Vol. 50, No. 3 (2001)
2001年02月05日
总论
2001, 50 (3): 369-376.
doi:10.7498/aps.50.369
摘要 +
从可积模型的双线性形式出发,可以得到关于方程场变量或某种势所存在的所有方向都是指数局域的dromion解或除一个方向外指数衰减的“Solitoff”解.以(1+1)维和(2+1)维KdV类型方程为例,对孤子(dromions或“Solitoff”)间的相互作用进行了详细的研究,发现孤子间的相互作用规律与方程的维数和类型无关.只要方程的多孤子解形式符合Hirota标准形式(所有耦合系数均不为零),孤子之间的碰撞是弹性的,否则就是非弹性的
2001, 50 (3): 377-382.
doi:10.7498/aps.50.377
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研究在微重力条件下溶液法晶体生长的一个二维数学模型中晶体生长界面的稳定性问题.对晶体生长界面为不同倾斜角度的平面的情况作了数值计算,计算结果表明有可能存在一个稳定的晶体生长界面,它应该是一个在Y=λ这一端向后倾的适当形状的曲面
2001, 50 (3): 383-389.
doi:10.7498/aps.50.383
摘要 +
建立转动系统相对论性Birkhoff动力学的基本理论,给出其Birkhoff函数和Birkhoff函数组、Pfaff作用量、Pfaff-Birkhoff原理、Pfaff-Birkhoff-D’Alembert原理,以及Birkhoff方程.并研究转动系统相对论性Lagrange力学、Hamilton力学与转动系统相对论性Birkhoff动力学之间的关系,证明完整保守、完整非保守转动相对论系统都可纳入转动相对论Birkhoff系统
2001, 50 (3): 390-393.
doi:10.7498/aps.50.390
摘要 +
给出相对论性转动变质量系统的d’Alembert原理和运动微分方程.利用运动微分方程在无限小变换下的不变性,建立相对论性转动变质量系统的Lie对称确定方程,得到结构方程和守恒量.并举例说明结果的应用
2001, 50 (3): 394-397.
doi:10.7498/aps.50.394
摘要 +
阻尼和外电场的作用使得带有非对称双阱势的氢键链存在扭结孤子激发.计算了孤子的迁移率,它包含了φ4链的结果
2001, 50 (3): 398-401.
doi:10.7498/aps.50.398
摘要 +
Gordon首先采用带有非对称双阱势的氢键链模型研究了氢键铁电体的电导性,给出了扭结解和迁移率的表达式.但是对于电导有贡献的扭结孤子应该对应于质子在两个阱底之间的转移,基于这种考虑,修正了Gordon的结果,重新导出了低能态的扭结解,给出了迁移率的一个新的表达式.当非对称双阱势转化为对称双阱势时,这个表达式恰与以前的研究结果一致.这个表达式表明,相变临界指数是1.
2001, 50 (3): 402-405.
doi:10.7498/aps.50.402
摘要 +
利用求解非线性代数方程组的吴文俊特征列方法,借助计算机代数系统获得了一类较广泛的五阶非线性演化方程的孤波解和孤子解,修正和完善了已知的结论
2001, 50 (3): 406-410.
doi:10.7498/aps.50.406
摘要 +
在形变李代数理论的基础上,利用哈密顿算符和自然算符,构造出第一类P?schl-Teller势的非线性谱生成代数.该非线性代数能够完全确定势场的能量本征态集合和本征值谱,在适当的非线性算符变换下可以化为谐振子代数,显示了该系统具有新的对称性
2001, 50 (3): 411-415.
doi:10.7498/aps.50.411
摘要 +
给出两种不同方法,分别导出爱因斯坦引力理论中著名的Arnowitt-Deser-Misner(ADM)约束方程.其一是在具有洛伦兹号差的时空中,构造一个单参数引力场作用量,由此导出单参数ADM约束方程.该参数取某特定值时对应的就是熟知的ADM约束方程.其二是将二重复函数理论运用于爱因斯坦引力场的哈密顿形式表述中,得到引力场ADM约束的二重化形式,从而也能将通常的ADM约束作为其特殊情况包含其中.此外,这两种方法还能统一地表述具有不同时空号差(洛伦兹号差和欧几里得号差)的洛伦兹引力理论和欧几里得引力理论
2001, 50 (3): 416-421.
