Vol. 54, No. 9 (2005)
2005年05月05日
总论
2005, 54 (9): 3967-3970.
doi: 10.7498/aps.54.3967
摘要 +
研究了一类厄尔尼诺-南方海涛(ENSO)机理耦合系统振荡.利用摄动理论和方法，较简便地得到了一类ENSO模型解的一致有效的渐近展开式.
2005, 54 (9): 3975-3977.
doi: 10.7498/aps.54.3975
摘要 +
将广义Chaplygin系统写成含Lagrange函数的形式，它在一定条件下可约化为一个无约束系统.给出这些条件并举例说明结果的应用.
2005, 54 (9): 3978-3982.
doi: 10.7498/aps.54.3978
摘要 +
从质点系的牛顿动力学方程出发,引入系统的高阶速度能量,导出完整力学系统的高阶Lagrange方程、高阶Nielsen方程以及高阶Appell方程,并证明了完整系统三种形式的高阶运动微分方程是等价的.结果表明,完整系统高阶运动微分方程揭示了系统运动状态的改变与力的各阶变化率之间的联系,这是牛顿动力学方程以及传统分析力学方程不能直接反映的.因此,完整系统高阶运动微分方程是对牛顿动力学方程及传统Lagrange方程、Nielsen方程、Appell方程等二阶运动微分方程的进一步补充.
2005, 54 (9): 3983-3986.
doi: 10.7498/aps.54.3983
摘要 +
研究Vacco动力学方程的形式不变性即Mei对称性，给出其定义和确定方程，研究Vacco动力学方程的Mei对称性与Noether对称性、Lie对称性之间的关系，寻求系统的守恒量，给出一 个例子说明结果的应用.
2005, 54 (9): 3987-3991.
doi: 10.7498/aps.54.3987
摘要 +
建立圆柱体任意两个截面间的一般黏弹性转动力学方程，讨论了相对转角的稳定性，由于此方程为变系数的二阶线性的非齐次常微分方程组，没有统一的求解方法.因此，针对其中的一类黏弹性系数求得其解.
2005, 54 (9): 3992-3994.
doi: 10.7498/aps.54.3992
摘要 +
推广了求解非线性差分方程孤立波解的直接代数法.用此方法研究了Hybrid晶格方程，借助于符号计算Maple,得到它的新孤波解.这种方法也可用于求解其他的差分方程.
2005, 54 (9): 3995-3999.
doi: 10.7498/aps.54.3995
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提出了一种网络多用户量子认证和密钥分配理论方案.类似于现代密码学中的网络认证体系结构提出了一种基于网络中用户与所属的可信服务器之间共享Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠对进行身份认证和密钥分配的分布式客户机/服务器体系结构.基于该体系结构实现网络中任意用户之间的身份认证和密钥分配.可信服务器只提供用户的身份认证以及 交换粒子之间的纠缠使得两个想要秘密通信的用户的粒子纠缠起来.密钥的生成由发起请求 的用户自己完成.网络中的用户只需和所属的可信服务器共享EPR纠缠对通过经典信道和量子 信道与服务器通信.用户不需要互相共享EPR纠缠对，这使得网络中的EPR对的数量由O(n2)减小到O(n).
2005, 54 (9): 4000-4005.
doi: 10.7498/aps.54.4000
摘要 +
提出了全新的离散空间变分法研究二维囊泡形变动力学过程，克服了原先解析或数值解囊泡形状方程遇到的困难，结果表明动力学终态与已有理论方法的计算结果完全一致；说明这一方法正确而且解法稳定有效，这一方法可进一步推广至研究三维无对称性的囊泡形状以及膜与膜之间有长程相互作用的情形，这为囊泡形状的研究提供了新的理论手段.
2005, 54 (9): 4006-4011.
doi: 10.7498/aps.54.4006
摘要 +
提出了一种基于时空混沌系统的Hash函数构造方法.以线性变换后的消息数作为一组初值来驱动单向耦合映像格子的时空混沌系统，产生时空混沌序列，取其空间最后一组混沌序列的适当项，线性映射为Hash值要求的128bit值.研究结果表明，这种基于时空混沌系统的Hash函数具有很好的单向性、弱碰撞性、初值敏感性，较基于低维混沌映射的Hash函数具有更强的保密性能，且实现简单.
2005, 54 (9): 4012-4018.
doi: 10.7498/aps.54.4012
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利用神经网络的学习、逼近能力构造混沌神经网络，提出逆控制混沌同步方法来同步两个混沌神经网络，并基于逆控制和混沌神经网络的同步给出一种新的混沌保密通信系统.理论分析和数值实验结果表明，新系统能够有效地克服信道噪声对信息传输的不良影响，具有较强通用性和柔韧性，且有同步速度快，信号恢复精度高和密钥量大的优点.
2005, 54 (9): 4019-4025.
doi: 10.7498/aps.54.4019
摘要 +
利用支持向量机良好的非线性函数逼近和泛化能力，提出基于最小二乘支持向量机非线性补偿的混沌控制新方法.应用最小二乘支持向量机离线辨识混沌系统的非线性部分，并用辨识模型补偿系统的非线性，同时应用线性状态反馈控制混沌系统.对三种典型连续混沌系统的仿真研究表明，提出的控制方法可以有效的控制混沌系统到达设定的目标状态，并且由线性状态反馈控制器构成的闭环系统稳定.
2005, 54 (9): 4026-4030.
doi: 10.7498/aps.54.4026
摘要 +
对线性耦合的两个统一混沌系统同步进行研究.基于线性时变连续系统的稳定性理论，得到初始值不同的两个统一混沌系统全局渐进同步的一种新的充分条件.另外，与已经提出的判定统一混沌系统同步的方法进行比较，发现这里得到的充分条件的约束关系少、缺少保守性，而且满足的耦合系数范围更广.将该方法应用于统一混沌系统，数值仿真表明了该法的有效性与可行性.
2005, 54 (9): 4031-4037.
doi: 10.7498/aps.54.4031
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为了进一步分析切延迟椭圆反射腔映射系统(TD-ERCS)混沌系统的密码学意义上的安全性， 采用TD-ERCS并行方式构造了一个结构简单的伪随机序列发生器.用户密码不再是固定不变的 ，可在［264，2672］区域内任意取值.对所产生的二值伪随机 序列（即TD-ERC S序列）进行了均衡性、游程特性、相关性等基本统计特性初步测试，并与m序列、logistic 序列、Chebyshev混沌序列、SCQC序列作了对比分析.实验表明，TD-ERCS序列有更好的统计 特性.
2005, 54 (9): 4038-4043.
doi: 10.7498/aps.54.4038
摘要 +
针对含间隙碰撞振动的机械系统由于参数的改变，产生分叉和混沌运动，造成原稳定运行的系统产生异常振动时的故障消除方法展开研究.用外加正弦驱动力抑制混沌运动.提出了一种外加驱动力参数调节算法.该算法以原系统稳定运行时的可测状态量为希望目标，根据实际输出与希望目标的误差值，实时产生并逐步微调节至所需外加驱动力.通过对一个典型含间隙往复碰撞模型的数值仿真，检验了该方法的有效性.
