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Vol.73 No.13
2024年07月05日
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Vol.73 No.12
2024年06月20日
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Vol.73 No.11
2024年06月05日
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Vol.73 No.10
2024年05月20日
- 全部过刊
摘要 +
为了避免传统一体化驱动结构在运行过程中容易出现骨架断裂失效等不稳定现象. 本文根据典型一体化驱动结构在运行过程中的应力应变, 结合加速实验后出现内壁裂痕的一体化驱动结构的耐压放电测试, 分析确定一体化驱动结构存在的不稳定因素, 初步设计了一种轴径双向分离式模块化的新型驱动结构, 对新结构在运行过程中的电磁及结构响应等展开有限元仿真分析. 在相同激励条件下, 新型驱动结构内壁上的应力应变远小于一体化结构, 同时一体化驱动结构的内壁上的最大形变约为10–2 m量级, 而新型驱动结构在运行过程中内壁上的最大形变降低至10–5—10–6 m量级. 结果表明新结构能够在保证推进性能的前提下, 降低内壁和相间隔板的应力应变及变形程度, 提高了结构的可靠性, 能够为电磁线圈驱动结构的设计优化提供一定参考和借鉴.
2024, 73 (13): 130501.
出版时间: 2024-07-05
摘要 +
由忆阻耦合的神经网络模型, 因其能更真实地反映生物神经系统的复杂动力学特性而被广泛研究. 目前用于耦合神经网络的忆阻器数学模型主要集中在一次函数、绝对值函数、双曲正切函数等, 为进一步丰富忆阻耦合神经网络模型, 且考虑到一些掺杂半导体中粒子的运动规律, 设计了一种新的复合指数型局部有源忆阻器, 并将其作为耦合突触用于Hopfield神经网络, 利用基本的动力学分析方法, 研究了系统在不同参数下的动力学行为, 以及在不同初始值下多种分岔模式共存的现象. 实验结果表明, 忆阻突触内部参数对系统具有调控作用, 且该系统拥有丰富的动力学行为, 包括对称吸引子共存、非对称吸引子共存、大范围的混沌状态和簇发振荡等. 最后, 用STM32单片机对系统进行了硬件实现.
编辑推荐
2024, 73 (13): 130502.
出版时间: 2024-07-05
摘要 +
本文研究了外部量子点耦合作用下, 量子点耦合两个手性Majorana费米子体系的共振交换. 为了观察两个手性Majorana费米子的共振交换, 提出了一种基于量子反常霍尔绝缘体(QAHI)近邻耦合s波超导体的电路. 数值计算的结果表明, 通过外部量子点耦合强度可以调节手性Majorana费米子的共振透射. 如果经历了共振隧穿的一个手性Majorana费米子与另一个量子点或Majorana零能模发生共振耦合, 则可以实现与超导相位无关的非阿贝尔编织操作. 因此所设计方案为Majorana费米子的非阿贝尔编织操作提供一种新的方式, 这些发现可能在拓扑量子计算的实现中具有潜在的应用价值.
摘要 +
光晶格中的冷原子系统是实现量子模拟和量子计算的有效平台之一, 其相变特性的研究有助于系统中新奇量子态物理机制的探索和实验观测. 本文利用朗道相变理论和非均匀平均场方法, 研究了人工磁场下光晶格中各向异性偶极玻色气体的相变, 得到了系统不可压缩相(Mott绝缘相、棋盘或条纹密度波相)-可压缩相(超流、棋盘或条纹超固相)的解析相变条件, 给出了系统的完整相图. 有趣的是, 各向异性偶极相互作用会使得系统中的棋盘密度波相和棋盘超固相变为条纹密度波相和条纹超固相, 人工磁场会稳定绝缘相和超固相, 使得绝缘相和超固相在相图中的存在区域变大. 此外, 引入外加谐振势后发现系统中的不同量子相可以共存.
摘要 +
原子极化率反映其对外场的响应特性, 动态极化率等于零的外场波长称为零极化或幻零(tune-out)波长. 里德伯原子的tune-out波长计算较为困难, 本文设计室温气室里德伯原子测量装置, 基于调幅电磁感应透明(amplitude modulation electromagnetically induced transparency, AM-EIT)光谱技术实现tune-out波长测量. 实验采用双光子级联激发制备铯原子里德伯态, 利用阶梯型电磁感应透明(electromagnetically induced transparency, EIT)光谱实现里德伯原子量子态检测; 通过微波频率连续扫描测量里德伯原子AM-EIT信号; 在tune-out波长处, 邻近耦合能级对目标里德伯态的动态极化为零, 原子动态Stark效应相消, AM-EIT信号极弱. 我们建立简化三能级模型计算tune-out波长, 理论与实验结果基本符合.
