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Vol. 72, No. 19 (2023)
2023年10月05日
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封面文章
低惯性与高惯性活性粒子混合体系中的相分离现象
自然界中许多活性物质处于高黏度的环境中, 研究者们大多采用过阻尼模型来进行描述. 近年来, 惯性对活性物质运动行为的影响受到了越来越多的关注. 本文通过郎之万动力学模拟, 研究低惯性活性粒子和高惯性活性粒子组成的混合体系中的相分离现象. 研究结果表明, 与单一组分的低惯性粒子体系或高惯性粒子体系相比, 中等密度的混合体系有利于相分离现象的发生, 而高密度的混合体系不利于相分离的发生. 此外, 中等密度下, 在大量低惯性粒子与少量高惯性粒子组成的混合体系中, 由于受到高惯性粒子的撞击, 低惯性粒子...
王晶
,
焦阳
,
田文得
,
陈康
物理学报.
2023, 72(19): 190501
.
专题: 阿秒物理
专题
综述
综述
封面文章
封面文章
总论
核物理学
原子和分子物理学
电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
气体、等离子体和放电物理
凝聚物质:结构、力学和热学性质
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
物理学交叉学科及有关科学技术领域
地球物理学、天文学和天体物理学
领域
总论
核物理学
原子和分子物理学
电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
气体、等离子体和放电物理
凝聚物质:结构、力学和热学性质
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
物理学交叉学科及有关科学技术领域
地球物理学、天文学和天体物理学
专题: 阿秒物理
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[Abstract]
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高电荷态离子阿秒激光光谱研究展望
张大成
,
葛韩星
,
巴雨璐
,
汶伟强
,
张怡
,
陈冬阳
,
汪寒冰
,
马新文
2023, 72 (19): 193201.
doi:
10.7498/aps.72.20230986
摘要 +
高电荷态离子(highly charged ions, HCI)的光谱测量不仅可以检验量子电动力学效应和相对论效应等基本物理模型, 还能够为天体物理、聚变等离子体物理甚至HCI光钟等研究提供关键原子物理数据. HCI离子能级跃迁大多在极紫外甚至X射线波段, 受限于目前的光源技术较难直接产生该波段激光, 实验室对于HCI离子的激光光谱测量十分有限. 阿秒光源具有极紫外甚至软X波段的高光子能量和超短的脉冲持续时间, 为实验室开展HCI的光谱测量与超短能级寿命研究等提供了新的机遇. 本文分析了目前国际...
编辑推荐
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[Abstract]
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5253
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费曼路径积分强场动力学计算方法
刘希望
,
张宏丹
,
贲帅
,
杨士栋
,
任鑫
,
宋晓红
,
杨玮枫
2023, 72 (19): 198701.
doi:
10.7498/aps.72.20230451
摘要 +
超快超强激光及阿秒测量技术的诞生和发展, 使人们在阿秒时间和原子空间尺度内观测及控制电子的运动成为可能. 日益精密的实验测量技术对理论计算方法的精确性提出了更高的要求, 如何使用理论模型从实验结果中分辨提取超快时空动力学时间和空间信息面临极大的挑战. 相比于精确求解含时薛定谔方程, 费曼路径积分强场动力学计算方法模型简单计算效率更高, 电子波包被看作具有不同初始状态的粒子, 通过解析粒子的运动状态便能厘清各种强场非线性物理现象的产生原因. 本文从强场近似理论模型出发介绍了强场动力学计算中的鞍点近...
综述
1
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[Abstract]
(
3848
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强场原子电离响应时间的研究进展
车佳殷
,
陈超
,
李卫艳
,
李维
,
陈彦军
2023, 72 (19): 193301.
doi:
10.7498/aps.72.20230983
摘要 +
光电效应中电子对光的响应时间很难定义与测量. 强场隧穿电离是一种强激光诱导的光电效应, 该过程中的响应时间将改变高次谐波辐射时间, 进而对利用谐波重构电子阿秒动力学产生根本影响. 本文提出了一个简洁的理论来处理强场原子隧穿电离中的响应时间问题. 响应时间对应于库仑-电子-外场三体强相互作用时间, 可在量子经典边界处确定. 通过响应时间直接得到的观测量可以定量重现近年系列阿秒钟实验曲线, 并为这些实验提供一致的解释. 本文详细介绍响应时间理论的研究进展及工作展望, 例如在隧穿二极管设计中的潜在应用...