doi:10.7498/aps.50.416
摘要 +
在非相对论量子场论框架下,给出电子场和光子场相互作用时整个系统的哈密顿量Htot,研究在强光场中非线性项即A2项的作用.电子系统用Fermi-Dirac统计的Schr?dinger量子波场描述.采用“自洽平均场”和“有效质量”近似,并基于位移谐振子的相干态方法,得到电子波光量子场算子函数的Lee-Low-Pines表式f(b+),再利用算子函数f(b+)对算子b+的微商公式,导出了相关理论计算公式,其中包括电子能量E<
2001, 50 (3): 422-427.
doi:10.7498/aps.50.422
摘要 +
对13速六方格子Bhatnagar-Gross-Krook模型进行改进,适当地选取弛豫时间τ和k,使得热流体的切黏滞系数μ与热导系数λ只与内能有关,流体的Prandtl数可调.用该模型模拟了高雷诺数下的各种边界空腔流
2001, 50 (3): 428-434.
doi:10.7498/aps.50.428
摘要 +
提出了注入反馈控制混沌的方法,把蔡氏电路混沌系统控制到指定的平衡态和希望的振荡周期轨道上.通过改变控制参数,研究了几个典型物理状态变化现象,丰富了蔡氏电路混沌系统的应用方法
2001, 50 (3): 435-439.
doi:10.7498/aps.50.435
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提出小波函数反馈控制法,分别实现了在四种不同的初始质子分布情形下对强流质子束的束晕混沌的有效控制.控制后束晕强度因子变为零,束均方根半径、束横向动量平方和的平均值和相对平均发射度比控制前都减少至1/2—1/3.结果表明该方法十分有效,具有应用前景
2001, 50 (3): 440-444.
doi:10.7498/aps.50.440
摘要 +
对模型未知的子系统是多维的连续时间耦合系统的时空混沌提出了自适应模糊控制方法.该方法综合了自适应模糊系统的逼近能力和滑模控制鲁棒性强的优点.并用Laypunov方法证明了该方法的稳定性.对模型未知的连续时间耦合Duffing振子时空混沌控制进行了仿真研究,仿真结果证明了所提方法的有效性
2001, 50 (3): 445-449.
doi:10.7498/aps.50.445
摘要 +
在Nagel-Schrekenberg单车道元胞自动机交通流模型的基础上,考虑车辆之间的相对运动以及车辆减速概率对交通状态的影响,提出了一种改进的单车道元胞自动机交通流模型.并以该模型进行计算机模拟,结果表明,在车流状态的演化过程中,通过确定减速概率与车辆密度的指数v关系来控制车流量,不同的v值车流量不同,对车辆运动出现堵塞相的相变点有影响.当v约为0.75时,模拟结果与实测结果符合.随着车辆密度的增加,车辆的局域聚集程度加大,平均速度下降增大,将出现不稳定的车辆聚集的堵塞相.在车辆的运动过程中,车流的运
2001, 50 (3): 450-452.
doi:10.7498/aps.50.450
摘要 +
VO2薄膜是非致冷微测辐射热红外探测器热敏电阻材料.研究中应用微电子工艺制备了VO2溅射薄膜红外探测器,在296K的环境中测试了该探测器在不同的直流偏置、光调制频率下对873K标准黑体源8—12μm红外辐射的光电响应以及器件的噪声电压,在10和30Hz的调制频率下其响应率分别大于17kV/W和接近10kV/W.该探测器实现了探测率D大于1.0×108cm (Hz)1/2/W,热时间常量为0.011s的8—12μm非致冷
原子和分子物理学
2001, 50 (3): 453-456.