摘要 +
前置电流放大器是扫描隧道显微镜的重要部件之一, 其性能对于扫描隧道显微镜系统的基本操作及新功能开发至关重要. 本文详细分析了影响前置电流放大器性能的因素, 通过筛选噪声极低的运放芯片和电路结构优化, 设计了一款针对扫描隧道显微镜系统的前置电流放大器. 该放大器最灵敏档位(1 GΩ)的噪声低至4 $ {\mathrm{f}}{\mathrm{A}}/\sqrt{{\mathrm{H}}{\mathrm{z}}} $ , 带宽为2.3 kHz, 具有10 MΩ, 100 MΩ和1 GΩ三个测量量程并且可以通过控制信号实现自动切换, 测量范围覆盖pA—μA量级的隧穿电流. 利用该前置电流放大器展示了扫描隧道显微镜系统的主要功能, 包括表面形貌表征、扫描隧道谱测量以及原子搬运, 并探索了隧穿电流中散粒噪声的测量. 通过散粒噪声随隧穿电流的变化关系, 得到隧穿结中散粒噪声的法诺因子约等于1, 验证了简单金属隧穿结中电子隧穿满足泊松过程, 为表面电子关联体系的高精度表征提供了基础.
摘要 +
基于有效拉氏量方法, 本文研究了自旋宇称为$J^P={{1}/{2}}^{-}$ 的单粲味五夸克态的产生. 本文根据强子可能的分子态图像, 分别以$ND_{\mathrm{s}}$ 或$ND^*_{\mathrm{s}}$ 不同的分子态构型, 讨论了$B_{\mathrm{s}}$ 介子产生单粲味五夸克态${c\bar suud}$ 和十重态重子$\bar \varDelta$ , 以及该五夸克态的两体强衰变过程. 通过复合粒子判据, 计算出与单粲味五夸克态${c\bar suud}$ 相关的强耦合常数. 借助于强子的有效拉氏量方法, 最终得到了单粲味五夸克态的产生分支比. 结果表明, 在单粲味五夸克态${c\bar suud}$ 为$ND_{\mathrm{s}}$ 的构型下, 具有Cabibbo允许的产生过程: $\bar B_{\mathrm{s}} \rightarrow P_{{\mathrm{c }}\bar{{\mathrm{s}}}} \bar \varDelta$ 的分支比可以达到$10^{-5}$ 量级, 而在$ND^*_{\mathrm{s}}$ 的构型下, 该过程的分支比仅为$10^{-8}$ 量级. 本文的研究结果可以为单粲味五夸克态的实验搜寻和深入研究提供参考, 并期望在将来的实验探测诸如LHCb, Belle II, BaBar等B工厂中得到验证.
摘要 +
当特定能量的自由电子被原子核外电子轨道俘获时, 有可能导致原子核被共振激发, 这就是电子俘获致核激发. 该机制的一个应用愿景是通过操纵电子使同核异能态所储存的核能按照人们的需求释放出来. 如果能够实现这种技术, 有望为核能的储存和利用带来巨大变革. 本文对比了近年来基于加速器装置, 在高电荷态离子阻停过程中测量电子俘获致核激发几率的两次实验研究工作. 对于两次测量结果的不一致, 从误差水平评估这一个新的角度分析了可能的原因. 此外, 通过评估四种可能的熔合蒸发反应道, 发现94Zr束流和氦气靶可能是利用次级束开展下一步实验工作的理想弹靶组合.
摘要 +
二维二硫化钨(WS2)作为一种具有层依赖的电子和光电特性的半导体材料, 在光电器件领域展现出极具潜力的应用前景. 当前, 晶圆级单层WS2薄膜的制备是推动其在先进晶体管和集成电路中应用的关键挑战. 化学气相沉积(CVD)能够实现大尺寸、高质量的单层WS2薄膜合成, 但其生长过程的复杂性导致了WS2生长效率低, 质量参差不齐. 为指导实验上减少WS2晶界, 提高薄膜质量以增强其电子性能和机械稳定性, 本文基于第一性原理的理论计算, 深入探讨了WS2在CVD生长过程中的成核机制. 通过引入化学势这一变量, 分析了不同实验条件下WS2的生长能量曲线, 发现调整前驱体钨源和硫源的温度或压强能有效控制WS2的成核速率. 特别是当钨源温度为1250 K时, 成核速率达到最大, 而提高硫源温度或降低硫源压强则能降低成核速率, 从而提高单层WS2的结晶度和均匀性. 这些理论计算结果为实验中根据需求精确调整成核速率提供了坚实的理论依据, 并为如何通过优化实验参数来提高单层WS2薄膜的结晶度和均匀性提供了理论指导, 有望推动WS2材料在各类高性能电子器件中的应用发展, 对未来材料科学和工业应用具有重要意义.
摘要 +
电磁波在运动物体表面的折射反射和内部的传播研究中, 运动界面的电磁场相位匹配作为一个重要问题, 只有用Galileo变换的讨论, 但运动边界对电磁波传播的相对论效应是不应被忽略的. 本文从空间曲面方程的定义和相对性原理出发导出了运动曲面单位法向量的变换式, 基于该变换式导出了运动边界的电磁场边界条件. 同时基于单位法向量的变换式导出考虑相对论效应时电磁波在运动边界的相位匹配. 虽然该工作不涉及量子效应的影响, 但可以为电磁波通讯和电磁遥感遥测的理论分析提供一些参考.
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