Vol. 49, No. 9 (2000)
2000年05月05日
总论
2000, 49 (9): 1657-1662.
doi:10.7498/aps.49.1657
摘要 +
寻找高维可积模型(特别是3+1维可积模型)是非线性物理中的一个非常重要的问题.建立了一 种利用不可逆形变关系系统寻求高维可积模型的方法.不可逆形变既可以使可积模型成为不 可积模型，也可以使不可积模型成为可积模型.利用一种不可逆的Miura型形变关系和线性波 动方程，得到了一个非平庸的Painlevé可积的高维非线性模型.
2000, 49 (9): 1663-1666.
doi:10.7498/aps.49.1663
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基于含时调制的Jaynes-Cummings模型的SU(2)群结构，求得它的Pancharatnam相位，并分析 了该模型从绝热开启直到关闭原子与场的相互作用的整个过程的相位变化.讨论了该模型在 半经典近似条件下的情况.
2000, 49 (9): 1670-1678.
doi:10.7498/aps.49.1670
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采用Frenet-Serret形式研究了Sen时空中的陀螺进动效应，得出了沿圆轨迹以任意常数角速 度运动的轨道陀螺进动的一般公式，当陀螺在赤道平面上沿短程线运动时，由一般公式出发 可得到精确的轨道周期进动角公式.作为特例，研究了静态dilaton时空中的陀螺进动效应. 将所得结果分别与Kerr-Newman和Reissner-Nordstrm时空中的情形相比较，发现dilaton 耦合使陀螺进动速率减慢，轨道周期进动角减小.
2000, 49 (9): 1679-1682.
doi:10.7498/aps.49.1679
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解析地讨论一个冲击振子模型中的边界激变特征，证明了这类分段光滑二维映象中激变的生 存时间标度律为τ-ε-γ，而γ=ln|β2|ln|β1β2|(β1，β2分别是混沌吸引子吸引域边界上鞍点的不稳 定和稳定本征值)，这与处处光滑二维映象中相应的规律完全不同.
2000, 49 (9): 1683-1688.
doi:10.7498/aps.49.1683
摘要 +
分析了槽栅器件中的热载流子形成机理，发现在三个应力区中，中栅压附近热载流子产生概率达到最大.利用先进的半导体器件二维器件仿真器研究了槽栅和平面PMOSFET的热载流子特 性，结果表明槽栅器件中热载流子的产生远少于平面器件，且对于栅长在深亚微米和超深亚 微米情况下尤为突出.为进一步探讨热载流子加固后对器件特性的其他影响，分别对不同种 类和浓度的界面态引起的器件栅极和漏极特性的漂移进行了研究，结果表明同样种类和密度 的界面态在槽栅器件中引起的器件特性的漂移远大于平面器件.为开展深亚微米和亚0.1微米 新型槽栅
原子和分子物理学
2000, 49 (9): 1689-1691.
doi:10.7498/aps.49.1689
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利用铝电极放电产生的Al原子与O2反应生成AlO自由基，在超声射流冷却下在43 0—480nm波长范围观测到AlO自由基B—X跃迁的激光诱导荧光激发谱.光谱振动结构分析表明 所有的谱带属于V′-V″=1,2,3跃迁，并获得基态和激发态的振动频率与非谐性常数.另外还 对其中(1，4)谱带的转动结构进行标识，并得到相应的转动常数和离心畸变系数.对从基态 振动能级V″=5向上跃迁的谱带强度增强进行了讨论.
2000, 49 (9): 1692-1695.
doi:10.7498/aps.49.1692
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根据近年发展起来的Mbius变换方法，从铁的结合能出发，反演计算出铁中原子间的相互 作用势.利用得到的相互作用势直接计算了原子力常数，并进而计算了铁的声子谱.计算中发 现，在研究铁中原子间相互作用时，仅考虑二体相互作用是不够的，还必须考虑三体相互作 用，采用Slater-Kirkwood型三体势，计算结果表明，在考虑三体势后，在三个主要对称方 向［1００］，［11０］，［111］上，计算结果与实验值得到了满意的符合.