doi:10.7498/aps.50.453
摘要 +
原子光谱中,同位素位移是少数几个能够将原子物理学和原子核物理学这两个不同的物理学分支联系起来的课题之一.本文利用共线快离子束激光光谱学方法,测量了正一价钕离子所有7个稳定同位素(A=142—146,148,150)之间的能量位移.与已有的结果比较,测量精度提高了一个数量级
2001, 50 (3): 457-461.
doi:10.7498/aps.50.457
摘要 +
使用800nm飞秒脉冲激光研究了Xe,Ar,He等原子团簇对激光的吸收.实验结果表明,脉冲阀门的工作压力、所使用的气体种类等因素对团簇的尺寸及团簇对激光的吸收影响很大.在阀门工作压力为20×105Pa、激光功率密度为1×1015W/cm2的条件下,Xe团簇对激光的吸收高达45%.激光预脉冲的存在会降低原子团簇对激光能量的吸收.离子能量测量结果表明,团簇对激光的高效吸收导致较高离子温度等离子体的生
唯象论的经典领域
2001, 50 (3): 462-466.
doi:10.7498/aps.50.462
摘要 +
由于低温下单模半导体量子阱激光器与准直透镜出现双折射效应,导致输出光场偏振状态发生变化,使单个线偏模的光子数噪声增加.利用λ/4波片补偿双折射,同时采用λ/2波片前后表面的同位相余反射光完成对激光二极管激光器的弱反馈,在抽运电流为34.65mA时,获得压缩度为2.8dB,输出功率约24mW的光子数压缩光
2001, 50 (3): 467-472.
doi:10.7498/aps.50.467
摘要 +
介绍基于单光子的量子随机性产生二元真随机序列的实验以及所采用的数学处理方法.实验利用单光子探测器,较高速的信号处理电路和计算机数据采集系统,接收记录随机选择反射或折射路径通过50/50分束器的光子,从而获得原始的二元随机序列.用Huffman编码方法把原始数据压缩为符合密码学要求的真随机序列.随机序列采集的速率理论上可达200kbit/s.
2001, 50 (3): 473-477.
doi:10.7498/aps.50.473
摘要 +
研究了单模压缩真空场与耦合双原子Raman相互作用过程中光场的非经典性质,运用数值方法讨论了系统耦合常数和初始状态对光场量子特性的影响
2001, 50 (3): 478-482.
doi:10.7498/aps.50.478
摘要 +
研究铜蒸气激光优化后可提高输出功率的激光动力学机理.结果表明,1)优化后储能电容和峰化电容减小,改善了激光头与LC放电电路的匹配,使馈入激光管的功率增加;2)管壁温度适当提高,使铜激光各能级粒子数密度增大;3)电脉冲期间电子温度上升前沿加快,电子密度明显提高
2001, 50 (3): 483-488.
doi:10.7498/aps.50.483
摘要 +
实验研究了在一定条件下LiNbO3:Fe晶体中从自散焦到等效“自聚焦”转换的动态行为,提出了出现自聚焦的物理机理为双相位共轭的法布里珀罗干涉腔中的多光束干涉与光折变效应的共同结果.该效应有希望在光折变自散焦介质中形成亮空间孤子
2001, 50 (3): 489-495.
doi:10.7498/aps.50.489
摘要 +
在耦合模理论的基础上,给出了一维无限大Kerr类非线性介质周期结构中的孤波解,并且指出,孤波的振幅依赖于入射频率以及脉宽两个参量.同时也证明,在布拉格共振极限条件下,孤波解可以简化成所谓的“隙孤子”解或是“慢布拉格孤子”解
2001, 50 (3): 496-500.
doi:10.7498/aps.50.496
摘要 +
提出了双色信号光、单色背景光的光伏空间孤子理论,并获得了亮孤子解.用Cu:KNSBN晶体作介质,获得了复色信号光、单色背景光的复色光光伏空间亮孤子
2001, 50 (3): 501-506.