封面文章
封面文章
1
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[Abstract]
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5292
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低惯性与高惯性活性粒子混合体系中的相分离现象
王晶
,
焦阳
,
田文得
,
陈康
2023, 72 (19): 190501.
doi:
10.7498/aps.72.20230792
摘要 +
自然界中许多活性物质处于高黏度的环境中, 研究者们大多采用过阻尼模型来进行描述. 近年来, 惯性对活性物质运动行为的影响受到了越来越多的关注. 本文通过郎之万动力学模拟, 研究低惯性活性粒子和高惯性活性粒子组成的混合体系中的相分离现象. 研究结果表明, 与单一组分的低惯性粒子体系或高惯性粒子体系相比, 中等密度的混合体系有利于相分离现象的发生, 而高密度的混合体系不利于相分离的发生. 此外, 中等密度下, 在大量低惯性粒子与少量高惯性粒子组成的混合体系中, 由于受到高惯性粒子的撞击, 低惯性粒子...
总论
4
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[Abstract]
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一个具有共存吸引子的四阶混沌系统动力学分析及FPGA实现
全旭
,
邱达
,
孙智鹏
,
张贵重
,
刘嵩
2023, 72 (19): 190502.
doi:
10.7498/aps.72.20230795
摘要 +
为进一步探索共存吸引子中复杂的动力学行为, 构建了一个具有4种类型共存吸引子的四阶混沌系统, 该系统具有4个不稳定的平衡点. 采用相轨迹图、时域波形图、庞加莱映射、Lyapunov指数谱和分岔图等方法对新系统的动力学行为进行分析. 实验结果表明: 随着参数的变化, 系统表现出稳定点、倍周期分岔、共存分岔模式、混沌危机等丰富的动力学行为. 当改变系统参数和忆阻参数时, 发现系统具有不同类型的共存吸引子, 例如: 两个周期吸引子共存、两个单涡卷混沌吸引子共存、两个双涡卷混沌吸引子共存、两个点吸引子共...
编辑推荐
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[Abstract]
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6960
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4 K大冷量GM型脉冲管制冷机
刘旭明
,
潘长钊
,
张宇
,
廖奕
,
郭伟杰
,
俞大鹏
2023, 72 (19): 190701.
doi:
10.7498/aps.72.20230910
摘要 +
液氦温区GM型脉冲管制冷机由于具有大冷量、低振动、高可靠性等优点, 在凝聚态物理、量子计算等前沿领域具有重要应用. 调相机构对脉冲管制冷机性能有重要影响, 先前针对GM型脉冲管制冷机调相机构的研究, 主要集中在制冷机获取液氦温度后单个调相元件对制冷性能的影响方面. 本文围绕4 K GM型脉冲管制冷机, 基于Sage软件设计并构建了气耦合两级结构的整机仿真模型, 分析了一、二级小孔和一、二级双向分别对两级制冷温度的影响, 研究了制冷机达到液氦温区温度的调节优化过程. 在此基础上, 搭建了实验系统,...
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50 mK多级绝热去磁制冷机的实验研究
李珂
,
王亚男
,
刘萍
,
禹芳秋
,
戴巍
,
沈俊
2023, 72 (19): 190702.
doi:
10.7498/aps.72.20231102
摘要 +
随着近年来凝聚态物理、空间观测与量子技术的不断发展, 极低温制冷需求也日益增多. 绝热去磁制冷具有不依赖重力、结构紧凑、成本较低等特点, 可同时满足空间和地面应用. 本文设计并研制了一台50 mK多级绝热去磁制冷机. 该机为三级串联架构, 由一台GM型脉管制冷机提供4 K预冷; 采用钆镓石榴石和十二水合硫酸铬钾作为制冷工质; 研制的主动式/被动式气隙热开关, 用以控制级间传热; 针对磁屏蔽、恒温控制等构建了多个数值模型进行辅助设计. 目前该机获得的最低制冷温度为38 mK, 100 mK时制冷量...
