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采用色散光学模型成功构建了球形核208Pb的Lane自洽色散光学势, 采用同一套势参数同时对208Pb的两种核子(中子和质子)弹性散射数据进行了良好的描述, 高质量地计算了包括中子总截面、核子弹性散射角分布、分析本领以及(p, n)准弹性散射角分布在内的相关核子散射数据, 理论计算结果与实验数据具有很好的一致性.
编辑推荐
2025, 74 (5): 052501.
出版时间: 2025-03-05
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聚焦于小尺度$ \text{s} $夸克物质的边界效应和强子气体中强子的自相似结构对夸克胶子等离子体 (QGP)-强子相变的影响, 采用多级反射展开方法研究了包含$ \text{s} $夸克的QGP热滴的边界效应. 通过计算发现在边界效应的影响下, 小尺度$ \text{s} $夸克物质相较于热力学极限条件下具有更低的能量密度、熵密度和压强. 在强子相中, $ \text{K} $介子在集体流、量子关联和强相互作用的影响下, 与相邻π介子形成两体自相似结构. 通过两体分形模型对$ \text{K} $介子的自相似结构影响计算得出, $ \text{K} $介子的自相似结构存在于碰撞系统中, 导致$ \text{K} $介子的能量密度、熵密度和压强增大. 本研究预测在低能碰撞HIAF能区, $ \text{K} $介子的自相似结构影响因子 $ q_{1} = 1.042 $. 考虑边界效应和$ \text{K} $, π介子的自相似结构对相变的影响, 计算发现$ \text{s} $夸克物质在边界效应与自相似结构的影响下相变温度均有所升高. 若$ \text{s} $夸克物质的边界弯曲程度较大, 则相变温度的升幅相较于自相似结构的影响更明显.
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Au/CeO2(111)作为一种重要的催化剂体系, 在催化氧化、水气转换反应等多个领域展现出优异的催化性能. 为了深入揭示其催化机理, 特别是在原子尺度上理解活性组分的相互作用. 本文采用密度泛函理论(DFT+U)计算方法, 构建了Au/CeO2(111)体系的原子尺度模型, 通过计算该模型的吸附能、差分电荷密度、巴德电荷以及态密度, 揭示了Au/CeO2(111)的表面吸附行为. 在CeO2(111)的平面区域内, 经过结构弛豫与优化, 确定了5个Au吸附位点. 其中最为稳定的吸附位点并非传统上认为的氧顶位, 而是氧-氧桥位. 在这种吸附构型下, 电荷从Au向Ce4+转移, 导致Ce4+被还原为Ce3+, 伴随着显著的电荷转移现象. 过去的研究更多地关注了平面区域的吸附行为, 而忽视了台阶边缘区域在催化过程中的重要性. 因此, 本研究进一步扩展了研究范围, 深入探讨了4种不同台阶结构对Au吸附的影响, 其中, Type II*和Type III台阶因高度欠配位的Ce原子增强了对Au原子的吸附, 特别是Type III台阶通过显著的电荷转移成为Au的首选吸附位点. 本研究通过构建更全面的Au/CeO2模型, 突破了以往仅关注平面吸附的局限性, 揭示了Au/CeO2在台阶边缘的吸附机制, 为深入理解Au/CeO2(111)的催化机理提供了新的视角.
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当两个次临界振荡场在空间上发生交叠时, 可以高效促进真空中正负电子对的产生. 本研究旨在探究两场在交叠方向上的间距变化对电子对产生的影响. 模拟结果显示, 随着间距的增大, 产率逐渐降低. 通过对不同频率组合的比较, 还发现空间分离时产率的变化快慢与频率组合密切相关. 此外, 在间距变化时, 电子能谱结构的变化也表现出不同的特征. 通过结合粒子跃迁能量分布概率对能谱图的结构进行了详细分析, 发现高阶跃迁概率随距离增加的衰减速度大于低阶跃迁. 此外, 随着间距的增大, 两个组合场共同作用的多光子效应逐渐减弱, 而单个场通过多光子效应产生正负电子对的概率则逐渐增强. 上述结果和规律均得到了很好的解释, 它帮助我们更深入地理解空间局域化对电子对产生的影响, 并对实验设计提供一定的指导.
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量子纠缠是量子计算和量子通信网络的核心资源. 本文提出了一种在腔光磁力系统中同时获得微波-声子和光-磁纠缠的理论模型. 该模型基于磁振子的混合量子系统, 注入由超导电光装置产生的光-微波纠缠光束作为内腔场, 并且用蓝失谐微波场激发磁振子模式产生磁振子-声子纠缠. 通过光力分束器及微波-磁子状态交换相互作用转移纠缠, 最终可以获得微波-声子和光-磁纠缠. 理论上从系统哈密顿量和量子郎之万方程出发, 得到漂移矩阵 A , 由漂移矩阵的负本征值保证文章计算的纠缠处于稳定状态. 再利用对数负性分析研究了系统中量子纠缠的特性与相关参数的依赖关系. 研究表明, 该系统可同时获得微波-声子以及光-磁之间稳态纠缠, 并且在系统中直接注入纠缠的微波与光可以显著地提升纠缠对温度的鲁棒性. 该研究将在量子网络和混合量子系统的量子信息处理方面奠定基础.