唯象论的经典领域
2000, 49 (9): 1696-1701.
doi:10.7498/aps.49.1696
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首先用差分方法求解了偶极天线上的静态电容分布，并分析了分布电容与天线结构参数之间 的关系.然后用分布电容构造了可用于分析时域特性的偶极天线的等效电路，给出了该电路 的时域求解方法.通过这一方法，可以求解任何脉冲源馈入偶极天线输入端时，天线上任意 点、任意时刻的电压、电流值，从而可以分析脉冲电压、电流沿天线的传播特性，解释脉冲 电压、电流传播过程中的各种现象.
2000, 49 (9): 1702-1705.
doi:10.7498/aps.49.1702
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在实验室坐标系下由Maxwell旋度方程出发构造了横向场的状态矢量和耦合矩阵，讨论了各 向异性介质中的特征波.通过引入横向场的传播矩阵，进而得到分层各向异性介质的反射系数和透射系数的解析表达式.该式可以适用于一般情况，包括分层单轴各向异性材料和回旋介质，以及半空间各向异性介质的反射和透射问题.
2000, 49 (9): 1706-1713.
doi:10.7498/aps.49.1706
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研究了光场与级联三能级原子相互作用时的熵特性，导出了场(原子)熵的计算公式，讨论了原子初始态和单光子失谐量对场(原子)熵的影响，借助于场的准概率分布Q函数，分析了场态的统计性质，结果表明，原子初始处于中能级时，光场将在t=12TR(TR为单光子回复周期)时出现薛定谔猫态.
2000, 49 (9): 1714-1718.
doi:10.7498/aps.49.1714
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利用附加克尔介质非关联双模相干态场与V型三能级原子相互作用系统的态矢量导出了原子(场)熵的计算公式，通过数值计算，绘出并讨论了克尔介质对场熵特性的影响，结果表明强的克尔效应可以使原子呈现布居俘获，且使熵的时间演化周期性变化，弱的克尔效应使原子和光场的关联改善，减小关联起伏.
2000, 49 (9): 1719-1725.
doi:10.7498/aps.49.1719
摘要 +
研究了开放的Λ型无粒子数反转激光系统中原子响应的时间演化规律，阐明了该系统产生无粒子数反转光放大的机制.发现开放系统中原子响应的时间演化特征与封闭系统有显著的差 别.认为时间演化过程中振荡频率的改变和振荡的非谐性来源于系统中原子振子的随机相干性.
2000, 49 (9): 1726-1730.
doi:10.7498/aps.49.1726
摘要 +
采用Maker条纹法，在电子束辐射极化条件下的Ge-As-S体系玻璃中观察到二次谐波发生效应 .通过热诱导去极化电流法(TSDC)进行极化机理分析得出，极化区域位于玻璃表面很薄的一 层区域内，与理论计算结果相符.
2000, 49 (9): 1731-1735.
doi:10.7498/aps.49.1731
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提出了一种结构新颖的Sagnac干涉仪，分析计算了所含光纤光栅分别为均匀Bragg光栅和线 性啁啾光栅时的透射响应，得到了均匀光栅Sagnac环的解析解，发现含均匀光栅时可得到间隔均匀的通带结构，而含啁啾光纤光栅时只能得到间隔非均匀的通带结构.这两种结构都可 能有应用价值，前者可用在密集波分复用系统中，后者可用在光纤传感领域中.实验制作了 两种通带间隔不同的、通带数分别为8和16的多通带滤波器，实验证实了理论计算得到的结果.