核物理学
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低横动量
Υ
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介子在强子气体中的分布
丁慧强
,
戴婷婷
,
程鸾
,
张卫宁
,
王恩科
2023, 72 (19): 192501.
doi:
10.7498/aps.72.20230990
摘要 +
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是高能重离子碰撞中的干净探针, 其研究具有重要意义. 强子气体中
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的分布受到集体流、量子效应和强相互作用三种效应的影响. 此前的模型均只分析了其中一到两种效应而忽略了其他效应, 将忽略的效应放入到了拟合参数中. 本文从新的视角提出了两体分形模型, 从物理计算而非参数拟合的方法开展研究. 本文认为
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S
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与最相近的介子形成两体结构, 与介子内部的两夸克结构具有自相似性. 引入环境影响因子
$q_{...
原子和分子物理学
1
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椭偏激光场中原子次序双电离的离子动量分布
廖健颖
,
贺佟佟
,
苏杰
,
刘子超
,
李盈傧
,
余本海
,
黄诚
2023, 72 (19): 193202.
doi:
10.7498/aps.72.20230683
摘要 +
利用海森伯势经典系综模型, 研究了椭偏激光场中氩原子的次序双电离. 结果发现, 激光相位随机时, 随着激光波长的增加, 离子动量分布从800 nm时的六带结构逐渐转变成1600 nm时的八带结构. 激光相位固定时, 1600 nm激光场产生的离子动量分布呈现出十带结构. 这些多带结构直接反映了椭偏场中电子的亚光周期电离动力学. 随着激光相位的变化, 离子动量谱的外部三带出现显著的移动. 正是由于外部三带位置的相位依赖导致相位随机时离子动量谱的外部区域只能观测到一条带状分布. 两电子电离时序分析发...
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镥原子自电离态的共振电离谱
张钧尧
,
熊静逸
,
魏少强
,
李云飞
,
卢肖勇
2023, 72 (19): 193203.
doi:
10.7498/aps.72.20230978
摘要 +
177
Lu是一种用于成像引导放射性治疗的重要医用同位素, 可通过辐照高丰度
176
Lu或
176
Yb的方式生产, 通过同位素分离手段获取高丰度
176
Lu辐照前体是解决世界范围内
177
Lu供应不足问题的必要途径
.
由于镥同位素无法通过离心分离方式生产, 需要发展多步多色光电离方法以获取高丰度
176
Lu, 但镥原子的自电离态能级数据稀缺, 限制了高效光电离路径的构建
.
激光共振电离谱是少数具有自电离态研究能力的激光光谱学方法之一, 利用实验室搭建的激光共振电离飞行时间质谱系统, 测量得到...
电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
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基于序列二次规划算法的超小尺寸微纳波长分束器的逆向设计
李家祥
,
王慧琴
,
徐和庆
,
张华
,
冯艳
,
董美彤
2023, 72 (19): 194101.
doi:
10.7498/aps.72.20230892
摘要 +
微纳波长分束器是光子芯片中一种重要的分光器件. 本文运用序列二次规划智能算法, 设计了尺寸为1.5 μm
×
1.5 μm的多个超小波长分束器, 其中Y型双通道分束器可同时实现TE/TM模式的双波长分束, TE模1140和1200 nm两波长的传输效率分别为80%和81%, 消光比分别为18.1和16.3 dB, TM模传输效率分别为70%和67%, 消光比为18.3和15.9 dB; T型分束器实现了光束的180°相向分离, 待分波长1100和1170 nm的传输效率均达到了88%, ...
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[Abstract]
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3584
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准分子激光器预电离过程影响分析
王倩
,
范元媛
,
赵江山
,
刘斌
,
亓岩
,
颜博霞
,
王延伟
,
周密
,
韩哲
,
崔惠绒
2023, 72 (19): 194201.
doi:
10.7498/aps.72.20230731
摘要 +
准分子激光器由于其短波长、高重频、大能量在国民经济生产中具有重要作用. 在准分子激光器应用场景及输出特性中, 光束质量及能量稳定性是高端准分子光源的指标, 而预电离过程发展得充分与否是准分子激光系统能否输出高光束质量、能量稳定的激光脉冲的关键. 本文主要针对ArF准分子激光器的预电离过程, 建立了一维及二维仿真计算模型, 基于Comsol Multiphysics软件的流体计算方法进行数值仿真分析计算, 重点研究了预电离过程中电离波的传播过程以及预电离与主放电之间的关系. 研究表明, 进行准分子...
