的影响.通过优化参数，进行最佳设计，研制出了980 nm In0.2Ga0.8As/Ga
2004, 53 (9): 2991-2994.
doi: 10.7498/aps.53.2991
摘要 +
利用变分法讨论了反向传输的基于全息聚焦机理空间光孤子的相互作用,导出了相干和非相 干相互作用的势函数.当孤子间的相对相位不随传输距离变化或相对相位对传输距离的偏导 数与孤子间距无关时,相干和非相干相互作用势函数都与孤子间的相对相位无关,出现孤子间 反常相互作用,这正好是近期文献的结果.
2004, 53 (9): 2995-3003.
doi: 10.7498/aps.53.2995
摘要 +
研究了二极管抽运激光器（DPL）中抽运光的空间分布对振荡光光束质量的影响.通过对端面 抽运情形下光场运动方程的研究，发现不均匀的空间增益分布会影响激光振荡的模式，并且 使得基模振荡光偏离高斯分布.引入一个称之为抽运光影响因子参数，来判断这种影响的程 度.研究表明，这个参数计算方便而且实用.在对基模调Q脉冲激光的研究中发现，由于抽运 光的影响，脉冲前沿的场分布将由远离高斯分布向接近高斯分布变化，称之为脉冲前沿的场 倏变现象.
2004, 53 (9): 3004-3009.
doi: 10.7498/aps.53.3004
摘要 +
介绍了用SPIDER测量光谱相位的实验装置和模拟计算飞秒激光特性参数的原理；提出了Ω 和τ等重要参数的确定方法.实验上用自建的SPIDER进行了掺钛蓝宝石飞秒振荡器输出脉 冲的相位测量，并以此为基础还原出了原输入脉冲的时域形式，模合计算所得的脉宽为107 fs，与利用二次相关法直接测量的结果十分一致.
2004, 53 (9): 3010-3013.
doi: 10.7498/aps.53.3010
摘要 +
利用飞秒光电导自相关技术研究了LTGaAs飞秒光电导开关时间随外加偏置电场的变化规律 .实验结果显示当外加偏置电场从0.5×104 V/cm 上升到9.5×104 V/cm 时，光电导 开关时间开始在200fs附近缓慢变化再迅速增加到750fs.这是由于随着外加电场增加，Fren kel-Poole效应导致的EL2缺陷中心库仑吸引势垒降低和电场增强的碰撞电离效应显著增强 ，导致载流子俘获截面减小，载流子寿命增加之故.
2004, 53 (9): 3014-3019.
doi: 10.7498/aps.53.3014
摘要 +
证明了在加外电场的光折变晶体中存在非对称全息空间光孤子对，其特征是孤子对中的两个 孤子具有相同的宽度、不同的振幅.给出了这种孤子对的存在曲线，其中存在三个具有不同 特征的区域：对于给定的外加电场来说，当孤子对中两个孤子的入射峰值强度之和与背景光 强度之比足够大或者足够小时，孤子宽度强烈依赖于这个比值，而在此中间的一段区域，孤 子宽度几乎不随这个比值而变化.非对称情况下这个中间区域的范围比对称情况的窄.
2004, 53 (9): 3020-3024.
doi: 10.7498/aps.53.3020
摘要 +
研究了强非局域克尔介质中光束的演化规律，通过相位分析得到了空间孤子相互作用所满足 的非局域非线性薛定谔方程的简化近似模型，并获得了双光束传输的解析解.结果表明在传 输过程中相互作用的高斯光束的相位决定于它们的输入总功率.以振幅一强一弱共同传输的 高斯光束为例进行了具体研究，得到了强光和弱光的解析式，相位分析显示弱光在相当短的 传输距离之内能产生大的相移，可以通过对强光能量的调控来实现对弱光的相位调制.