2000, 49 (9): 1736-1740.
doi:10.7498/aps.49.1736
摘要 +
利用多重尺度法结合准不连续性近似，研究了涉及次近邻相互作用下的一维单原子链中的波动问题，得到了其新的色散关系.结果表明，在同时考虑次近邻相互作用和非谐相互作用的情况下，一维单原子链中不仅存在包络孤立波、扭状和反扭状孤立波，而且存在另一种孤立波形式的元激发——呼吸子.
凝聚物质：结构、热学和力学性质
2000, 49 (9): 1741-1746.
doi:10.7498/aps.49.1741
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用多重尺度法研究了质量均匀相互作用力交替变化的原子链形成的非线性局域振动模式，这 种原子链模拟了金刚石结构晶格沿〈111〉晶向或一维分子链的振动，通过多重尺度展开分 析得出，原子位移分布服从微扰的非线性Schrdinger方程，求得了相应的定态解和传播解 ，其结果与相互作用力相同质量交替分布的另一种形式的一维双原子晶格的结果有所不同， 其原因是金刚石结构晶格的对称性相对差些.
2000, 49 (9): 1747-1755.
doi:10.7498/aps.49.1747
摘要 +
用基于Chadi模型和格林函数方法的一种计算表面应力的半经验方法研究了Sb吸附在Si(001) 衬底上的性质.结果显示，Sb原子在Si(001)表面形成对称的dimer，其键长为0.293nm，表 面以下层的弛豫很小.Sb/Si(001)2×1表面沿着dimer方向的张应力为1.0eV/(1×1cell)，而 沿垂直于dimer方向的压应力为-1.1eV/(1×1cell).Sb/Si(001)表面应力的主要贡献来自于 最上面三层表面.
2000, 49 (9): 1756-1763.
doi:10.7498/aps.49.1756
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利用热丝化学气相沉积法研究了氮气浓度对金刚石薄膜成核和生长的影响.实验发现氮气的 加入对金刚石成核密度影响不大，但促进了已形成的金刚石核的长大.适量的氮气不仅使金 刚石生长速率得到很大的提高，而且稳定了金刚石薄膜(100)面的生长，使金刚石薄膜具有 更好的(100)织构.利用原位光发射谱对衬底附近的化学基团进行了研究.研究表明，氮气的 引入使得金刚石生长的气相化学和表面化学性质发生了很大变化.含氮基团的萃取作用提高 了金刚石表面氢原子的脱附速率，从而提高了金刚石膜的生长速率.而含氮基团的选择吸附 使金刚石
2000, 49 (9): 1764-1768.
doi:10.7498/aps.49.1764
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运用阻碍栅极型能量分析器，在不同磁镜场参数下测量了低温等离子体中离子的能量分布. 结果表明，在放电管中心处离子能量分布，随磁镜场强度的增加而向低能方向偏移，但离子能量分布宽度却没有明显的变化；而随着磁镜比的增加离子能量分布却向高能方向偏移，并且离子能量分布宽度也将变宽.由此可见，磁镜场参数对离子能量分布有很大影响.
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
2000, 49 (9): 1769-1777.
doi:10.7498/aps.49.1769
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在研究C60的电声相互作用中，最重要的应是T1u电子态与hg振动模式的偶合，俗称作T1uhg Jahn-Teller(JT)系统.线 性的T1uhg JT系统的势能面上只有势槽的存在，而当非线性耦合 项加入后，势能面将被扭曲成具有Ｄ3d或Ｄ5d对称性的势阱.在振 动频率的各向同性假设下，势阱中h
2000, 49 (9): 1778-1785.
doi:10.7498/aps.49.1778
摘要 +
高分子的电致发光是载流子在电场中的输运和复合，为了阐明它的机理，需要研究高分子中激子的极化性质，首先求得了激子和双激子的解析解，然后用线性响应的Green函数方法计 算了两者的极化率，解析地证明了一个重要的结论：激子的极化率为正，双激子的极化率为负.从激子跃迁至双激子，高分子的电偶极矩要反转方向.