4
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[Abstract]
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3800
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神光II升级激光装置基频输出能力提升
谢静
,
王利
,
刘崇
,
张艳丽
,
刘强
,
汪涛
,
柴志豪
,
夏志强
,
杨琳
,
张攀政
,
朱宝强
2023, 72 (19): 194202.
doi:
10.7498/aps.72.20230643
摘要 +
神光II升级装置是国际上为数不多常年运行的惯性约束核聚变激光装置, 为进一步提升其输出能力以满足更高物理需求, 采用新型钕玻璃, 并结合增加钕玻璃数、提高氙灯能源配置等措施来提升主放大器的增益能力. 改进后的测试表明装置的平均小信号增益系数从4.15% cm增至4.94% cm, 单路小信号增益倍数从9000提升到118000, 提升幅度超过了1个数量级, 有效降低了高通量下非线性相移引起的激光近场小尺寸调制, 提升了装置基频输出能力, 为实现更高的打靶能量奠定关键基础. 运行打靶验证了装置高峰...
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[Abstract]
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密度扰动的类Richtmyer-Meshkov不稳定性增长及其与无扰动界面耦合的数值模拟
孙贝贝
,
叶文华
,
张维岩
2023, 72 (19): 194701.
doi:
10.7498/aps.72.20230928
摘要 +
靶丸材料内部扰动在冲击波作用后会产生类似Richtmyer-Meshkov (RM)不稳定性的增长并耦合到烧蚀面产生扰动种子. 本文使用数值模拟的方法研究了这种类RM不稳定性增长规律以及不稳定性与界面的耦合机制. 研究表明, 线性阶段密度扰动类RM不稳定性增长速度满足
δ
v
∝
k
y
Δ
u
η
. 密度扰动到界面的耦合有声波耦合和涡合并两种机制, 声波耦合引起的界面扰动增长速度满足
$\text{δ}v_i/(k_y\Delta u\eta) \prop...
1
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[Abstract]
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基于分形理论的亚毫米间隙正负极性流注放电特性
邵茁凯
,
孙志
,
刘坤
,
王宸
,
周盈旭
,
孙伟峰
2023, 72 (19): 194702.
doi:
10.7498/aps.72.20230937
摘要 +
为研究亚毫米间隙下流注放电特性, 本文搭建了大气压下100—500 μm间隙下的正负极性流注放电实验系统以及图像采集系统, 采集100—500 μm间隙下正负极性流注放电的起始击穿电压与击穿图像并使用Matlab计算实验放电图像的分形维数. 实验分析发现100—500 μm间隙下的空气击穿放电依旧符合流注理论, 且正、负极性流注的击穿电压与放电图像分形维数的极性效应明显, 流注理论中空间电荷与光电离对放电通道曲折程度与覆盖范围的影响随着间隙增大而增大, 且在300 μm时发生跃变. 使用Matl...
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具有传质传热及扩散效应的双气泡的相互作用
乌日乐格
,
那仁满都拉
2023, 72 (19): 194703.
doi:
10.7498/aps.72.20230863
摘要 +
利用修正的Keller-Miksis方程与Noble-Abel-Stiffend-Gas状态方程相结合的模型, 研究了超声作用下具有传质传热及扩散效应的双气泡间的相互作用, 并与Mettin等[Mettin R, Akhatov I, Parlitz U, Ohl C D, Lauterborn W 1997
Phys. Rev. E
56
2924]给出的没有传质传热及扩散效应的双气泡间的相互作用进行了比较. 结果表明, 具有传质传热及扩散效应的双气泡间的次Bjerknes力和气泡归一...
气体、等离子体和放电物理
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He/Ar/Kr光泵稀有气体激光介质中的Ar-Kr共振能量转移
沈元毅
,
雷鹏
,
王新兵
,
左都罗
2023, 72 (19): 195201.
doi:
10.7498/aps.72.20230956
摘要 +
高亚稳态原子数密度是光抽运稀有气体激光器的研究重点之一. 考虑到Ar亚稳态能级与Kr激发态5p[3/2]
2
能量仅相差20 cm
–1
, 在He/Kr放电体系中加入氩气, 有望通过能量共振转移达到补充Kr亚稳态原子(Kr
*
)密度的目的. 本文从光谱诊断及亚稳态原子密度激光吸收光谱测量两个角度进行实验分析, 结果表明: 在100 mbar (1 bar = 10
5
Pa), 1% Kr, 12.5% Ar气体条件下, Kr(5p[3/2]
2
)向亚稳态能级跃迁辐射谱线峰值最高可增强约10倍, 该跃迁谱线...