2004, 53 (9): 3025-3032.
doi: 10.7498/aps.53.3025
摘要 +
从1+1维强非局域模型出发，讨论了偏离束腰入射的高斯光束在非局域非线性介质中的传输 特性，得到了精确的解析解.结果表明，在聚焦介质中偏离束腰入射时，不论入射功率多大 ，光束束宽将发生周期性波动，光孤子不复存在，这与从高斯光束束腰入射的情况有本质的 不同；入射功率决定了光束平均束宽的大小，入射位置决定了光束初始的演化趋势.比较了在入射位置相同的条件下，聚焦介质、散焦介质和线性均匀介质中光束的演化.给出了“空 间啁啾”的定义，偏离束腰入射的物理本质是光束的不同入射位置对应不同的初始空间啁啾 .空间啁啾的概念，
2004, 53 (9): 3033-3041.
doi: 10.7498/aps.53.3033
摘要 +
给出求解复色孤子半高宽的近似方法，该方法对分析复色光束的演化提供一个定性的基础 .进一步的数值模拟结果表明，当入射双曲正割光束满足复色光伏孤子半高宽与中心光强的 关系时，双曲正割光束在晶体中的传播就非常接近孤子，表明复色光伏孤子对于小的微扰是 稳定的.此外，复色光伏孤子对于小的轴偏离具有较好的稳定性；复色光伏孤子对因温度微 扰引起折射率变化的情况也具有较好的稳定性.一般情况下，初始光强分布接近复色光伏孤 子光强分布的两束光的光强在传播过程中不断地起伏，形成呼吸状结构，但如果入射面处的 光强明显偏离孤子的光
2004, 53 (9): 3042-3048.
doi: 10.7498/aps.53.3042
摘要 +
提出一种实现亮-暗复色光伏孤子的方法.不共轴的两束同频率相干但反相的亮光束共同形成一中空光束，在此暗区引入另一束不同频率的亮光束.这三束光在一定条件下可以通过非线性相互作用而形成亮-暗复色孤子.通过数值分析的方法对这种亮-暗复色光伏孤子的空间动力过程进行了研究.研究表明，这种亮-暗结构具有光控光特性.
2004, 53 (9): 3049-3053.
doi: 10.7498/aps.53.3049
摘要 +
研究了光脉冲通过含有色散和增益型缺陷的一维光子晶体的传播行为.缺陷的色散与增益性质用Lorentz振子模型描述.随着振子强度的变化，脉冲峰的传播呈现极慢光速和超光速的传播行为，但能量速度小于真空中的光速c.脉冲峰的超前与落后是各Fourier分量在介质中获得了不同的相移和幅度改变后重新相干叠加的结果.
2004, 53 (9): 3054-3058.
doi: 10.7498/aps.53.3054
摘要 +
通过控制温度和湿度，用垂直沉积法（vertical deposition method）快速制备出了可精确控制样品的厚度、在较大范围呈现好的有序性的密排结构的聚苯乙烯（PS）胶体晶体 薄膜.利用透射电子显微镜直观准确地确定了样品为面心（fcc）密排结构.通过控制样品干燥速度和加温处理，胶体颗粒排列更加有序,并且克服了胶体晶体干燥后易碎和在水等溶 剂中容易再分散等缺点，为胶体晶体实际应用创造了条件.
2004, 53 (9): 3059-3064.
doi: 10.7498/aps.53.3059
摘要 +
制备了乙醇二氧化硅三维胶质光子晶体，其晶格常数随着晶体高度的变化而变化.用皮秒 脉冲激光在不同高度激发光子晶体中乙醇产生Raman信号，得到了两个结果：1）即使Raman 信号的中心频率与光子晶体的带隙中心频率一致，在其禁带方向上测得的强度也没有被抑制 到与带隙深度同样的量级；2）尽管单纯的具有Raman信号频率的入射光的透过率随着高度的 变化而剧烈变化，但在光子晶体中产生的Raman信号强度却几乎不随高度的变化而变化，即 光子晶体的赝带隙几乎没有影响在禁带方向上测得的Raman信号强度.基于“光子晶体
2004, 53 (9): 3065-3070.
doi: 10.7498/aps.53.3065
摘要 +
研究了由理想线偏振片和单轴双折射晶体波片组成的双折射滤光片倾斜放置时的二阶色散和 三阶色散特性，包括波片厚度、光线入射角和光轴旋转角的变化对二阶和三阶色散的影响. 还给出了双折射滤光片的群延迟表达式，并就色散特性与GT干涉仪进行了详细比较.