2005, 54 (9): 4044-4052.
doi: 10.7498/aps.54.4044
摘要 +
应用Yethiraj的加权密度近似泛函理论研究平板狭缝中方阱链流体的密度分布，系统的Helm holtz自由能泛函分为理想气体的贡献利剩余贡献两部分，其中剩余贡献部分分别采用刘洪 来等人建立的基于空穴相关函数的方阱链流体状态方程和Gil-Villegas等人提出的统计缔合 流体理论状态方程(SAFT-VR)结合简单加权密度近似计算.考察了不同链长、温度、系统密度 和壁面吸引强度下平板狭缝中方阱链流体的密度分布，并与Monte Carlo(MC)模拟结果进行 了比较.结果表明采用不同的状态方程对密度分布的计算有明显的影响，对于受限于硬壁狭 缝中的方阱链流体，温度和密度比较高时，两种状态方程计算的结果均与MC模拟符合得比较 好，在低温和低密度下效果变差，SAFT-VR方程的计算结果更接近于MC模拟结果.对于受限于 方阱壁狭缝中的方阱链流体，由于系统密度分布的非均匀性加强，采用两种状态方程计算的 结果均与MC模拟结果有一定偏差，寻找更合适的权重函数是进一步改进的关键.
2005, 54 (9): 4053-4057.
doi: 10.7498/aps.54.4053
摘要 +
系统地研究了掺铑的BaTiO3单晶在老化后的场致应变性能.研究发现，晶体的场 致应变随老化时间的增加而增大，在老化27天后，在300V/mm的电场下，其双向场致应变可达1.11％；在较小的测试频率下（0.01Hz）也可得到0.95％的可逆的巨大的单向场致应变，在低频范围内，晶体的单向场致应变随测试频率增大而减小；研究晶体老化后的电滞回线，发现其 形状类似于蜂腰磁滞回线.实验结果表明，对BaTiO3单晶掺杂铑元素可以大大改 善其电致伸缩性能，可能产生新的在超大应变及非线性驱动器中的应用.
2005, 54 (9): 4058-4064.
doi: 10.7498/aps.54.4058
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由于皮棉中白色或无色的杂质与皮棉反射特性相似，现有的光谱反射成像检测方法具有一定 的局限性.对皮棉杂质的光透射成像检测方法进行深入研究.在分析杂质及棉纤维透射特性基 础上，建立了光透射成像机理模型.研究了光透射成像系统中光源种类、光源能量、棉层厚 度及皮棉运动速度对成像目标的影响.根据棉层中透射光子的传播特性，提出利用高速CCD俘 获非漫射光子及统计滤波处理方法以增强成像目标，并分析了高速CCD曝光时间与成像目标 清晰度的量化关系.结果表明，所提出的光透射检测及成像目标增强方法，可获得清晰的目 标图像特征，检测结果与实际相符，此方法不仅为检测皮棉中各种白色或无色杂质提供一种 有效途径， 而且还可推广到红外及其他波段的成像系统中，对于微弱目标的透射成像检测 提供一种新的思路.
2005, 54 (9): 4065-4071.
doi: 10.7498/aps.54.4065
摘要 +
阐述了“镀膜四面角锥棱镜（coating pyramid prism, CPP）”技术探测上层大气风场的原理，提出可以在四面角锥棱镜的4个面上分别按λ/4（λ波长）的步进光程差递增镀增透膜，同时获得一个干涉条纹中的4个强度值，实现上层大气风场的探测模式.对该模式下的相关参数进行了理论计算并得出结论：四面角锥棱镜的顶角必须大于24°、宽度为8mm的对称光束入射到CPP顶点能满足LF7玻璃上镀MgF2增透膜以实现大气风场探测的要 求.按9°×9°干涉仪视场和CCD4.5°×4.5°视场设计了干涉仪前后的光路，用CCD照相机并调 节定标光源Kr灯557.0nm到所需光束宽度进行了模拟实验，分别得到顶角为60°和９０°的 两面镀膜棱镜在CCD上的两个干涉光斑，这两个光斑再复制即可获得CPP的4个干涉光斑，从 而证实了CPP技术探测上层大气风场的可行性.该模式发展了被动探测上层大气风场的光学遥 感探测技术.
2005, 54 (9): 4072-4078.
doi: 10.7498/aps.54.4072
摘要 +
给出了利用叠片法测量“闪光二号”加速器高功率离子束能谱的基本原理及初步实验结果. 采用Ziegler的拟合公式编制程序计算了不同能量质子和碳离子穿过不同厚度Mylar膜后的能 量损失情况.在偏压法拉第筒阵列各个法拉第筒的准直孔前分别覆盖0—6μm厚的Mylar膜， 根据不同膜厚对应的信号衰减情况(叠片法)，得到了高功率离子束的离子能谱，离子的最高 能量>440keV，平均能量约为270keV，能量为200—300keV之间的离子数目最多，碳离子数和 90keV以下的质子所占总离子数的组分不多于32％.所测量离子能谱和离子数目随时间的分布 关系与二极管的电压和电流符合也较好.还将叠片法的测量结果与利用磁谱仪和采用飞行时 间法等的测量结果进行了比较，三种方法所得的测量结果基本一致.
2005, 54 (9): 4079-4083.
doi: 10.7498/aps.54.4079
摘要 +
由于太赫兹(THz)电磁辐射的波长较长，探测的空间分辨率受到衍射极限的限制.设计了一种 新型的THz显微探测技术，使探测晶体紧贴在薄产生晶体上，激发光采用紧聚焦的方式不但 把空间分辨率提高到光学量级，还克服了典型近场探测方法中存在的低通光量、高通滤波的 缺点.详细介绍了这一新型探测器件的基本结构和显著的探测特性.
基本粒子物理学与场
2005, 54 (9): 4084-4086.
doi: 10.7498/aps.54.4084
摘要 +
利用雷吉轨迹理论和介子九重态质量混合公式两种方案，对3１Ｓ０介子九重态中同位旋标量态(主要是ss—成分)的质量给出预言，两种方案分别给出1853MeV和1849±1.2MeV.两种方案自洽的结果，将为实验上寻找该态的候选者提供帮助.
2005, 54 (9): 4087-4091.
doi: 10.7498/aps.54.4087
摘要 +
数值求解了一维含时的Schr?dinger方程，研究了μ子催化核聚变反应中激光强度和波长对介原子μ3He电离的影响.发现当激光强度为1019—1023W/cm2量级时，介原子μ3He有2.7%左右的电离率；当激光强度达到6.0×1024W/cm2时，对介原子μ3He 有显著的电离，并且电离率随着激光的强度、波长而递增，进而会有效提高μ子的催化效率.
核物理学
2005, 54 (9): 4092-4096.
doi: 10.7498/aps.54.4092
摘要 +
讨论和分析了常用的平面连续势，引入了新的正切平方势描写粒子-晶体相互作用.在量子力学框架内，把系统的本征值和本征函数问题化为超几何方程的本征值和本征函数问题.将 低位能级之间的自发辐射同实验进行了比较，结果表明理论和实验符合很好.
2005, 54 (9): 4097-4100.
doi: 10.7498/aps.54.4097
摘要 +
讨论了液晶相位可变延迟器（liquid crystal variable retarder, LCVR）在自旋极化电子产生方面的应用.LCVR控制入射光子的偏振度，从而实现对自旋极化电子束极化方向的调制.采用LCVR代替1/4波片和Pockels盒的优点在于其对入射光方向不敏感，传输直径大，不需要机械转动即可大波长范围的延迟，且易于校准.另外，还研制了旋转检偏器，通过示波器读出，对光子偏振性进行检测并对LCVR进行校准.
原子和分子物理学
2005, 54 (9): 4101-4107.
doi: 10.7498/aps.54.4101
摘要 +
在对传统平均原子模型(AAM1)作动态自由电子判据改进的基础上，在中心场近似下使用了带边界条件的正能态波函数，提高电子压强的计算精度，使得电子压强满足常态物理条件.作为算例，计算了Fe，Ni，Pb，Am的电子压强.