citations
[Abstract]
(
2933
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静态气压下平行轨道加速器电流分布与等离子体速度特性
刘帅
,
徐涛
,
刘康琪
,
张永鹏
,
杨兰均
2023, 72 (19): 195202.
doi:
10.7498/aps.72.20231007
摘要 +
电磁等离子体加速器可产生高密度高速度等离子体射流而广泛应用于等离子体物理研究与应用领域. 本文建立了平行轨道加速器电磁驱动等离子体实验平台, 通过磁探头阵列和光电二极管阵列研究了静态气压下平行轨道加速器的电流分布和等离子体速度特性. 平行轨道加速器驱动电源为正弦振荡衰减波电源, 总电容为120 μF, 回路总电感约为400 nH, 充电电压为13 kV时, 放电电流为170 kA, 脉宽为23.5 μs. 当放电电流较小、工作气压较高时, 平行轨道加速器电流分布较集中, 放电模式与雪犁模式相符....
citations
[Abstract]
(
3459
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针对微尺寸X射线源的非相干全息层析成像
陈纪辉
,
王峰
,
理玉龙
,
张兴
,
姚科
,
关赞洋
,
刘祥明
2023, 72 (19): 195203.
doi:
10.7498/aps.72.20230920
摘要 +
现阶段在惯性约束聚变实验中, 无论是对黑腔等离子体或是内爆靶丸区域的单次成像诊断都无法分辨深度方向上的辐射强度信息, 即探测器获取的图像均是沿探测方向上的强度积分. 本文介绍了一种利用非相干全息技术对微尺寸X射线源的层析成像方式. 所述的非相干全息成像技术具有将光源的三维空间信息编码并压缩至二维全息图的成像机制, 再结合基于压缩感知的全息图重建算法, 能够从二维全息图中恢复出沿探测方向不同物距上光强的二维分布情况. 为了验证该成像方案的可行性, 本文模拟了轴向长度为16 mm的光源非相干全息成像...
凝聚物质:结构、力学和热学性质
1
citations
[Abstract]
(
4562
)
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斜切蓝宝石衬底上GaN薄膜的位错降低机制
徐爽
,
许晟瑞
,
王心颢
,
卢灏
,
刘旭
,
贠博祥
,
张雅超
,
张涛
,
张进成
,
郝跃
2023, 72 (19): 196101.
doi:
10.7498/aps.72.20230793
摘要 +
GaN材料以其宽禁带、高击穿电场、高热导率、直接带隙等优势被广泛应用于光电子器件、大功率器件以及高频微波器件等方面. 由于GaN材料异质外延带来的大晶格失配和热失配问题, GaN在生长过程中会产生大量位错, 降低了GaN材料晶体质量, 导致器件性能难以进一步提升. 为此, 研究人员提出使用斜切衬底来降低位错密度, 但是关于斜切衬底上外延层的位错湮灭机制的研究还不充分. 所以, 本文采用金属有机化合物化学气相淀积技术在不同角度的斜切蓝宝石衬底上生长了GaN薄膜, 采用原子力显微镜、高分辨X射线衍射...
1
citations
[Abstract]
(
4523
)
HTML
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S型异质结MoSi
2
N
4
/GeC电子及光学特性的第一性原理研究
赵娜娜
,
王佳敏
,
袁志浩
,
崔真
,
任聪聪
2023, 72 (19): 196102.
doi:
10.7498/aps.72.20230836
摘要 +
采用第一性原理计算方法研究了MoSi
2
N
4
/GeC异质结, 对其进行结构、电子及光学特性的计算, 并探究施加不同双轴应变和垂直电场对异质结能带结构及光吸收特性的影响, 研究表明: MoSi
2
N
4
/GeC异质结是一种带隙为1.25 eV的间接带隙半导体, 具有由GeC层指向MoSi
2
N
4
层的内建电场. 此外, 其光生载流子转移机制符合S型异质结机理, 从而提高了光催化水分解的氧化还原电位, 使其满足pH = 0—14范围内的光催化水分解要求. 双轴应变下, 带隙随压缩应变的增加而先增大再减小, 且...