2004, 53 (9): 3071-3076.
doi: 10.7498/aps.53.3071
摘要 +
研究了光纤反常色散区非线性环形镜（NOLM）的脉冲透过特性，得到NOLM周期性透过率函数 第一极大值处透过率、压缩比和对应的孤子阶数与环长之间的函数关系图.通过比较长环和 短环NOLM对无啁啾、啁啾脉冲的透过率和压缩比特性，得出了长环有利于脉冲整形而短环有 利于脉冲压缩的结论.
2004, 53 (9): 3077-3082.
doi: 10.7498/aps.53.3077
摘要 +
报道一种新颖的用于多波长光纤激光器的超结构光纤Bragg光栅（SFBG）梳状滤波器，其突出特点是仅由单个光栅构成、折射率调制和局部啁啾富于变化、反射峰均匀性好、窄带宽和标准的信道间隔.采用基于LP算法的IS光纤光栅设计技术，将整体加窗切趾法改进为各信道独立加窗切趾，成功地设计出所需的SFBG，同时对SFBG的制作技术也进行了探讨.用传输矩阵法分析反射谱、时延曲线和群时延抖动.结果表明，所设计的SFBG满足各项设计指标要求，在DWDM系统中，这种新颖的SFBG可望成为用于多波长光纤激光器的最理想的高性 能梳
2004, 53 (9): 3083-3089.
doi: 10.7498/aps.53.3083
摘要 +
着重研究了多孔介质BISQ模型中慢纵波的基本特性.给出了BISQ模型下慢纵波速度 和衰减的低频近似公式.与Biot理论对比，BISQ模型中慢纵波的衰减随频率降低急剧增大， 且随喷射流长度的减小而增加；相速度随喷射流长度的减小而增加，其低频极限值不是零； 孔隙流体位移与固相骨架位移之比的幅值随喷射流长度的增加而减小，其相位特点与Biot模 型预测的不同；在流体与孔隙介质的边界上可产生更大的渗流.为对比，同时也给出快纵波 的行为.依据BISQ模型可推断：非黏滞流体饱和孔隙介质中不存在喷射流机理；BISQ模型中
2004, 53 (9): 3090-3093.
doi: 10.7498/aps.53.3090
摘要 +
用简单的例子说明，即使在动力学上表现为不存在的能量级串，也在能谱上表现出相当 充分的能量向高频或者低频传递的现象.这些过去都是作为能量级串的证据而被广泛接受的 .结果表明，利用能谱来分析能量级串时，一定要明确是物理因素还是非物理因素造成 的频率分布向低频或高频传递的现象，不然就会出现真假难分的情况，进而造成错误的分析 结果.
流体、等离子体和放电
2004, 53 (9): 3094-3098.
doi: 10.7498/aps.53.3094
摘要 +
基于电阻性交换模湍流研究了托卡马克等离子体中的环带流激发动力学.利用低自由度近似 对电阻性交换模湍流环带流系统做了解析和数值求解.结果表明，在足够强的压力梯度（ 驱动力）情况下，电阻性交换模湍流将激励出大尺度环带流或振荡型环带流.
2004, 53 (9): 3099-3103.
doi: 10.7498/aps.53.3099
摘要 +
利用电子回旋共振（ECR）微波等离子体辅助化学气相沉积技术、工作气氛为丙酮，在光学玻璃衬底上得到了光滑、致密、均匀的类金刚石薄膜.在工艺研究中，对等离子体中氧的存在及其作用进行了分析.原子力显微镜分析表明，薄膜的表面粗糙度小于10nm，晶粒 尺寸约为100nm.拉曼光谱和中红吸收谱研究发现，薄膜具有强烈的荧光效应，含有sp1，sp2，sp3杂化C—C，sp3杂化CH3，羰基CO、含氧多元 环以及—COOH基等.利用纳米力学探针以 及近红区红外透射谱分析了薄膜的力学及光学性能，结果表明，薄膜的显微硬度接近4
2004, 53 (9): 3104-3113.