doi:10.7498/aps.50.501
摘要 +
用差分法求解生物热传导方程,研究了凹球面聚焦超声换能器用于热疗时在人体组织内产生的稳态温度场.引入热焦距及等温线,分析了换能器参数、生物组织特性参数对有效治疗区的影响,并对声场和温度场特征进行了比较
流体、等离子体和放电
2001, 50 (3): 507-511.
doi:10.7498/aps.50.507
摘要 +
研究了托卡马克删削层和部分偏滤器等离子体的输运问题.利用粒子数守恒和“两点模型”,计算了在有摩擦的情况下,删削层中等离子体的密度分布、温度分布和杂质辐射的功率损失
凝聚物质：结构、热学和力学性质
2001, 50 (3): 512-516.
doi:10.7498/aps.50.512
摘要 +
研究了掺杂纳米硅薄膜(nc∶Si∶H)中的电子自旋共振(ESR)及与之相关的缺陷态.样品是用等离子体增强化学气相沉积方法制成,为两相结构,即纳米晶粒镶嵌于非晶本体之中.对掺磷的nc-Si∶H样品,测量出其ESR信号的g值为1.9990—1.9991,线宽ΔHpp为(40—42)×10-4T,ESR密度Nss为1017cm-3数量级.对掺硼的nc-Si∶H样品,其ESR信号的g值为2.0076—2.0078,ΔH
2001, 50 (3): 517-522.
doi:10.7498/aps.50.517
摘要 +
利用原位扫描隧道显微镜和低能电子衍射分析了Si的纳米颗粒在Si3N4/Si(111)和Si3N4/Si(100)表面生长过程的结构演变.在生长早期T为350—1075K范围内,Si在两种衬底表面上都形成高密度的三维纳米团簇,这些团簇的大小均在几个纳米范围内,并且在高温退火时保持相当稳定的形状而不相互融合.当生长继续时,Si的晶体小面开始显现.在晶态的Si3N4(0001)/S
2001, 50 (3): 523-527.
doi:10.7498/aps.50.523
摘要 +
利用X射线衍射仪对非晶态Mg70Zn30合金的结构进行了研究,获得了强度曲线、结构因子、双体分布函数和原子间最近邻距离.结果表明,Mg70Zn30合金在小Q区间存在强烈的预峰现象.根据预峰的特性,提出了Mg70Zn30熔体的结构模型,即Mg原子位于中心,8个Zn原子位于顶角所形成的简单立方结构模型.该模型以共享顶点的方式相连接,能够满足预峰对Mg—Mg原子间距离的要求.Mg<
2001, 50 (3): 528-531.
doi:10.7498/aps.50.528
摘要 +
根据描述电子声子相互作用的Fr?hlich哈密顿量,推导出了金属螺旋型碳纳米管(n1,n2)的Peierls相变温度的一般表达式,并利用该式计算了(6,3)的Peierls相变温度.结果表明金属螺旋型碳纳米管在远离室温下都不会发生Peierls相变,仍然保持其金属性
2001, 50 (3): 532-535.
doi:10.7498/aps.50.532
摘要 +
采用共溅射方法和Eu离子注入热生长的SiO2方法得到SiO2(Eu)薄膜,Eu离子的浓度为4%和0.5%.对样品X射线吸收近边结构(XANES)的研究和分析表明,在高温氮气中发生了Eu3+向Eu2+的转变.SiO2(Eu)薄膜高温氮气退火下蓝光的发射证明了这一结论
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
2001, 50 (3): 536-539.
doi:10.7498/aps.50.536
摘要 +
在温度T=77K,测量了GaAs/AlGaAs超晶格的光电流,观测到在ν=1589cm-1有一个强电流峰,而在ν=1779,2129和2401cm-1附近存在弱电流峰.分析认为,这些电流峰与电子的波动性有关.据电子波动理论计算出的光电流峰位置与实验测量结果相当一致
2001, 50 (3): 540-543.