3
citations
[Abstract]
(
3947
)
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表面活性剂液滴过渡沸腾的Marangoni效应与二次液滴形成
唐修行
,
陈泓樾
,
王婧婧
,
王志军
,
臧渡洋
2023, 72 (19): 196801.
doi:
10.7498/aps.72.20230919
摘要 +
表面活性剂液滴撞击不同温度基底的动力学过程, 在传热、冷却和打印等领域均有广泛涉及. 本文利用高速摄影技术对表面活性剂 SDS, CTAB和Triton X-100的水溶液液滴撞击热铝板的过程进行观测, 研究不同表面活性剂液滴撞击热铝板动力学过程. 实验发现, 处于过渡沸腾的表面活性剂液滴, 在蒸发的最后阶段会形成一个处于非浸润状态的二次液滴. 分析表明, 液滴撞击基底后, 液滴的三相接触线和液滴顶部产生温度梯度, 三相接触线附近的表面活性剂分子浓度显著大于液滴顶部. 由浓度梯度驱动的Maran...
凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
1
citations
[Abstract]
(
2955
)
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非金属原子掺杂扶手椅型砷烯纳米管的磁电子性质及调控
韩佳凝
,
黄俊铭
,
曹胜果
,
李占海
,
张振华
2023, 72 (19): 197101.
doi:
10.7498/aps.72.20230644
摘要 +
诱发非磁材料磁性并灵活调控其磁电子性质对于研发高性能磁器件非常重要. 基于密度泛函理论 (DFT), 系统研究了非金属原子
X
(
X
= B, N, P, Si, Se, Te)取代性掺杂扶手椅型砷烯纳米管AsANT的结构稳定性、磁电子性质、载流子迁移率以及应变对杂质管磁电子性质的调控效应. 计算的结合能和形成能证明了杂质管AsANT-
X
的结构稳定性, 可能在实验中实现. 杂质管电子结构的计算表明AsANT-
X
(
X
= B, N, P)为无磁半导体, 而AsANT-
X
(
X
= Si, Se, ...
citations
[Abstract]
(
2866
)
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外尔半金属调制的范德瓦耳斯声子极化激元色散性质
顾梓恒
,
臧强
,
郑改革
2023, 72 (19): 197102.
doi:
10.7498/aps.72.20230167
摘要 +
极性电介质支持的表面声子极化激元(surface phonon polaritons, SPhP)在红外波段增强光与物质相互作用过程中引起了广泛的关注, 然而存在光场操控有限、调制波段限定在剩余射线带区域的问题. 提出了一种由双轴范德瓦耳斯材料(
α
-MoO
3
)和外尔半金属组成的异质结构, 用来研究各向异性SPhP的主动可调谐性. 在横磁波入射条件下, 通过4×4传递矩阵法准确地求解异质系统中的反射系数以及场分布, 描述各向异性SPhP的色散性质. 研究结果表明: 模式杂化和色散操控可以通过方位角...
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[Abstract]
(
3982
)
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自由层磁性交换偏置效应调控隧穿磁电阻磁传感单元性能
丰家峰
,
陈星
,
魏红祥
,
陈鹏
,
兰贵彬
,
刘要稳
,
郭经红
,
黄辉
,
韩秀峰
2023, 72 (19): 197103.
doi:
10.7498/aps.72.20231003
摘要 +
优化样品结构参数、磁场退火热处理、串并联桥式设计、施加电流热效应以及额外偏置磁场等是调控隧穿磁电阻(tunnel magnetoresistance, TMR)磁传感性能的常用方法. 借助这些方法可以提高TMR磁传感的灵敏度、抗噪声指数、线性度和线性磁场范围等关键性能参数. 其中, 通过改变TMR磁传感单元的钉扎层、自由层以及势垒层材料和厚度等样品结构参数能够改变交换偏置场, 进而提升TMR磁传感性能参数. 本文基于微磁学仿真和实验测量发现, 通过改变自由层CoFeB/Ru/NiFe/IrMn中...
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[Abstract]
(
3247
)
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光电协同调控下HfO
x
基阻变存储器的阻变特性
王英
,
黄慧香
,
黄香林
,
郭婷婷
2023, 72 (19): 197201.
doi:
10.7498/aps.72.20230797
摘要 +
利用磁控溅射法制备了Cu/HfO
x
/Pt和Cu/HfO
x
-ZnO/Pt器件. HfO
x
器件和HfO
x
-ZnO器件都表现出双极性阻变特性以及具有良好的保持性, 但HfO
x
-ZnO器件具有更加优异的阻变性能, 例如均一性、耐受性和重复性. 研究表明, 通过增加ZnO富氧层有利于提高器件的阻变性能. 另外, HfO
x
薄膜的禁带宽度约为5.10 eV, 对255 nm波长的光照没有响应. 而HfO
x
-ZnO薄膜的禁带宽度减小为4.31 eV, 该器件在波长255 nm的光照作用下, 不仅可以提高器件的阻...