2000, 49 (9): 1786-1791.
doi:10.7498/aps.49.1786
摘要 +
从实际测量和单粒子Monte Carlo模拟两个方面研究了6H-SiC的电子输运规律，在模拟中考 虑了6H-SiC主要的散射机理，模拟的结果体现了6H-SiC具有良好的高温和高场特性以及迁移 率的各向异性，其横向迁移率和纵向迁移率相差近5倍.模拟结果和实验数据的对比说明了对 6H-SiC输运特性的模拟是正确的.
2000, 49 (9): 1792-1797.
doi:10.7498/aps.49.1792
摘要 +
提出了利用周期性热及电场诱导D型光纤光栅的二次非线性级联(χ(2)∶χ(2))，实现在波分复用网中波长转换的方法，并进行了理论分析.推导出χ(2) ∶χ(2)的耦合模方程，得出了小信号条件下转换产生光波的场强振幅和 功率，以及转换效率η的解析式，该式与数值计算相吻合.解析式和数值结果都表明，在近 似满足相位匹配条件下，η与抽运光功率平方、光栅总长度L和二次非线性系数d的四次方分 别成对数关系.计算结果表明，这种光纤光
2000, 49 (9): 1798-1803.
doi:10.7498/aps.49.1798
摘要 +
在很宽的温度范围(500—20K)研究了本征和不同掺磷浓度的纳米硅薄膜的电输运现象.发现 原先的异质结量子点隧穿(HQD)模型能很好地解释薄膜在高温下(500—200K)的电导曲线，但 明显偏离低温下的实验值.低温电导(100—20K)具有单一的激活能W，并与kBT值 大小相当(W～1—3kBT)，呈现出Hopping电导的特征.对HQD模型做了修正，认为 纳米硅同时存在两种输运机制：热激发辅助的电子隧穿和费米能级附近定域态之间的Hoppin g电导.高温时(T
2000, 49 (9): 1804-1808.
doi:10.7498/aps.49.1804
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通过变磁场霍耳测量研究了MBE生长的Hg0.80Mg0.20Te薄膜在15 —250K温度范围内的输运特性.采用迁移率谱(MS)和多载流子拟合过程(MCF)相结合的方法对 实验数据进行了分析，由该方法获得的结果和Shubnikov de Hass(SdH)振荡测量的结果都证 明材料中存在二维(2D)电子和三维(3D)电子.其中2D电子主要来自于Hg1-xMgxTe-CdTe的界面积累层或Hg1-x
2000, 49 (9): 1809-1813.
doi:10.7498/aps.49.1809
摘要 +
在室温下用显微光致发光的方法对单根V形GaAs/AlGaAs量子线进行了沿垂直于量子线方向的 空间分辨扫描测试，观察到各种量子结构的光致发光谱随空间位置的变化.在量子线区域附 近观察到来自量子线(QWR)、颈部量子阱(NQWL)和垂直量子阱(VQWL)等各种结构的发光，而 在距离量子线约1μm以远的发光光谱表现出侧面量子阱(SQWL)的发光.对全部发光光谱用高 斯线形进行了拟合，发现QWR和SQWL的发光包含了两个荧光峰，将它们分别归诸为电子到轻 、重空穴的跃迁.拟合后发光强度的空间变化直接确定了与量子线
2000, 49 (9): 1814-1820.
doi:10.7498/aps.49.1814
摘要 +
研究了零偏压和偏置电压作用下磁量子结构中自旋电子的隧穿输运性质. 结果表明电子自旋 输运的性质不仅取决于磁量子结构的构型、入射电子的能量和波矢, 而且取决于偏置电压. 在零偏压下, 由等同的磁垒磁阱构成的磁量子结构不具有自旋过滤的特点, 而由不等同的磁 垒磁阱构成的磁量子结构却具有较好的自旋过滤特点. 偏置电压极大地改变了磁量子结构中 电子的极化程度, 使得电子隧穿等同的磁垒磁阱构成的磁量子结构的输运性质也显著地依赖 于电子的自旋指向.