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纳米激光器(NL)是实现光集成的重要光学元件, 近年来成为研究热点之一. 然而, 对于NL在混沌同步方向上的研究仍较为稀少. 本文提出一种基于NL的双路激光混沌复用系统, 并详细研究了其同步性能. 研究中还创新性地引入了主被动分解法, 通过主动和被动信号的分解实现高效的信号处理和复用. 具体而言, 通过建立速率方程模型, 探究了NL两个关键参数(Purcell因子$F$、自发辐射耦合因子$\beta $)、系统参数、单参数失配以及多参数同时失配对同步性能的影响. 结果表明, 通过合理选择系统的参数配置, 两主激光器可以在较大的参数范围内保持较低的相关性, 同时确保主从激光器间保持高品质的混沌同步, 满足混沌复用系统的条件. 此外, 单参数失配对主激光器间同步性的影响具有差异性, 但对配对激光器的同步性影响较小; 多参数失配时, 系统仍能在广泛的参数失配范围内满足两主激光器混沌输出的“伪正交性”要求. 本文结果不仅验证了所提系统的可行性, 还充分体现了主动被动分解法在推动NL混沌同步研究中的重要价值, 为该领域的发展提供了新思路.
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为了解决Tolansky干涉微小角度测量过程依赖动镜测量臂臂长的问题, 提出了一种双臂Tolansky干涉自准直测角方案, 针对其中分光镜厚度对测角准确性的影响, 利用几何光学的单折射球面公式和过渡公式分析了分光镜厚度影响下的虚拟点光源位置, 建立了包含分光镜厚度和折射率的圆心偏转量与偏转角之间的关系, 通过虚拟仿真和实体实验相结合的方式详细考察了分光镜厚度对测角准确性的影响. 结果显示, 分光镜厚度不同会影响初始圆心的位置; 随着分光镜厚度的增大, 不同角度下, 仿真测量结果与含厚度因素关系式理论值的相对偏差在±0.5%以内; 在同一角度下, 所建立的含厚度因素关系式与不含厚度因素关系式的差值逐渐增大. 在1 mm分光镜的厚度下, 以已标定自准直仪所测导轨数据为准, 所建立的含厚度因素关系式与不含厚度因素关系式的相对误差仅为0.22%. 本文结果为这种新型自准直仪的深度研究和开发提供了重要的指导.
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声学斯格明子模式是一种在声学结构表面产生的速度场矢量拓扑纹理结构, 这种受保护的矢量分布为声音信息处理、传输和数据存储提供了新的机遇. 本文结合声学波导和亚波长阿基米德螺旋结构设计了一种组合结构, 利用定向声源激发波导模式传输, 进而实现对局域型声学斯格明子模式的选择性激发. 通过理论分析和数值仿真, 研究了自旋声源、Huygens声源、Janus声源在此结构中激发的压力场分布以及速度场分布, 展示了组合结构中声表面波的定向传输性质和选择性激发的声学斯格明子模式. 这种由定向声源选择性激发声学斯格明子模式的方式为设计先进声学信息处理功能器件提供了新的途径.
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本文基于格子Boltzmann方法, 使用三维数值模拟研究了复杂多孔介质中大密度比气泡运动行为, 重点探讨Eötvös数 (Eo)、接触角 (θ) 和Reynolds数(Re)耦合作用对气泡速度、形态演化及停滞现象的影响规律. 研究发现, 在多孔介质中, 接触角增大降低了气泡速度, 并加剧速度波动, 使气泡趋于扁平化. Eo的增大则可显著抑制扁平化趋势, 稳定气泡速度, 使其形态更接近子弹头状. 当接触角较大且Eo较小时, 黏附力增强会导致气泡停滞于多孔介质内部. 此外, Re与接触角在阻力构成中呈竞争关系, 对气泡的平均速度具有相互增强的作用, 而在较大接触角下, Re增大会导致气泡尾部不稳定并易断裂. 研究还表明, 低Eo和低Re条件下气泡速度随Eo增大而下降, 而在高Eo和高Re条件下则呈相反趋势, 这一现象源于气泡形态的不稳定性对浮力和速度的影响.
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为了进一步揭示自脉冲放电机理, 本文对氩气环境下的微空心阴极自脉冲放电进行了实验研究. 结果表明, 随着放电电流的升高, 放电分为汤生放电、自脉冲放电和正常辉光放电三个阶段. 一个完整的自脉冲放电周期可以分为电流的上升期、下降期以及放电的等待期. 本文同时利用流体模型对自脉冲放电的时空动力学特性进行了模拟研究. 模拟结果表明, 当自脉冲放电电流处于最小值时, 放电被限制在阴极孔内, 电场强度、电子密度和电子产生速率均较低, 为汤生放电模式; 随着放电电流的增高, 孔内放电逐渐增强, 同时放电由孔内逐渐向孔外延伸. 当脉冲电流最高时, 阴极孔外具有较强的放电, 阴极外表面附近形成明显的阴极鞘层, 阴极腔外部存在较高的电子产生速率. 当放电电流降低时, 放电由孔外向孔内收缩, 并逐步恢复到汤生放电模式. 模拟结果同时表明, 不同自脉冲放电阶段电离源不同: 电流较高时直接电离起主要作用, 电流处于最低值时的脉冲等待期潘宁电离起主要作用. 实验和模拟结果表明, 微空心阴极自脉冲放电实质上是放电被限制在孔内的汤生放电模式与放电区域延伸到孔外的正常辉光放电模式相互转换的过程.
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