doi:10.7498/aps.50.540
摘要 +
研究了双钙钛矿Sr2CrWO6的磁性和输运性质.Sr2CrWO6多晶在Ar气及真空气氛中经固相烧结而形成.X射线衍射分析表明主相为Sr2CrWO6,少量杂相为SrWO4.热磁测量表明样品的居里温度为480K左右.电阻随温度降低而升高,类似于绝缘体,在外场5T,低温下(25K)磁致电阻(MR)可达20%,但MR随温度升高而趋于零.较大的矫顽力(5.97×1
2001, 50 (3): 544-549.
doi:10.7498/aps.50.544
摘要 +
研究了沉积在熔融玻璃表面的金原子的扩散、凝聚以及结晶行为.实验结果表明:金原子在胶状的玻璃表面先形成具有特征结构的网状薄膜,其中金原子晶粒直径约为20nm;然后网孔逐渐增大直至薄膜破裂,金原子凝聚成准圆形的团族,其饱和直径约为1.2μm,扩散系数为10-7—10-8cm2/s数量级;通过快速且准无规地扩散,准圆形团簇最终凝聚成直径约为50μm的大型分枝状凝聚体
2001, 50 (3): 550-555.
doi:10.7498/aps.50.550
摘要 +
利用正电子湮没技术,结合X射线衍射和扫描电子显微镜结构分析,对Y-123超导体烧结过程进行了研究,给出了烧结时间、烧结温度对该体系结晶度和晶体结构的影响特征,发现在950℃温度烧结下,随烧结时间的增加,Y-123体系的正交畸变度增加;而就整体而言,正电子平均寿命随烧结温度和烧结时间增加而增加,并趋于饱和.证明在烧结温度为920—950℃、烧结时间为12—72h的实验条件下,Y-123超导材料中的缺陷分布趋于稳定.讨论了烧结过程中材料内部的缺陷变化特征
2001, 50 (3): 556-560.
doi:10.7498/aps.50.556
摘要 +
考虑到铁磁层中的自旋极化效应与粗糙界面散射效应,利用散射理论,讨论铁磁超导隧道结中的散粒噪声.计算表明:磁交换作用可以抑制隧道结系统的平均电流与散粒噪声功率,而粗糙界面散射可以增强系统的平均电流与散粒噪声功率
2001, 50 (3): 561-565.
doi:10.7498/aps.50.561
摘要 +
对超额Ba激活的Ag-BaO复合薄膜在外加垂直表面电场作用下的光学吸收特性进行了测量.结果显示,薄膜在可见—近红外光波段存在两个吸收峰,其中近红外光区的吸收峰强度随垂直表面电场的作用而降低.理论分析表明,可见光区的主吸收峰源于埋藏在BaO半导体中的Ag超微粒子的表面等离激元共振吸收;近红外光区的次吸收峰则由BaO半导体基质中杂质能级的光吸收引起,杂质能级的产生与超额Ba在BaO晶体中造成的氧缺位有关.在外加垂直表面电场作用下,BaO基质中的杂质发生电离,并导致杂质能级上束缚电子浓度减小,表现为薄膜在与杂质
物理学交叉学科及有关科学技术领域
2001, 50 (3): 566-571.
doi:10.7498/aps.50.566
摘要 +
使用CHF3和C6H6混合气体做气源,在一个电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积装置中制备了氟化非晶碳(a-CFx)薄膜.利用发射光谱研究了等离子体中形成的各种碳氟、碳氢基团随放电宏观参量的变化规律,对薄膜做了傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析,证实等离子体中的CF2,CF和CH基团是控制薄膜生长、碳/氟成分比和化学键结构的主要前驱物
评论
2001, 50 (3): 572-576.
doi:10.7498/aps.50.572
摘要 +
对于具有连续能谱的单粒子量子体系,“包含在连续谱量子体系中的决定论性”一文用所谓“双波函数”来描述处于能量本征态的粒子系综中各粒子的量子行为,并且在所谓的“等价定理”中称:双波函数描述在经典极限下将化为经典力学描述.然而,此描述所给出的系综力学量观测值统计分布的预言与通常量子力学不相容;并且,该文对其“等价定理”的证明是不正确的,这个“定理”实际上不成立