2005, 54 (9): 4108-4112.
doi: 10.7498/aps.54.4108
摘要 +
报道了环戊烯（C5H8）分子1a′轨道的电子动量谱，并且给出了价 轨道的电离能谱信息 .实验在非共面对称几何条件下用能量多道型电子动量谱仪完成，入射电子的能量为1200 eV 加结合能.通过Hartree-Fock 和密度泛函方法计算得到了C5H8分子 1a′轨道的动量谱. 对1a′轨道的电子动量谱的实验值和理论计算进行了比较，得到了该轨道的极强度（pole s trength）的信息.
2005, 54 (9): 4113-4116.
doi: 10.7498/aps.54.4113
摘要 +
在论述了氦氡团簇形成机理的基础上，根据传统力学理论，进一步推导了氦氡团簇离子移动速度计算公式，并对氦氡团簇向上和向下移动的极限速度以及达到极限速度的时间进行了讨论.
2005, 54 (9): 4117-4123.
doi: 10.7498/aps.54.4117
摘要 +
利用密度泛函理论（DFT）对GanP和GanP2 (n=1—7)团 簇的几何结构、电子态及稳定 性进行了研究. 在B3LYP/6-31G*水平上进行了结构优化和频率分析，得到了Ga nP和GanP2(n=1—7) 团簇的基态结构. 结果表明，n≤ 5团簇的几何结构基本上为平面结构，n ＞ 5的团簇均为立体结构；在GanP2 (n=1—6)团簇中，P-P比Ga-P容易 成键；在GanP和G anP2 (n=1—7) 团簇中，Ga3P, Ga4P, Ga P2, Ga2P2 和 Ga4P2的基态结构最稳定，在所研究的团簇中，稳定性随团簇总原 子数的增大而减小.
唯象论的经典领域
2005, 54 (9): 4124-4128.
doi: 10.7498/aps.54.4124
摘要 +
由超短激光脉冲产生的THz脉冲是具有较宽频带的电磁辐射，属于远红外波段，该波段电磁波与物质的相互作用是个崭新的研究领域.文章应用THz光谱技术研究了5种植物油和两种动物脂肪的THz光谱，得到了这些材料在0．2—1．6THz频率范围的折射率和吸收系数.结果表 明，不同种类的油脂具有不同的折射率，其中植物油的折射率随频率的增加而略有降低，其 值在1．46—1．66之间.吸收系数在0．2—1．2THz随频率的增加而增大.动物脂肪的折射率 随频率变化基本不变，并且随温度升高而增大，其值在1．4—1．52之间.吸收系数在0．2— 1．2THz随频率的增加而增大.该研究结果对于THz时域光谱技术应用于生物成像及生物医学 有重要的意义.
2005, 54 (9): 4129-4135.
doi: 10.7498/aps.54.4129
摘要 +
讨论了各向异性光子晶体中外驱动场作用下Λ型原子的动力学性质及辐射谱特性. 通过理论 分析和数值计算发现，原子上下能级的布居数将出现准周期性振荡的性质，其振荡的频率和 振荡的幅度与上能级的耗散系数γ， 驱动场的作用强度，驱动场和共振频率失谐度δ等相 关； 原子上能级与光子晶体带边的相对位置将直接影响到原子自发辐射的模式. 此外，从 辐射谱的角度分析光子晶体对原子周围辐射场的特性及其传输性质的影响.
2005, 54 (9): 4136-4140.
doi: 10.7498/aps.54.4136
摘要 +
在Λ型三能级Rb原子介质中，观察到了由电磁感应透明（EIT）效应导致的光减速现象并测 量了光延迟对单光子频率失谐量的依赖关系. 结果表明，由于多普勒展宽效应的存在，在单 光子频率失谐±600MHz的范围内，光减速效应较为显著. 在考虑多谱勒频移的情况下，数值 计算了光延迟随单光子频率失谐量的变化曲线，实验结果与理论曲线很好地符合. 这一研 究结果为利用单光子频率失谐控制光的群速度提供了理论与实验参考.
2005, 54 (9): 4141-4145.
doi: 10.7498/aps.54.4141
摘要 +
研究了线偏振脉冲光场激发下,单个各向异性InGaAs量子点的高偏振光发射. 给出其偏振因子与两个正交本征态之间的交叉弛豫之间的关系式. 分析表明，交叉弛豫随激发场强度增大，并导致偏振因子随激发场入射脉冲面积减小.
2005, 54 (9): 4146-4150.
doi: 10.7498/aps.54.4146
摘要 +
利用有限元方法建立了二维模型，研究了飞秒激光作用下石英玻璃中导带电子的产生、激光 能量的沉积、导带电子和能量扩散等微观过程. 计算了导带电子扩散引起的局部净电荷及其 形成的静电场分布，初步揭示了微爆炸的演化过程.
2005, 54 (9): 4151-4156.
doi: 10.7498/aps.54.4151
摘要 +
针对自由运转激光, 通过在多纵模受激布里渊散射理论中引进不同纵模的随机初始相位，推 导出抽运光模间隔不受任何限制的宽带多纵模SBS耦合波方程，讨论了宽带SBS阈值与抽运光 线宽、模数、模间隔、布里渊线宽及有效相互作用长度之间的关系. 理论与已有实验结果符 合得很好.
2005, 54 (9): 4157-4163.
doi: 10.7498/aps.54.4157
摘要 +
在CO2激光功率为50—300W、扫描速度为20mm/s、激光散光斑为20mm照射条件下 ，诱导非 晶Fe735Cu1Nb3Si135B9带中发生结构重组，产生定量纳米α-F e(Si)晶相形成双相组织结构材料. 利用穆斯堡尔谱研究了非晶Fe735C u1Nb3Si135B9合金激光纳米化的 超精细结构. 实验结果表明，激光诱导非晶 Fe735Cu1Nb3Si135B 9纳米化后，其超精细磁场的分布随 着激光功率变 化由单峰向双峰变化，在高功率辐照时， 出现了双峰分布，并且峰位向高场移动. 高激光 功率辐照非晶Fe735Cu1Nb3Si135B9合金纳米晶化相有四种超精细结 构，即2个超精细磁场较小的初晶相和2个超精细磁场较大的纳米晶化相. 其中超精细磁场较 大(17—25MA/m)的α-Fe(Si)相为DO3结构.
2005, 54 (9): 4164-4168.
doi: 10.7498/aps.54.4164
摘要 +
报道荧光染料DCM对丙酮SRS的高效放大, 研究了DCM中Stokes波的增益特性. 改变DCM乙醇溶 液浓度，变化进入DCM的Stokes光强度以及抽运激光功率，测量并分析了Stokes波增益与上 述条件的关系. 研究结果发现，当DCM浓度为 2×10-4mol/L时，Stokes波 获得最大功 率增益达到57；抽运激光功率增加或进入DCM的Stokes信号增强时Stokes波输出增强，但 过强的Stokes 信号将导致增益饱和.
2005, 54 (9): 4169-4175.
doi: 10.7498/aps.54.4169
摘要 +
针对一种新型的双信道光混沌通信系统实验方案，建立了描述其工作特性的理论模型；通过 数值模拟结果与报道的实验结果的比较，证实了该理论模型的合理性. 利用该模型，基于小 信号微扰理论，推导出了激光器传输函数的表达式；研究了信号能在系统中很好传递对系统 参量的要求；定量地分析了信道干扰对系统同步性能的影响. 对250MHz的调制信号在系统中 的传输和解调进行了数值研究，结果表明，信号在传输过程中能得到很好的隐藏，且在输出 端易于解调.