doi: 10.7498/aps.53.3104
摘要 +
提出一种基于多目标优化原理的发射光谱层析(EST)图像重建新算法MCIRT.通过计算机数值 模拟，考察了该算法对非对称发射系数场分布的重建效果.结果表明，与传统层析算法相比 ，MCIRT算法具有收敛快，重建精度高的优势，适合于非完全数据情况下的等离子体发射系 数场重建，并且实时性更好.作为一个应用实例, 运用谱线相对强度法重建了自由电弧等离 子体的三维温度及粒子数密度分布.
2004, 53 (9): 3114-3118.
doi: 10.7498/aps.53.3114
摘要 +
采用等离子体流体模型和线性场理论，导出了在强引导磁场下，一无限薄环形等离子体加载 波纹波导中电磁波传播的色散关系.数值计算并分析了在不同的等离子体填充密度下，低频 等离子体模式的色散特性和行波管的小信号增益.研究发现，低频等离子体模式可与相对论 电子束发生同步互作用使高频信号放大.同时，在无限薄环形等离子体填充条件下，波纹波 导中的低频等离子体模式严格满足Floquet定理所要求的周期性，其上截止频率不再受到等 离子体频率的限制，当密度较大时，等离子体模式还可与TM模式发生耦合.
凝聚物质：结构、热学和力学性质
2004, 53 (9): 3119-3124.
doi: 10.7498/aps.53.3119
摘要 +
采用分子动力学方法对液态金属In的快速凝固过程进行计算机模拟跟踪研究.运用HA键型指 数法和原子成团类型指数法分析了金属原子In的成键类型和形成的原子团簇结构.发现：与通常的液态金属(如Al)相反，随着温度的降低，二十面体及与二十面体相关的1 551 键越来越少；与四方体，六角密堆积相关的1421，1422和1431键数目总和变化很小；而与菱 面体相关的132l，1311，1301和1201的数目却随着温度的降低而显著增加，逐渐占据优势 .最后形成一种新型的以菱面体结构为主、夹杂着立方体(fcc，bcc)
2004, 53 (9): 3125-3129.
doi: 10.7498/aps.53.3125
摘要 +
利用60Coγ射线开展了浮栅ROM集成电路（AT29C256）总剂量辐照实验， 研究了集成 电路功耗电流和出错数在不同剂量率下的辐射响应；按照定义的失效标准和外推实验技术， 探索了集成电路参数失效与功能失效时间随辐射剂量率的变化关系；根据失效时间与辐射剂 量率的函数关系，预估了浮栅ROM集成电路AT29C256(9911)和AT29C256(9939)空间低剂量率辐射失效时间.
2004, 53 (9): 3130-3135.
doi: 10.7498/aps.53.3130
摘要 +
以Sb，Co为起始原料，采用固相反应法合成了CoSb3.通过高能球磨制得CoSb3纳米粉末，用放电等离子烧结(SPS)方法制备出最小平均晶粒尺寸为150nm的块体材料.研究了晶粒尺寸与热传输性能之间的关系：CoSb3化合物结构纳米化对其晶格热导率κL有显著影响，当晶粒尺寸由微米尺度减小到纳米尺度，晶格热导率κL显著降低，但对载流子热导率κc的影响不甚显著.CoSb3化合物的热导率κ随晶粒尺寸的减小而降 低主要是由于晶格热导率κL随晶粒尺寸的减小而降低所致.
2004, 53 (9): 3136-3140.
doi: 10.7498/aps.53.3136
摘要 +
研究了自组织生长SiGe岛（量子点）中Si组分对形状演化的影响.采用UHV/CVD方法生长了 不同Si组分的SiGe岛，用AFM对其形状和尺寸分布进行了分析，实验结果表明SiGe岛从金字 塔形向圆顶形转变的临界体积随Si组分的增大而增大.通过对量子点能量的应变能项进行修正，解释了量子点中Si组分对形状演化的影响.在特定的工艺条件下得到了单模尺寸分布的 金字塔和圆顶形量子点.结果表明，通过调节SiGe岛中的Si组分，可以实现对SiGe岛形状和 尺寸的控制.