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[Abstract]
(
3576
)
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二维对六苯分子团簇中相干激发能量转移过程研究
方德音
,
范旭阳
,
卫岸
,
王鹿霞
2023, 72 (19): 197301.
doi:
10.7498/aps.72.20230476
摘要 +
激发能量转移是影响对六苯相关器件应用的重要因素之一, 研究对六苯团簇在不同外场激发作用下的激子动力学过程及激子相干效应, 这对于提高由对六苯及其相关衍生物所组成的分子器件的应用性能具有重要意义. 本文基于密度矩阵理论, 采用算符的数学平均值近似, 应用不同脉冲场激发盘状对六苯分子团簇, 对其激子动力学过程及激子相干行为进行了分析. 研究发现, 当处于强场短脉冲激发时, 团簇内产生多激子效应, 激子能级出现新的杂化态. 在短脉冲激发下, 在不同能量区域激发态分布不同, 但均表现出明显对称性. 由于...
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[Abstract]
(
3402
)
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扭转单壁碳纳米管的第一性原理研究
丁怡
,
盛雷梅
2023, 72 (19): 197302.
doi:
10.7498/aps.72.20230566
摘要 +
单壁碳纳米管的带隙可控化一直是备受关注的研究方向, 本文通过在单壁碳纳米管轴向方向上旋转每个碳原子得到扭转模型, 详细介绍了模型的构建过程, 提出了模型构建的两个原则, 单壁碳纳米管扭转模型符合周期性排列规律, 基于第一性原理密度泛函理论证明了扭转模型能够自洽成功. 通过计算给出数十种扭转模型的带隙变化图, 随着扭转强度的增大, 单壁碳纳米管的带隙发生了多次相变, 包括金属型-半导体型和半导体型-金属型转变. 进一步统计了扭转过程中单壁碳纳米管的直径变化、碳原子间平均键长及平均键角的变化, 发现...
物理学交叉学科及有关科学技术领域
编辑推荐
2
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[Abstract]
(
4339
)
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反应扩散系统中交叉扩散引发的图灵斑图之间的转变
孟星柔
,
刘若琪
,
贺亚峰
,
邓腾坤
,
刘富成
2023, 72 (19): 198201.
doi:
10.7498/aps.72.20230333
摘要 +
交叉扩散是影响图灵斑图形成和转变的重要因素之一. 本文在反应扩散布鲁塞尔模型中引入交叉扩散项, 首先对其进行线性分析和弱非线性分析, 然后数值研究了交叉扩散的方向性以及浓度依赖性在图灵斑图转变过程中的作用. 在单向交叉扩散情况下, 交叉扩散的方向直接决定了斑图转变的次序. 阻滞子向活化子的交叉扩散会导致系统逐渐远离初级分岔点, 从而引发图灵斑图的正向转变; 与之相反, 活化子向阻滞子的交叉扩散会导致系统逐渐靠近初级分岔点, 从而引发图灵斑图的反向转变. 对称双向交叉扩散下, 阻滞子向活化子的交叉...
citations
[Abstract]
(
3995
)
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AlGaN/GaN肖特基二极管阳极后退火界面态修复技术
武鹏
,
李若晗
,
张涛
,
张进成
,
郝跃
2023, 72 (19): 198501.
doi:
10.7498/aps.72.20230553
摘要 +
AlGaN/GaN异质结构材料在较强自发极化和压电极化的作用下, 会产生高面密度和高迁移率的二维电子气, 保障了基于该异质结构的GaN肖特基二极管器件具有高输出电流密度和低导通电阻特性. 阳极作为GaN肖特基二极管的核心结构, 对器件的开启电压、反向漏电、导通电阻、击穿电压等核心参数具有重要影响. 因此, 制 备低界面态密度肖特基结是实现高性能GaN肖特基二极管的前提. 本文基于低功函数金属钨阳极AlGaN/GaN肖特基二极管结构, 通过采用阳极后退火技术促进阳极金属与下方GaN材料反应成键, ...