2005, 54 (9): 4176-4181.
doi: 10.7498/aps.54.4176
摘要 +
分析了噪声对小波变换重建超短脉冲光谱相位的影响. 在理想情况和附加噪声、倍增噪声， 以及干涉条纹采样量化干扰的情况下，分析了小波变换对几种光谱相位的重建精度. 结果显 示，在理想情况和噪声干扰的情况下，小波变换的相位重建精度都在003rad范围以内. 这 说明小波变换是一种精确可信的光谱相位重建方法，具有很强的抗噪声干扰能力. 另外，将 小波变换的轨迹图类比SHG FROG的轨迹图，可以直接定性判断脉冲的啁啾特征.
2005, 54 (9): 4182-4185.
doi: 10.7498/aps.54.4182
摘要 +
结合特殊的谐振腔设计和半导体可饱和吸收镜，建成了一台低阈值的自启动掺钛宝石激光器 . 分别用3％和12％的输出耦合镜，获得了阈值低至390mW和600mW的稳定锁模脉冲输出. 采 用12％输出耦合镜，在12W抽运时，输出平均功率为114mW，对应的典型脉宽为17fs，谱宽 为47nm. 相对于以往的低阈值克尔透镜锁模激光器，锁模工作的范围区域加宽，减小了操作 难度，提高了稳定性.
2005, 54 (9): 4186-4191.
doi: 10.7498/aps.54.4186
摘要 +
提出一种求解非线性“loop”孤子方程确定解的新方法，即以“行波”为因子，利用幂级数直接求解该方程解析函数U(ξ)，用MatLab绘制c→光速和c→声速的U(ξ)-ξ图像，直 接观察该方程解的变化规律，找出该方程的确定解(含孤波解）. 该方法为求解难度大的非 线性孤子方程提供借鉴.
2005, 54 (9): 4192-4197.
doi: 10.7498/aps.54.4192
摘要 +
基于非局部弹性理论，在考虑小尺度效应影响的情况下，建立了单壁碳纳米管在均匀轴向外 部压力下的壳体模型. 得到了单壁碳纳米管的轴向受压屈曲的临界条件，验证了小尺度效应 对纳米管轴向受压屈曲的影响. 经典的壳体模型理论由于没有考虑小尺度效应影响而导致碳 纳米管轴向屈曲临界压力值偏高.
流体、等离子体和放电
2005, 54 (9): 4198-4202.
doi: 10.7498/aps.54.4198
摘要 +
离子引出的研究在AVLIS工程中有重要的意义，离子引出量和引出时间直接关系到整个系统 的离子收集效率. 在静电场中，由于等离子体屏蔽效应的存在，等离子体电位要高于正、负 极板的电位，而且在靠近正、负极板的两侧均存在鞘层. 理论模拟表明在正极板一边也可以 引出离子. 选取铯（Cs）作为实验对象，研究静电场对Cs等离子体的离子引出，使用安装在 两个极板上的法拉第筒收集离子引出信号. 实验结果表明，正极板确实可以引出离子，随着 外加电压的升高，从正极板一边引出离子的比率降低.
2005, 54 (9): 4203-4207.
doi: 10.7498/aps.54.4203
摘要 +
通过求解电子运动的相对论方程，发现预加速电子在超强超短激光脉冲的作用下可以获得很高的能量增益. 飞秒激光脉冲的上升沿在焦点附近的区域有效加速电子后，电子和光脉冲一起传播一段距离（远大于瑞利长度）后，激光强度变得很弱，从而使脉冲下降沿对电子的减速作用可以忽略不计，因此电子只经历加速过程而没有被减速，当电子和光脉冲分离时，电子获得了很高的能量增益. 当光强为1019Ｗ／cm2 ，电子的初始能量为MeV量级时，电子的能量增益可以达到01GeV. 进一步讨论了电子的能量增益与电子的初始条件与激光脉冲的参数之间的关系.
2005, 54 (9): 4208-4212.
doi: 10.7498/aps.54.4208
摘要 +
研究了紧聚焦的线偏振飞秒超强高斯激光脉冲俘获并剧烈加速斜入射低能相对论电子的效应 ，发现被俘获的电子在激光脉冲纵向有质动力的强大加速作用下，可以获得GeV量级的能量 ，并详细研究了入射电子的初能量、斜入射角、电子与激光脉冲的相对延迟时间和激光脉冲 宽度等条件对电子能量增益的影响，发现当激光脉宽超过10λ时，脉宽对电子能量增益影响 不大.
2005, 54 (9): 4213-4216.
doi: 10.7498/aps.54.4213
摘要 +
对铁电磁体Pb(Fe1/2Nb1/2)O3单晶样品中的 介电和磁性能进行了研究. 认为在其反铁磁相变点观察到的介电常数和损耗的异常来自于自发极化序和自旋序的相互作用 引起的磁电耦合. 磁矩与温度的关系曲线在Nel点以下的低温段呈上升趋势，测得的磁滞 回线证明有弱铁磁性出现. 对铁电磁体磁电相互作用的Monte Carlo模拟得到与实验类似的 结果.
2005, 54 (9): 4217-4222.
doi: 10.7498/aps.54.4217
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理论研究和数值模拟发现入射光和反射光在低密度等离子体中形成的干涉场可以产生深度的等离子体密度调制. 对于中等强度的入射光，譬如1015W／cm2 ，产生密度调制的时间尺度在几十个光周期的范围. 这样的等离子体密度调制可以起类似布拉格反射镜的 作用，使得后面的入射光在临界面以下的区域产生相位反射. 因为密度调制的周期是光在等 离子体中波长的一半，其产生的反射率可以接近100％. 相位反射也可以在不均匀的低密度 等离子体中产生，它可以极大地减少等离子体对光的吸收，因此在惯性约束核聚变中需要考 虑到它的影响.
2005, 54 (9): 4223-4228.
doi: 10.7498/aps.54.4223
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用阶梯近似的方法分析任意槽形加载的圆波导慢波系统，利用各阶梯相邻面的导纳匹配条件 以及中心互作用区与加载区的场匹配条件，获得了任意槽形加载周期慢波结构的统一色散方 程. 利用该色散方程，得到色散特性与CST MWS仿真软件模拟结果良好符合. 分别求解几种 特殊槽形加载慢波结构的色散特性及耦合阻抗，其中，三角形结构色散和耦合阻抗均最弱， 而倒梯形结构色散最强，耦合阻抗最大.
2005, 54 (9): 4229-4235.
doi: 10.7498/aps.54.4229
摘要 +
通过赝火花强流脉冲电子束对酸敏变色片和单晶硅的轰击试验，结合束流自箍缩效应进行理论计算，对赝火花脉冲电子束传输中束斑的变形进行了研究与分析. 结果表明椭圆形轰击束斑是由通过旁路电容的瞬态电流产生的方位角磁场所引起的，并且提出了解决束斑变形的有效方法.
2005, 54 (9): 4236-4239.
doi: 10.7498/aps.54.4236
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在氩气介质阻挡放电中得到了稳定的局域态六边形结构，并对其进行了时空动力学的测量.发现位于中心的放电丝的放电时刻总是领先，相邻两次放电的时间间隔表现出长短交替的周期性.利用壁电荷放电模型对上述结果进行了分析，表明微放电丝在放电过程中不仅受自身场的作用，还受到周围其他微放电丝的影响.
凝聚物质：结构、热学和力学性质
2005, 54 (9): 4240-4244.
doi: 10.7498/aps.54.4240
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采用x射线粉末衍射方法测量了不同温度下R(Fe，Mo)12化合物(R=Nd，Y，D y)的晶格常数，对沿不同轴向的热膨胀反常程度进行了计算.分析认为R(Fe，Mo)12化合物热膨胀反常主要取决于Fe-Fe相互作用，根据Nd(Fe，Mo)12的结构参 数，不仅较短的Fe-Fe键负相互作用对热膨胀反常有贡献，8j-8j等较强的Fe-Fe正相互作用 也有很大贡献.另外还讨论了第三元素Mo的替代作用影响热膨胀反常的机理.