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
2004, 53 (9): 3141-3145.
doi: 10.7498/aps.53.3141
摘要 +
用全电势线性缀加平面波法(FLAPW)计算了KTa0.5Nb0.5O3四方相和立方相 的光学特性，即介电函数虚部ε２(ω)、光学吸收系数I(ω)和反射率R(ω). 在四方相，介电虚部沿a，b轴，在3，7和23eV附近，分别有三个介电峰.沿c轴的三个介电峰分别位于4，8和23eV.其中4eV附近的介电峰非常尖锐而且高.从8至18eV，沿a，b ，c轴三个方向都有许多低的介电峰.通过对两相光学特性的对比分析发现铁电相KTa0.5Nb0.5O3具有更强的各向异性.
2004, 53 (9): 3146-3151.
doi: 10.7498/aps.53.3146
摘要 +
利用常温下恒流和恒压电晕充电、充电后的等温表面电位衰减、热刺激放电和扫描电镜等实 验手段研究了恒流和恒压电晕充电技术对聚四氟乙烯多孔薄膜驻极体驻极态的影响.与恒压电晕充电相比较，恒流电晕充电时由于流过薄膜的电流恒定，增加了注入电荷在多孔结构厚度方向界面处的俘获概率，使沉积电荷密度上升，改善了驻极体的储电能力.然而，这些位于不同层深多孔界面处的俘获电荷在这类功能膜储存或使用过程中，经外激发从脱阱位置 以跳动（hopping）模式输运至背电极的路径相对缩短将导致脱阱电荷衰减较快.
2004, 53 (9): 3152-3156.
doi: 10.7498/aps.53.3152
摘要 +
根据计算机编程构造出了存在和不存在表面偏析的无序二元合金NixCu1-x（x=0.4）的原子集团模型，然后按覆盖度θ=0.5，构造出了CO表面吸附的模型 ，应用Recursion方法计算了CO在（NixCu1-x）（存在偏析和不存在偏析时）合金表面不同位置（顶位和芯位）吸附的电子结构 .由此得出：1)CO在顶位吸附时较稳定；2)CO吸附使合金表面态密度峰降低，带宽加宽，使d轨道的局域性变弱；3)CO的吸附抑制了Cu
2004, 53 (9): 3157-3164.
doi: 10.7498/aps.53.3157
摘要 +
通过采用数字仿真手段，研究了经平均场处理的Ising自旋体系在弱确定性周期外场和随机外场（噪声场）混合驱动下的动态响应行为.着重考察了不同强度混合驱动外场作用下，Is ing自旋体系的非平衡动态转变所表现出区别于单纯确定性周期场作用下的新特征——随机 共振.选定体系非平衡动态转变的动态序参量Q为表征参量，系统模拟计算了混合驱动外场在多种参数组合下体系的动态响应特征，高场低温下的非连续动态转变和低场高温下的连续动态转变.模拟计算表明在适当混合驱动外场的作用下，Ising自旋体系具有随机共振现象，并诱发形成非
2004, 53 (9): 3165-3170.
doi: 10.7498/aps.53.3165
摘要 +
系统地考察了Ising自旋体系的动力学方程对三种不同性质的驱动外场（正弦波 、方波和锯齿波）的动态响应及其相应的非平衡动态相变特征.在正弦波和方波的驱动场 作用下，体系存在分别对应于低温对称破缺的铁磁有序态和高温对称顺磁无序态的动态非平衡转变，相应的动态转变相界上存在区分连续转变和非连续转变的三临界点；而锯齿波驱动 场情形下体系始终维持对称性破缺的有序态.体系动态转变表现出的上述差异与作用外场的驱动特征有关.确定了表征相应动态相变相界的临界驱动外场振幅h0C和频率 ωc、体系的温度tc, 并给予了分析讨论
2004, 53 (9): 3171-3176.
