Vol. 50, No. 6 (2001)
2001年03月20日
总论
2001, 50 (6): 1001-1005.
doi:10.7498/aps.50.1001
摘要 +
研究相对论性变质量系统的守恒律.给出相对论性变质量系统的d’Alembert-Lagrange原理,利用其在无限小变换下的不变性条件,得到相对论性变质量系统的守恒律存在的条件和形式,并举例说明结果的应用
2001, 50 (6): 1006-1010.
doi:10.7498/aps.50.1006
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根据微观和宏观之间的质量、动量、能量守恒准则,建立了一个两维的D2Q13格子Boltzmann模型,可从该D2Q13模型出发推导出宏观的流体力学方程,所得动量方程和Navier-Stokes方程相比,在黏性输运项上有明显的改进,用该模型对冲击波在障碍物表面上的折射和反射现象的数值模拟都得到了比较满意的结果,而且数值稳定性也很好.证明了D2Q13模型的适宜性
2001, 50 (6): 1015-1018.
doi:10.7498/aps.50.1015
摘要 +
从Reissner-Nordstrom时空背景下的Klein-Gordon方程出发,利用改进的brick-wall方法膜模型,计算黑洞背景下标量场的自由能和熵.得到标量场的熵是由两部分组成的,根据熵是广延量的性质,得到黑洞熵是由两个子热力学系统贡献的.在此基础上给出了新的Bekenstein-Smarr公式.结果表明,用两个子热力学系统表达的熵,当黑洞的辐射温度趋于绝对零度时,黑洞的熵也趋于零,它满足能斯特定理,可视为黑洞的普朗克绝对熵.
2001, 50 (6): 1019-1023.
doi:10.7498/aps.50.1019
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提出一种新的从强混沌干扰中提取被掩蔽的谐波信号的方法.依据混沌吸引子固有的几何性质,借助微分流形切空间的概念,将混沌干扰和谐波信号分别投影到混沌吸引子所在流形的切空间及其补空间,从而成功地将二者分离.理论分析和计算机仿真实验都表明该方法非常有效
2001, 50 (6): 1024-1027.
doi:10.7498/aps.50.1024
摘要 +
根据线性反馈法控制混沌的理论及实践成果,提出了延时线性反馈法控制双环掺铒光纤激光器混沌的具体方案.计算机模拟结果表明,适当调节反馈系数和延时时间,可以实现对双环掺铒光纤激光器混沌的稳定控制
基本粒子物理学与场
2001, 50 (6): 1028-1034.
doi:10.7498/aps.50.1028
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提出了改进的双重Q2重标度模型,在保持核动量守恒的条件下,用唯象的方法找到了一套重标度参数公式,建立了重标度参数ξv,ξs及ξg与原子核平均结合能之间的联系.利用该模型所得到的束缚核子内部分子分布函数,对核DIS过程,核Drell-Yan过程和J/Ψ光生过程均给出满意的解释
核物理学
2001, 50 (6): 1035-1039.
doi:10.7498/aps.50.1035
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用粒子转子理论模型计算奇奇核84Y的能谱,通过分析能谱的最近邻能级间距分布函数和能谱刚性度的变化特点,研究了准粒子特征对奇奇核84Y能谱统计特点的影响,发现奇奇核84Y的能谱总体上接近混沌;在采用的理论模型中,准粒子特征通过反冲项和科氏力作用项影响能谱,同时能谱具有随着费米能和能隙参量的减小从接近混沌逐渐转变到接近规则的特点
2001, 50 (6): 1040-1045.
doi:10.7498/aps.50.1040
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采用同位旋相关的量子分子动力学模型,研究了在轰击能量为40MeV/u和100MeV/u时,112Sn+112Sn和124Sn+124Sn反应产物的同位素分布.发现在40MeV/u时,同位素分布与入射体系的同位旋密切相关;而在100MeV/u时,对这两种不同同位旋体系给出几乎相同的同位素分布.这种同位素分布的能量依赖性为研究化学不稳定性及其与力学不稳定性的竞争提供了新途径
唯象论的经典领域
2001, 50 (6): 1046-1051.
doi:10.7498/aps.50.1046
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从数学原理、几何分层,以及数值计算三方面,分析了耦合波法在计算光栅衍射时的收敛性问题,提出了改善计算收敛性的途径.并明确指出对于不同的光栅问题,影响计算收敛性的主要因素是各不相同的,计算时应该针对具体的问题采用相应的改善方法.