2005, 54 (9): 4245-4250.
doi: 10.7498/aps.54.4245
摘要 +
采用分子动力学方法对包含147，309和561个原子数的液态纳米铜团簇凝结过程进行模拟研 究，结果表明降温速率及团簇原子数对凝结得到常温下的固态团簇结构有重要影响：在模拟 时间内，降温速度越慢，团簇原子数越少，凝结得到铜团簇越倾向生成二十面体结构，反之 则倾向生成面心立方结构.同时探讨了该现象的物理机理.
2005, 54 (9): 4251-4255.
doi: 10.7498/aps.54.4251
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采用不同的方法裁剪高定向热解石墨（HOPG），制备纳米尺寸的石墨条.首先,发现用聚焦离子束（镓离子）刻蚀高定向热解石墨，可以得到边缘整齐程度在几十纳米的石墨条,另外,用 电子束曝光和反应离子刻蚀的工艺，可以得到最小尺寸为50 nm的纳米石墨图型 (nano-size d graphite pattern,纳米尺寸的多层石墨结构).采用了三种不同的方案制备反应等离子刻 蚀过程中需要的掩膜，分别是PECVD生长的SiO2掩膜，磁控溅射的方法生长的Si O2掩膜和PMMA光刻胶掩膜，并将三种方案的刻蚀结果做了对比.
2005, 54 (9): 4256-4262.
doi: 10.7498/aps.54.4256
摘要 +
根据原子力显微镜（AFM）对Fe基纳米晶Fe735Cu1Nb3Si135B9合金薄带的介观结构的研究结果，提出了解释纳米晶软磁合金磁性能的理论模型——柱、球混合模型，并成功地解释了频率对纳米晶软磁合金磁性能的影响，所得理论体现了Herzer理论和纪松理论的特点，并弥补了它们的不足，同时提出了纳米晶粒电导率σ、磁导率μ对合金磁性有影响的观点.
2005, 54 (9): 4263-4268.
doi: 10.7498/aps.54.4263
摘要 +
对由离子束辐照多壁碳纳米管（MWCNTs）产生的无定形碳纳米线（ACNWs）进行了高温退火（2400℃）处理，通过透射电子显微镜(TEM)观察发现，ACNWs体部转变成与原来MWCNTs相似 的管状石墨结构，而其封端区域的石墨晶体结构形态却与原来的MWCNTs完全不同，且变化多 端.基于实验结果，对其相变过程机理提出了一个概念性的模型.
2005, 54 (9): 4269-4272.
doi: 10.7498/aps.54.4269
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采用快速提拉法生长出了透明、完整的γ-LiAlO2晶体，但是晶体的高熔点和易 挥发性限制了γ-LiAlO2晶体质量.采用气相传输平衡法（vapor transport equilibra tion technique,VTE）工艺对晶体改性，半高宽（FWHM）值从1169arcsec降至442arcsec，继续升高VTE处理温度至1300℃，FWHM值反而升高至552arcsec.快速提拉法生长出来晶体，100］方向和［001］方向的热膨胀系数分别为172398×10-6/K，107 664×10-6/K.经过三步VTE处理后［100］和［001］方向热膨胀系数降至16 6539×10-6/K和101784×10-6/K.
2005, 54 (9): 4273-4278.
doi: 10.7498/aps.54.4273
摘要 +
借助高分辨电子显微像结合解卷处理的方法研究了GaN晶体中的堆垛层错.简要介绍了高分辨电子显微像的解卷处理原理，指出通过解卷处理可以把本来不直接反映待测晶体结构的高分辨电子显微像转换为直接反映晶体结构的图像.用高分辨电子显微像观察了GaN晶体中的堆垛层错，对高分辨电子显微像作了解卷处理.在解卷像上清晰可见缺陷核心的原子排列情况，据此确定了层错的类型.此外，还讨论了解卷处理在研究晶体缺陷中的效用.
2005, 54 (9): 4279-4284.
doi: 10.7498/aps.54.4279
摘要 +
报道了用卷曲法对一系列手性单壁碳纳米管计及卷曲效应声子振动谱的计算结果.基于实际的数值计算，讨论了Brillouin区中心Γ点手性管晶格振动模的分类；得出了其12个非简并的本征频率与手性和管径的关系.
2005, 54 (9): 4285-4293.
doi: 10.7498/aps.54.4285
摘要 +
采用Tokuda改变的线性组合算符法和改进的LLP变分法，研究了晶格热振动对无限势垒量子阱中电子与界面光学声子强耦合、与体纵光学声子弱耦合系统的影响，推导出作为阱宽和温度函数的极化子有效质量的表达式. 尤其得到了量子阱中极化子的振动频率及其随阱宽和温度变化的规律. 对KI/AgCl/KI量子阱进行了数值计算，结果表明，极化子的振动频率和有效质量随阱宽的增加而减小、随温度的升高而减小，但不同支声子与电子相互作用对极化子的振动频率和有效质量的贡献以及它们随阱宽和温度的变化情况大不相同.
2005, 54 (9): 4294-4299.
doi: 10.7498/aps.54.4294
摘要 +
采用大功率高重复频率准分子激光溅射热解石墨靶制备了类金刚石膜，研究了激光功率密度对膜的结构和性能的影响，分析了膜的紫外可见透过谱及膜的带隙结构、Raman谱和电子衍射图，结果表明随着激光功率密度由108W／cm2提高至1010 W／cm2，膜的结构也由无定形非晶结构转变为纳米晶金刚石结构，膜 中的sp3键舍量及各项性能均有提高.
2005, 54 (9): 4300-4308.
doi: 10.7498/aps.54.4300
摘要 +
阐述了模板的动力学控制作用对大尺度有序结构特别是亚稳相的生长，对自由能相差很小的异构体的选择生长所具有的重要作用.汲取现有金刚石生长理论的合理思想，以模板概念为基础给出了对化学气相沉积(CVD)过程的动力学热力学综合描述：1)碳原子在碳氢化合物中的化学势高于固相碳，气相碳氢化合物的碳原子有可能落到化学势较低的固态碳的各种异构体.2)气相碳通过表面反应实现向固相碳的转化.3)表面的模板作用是控制气相碳原子转换方式的主要动力学因素，不同的表面(石墨各种取向的表面及金刚石不同取向的表面)选择了落入其上的碳原子的结构方式及能量状态.4)因此,衬底的不同区域可发生几种不同的独立的表面反应过程,这些反应对应于不同表面的生长.5）而这些表面反应的方向性及速度受表面临域热力学因素的影响，反应的方向性决定了某种晶面是生长或刻蚀，在特定的温度、压强及各种气体分压下可以实现金刚石的生长和石墨的刻蚀.6)衬底局域晶格结构及键价结构和衬底表面气相的温度、压强及各种气体分压等热力学条件共同决定了成核的临界条件.7）与外界有能量和物质交换的等离子体系统，以及气相中发生的一系列化学反应，仅起到了维持某种固相表面生长所需要的非平衡热力学条件和化学条件的作用.金刚石和石墨表面具有的模板动力学控制作用，在特定热力学条件下主导自身外延层的生长方式；异质衬底的某些局域微观结构可以作为新相生长成核的局域模板；不同材料、不同的处理方法、及不同的化学环境下的衬底具有不同的局域微观结构，从而决定了多晶薄膜的取向优势.