doi: 10.7498/aps.53.3171
摘要 +
以Nd2Fe14B/αFe为例，采用立方体晶粒结构模型，研究了纳米复合永磁材料中不同磁性晶粒间的交换耦合相互作用和有效各向异性.纳米复合永磁材料的有效各向异性Keff等于软、硬磁性相各向异性的统计平均值，每个晶粒的各向异性由晶粒表面交换耦合部分和晶粒内部未交换耦合部分的各向异性共同确定.计算结果表明，软、硬磁性相晶粒尺寸分布显著地影响有效各向异性Keff的值.当软、硬磁性晶粒尺寸D相同时，Keff随晶粒尺寸和硬磁性相体积分数的降低而减小, 当D<20nm 时，K
2004, 53 (9): 3177-3185.
doi: 10.7498/aps.53.3177
摘要 +
采用能量极小原理的微磁学及Monte Carlo方法对铁磁/反铁磁混合磁性薄膜的磁特性进行了模拟计算，研究了基态下系统的磁滞回线、自旋组态及铁磁交换作用常数JAA、单轴各向异性常数K、偶极相互作用常数D和铁磁性原子掺杂量X对矫顽力Hc的影响. 同时还模拟计算了矫顽力Hc的温度特性.模拟结果表明，在混合磁性薄膜中磁滞回线存在明显的阶梯效应，利用简单的Ising模型揭示这种阶梯效应主要起源于包含不同反铁磁原 子的掺杂量的不同尺寸的原子团对外加磁场所产生不同响应；在基态下当0.5≤X≤1.0时矫顽力Hc随K，J
2004, 53 (9): 3186-3190.
doi: 10.7498/aps.53.3186
摘要 +
采用溶胶凝胶自燃烧法制备了纳米尺度的锌钴铁氧体Zn06CoxFe24- xO4(x=0—030)粉体,分别在不同温度下进行了热处理，利用x射线衍射仪(XRD) 和振动样品磁强计(VSM)对其物 相结构和磁性进行了测量和分析.实验结果表明，锌钴铁氧体Zn06Co015Fe 225O4在550—800℃温度区间出现αFe2O3过渡相，在高于800℃温度时生 成 单一尖晶石相锌钴铁氧体；随钴含量的增加，Zn06CoxFe2
2004, 53 (9): 3191-3195.
doi: 10.7498/aps.53.3191
摘要 +
利用甩带快淬方法制备了Fe85Ga15合金样品.测量了样品在沿带片长度方向和厚度方向上的磁致伸缩，发现其值分别高达－1300ppm和＋1100ppm.巨大磁致伸 缩的获得来源于甩带样品的形状各向异性和合金内部生成的大量短程应变有序以及它们的择优取向.样 品温度特性的测量表明，在室温附近约60℃宽的温度范围，合金的磁致伸缩数值基本保持不 变；而在高温条件下，合金具有更大的磁致伸缩.
2004, 53 (9): 3196-3199.
doi: 10.7498/aps.53.3196
摘要 +
采用飞秒脉冲的饱和吸收光谱方法研究了GaAs/AlGaAs多量子阱中电子自旋的注入和 弛豫特性，测得电子自旋极化弛豫时间为80±10ps.说明了电子自旋轨道耦合相互作用引 起局域磁场的随机化，是导致电子的自旋极化弛豫的主要机理.
2004, 53 (9): 3200-3204.
doi: 10.7498/aps.53.3200
摘要 +
采用溶胶-凝胶工艺成功制备出BaBi4Ti4O15微细粉料，并利用此微粉烧结出成瓷良好的BaBi4Ti4O15陶瓷.研究了BaBi4Ti4O15陶瓷的铁电顺电相 变，测定了BaBi4Ti4O15的介 电特性和饱和状态下的铁电特性.所作测量表明B
2004, 53 (9): 3205-3210.
doi: 10.7498/aps.53.3205
摘要 +
用时域有限差分方法计算了一组具有相似几何结构且包含理想金属材料的准分形光子晶体的能带.数值计算结果表明，这种准分形结构光子晶体具有绝对带隙，且带隙的宽度会 随着分形级数的增大而增大.同时，随着级数的增大，其能带在整体地趋向于高频端的同时，能带会被快速拉直而形成孤立的能级.