2001, 50 (6): 1052-1057.
doi:10.7498/aps.50.1052
摘要 +
提出分析脉冲波在强起伏湍流介质中传播的理论和数值方法,利用不同的波结构函数模型,计算了球面脉冲波在湍流介质中传播的双频互相关函数,给出了广延介质和薄屏结构的脉冲展宽和闪烁系数的数值结果,并与观测结果对比
2001, 50 (6): 1058-1063.
doi:10.7498/aps.50.1058
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利用SU(2)李代数讨论了原子相干态中角动量的二阶、四阶和六阶涨落,并在高阶不确定关系基础上提出了角动量高阶压缩的定义.研究了原子相干态中角动量涨落的二阶、四阶和六阶压缩情况.运用这里的定义和方法可进一步研究更高阶的压缩情况,从而把高阶压缩推广到原子算符的涨落上.
2001, 50 (6): 1064-1069.
doi:10.7498/aps.50.1064
摘要 +
研究了耦合双原子与单模压缩真空场Raman相互作用过程中原子布居和偶极压缩的时间演化特性,运用数值方法讨论了系统耦合常数和初始状态对原子动力学行为的影响
2001, 50 (6): 1070-1074.
doi:10.7498/aps.50.1070
摘要 +
通过在锶蒸气和氦混合气体中的高重复率脉冲放电,同时获得了锶原子4条谱线的激光振荡,它们对应于复三能级4d·3D3,2,1与5p·3P02,1,0之间的多谱线跃迁,其波长分别为292μm,301μm,269μm和260μm.除了301μm激光外,均为首次报道.激光平均功率合计约10mW,相互之间的强度比为5∶4∶4∶1.在分析了相关能级特征和实验现象的基础上,对其作用机理进行了初步的探讨,建议将其分
2001, 50 (6): 1075-1079.
doi:10.7498/aps.50.1075
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理论分析了“神光Ⅱ”主放大器中影响增益饱和进而影响输出脉冲波形的各种因素,并用一套特征值数值模拟分析了各种因素对波形畸变程度影响的异同,提出了一种在调整脉冲波形的同时可在一定范围内连续调节输出能量的方案.
2001, 50 (6): 1080-1086.
doi:10.7498/aps.50.1080
摘要 +
用光线追迹法论证了光栅球面镜系统与普通的光栅对系统是一对相位共轭元件,并提出了光栅球面镜系统色散的解析计算公式,以及对一个典型的放大系统做了模拟.模拟结果表明,对于一个放大系统,存在一个最佳的材料色散,用它可以获得最大的无色散带宽.
2001, 50 (6): 1087-1091.
doi:10.7498/aps.50.1087
摘要 +
介绍了χ(2)串级非线性.讨论了串级光克尔非线性和串级光折变非线性的增强机制,并指出二阶和三阶非线性的相互转化,为光学非线性工程设计提供了可行性
2001, 50 (6): 1092-1096.
doi:10.7498/aps.50.1092
摘要 +
提出了一种新的宽带激光谐波转换理论,指出实际宽带激光谐波转换不能简单应用倍频理论,提出同时存在不同波长之间满足和频相位匹配情况,因而宽带谐波转换应该是一个倍频加和频的混合转换过程.在合理设计下,不同波长之间的和频效应可以在整个谐波转换中占主导地位,突破了传统允许波长的限制,这种理论和方法不仅适合二倍频,同时适合三倍频等高次谐波转换
2001, 50 (6): 1097-1102.
doi:10.7498/aps.50.1097
摘要 +
说明了球面行波的索末菲公式在坐标转动下不协变.证明了球面波的驻波表示是协变的,因而是一个物理的关系式,故适用于圆柱坐标中各类波动方程的定解问题.作为一个例,应用于光纤光学,导出了受导简正模和辐射模的表达式,以及各模式的强度分布
2001, 50 (6): 1103-1109.
doi:10.7498/aps.50.1103
摘要 +
提出了用点声源散射场的近场信息来可视化多个三维障碍物的一种简单快速算法,它是通过利用一个线性方程组的解的三维等值线图来实现这种可视化的.这个算法的一个特别吸引人的性质是,它避开了迭代技术的应用,而且不需要关于障碍物的任何几何和物理的先验信息.此外,它只需要散射场在测量表面的某个有限范围中若干个观测点处的近场测量信息,就能得到障碍物的一个很理想的可视化.数值算例保证了这个可视化算法是有效和实用的
2001, 50 (6): 1110-1114.
doi:10.7498/aps.50.1110
摘要 +
同时考虑次近邻谐振相互作用和三次方、四次方非谐相互作用,利用多重尺度结合准离散近似方法去计算晶格振动行为,发现一维非线性点阵中存在包络孤子及正扭结型包络孤子、反扭结型包络孤子,解释了自局域结构的幅度只取决于点阵中的固有参数的实验现象
2001, 50 (6): 1115-1120.