2005, 54 (9): 4309-4312.
doi: 10.7498/aps.54.4309
摘要 +
用射频磁控溅射法在80℃的衬底温度下制备出MgxZn1-xO(0≤x ≤030)薄膜.x射线 衍射(XRD)结果表明，MgxZn1-xO薄膜为单相六角纤锌矿结构， 没有形成任何显著 的MgO分离相，MgxZn1-xO薄膜的择优取向平行于与衬底垂直的 c轴；c轴晶格常数随着Mg含量的增加逐渐减小.在MgxZn1-xO薄膜的光透射谱中出现 锐利的吸收边，由透 射谱估算出MgxZn1-xO薄膜的带隙宽度由332eV(x=0)线性地 增加到396eV(x=030).
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
2005, 54 (9): 4313-4318.
doi: 10.7498/aps.54.4313
摘要 +
采用Stillinger-Weber势对不同温度下解理Si(001)表面的原子几何结构进行等温分子动力 学模拟.模拟结果表明Si(001)表面除主要的p(2×1)结构之外，较低温度下还会有双悬挂键 的单原子结构存在；较高温度下表面还会存在c(2×2)和三聚体等亚稳态结构；接近表面熔 化温度时，双悬挂键单原子、c(2×2)和三聚体等亚稳态结构都消失，表面只存在稳定的p(2 ×1)结构.
2005, 54 (9): 4319-4323.
doi: 10.7498/aps.54.4319
摘要 +
利用紫外光电子能谱（UPS）对新型有机半导体三萘基膦（TNP）在金属Ag(110)表面上沉积生长及其电子性质等进行了研究.三萘基膦的价带谱峰分别位于费米能级以下38，63，93和110 eV处，其中，价带顶 (HOS)位于费米能级以下约25 eV处.清洁Ag(110)表面的功函数为43 eV.随着三萘基膦在Ag(110)表面的沉积，功函数减小到38 eV，并达到饱和.根据UPS的测量结果，给出了三萘基膦/Ag(110)界面的能带结构，且三萘基膦与衬底Ag之间呈弱相互作用行为.
2005, 54 (9): 4324-4328.
doi: 10.7498/aps.54.4324
摘要 +
在有效质量近似（EMA）下，采用B样条技术和变分方法，分别研究较大CdTe球量子点(25—35nm)和较小CdS球量子点(025—35nm)中激子的量子受限效应，计算出CdTe和CdS球量子点中受限激子的基态能和束缚能随参数的变化规律，比较两种计算结果得到：（1）较大量子点中受限激子的基态能和束缚能对量子点边界和量子点外部介质的介电常数不敏感，但较小量子点中受限激子的基态能和束缚能对量子点边界和量子点外部介质的介电常数比较敏感.（2）在较强受限区域，大量子点与小量子点的激子基态能和束缚能的变化规律完全不同.（3）B样条技术对于研究这种具有边界的束缚态系统是很精确的方法，这种方法特别适合用于多层结构量子点系统的精确计算.
2005, 54 (9): 4329-4333.
doi: 10.7498/aps.54.4329
摘要 +
在现有的一台蒸发镀膜机基础上，设计加工了一个双热舟化学气相沉积系统.该系统具有真空度高、升温速度快、源和衬底温度可分别控制等优点，有利于化合物半导体纳米材料的生长.利用该生长系统，通过在生长过程中掺入等电子杂质In作为表面活性剂，分别在Si衬底和3C-SiC/Si衬底上生长出高质量的具有纤锌矿结构的单晶GaN纳米线和纳米尖三棱锥.所得产物通过场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、能量色散x射线谱仪、x射线衍射仪，和荧光谱仪进行表征.这里所用的生长方法新颖，生长出的GaN纳米尖三棱锥在场发射和激光方面有潜在的应用价值.
2005, 54 (9): 4334-4339.
doi: 10.7498/aps.54.4334
摘要 +
通过对直接键合InP-GaAs结构的红外吸收光谱分析以及断面扫描电子显微镜观察发现，样品制备过程中不均匀的外加压强导致InP-GaAs交界面局部出现了不连续过渡的空间层，实验上将熔融石蜡渗透并被填充到该空间层，利用其对3.509μm波长光的强烈吸收特性可表征 这种局部的键合不连续区域，二维扫描测试样品不同区域的吸收谱得到3.509μm波长吸收强 度等值线图，从而描绘出外加压强的不均匀分布.实验上通过改进键合装置的施压均匀性， 得到了连续过渡界面且均匀键合的InP-GaAs结构，利用这种均匀键合技术有望制备大尺寸器 件例如光学微腔等.
2005, 54 (9): 4340-4344.
doi: 10.7498/aps.54.4340
摘要 +
研究发现在磁隧道结的反铁磁层和被钉扎铁磁层之间插入一层纳米氧化层，可以使磁隧道结的退火温度增加了40℃，即明显地提高了磁隧道结的温度稳定性.通过卢瑟福背散射实验直接观察到产生这一效应的原因是该纳米氧化层有效地抑制了Mn元素在退火过程中的扩散，从而使TMR值在较高的退火温度下得以保持.
2005, 54 (9): 4345-4349.
doi: 10.7498/aps.54.4345
摘要 +
采用数值计算方法分析了GaAs/Ga1-xAlxAs 半导体量子阱的光 辐射-热离子制冷. 以漂移-扩散模型为基础，通过电流连续性方程和泊松方程自洽地计算出在外加正向偏压的 条件下半导体内部的载流子分布情况，并在此基础上计算了阱内载流子的发光复合和俄歇复 合，从而确定了半导体异质结量子阱光辐射-热离子制冷的最优条件.进一步分析了不同Al组 分的Ga1-xAlxAs材料以及不同的掺杂浓度对制冷效果的影响， 为该领域的实验工作提供了极有价值的参考.
2005, 54 (9): 4350-4353.
doi: 10.7498/aps.54.4350
摘要 +
从固体模型理论的结果出发，计算了生长于Si（100）衬底上x值小于085的Si1-xGex合金材料（能带结构为类Si结构）的间接带隙与应变的关系，结 果表明，应变的S iGe材料的带隙和完全弛豫状态下材料的带隙之差与应变呈线性关系.基于这一结果，提出了 用测量带隙来间接测定SiGe/Si应变状态的方法.用带隙法和x射线双晶衍射法测量了不同应 变状态下的SiGe/Si多量子阱材料的应变弛豫度，两者可以较好的符合，表明带隙法测量SiG e应变弛豫度是可行的.
2005, 54 (9): 4354-4358.
doi: 10.7498/aps.54.4354
摘要 +
对于一个N电子体系, 正确的交换Hamilton应该由两项组成，为Hex=-2A1ii·sj-2A2ii·sj，而不是以往的铁磁学理论使用的Hex=-2Aii ·sj （其中A为A1与A2的代数和， A1>0, A21ii·sj与-2A2ii·sj在数学上是同类项，但是在物理上不是 同类项，它们有不同的本征态和本征值.根据量子力学中的态叠加原理，这个电子系统的本 征态矢为X〉=1A21+A22(A1 1〉+A2‖2〉),其中Dirac符号1〉表示系统所有电子 的自旋平行排列时的态（简称平行自旋态）矢量，2〉表示系统所有电子或最近邻电子的自 旋反平行排列时的态（简称反平行自旋态）矢量，Hex的本征值（即系统的 交换能） 为E=-Nz（A1-A2）-2NzA22A1 +A2=-Nz（A2-A1）-2NzA21A1+A2,其中z为最近邻电子数.当A2=0时，X〉=1〉，E =-A1, 系统具有Wei ss 铁磁性；当A1 =0 时，X〉=2〉，E =-A2，系统具有Neel 反铁磁性；当A1 =A2（即A=0）时，X〉=12 (1〉+2〉)，E=-A1，系统处于自旋玻璃（spin glass）态；当A1>A 2时，X〉=1A21+A22［(A1-A2)1〉+A2(1〉+2〉)］,平行自旋态与自旋 玻璃态共存；当A12时，X〉=1A21+A22［(A2-A1)2〉+A1( 1〉+2〉)］，反平行自旋态与自旋玻 璃态共存.与原来理论中的Weiss铁磁态或Neel反铁磁态相比，平行自旋态与自旋玻璃态共存 或反平行自旋态与自旋玻璃态共存使系统的交换能降低.自旋玻璃态中电子自旋之间取向的 随机性或无序性是由交换Hamiltonian中-2A1iisj与-2A2ii·sj之间的竞争引起的，不是热运 动引起的.