2004, 53 (9): 3211-3214.
doi: 10.7498/aps.53.3211
摘要 +
用室温光致发光谱和飞秒脉冲抽运探测方法对不同垒宽的ZnCdSe量子阱/ZnSe/CdSe 量子点新型耦合结构中激子隧穿过程进行研究，观察到激子从量子阱到量子点的快速隧穿过 程.在ZnSe垒宽为10nm, 15nm, 20nm时，测得激子隧穿时间分别为1.8ps, 4.4ps, 39ps.
2004, 53 (9): 3215-3219.
doi: 10.7498/aps.53.3215
摘要 +
根据颗粒粒径与波长相比的不同情形，分别用粗粒子理论、细粒子理论和桥理论求得颗粒的 光散射系数和吸收系数，从而得到含颗粒涂料的漫反射率.讨论了涂料参数如黏结剂和颗粒 的光学常数、颗粒粒径和体积比等对漫反射率的影响.并以含钛白粉颗粒的涂料为例，介绍 了可见光隐身涂料的计算机设计方法.
物理学交叉学科及有关科学技术领域
2004, 53 (9): 3220-3224.
doi: 10.7498/aps.53.3220
摘要 +
采用射频反应磁控溅射法用高纯石墨作靶、三氟甲烷(CHF3)和氩气(Ar)作源气体制 备了氟化类金刚石（FDLC）薄膜，通过XPS光谱结合拉曼光谱、红外透射光谱和紫外可见光光谱研究了源气体流量比等工艺条件对薄膜中键结构、sp2/sp3杂化比以及光学带隙等性能的影响.结果表明在低功率(60W)、高气压(2.0Pa)和适当的流量比(Ar/CHF3=2∶ 1)下利用射频反应磁控溅射法可制备出氟含量高且具有较宽光学带隙和超低介电常数的FDLC薄膜.
2004, 53 (9): 3225-3228.
doi: 10.7498/aps.53.3225
摘要 +
利用3UCVD技术在p型4H-SiC上制备了栅氧化层，其正的氧化物电荷密度仅有1.6×1011cm-2,这一结果优于传统的热氧化工艺.为检验氧化层质量所做的高频C-V测试采用了正面接地的新的测试结构，克服了常规测试结构的缺点.
2004, 53 (9): 3229-3233.
doi: 10.7498/aps.53.3229
摘要 +
采用丝网印刷方法制备了FeS2(pyrite)薄膜，用x射线衍射确定了样品FeS2(pyrite)薄 膜的 晶体结构，并用Rietveld方法对样品的结构进行了精修，确定了样品的点阵常数、键长、键 角、硫原子占位等结构参数.研究了膜厚对方块电阻、载流子浓度、霍尔迁移率、光能隙等 光电参数的影响.
2004, 53 (9): 3234-3238.
doi: 10.7498/aps.53.3234
摘要 +
用多步固相反应法结合熔融法合成了单相的两种原子复合填充的p型方钴矿化合物Ba mCenFeCo3Sb12.并探索了两种原子复合填充对其热电性能的影响规 律，研究结果表明在相 同填充分数时BamCenFeCo3Sb12化合物的电导率介于单原子Bam FeCo3Sb12和CenFeCo3Sb12填 充的化合物之间，随Ba，Ce填充分数的增加，电导率下降；当填充分数相同时，两种原子复 合填充化合物的晶格热导率较单一原子填充化合物的晶格热导率低.
2004, 53 (9): 3239-3244.
doi: 10.7498/aps.53.3239
摘要 +
在考虑SiGe HBT的势垒电容时，通常的耗尽层近似不再适用，应考虑可动载流子的影响.在分析研究SiGe HBT载流子输运的基础上，建立了考虑发射结势垒区内载流子分布的发射结势垒电容模型和不同电流密度下包括基区扩展效应的集电结势垒电容模型.将以上势垒电容 模型应用于SiGe HBT频率特性模拟，模拟结果与实验结果符合得很好.