doi:10.7498/aps.50.1115
摘要 +
考虑多颗粒近程相互作用,利用等效平板电导模型,由分子动力学方法模拟了电流变液泊肃叶流动行为.研究结果表明在外电场作用下,流动流体形成柱塞区的时间比由偶极子模型所得结果大为缩短,呼吸式跃迁峰值也有很大提高.依据颗粒在接触区的相互作用解释了跃迁区的形成.模拟出三维颗粒运动速度剖面和颗粒结构状态演化过程
流体、等离子体和放电
2001, 50 (6): 1121-1127.
doi:10.7498/aps.50.1121
摘要 +
利用“流体动力学”模型分析了超短脉冲激光与团簇的相互作用机制.在共振吸收附近,等离子体球的电子密度、温度由于共振吸收加热和团簇膨胀变化非常快,仅用准静态的介电常数并不能完全描述团族在共振吸收处的物理过程.提出了有效介电常数模型,对团簇在共振吸收处的行为进行了适当的修正,并且分析了高价电离态离子和高能离子产生的机制以及不同波长激光和团簇尺寸对高价电离态离子和高能离子产生机制的影响
凝聚物质：结构、热学和力学性质
2001, 50 (6): 1128-1131.
doi:10.7498/aps.50.1128
摘要 +
溶胶界面层厚度通常是用Porod法对高角区负偏离的Porod曲线进行拟合求算,但本文研究表明还可通过分别测定Porod负偏离校正前后体系粒子的平均半径之差而获得平均界面厚度.应用上述方法测定了在不同制备条件下制备的二氧化硅溶胶的平均界面厚度
2001, 50 (6): 1132-1138.
doi:10.7498/aps.50.1132
摘要 +
采用X射线衍射对称反射法,对半结晶聚酯PET2试样收集粉末X射线衍射全图(XDWP)数据,用Rietveld方法和Fourier过滤技术,对XDWP拟合并分离成结晶衍射峰之和CR2和非晶散射峰之和AM2两部分,与此同时获得PET2试样的结晶相CR2的三斜晶系晶胞参数:a=0.445,b=0.592,c=1.072nm,α=99.6,β=116.9,γ=111.9(°),结晶密度dc
2001, 50 (6): 1139-1144.
doi:10.7498/aps.50.1139
摘要 +
从NTN=T这一晶体学的普遍公式出发,推导出在三维空间中度量张量矩阵T有四个算术不等价类,即公式见正文,而T1,T3,T4属几何等价类,故几何不等价类只有T1及T2.根据NT1 N=T1及NT2 N=T2求出三维晶体学的两个极大有限群分别为48阶及24阶,它们对应于两个晶体学点群,其他三十个点群则可通过母子群网
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
2001, 50 (6): 1145-1149.
doi:10.7498/aps.50.1145
摘要 +
使用从头计算平面波赝势方法,计算了NaNO2晶体电子能带结构,并使用改进的倍频公式计算了它的线性折射率和静态二级非线性系数,所得到的结果和实验值相符.采用实空间原子切割方法分析了阳离子和阴离子基团对光学性质的贡献.计算表明(NO2)-基团对双折射率和倍频系数的贡献占主要地位,从而进一步验证了阴离子基团理论的正确性
2001, 50 (6): 1150-1156.
doi:10.7498/aps.50.1150
摘要 +
基于石墨平面π电子的紧束缚模型,导出了手性(chiral)环状碳纳米管(TCNTs)在磁场中的电子结构,从而对TCNTs量子特性和磁化规律进行了较深入研究.第Ⅰ,Ⅱ类TCNTs在磁场中存在金属—半导体的连续转变.计算分析表明:在T=0K时,第Ⅰ,Ⅱ类TCNTs的磁化强度随磁通量Φ呈线性周期性变化(以磁通量子Φ0=h/e为周期),并且磁化强度对手性角θ、管口半径r,以及温度T极为敏感,但与环半径R无关.手性TCNTs的磁化强度比椅形或锯齿形TCNTs的磁化强度强很多;而第Ⅲ类TCNTs
2001, 50 (6): 1157-1162.
doi:10.7498/aps.50.1157
摘要 +
提出了用一种新的有机物－聚合物复合体薄膜制备受体给体聚合物光伏电池的思路,用于克服由于激子或极化子扩散范围短而熄灭造成的电荷分离与传输效率低的缺陷.在采用对称N,N′-二苯并咪唑3,4,9,10-四羧酸二亚酰胺和聚(2,5-二十五烷氧基对－苯撑乙烯)(ROPPV)为原材料制备成复合体薄膜,对其电学、光学及用其制作的光伏电池的性能进行了讨论.结果显示了导电聚合物－有机物复合体可代表一类新的有机半导体材料用于制造光伏电池
2001, 50 (6): 1163-1166.