2005, 54 (9): 4359-4364.
doi: 10.7498/aps.54.4359
摘要 +
研究了低温下NdMnO3单晶的比热随温度和磁场的变化(2K≤T≤200K，0T≤H≤8T ).对应于 Mn磁矩亚晶格的A型反铁磁(A-AF)相变，零场下的比热曲线在85K附近出现尖锐的λ形峰，随 着磁场的增加，此λ峰降低展宽而且平滑变化，这与此温度附近磁化强度的变化规律一致. 与磁有序相变相关的熵变约为理论值的26％，这可能是由于磁有序涨落延续在较大温区造成 的.在20K以下，比热曲线出现了明显的肩膀形状的Schottky反常，其峰值随着磁场的增加而 逐渐向高温移动.考虑了低温下比热的各种贡献，根据Nd3+位有效分子场(H mf) 引起的Nd3＋基态双重态(GSD)劈裂对上述现象进行了解释.通过对2K≤T≤2 0K，0Ｔ≤ H≤8T范围内比热数据的拟合，得到了样品的GSD劈裂，德拜温度和A-AF自旋波劲度系数以及 它们对磁场的依赖关系.发现GdFeO3型八面体旋转引起的A-AF结构中Mn磁矩亚晶 格的铁磁成分可能是Hmf的来源.
2005, 54 (9): 4365-4369.
doi: 10.7498/aps.54.4365
摘要 +
利用傅里叶变换的方法，严格求解了d维(d=1，2和3)超立方晶格和二维三角晶格上具有长程 相互作用的Gauss模型(这里考虑的长程作用有幂指数、指数和对数三种形式).得到了这些情 况下系统的临界点(温度)，并对不同形式的长程作用对临界点的影响进行了比较.结果表明 ，长程相互作用的存在，使得系统的临界温度有了一定程度的升高，它们对系统临界温度的 影响与其衰减的快慢有关.
2005, 54 (9): 4370-4373.
doi: 10.7498/aps.54.4370
摘要 +
利用电化学沉积方法在氧化铝模板中制备了一维Fe和Fe095Pd0 05合金纳米线阵列.两种样品均有(110)晶向择优取向，纳米线直径为60nm.在这一直径下形状各向异性 和内禀晶体各向异性的竞争结果很适合考察Pd掺杂的磁性行为.研究发现在FePd纳米线中， 由于极少量Pd在Fe中的合金化，减弱了晶体各向异性与形状各向异性的影响，改变了磁畴结 构，增强了畴壁钉扎作用，结果在Fe095Pd005纳米线 中便显示出强烈的沿线方向的各向异性，方形度和矫顽力也有较大改善.
2005, 54 (9): 4374-4378.
doi: 10.7498/aps.54.4374
摘要 +
在2—390K温度之间研究了La0.8Ba0.2MnO3的 磁矩、磁电阻与温度的关系.发 现以不同价态的Mn元素引入得到的La0.8Ba0．2MnO3 ，性能虽然都存在金属 —绝缘体转变，以及在磁场作用下居里温度附近电阻率变化非常显著的特点，但是价态对磁 性转变温度TC，金属—绝缘体转变温度Tmi，以及磁电阻极大 值温度TMR的影 响都非常显著.三种价态相比较，使用二价Mn的电阻率最低以及磁性转变温度更接近室温.认 为影响材料性能的主要因素是材料制备时引进的Mn元素的价态，由于原料价态的不同而形成 的氧空位浓度变化，进而影响了Mn4+/Mn3+的比.
2005, 54 (9): 4379-4383.
doi: 10.7498/aps.54.4379
摘要 +
测量了LaCoO3单相多晶样品的纵波与横波超声声速和衰减随温度的变化关系, 在材料的自 旋态转变温度附近（≈90K），纵波声速出现明显的软化并伴随一个尖锐的衰减峰，但是在 横波的测量中却没有出现类似的超声异常，分析认为LaCoO3在90K附近的自旋态 转变是由于Co3+离子是从低自旋态(LS,t62ge0 g)转变到中等自旋态(IS,t5 2ge1g )，而不是高等自旋态(HS,t42ge2g).随着温度的升高，在 200K附近纵波和横波测量上都观察到一个伴随着微小声速软化的宽大的衰减峰，这可能是随 机分布的IS态Co3+离子的Jahn-Teller效应导致的局域晶格扭曲所造成的.
2005, 54 (9): 4384-4388.
doi: 10.7498/aps.54.4384
摘要 +
通过穆斯堡尔谱、透射电镜、x射线和磁测量等手段研究了将普通FeCrCo合金中Cr,Co元素含 量提高、并加入Mo,Zr元素后合金矫顽力的变化，发现其值76kA/m比普通值40—52kA/m高50% 以上.对该合金不同热处理阶段的穆斯堡尔谱的测试表明，合金的微观结构与普通FeCrCo合 金有显著的不同.固溶处理后合金单相性好，不产生对磁性起破坏作用的γ相；磁场热处理 过程中，发生原子的重新排布，α2相开始出现，两相结构基本确定；分级回火 后，调幅 分解进行得更彻底，合金内部完全形成调幅结构，与低矫顽力合金相比，铁磁性的α1 相更容易形成.
2005, 54 (9): 4389-4394.
doi: 10.7498/aps.54.4389
摘要 +
研究了高矫顽力型FeCrCo合金的磁性和微观结构.实验结果表明，适当的合金成分及热处理 条件可以明显提高FeCrCo合金的矫顽力.通过透射电镜、x射线衍射等手段得出结论：主体元 素含量的提高和微量元素的掺杂可以有效地控制相的组成，磁场热处理导致强磁性相和弱磁 性相的分离，回火后形成起磁硬化作用的调幅结构.该调幅结构中较大的两相成分差有利于 提高FeCrCo合金的矫顽力.
2005, 54 (9): 4395-4399.
doi: 10.7498/aps.54.4395
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研究了高矫顽力型FeCrCo合金力学性能和微观结构间的关系.对抗弯强度和断裂韧性的测试 结果表明，高矫顽力型FeCrCo合金的力学性能远低于普通FeCrCo合金.透射电镜照片显示高 矫顽力合金的两相成分差较大；x射线衍射结果反映高矫顽力合金衍射峰强度较弱而半高宽 较大，说明高矫顽力合金中调幅分解进行彻底.合金中α1，α2两 相成分差的扩 大使晶格错配度增加，强度提高，韧性降低.这就是高矫顽力合金力学性能变差的原因.