2000, 49 (9): 1821-1828.
doi:10.7498/aps.49.1821
摘要 +
利用傅里叶变换(FT)方法，对Franz-Keldysh振荡(FKO)的理论线性作了详细的数值模拟，并 用光调制反射谱(PR)测量了一组本征层(I层)厚度不同的表面-本征层-n型重掺杂层(SIN+)结构的GaAs样品的FKO. PR谱的FT分析表明，一部分样品的FT谱，包括其实部、虚 部和模，与理论线性符合得比较好，由此求出轻空穴(LH)和重空穴(HH)的约化质量平方根之 比μl/μh对不同样品在0805—0816之间，同时也可以求出
2000, 49 (9): 1829-1837.
doi:10.7498/aps.49.1829
摘要 +
从热激活模型出发，对非理想第二类超导的局域磁行为进行了计算模拟.讨论了超导体体内非均匀钉扎势和表面势垒对局域磁通运动的影响.计算结果表明，体内非均匀钉扎势对磁通线的运动产生大的阻碍,表面势垒明显抑制了磁通线的进入和离开样品.相对于样品的平均磁弛豫行为和平均磁滞回线，非均匀钉扎以及扫场速率的差异更强地显示在样品的局域磁行为.
2000, 49 (9): 1838-1845.
doi:10.7498/aps.49.1838
摘要 +
在10—800K的温度范围内用X射线衍射方法测量了RMn2Ge2(R=La,Pr ,Nd,Sm,Gd,Tb和Y)的晶格常数与温度的变化关系.在各种类型的自发磁相变观察到晶格常数 的磁弹性异常现象.实验得出，自发磁相变时的磁弹性异常主要由Mn次晶格引起，并且Mn-Mn 交换相互作用能不仅与晶格常数a有关，而且与晶格常数c有关.用Kittle的交换反转模型讨 论了低温时的铁磁—反铁磁一阶相变.
2000, 49 (9): 1846-1851.
doi:10.7498/aps.49.1846
摘要 +
借助电子顺磁共振技术，对Mn3+/Mn4+=2∶1和1∶1的两个典型体系 在居里温度TC以上温区的顺磁行为进行了实验研究.实验表明，存在一特征温度 Tmin，通过该温度将TC以上的磁行为分成两个明显可区分的温区： 在Tmin以上，共振谱由一对称的单线构成，Lande 因子g值与温度无关且接近 自由电子的值(～20023)，线宽随温度呈线性变化等；而在Tmin
2000, 49 (9): 1852-1858.
doi:10.7498/aps.49.1852
摘要 +
为了获得场诱反铁电(AFEt)—铁电(FEＲ)相变临界电场Ef小、电滞ΔE小、场致应变x适当的反铁电陶瓷，对Pb(Zr, Sn, Ti)O3采用Ba 2＋置换Pb2＋，同时在四方反铁电相AFEt—三方铁电F EＲ相界附近调节Ti/Sn比，来控制FEＲ-AFEt,AFEt
2000, 49 (9): 1859-1866.
doi:10.7498/aps.49.1859
摘要 +
测量和分析了不同温度下Eu3+:ThO2的激发光谱、发射光谱和荧光 衰减曲线.Eu3+:ThO2晶体是用熔融法生长的.通过12K下格位选择激 发下的发射光谱测量，利用晶场理论，确定了Eu3+在ThO2占据Oh和C3v两种格位.列表给出了两种格位Eu3+离子的晶场能 级和室温及12K下的荧光寿命.讨论了温度对能
2000, 49 (9): 1867-1872.
doi:10.7498/aps.49.1867
摘要 +
采用解析能带模型对ZnS型薄膜电致发光器件的输运过程进行了Monte Carlo模拟.利用分段的多项式拟合了ZnS的实际导带结构，计算了能态密度和散射速率.以这些结果为基础，模拟了ZnS中的电子输运过程.通过比较，这一模型既具有非抛物多能谷能带模型运算速度快、使 用方便的优势，又具有与采用全导带模型相近的计算精度.进而，讨论了能带模型对模拟结 果的影响，发现色散关系与能态密度均对模拟结果有较大影响.