doi:10.7498/aps.50.1163
摘要 +
讨论了介观LC电路在外加脉冲信号作用下量子态的变化,指出当脉冲信号宽度是某个最小量的整数倍时,系统的量子态保持不变;最小量的值和电路参数有关
2001, 50 (6): 1167-1171.
doi:10.7498/aps.50.1167
摘要 +
用分子束外延在GaAs衬底上生长了CdSe/CdMnSe多量子阱结构.利用X射线衍射(XRD)、变密度激发的PL光谱、变温度PL光谱和变密度激发的ps时间分辨光谱研究了CdSe/CdMnSe多量子阱结构和激子复合特性.讨论了随温度升高辐射线宽展宽和辐射复合效率降低的机理.发现不同激发密度下发光衰减时间不同,认为它的机理可能是无辐射复合引起的.在该材料中观测到激子激子散射发射峰,它被变密度激发和变温度PL光谱所证实.
2001, 50 (6): 1172-1177.
doi:10.7498/aps.50.1172
摘要 +
通过衬底热载流子注入技术,对薄SiO2层击穿特性进行了研究.与通常的F-N应力实验相比较,热载流子导致的薄栅氧化层击穿显示了不同的击穿特性.通过计算注入到氧化层中的电子能量和硅衬底的电场的关系表明,热电子注入和F-N隧穿的不同可以用氧化层中电子的平均能量来解释.热空穴注入的实验结果表明薄栅氧化层的击穿不仅由注入的空穴数量决定.提出了全新的热载流子增强的薄栅氧化层经时击穿模型
2001, 50 (6): 1178-1184.
doi:10.7498/aps.50.1178
摘要 +
研究了两非线性单轴反铁磁晶体交界面上表面波的传播特性.理论分析和数值模拟表明:入射电磁波只有同时满足频率阈值和功率阈值条件才能在该非线性波导系统中形成稳定传播的表面波.随着传输功率的不断提高,磁场峰值将由一非线性晶体中跃入另一非线性晶体中,并逐渐靠近交界面.表面波动率变化不会对交界面处的磁场振幅产生影响,频率是影响其振幅大小的唯一因素.
物理学交叉学科及有关科学技术领域
2001, 50 (6): 1185-1188.
doi:10.7498/aps.50.1185
摘要 +
用热脱附谱(TDS)方法研究了乙烯(C2H4)在Ru(0001)表面上的吸附.在低温下(200K以下)乙烯可以在清洁及有Cs的Ru(0001)表面上以分子状态稳定吸附,在衬底温度升高至200K以上时,乙烯发生了脱氢分解反应,乙烯分解后的主要产物为乙炔(C2H2).在清洁的Ru(0001)表面,乙烯有两种吸附状态,脱附温度分别为275K和360K.而乙炔的脱附温度为350K.在Ru(0001)表面有Cs的存在时,乙烯分解
2001, 50 (6): 1189-1192.
doi:10.7498/aps.50.1189
摘要 +
利用紫外光电子谱(UPS)对乙烯(C2H4)和乙炔(C2H2)气体在Ru(1010)表面的吸附及与K的共吸附进行了研究,实验结果表明:当衬底温度超过200K,乙烯即发生脱氢反应后,σCH和σCC能级均向高结合能方向移动.在室温下,σCH和σCC能级位置与乙炔在Ru(1010)表面的吸附时的分子能级完全一致.乙烯发生脱氢反应后的主要产
研究快讯
2001, 50 (6): 1193-1196.
doi:10.7498/aps.50.1193
摘要 +
用第一性原理能带理论计算了高温超导体MgB2的电子结构.计算得出的电子能带说明MgB2是一种宽能带化合物,价带主要由Mg和B原子s和p的杂化形成.费米能级处的态密度N(EF)是0.72(states/eV).根据这些结果,初步推断出MgB2的超导电性的微观机制不可能是电子声子耦合的BCS模型,而是有待于探索的新机制
2001, 50 (6): 1197-1200.
doi:10.7498/aps.50.1197
摘要 +
测量了MgB2的热电势和电阻率与温度的依赖关系.在100K—300K区间,热电势呈近似线性温度依赖关系,其斜率为正,表明载流子为空穴型且与能带贡献的图像相一致.与此对应,在此温区电阻率呈T2依赖关系.在100K以下,热电势和电阻率各自转变了其高温区的温度依赖关系.热电势在超导转变温度Tc(零电阻366K)到100K间有一宽峰,具有声子曳引峰的特征,表明电子-声子相互作用很强.估算了一些重要的参数,如带米能EF、能带宽度