2005, 54 (9): 4400-4405.
doi: 10.7498/aps.54.4400
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压力膨化处理工艺能够显著改善聚丙烯蜂窝薄膜（cellular polypropylene） 驻极体的压 电活性.通过热脉冲技术、表面电位衰减测量及TSD 电流谱分析等研究了经恒压正电晕充电 的聚丙烯蜂窝膜的陷阱能级分布特征，讨论了压力膨化处理工艺对这类蜂窝膜驻极体电荷稳 定性及电荷输运特性的影响.结果说明，PP 蜂窝膜内存在着位于中能级区的能值各异的三种 分立陷阱，深能值陷阱和浅能值陷阱的大多数位于孔洞膜近表面的体层或体内，而中等能值 陷阱则主要位于自由面附近.压力膨化处理改变了PP 蜂窝膜的能阱状态并在一定程度上降低 了这类孔洞膜驻极体的电荷储存稳定性，但没有明显影响其由慢再俘获效应占主导地位的脱 阱电荷输运特性.
2005, 54 (9): 4406-4410.
doi: 10.7498/aps.54.4406
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采用改进的溶胶-凝胶方法在单晶Si(100)衬底上制备了介电性能优异的(Ba0.7Sr0.3)TiO3/LaNiO3异质薄膜.实验发现，在750 ℃下 、O2气氛中晶化的LaNiO3薄膜的电阻率最小.C-V与I-V特性测量表明(Ba0.7Sr0.3)TiO3薄膜具有优异的介电性能，在频率为50kHz、零偏压下的相对介电常数εr>300，偏压为6V时漏电流密度JL-6A/cm2.
2005, 54 (9): 4411-4415.
doi: 10.7498/aps.54.4411
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利用飞秒激光脉冲在长度为10cm，包层具有大空气比的双折射微结构光纤中通过高阶模相位 匹配的四波混频获得了波长可调谐的反斯托克斯波.实验中脉冲宽度为35fs，中心波长820nm ，单脉冲能量4nJ的飞秒激光脉冲耦合到长轴直径为5μm，短轴为46μm的双折射微结构光 纤中.在高阶模传输情况下，通过调制耦合光的偏振方向，获得了具有不同中心波长的反斯 托克斯波.通过对比分析，讨论了输入光的偏振态对双折射微结构光纤中高阶模式下四波混 频效应的影响情况.理论计算分析很好的解释了实验结果.
2005, 54 (9): 4416-4421.
doi: 10.7498/aps.54.4416
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对晶粒尺寸在4—80nm范围的纯SnO2纳米颗粒进行了拉曼散射研究.除了SnO2本征拉曼振动峰外，还有几个新的拉曼振动峰和波长在700nm左右的一个发光很强而且峰宽很大的荧光峰被观察到.结果所示，当纳米颗粒尺寸减小时，纳米SnO2颗粒的体相 特征拉曼峰变弱，而由缺陷，表面和颗粒尺寸引起的相关效应呈强势.晶粒尺寸在20nm左右是引起体相拉曼光谱变化的临界尺寸.晶粒尺寸在20nm以下，其体相拉曼峰的发生宽化和峰位移动，以及分别出现在位于571cm-1 的表面振动峰，位于351cm-1 处的界面峰和与表面吸附水分子及氢氧基团的N系列拉曼峰是纳米SnO颗粒的主要特征.这些结果反映了纳米颗粒的微结构变化与颗粒尺寸和表面效应以及它们之间相互作用的信息.
2005, 54 (9): 4422-4426.
doi: 10.7498/aps.54.4422
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研究了Cr3+,Yb3+,Er3+共掺磷酸盐铒玻 璃转镜调Q激光性质.三种Er2O3掺杂浓度的激光实验结果表明，在Er2O3名义掺杂浓 度为0.5wt％时，玻璃的综合激 光性质最好，重复频率为0.1Hz时，它的激光阈值功率为14.5mJ，最大输出能量为9.6mJ ，斜率效率为0.55％.在同种实验条件下，比较了Cr14和Kigre公司生产的QE-7S激光性质参数，实验表明，前者激光阈值功率稍低，而后者的斜率效率和最大输出功率略高.
2005, 54 (9): 4427-4432.
doi: 10.7498/aps.54.4427
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制备了70TeO2-20WO2-10ZnO-xTm2O3系统玻璃，根据所测玻璃的吸收光谱，应用Judd-Ofelt(J-O)理论计算出Tm3＋离子在碲酸盐玻璃的J-O强度参数、Tm3＋在玻璃中的自发辐射概率A、荧光分支比β及荧光辐射寿命 τR 等各项光谱参数.测定了玻璃的荧光光谱，并计算了Tm3＋在碲酸盐玻璃中的荧光有效线宽、峰值受激发射截 面.比较了Tm3＋在不同掺杂浓度下的光谱特性，认为当Tm2O3掺杂浓度达到 0.8wt％—1wt%时，所获得的荧光强度与荧光线宽达到最佳值，掺Tm3＋ 碲酸盐玻璃是一种理想的S波段宽带光纤放大器用基质材料.
2005, 54 (9): 4433-4438.
doi: 10.7498/aps.54.4433
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通过对不同退火条件下Er/Yb共掺Al２O３薄膜光致荧光(PL)光谱的 系统分析，研究了高Er/Yb掺杂浓度所导致的晶体场变化对薄膜PL光谱的影响，并结合薄膜结构分析，探讨了Al２O３薄膜的结晶状态在Er３＋激活、PL光谱宽化 中的作用及可能的物理机理.研 究结果表明：退火处理所导致的Er３＋ PL光谱的变化与薄膜的微观状态之 间有着密 切的联系.在600—750℃范围内，薄膜呈非晶态结构，薄膜荧光强度的增加主要是薄膜内缺 陷减少所致；在800—900℃范围内，γ-Al２O３相的出现是导致荧 光强度明显增加的主 要原因；当退火温度为1000℃时，Er，Yb的大量析出致使荧光强度的急剧下降.此外，对PL 光谱线形分析表明，各子能级跃迁的相对强度变化是导致荧光光谱宽化的主要因素.
2005, 54 (9): 4439-4444.
doi: 10.7498/aps.54.4439
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根据红外辐射理论和薄膜光学原理计算了高品质ITO(indium tin oxide)导电膜的红外发射 率,其理论曲线与实测曲线基本符合. 并得出方块电阻小于30Ω时,ITO膜在红外波段8—14μ m的平均红外发射率理论值小于0.1.实际制备方块电阻小于10Ω的ITO膜具有优良的红外隐身 性能. 讨论了高品质ITO膜具有低红外发射率的物理机理,并提出了低红外发射率临界方块电 阻值,这有利於理论研究和工艺制备红外隐身ITO膜.
物理学交叉学科及有关科学技术领域
2005, 54 (9): 4445-4450.
doi: 10.7498/aps.54.4445
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使用差分光学吸收光谱仪进行大气环境测量，白天强烈的太阳散射光会叠加到测量光谱中，其中的夫琅禾费结构会对二氧化氮，甲醛，亚硝酸等的测量带来较大的影响.通过分析夫琅禾费结构，并且将其作为一种大气“成分”，数据反演时与其他大气成分一同拟合可以有效地影响降低其影响.
2005, 54 (9): 4451-4457.
doi: 10.7498/aps.54.4451
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应用激光诱导荧光技术测量水中溶解有机物(DOM)含量，具有灵敏度高、检测速度快、可遥测等优点，其中特征荧光光谱的分离在系统中占有十分重要的地位.在分析激光诱导荧光光谱特征的基础上，提出了采用径向基函数网络(RBFN)分析荧光光谱数据的数学模型，应用这种模型从荧光光谱中恢复出了激光、拉曼和DOM的荧光等光谱分量成分，从而得到了水中DOM的浓度.
地球物理学、天文学和天体物理学
2005, 54 (9): 4458-4462.
doi: 10.7498/aps.54.4458
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对两维光学格子中非线性薛定谔方程一类新的稳态解做了数值分析，发现其在传播过程中逐渐衰变为一种稳定的复合孤子，孤子的两分量在传播过程中不断交换能量，总能量守恒.