物理学交叉学科及有关科学技术领域
2000, 49 (9): 1873-1877.
doi:10.7498/aps.49.1873
摘要 +
选取了TGS晶体的(001)，(110)，(010)和(100)四个面为研究对象，分析讨论了TGS晶体的表面扩散螺位错生长机制，发现生长基元的脱水化进入表面层过程与表面扩散过程相比，前者在TGS晶体的生长过程中起着更重要的作用；同时，在较高的相对过饱和度下，观察到了TGS自结体的两种简单晶形.
2000, 49 (9): 1878-1882.
doi:10.7498/aps.49.1878
摘要 +
用激光分子束外延技术在SrTiO3(001)衬底上外延生长了高质量的BaTiO3薄膜，薄膜的生长过程由反射式高能电子衍射仪(RHEED)原位实时监测，表明薄膜具有 二维层状生长模式.薄膜的晶体结构和表面形貌分别由X射线衍射和原子力显微镜表征，显示 该薄膜为完全c轴取向四方相晶体结构，其表面具有原子尺度光滑性.采用角分辨X射线光电 子谱技术(ARXPS)，研究了BaTiO3薄膜表面最顶层原子种类和排列状况.结果表 明，BaTiO3
2000, 49 (9): 1883-1885.
doi:10.7498/aps.49.1883
摘要 +
利用XPS原位研究了Mg Kα X射线辐照对ITO表面的影响.结果表明，随着X射线辐射时间的延 长，表面辐照区域In，Sn相对含量增加，而O则逐渐减少，同时，In，Sn3d光电子峰随X射线 辐射的增强而变化.分析说明X射线的辐照导致了ITO表面光化学反应，氧的脱离使In，Sn有 被还原的趋势，受损较重的In明显存在亚氧化态.In，Sn俄歇参数的变化进一步证实ITO表面 发生了光化学反应.并讨论了X射线引起ITO表面光化学反应的机制.
2000, 49 (9): 1886-1891.
doi:10.7498/aps.49.1886
摘要 +
测量了微晶纤维素/蓖麻油悬浮体构成的电流变液在挤压流中的动态粘弹性.给出了平行于电 场方向的储能模量G′和损耗模量G″对电场和应变幅度的依赖关系.实验显示，当电场超过 临界电场后，随着应变幅度增加, 电流变液的粘弹性从线性变到非线性，电流变液出现了应 变导致的“类固体”和流体之间的转变过程. 还研究了应变幅度和振荡频率对电流变液粘弹性非线性的影响.
研究快讯
2000, 49 (9): 1892-1896.
doi:10.7498/aps.49.1892
摘要 +
对准二维电荷密度波导体磷酸钨青铜(PO2)4(WO3)2m(m=6)在2—300K温区内的磁电阻及在2K时的Δρ/ρ０-B关系进行了 实验研究.利用电子磁击穿模型对其低温端的磁阻增强行为进行了分析解释，理论和实验相 符合，并估算出高温端第一个Peierls能隙的大小为3.0meV，电子在低温下的迁移率为0.0 42m2V-1s-1
2000, 49 (9): 1897-1900.
doi:10.7498/aps.49.1897
摘要 +
用离子束溅射方法制备磁性隧道结(MTJ). 研究MTJ样品的隧道结磁电阻(TMR)效应.用X射线 光电子能谱分析了MTJ的软、硬磁层和非磁层及其界面的化学组成与微结构.研究了MTJ的微 结构对氧化铝势垒高度与有效宽度和TMR效应的影响.