citations
[Abstract]
(
3741
)
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InP衬底上的双载流子倍增雪崩光电二极管结构设计
赵华良
,
彭红玲
,
周旭彦
,
张建心
,
牛博文
,
尚肖
,
王天财
,
曹澎
2023, 72 (19): 198502.
doi:
10.7498/aps.72.20230885
摘要 +
雪崩光电二极管因其具有高的倍增被广泛应用于光通信、激光雷达等各种领域, 为了适应极微弱信号探测应用场合, 需要器件获得更高的增益值. 当前雪崩光电二极管一般采用单载流子倍增方式工作, 其倍增效果有限. 本文设计了一种电子和空穴同时参与倍增的InP/In
0.53
Ga
0.47
As/In
0.52
Al
0.48
As雪崩光电二极管结构, 其中吸收层采用In
0.53
Ga
0.47
As材料, 空穴倍增层采用InP材料, 电子倍增层采用In
0.52
Al
0.48
As材料, 两个倍增层分布在吸收层的上下两侧. 采用Si...
2
citations
[Abstract]
(
3885
)
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Cu掺杂
β
-Ga
2
O
3
薄膜的制备及紫外探测性能
刘玮
,
冯秋菊
,
宜子琪
,
俞琛
,
王硕
,
王彦明
,
隋雪
,
梁红伟
2023, 72 (19): 198503.
doi:
10.7498/aps.72.20230971
摘要 +
β
-Ga
2
O
3
作为第三代宽禁带半导体材料, 具有禁带宽度大(4.9 eV)、击穿电场强, 吸收边正好位于日盲紫外波段(波长200—280 nm)内, 且在近紫外以及整个可见光波段具有较高的透过率, 使得
β
-Ga
2
O
3
是一种非常适合制作日盲紫外光电探测器的材料. 目前在p型
β
-Ga
2
O
3
材料方面的研究还较少, 但p型
β
-Ga
2
O
3
材料的制备对于其光电器件的应用至关重要, 因此成功制备p型
β
-Ga
2
O
3
材料就显得尤为关键. 采用化学气相沉积法在蓝宝石衬底上生长出不同Cu掺杂量的
β
-Ga
2
O
3
薄膜, ...
1
citations
[Abstract]
(
4063
)
HTML
PDF
基于反铁磁的无外场辅助自旋轨道矩磁隧道结模型分析
王可欣
,
粟傈
,
童良乐
2023, 72 (19): 198504.
doi:
10.7498/aps.72.20230901
摘要 +
自旋轨道转矩(spin-orbit torque, SOT)为超低功耗自旋电子器件提供新的实现方法, 在反铁磁材料体系中面内交换偏置场可辅助SOT磁化翻转, 同时利用电压调控磁各向异性(voltage-controlled magnetic anisotropy, VCMA)能有效降低翻转势垒, 从而实现无外场辅助的磁隧道结. 本文通过求解修正Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG)方程, 建立反铁磁/铁磁/氧化物构成的无外场辅助自旋轨道矩的磁隧道结模型, 并对其磁化动力学过程...
地球物理学、天文学和天体物理学
编辑推荐
1
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[Abstract]
(
4530
)
HTML
PDF
HADAR实验对Fermi-LAT伽马射线源观测的预期研究
孙惠英
,
钱祥利
,
陈天禄
,
单增罗布
,
冯有亮
,
高启
,
苟全补
,
郭义庆
,
胡红波
,
康明铭
,
厉海金
,
刘成
,
刘茂元
,
刘伟
,
乔冰强
,
王旭
,
王振
,
辛广广
,
姚玉华
,
袁强
,
张毅
2023, 72 (19): 199501.
doi:
10.7498/aps.72.20230977
摘要 +
高海拔天体辐射探测(high altitude detection of astronomical radiation, HADAR)实验是一个新型的采用纯水作为介质的大气切伦科夫望远镜实验阵列, 其采用大口径半球型透镜来收集大气切伦科夫光, 以实现对10 GeV—10 TeV能量段的伽马射线和宇宙线的探测. HADAR具有低阈能、高灵敏度和传统成像大气切伦科夫望远镜所不具备的大视场优势, 可以对天区进行连续扫描观测, 因此将成为全天伽马源的理想观测仪器和爆发源、时变源的理想搜寻探测器. 本文基...
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