Vol. 50, No. 9 (2001)
2001年05月05日
总论
2001, 50 (9): 1637-1642.
doi:10.7498/aps.50.1637
摘要 +
由转动相对论系统的Hamilton原理分别建立在广义坐标和准坐标下的Lindel?f方程及其改进形式,并从改进的Lindel?f方程导出新Chaplygin方程.最后说明由转动系统的相对论分析力学向普通分析力学过渡的方法.
2001, 50 (9): 1643-1647.
doi:10.7498/aps.50.1643
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从整体上研究自引力旋转球的变形,求出了变形球面的高斯曲率、经向和极向周长的表达式,分析了自引力参数和旋转参数对球面变形的影响,并给出了当其他参数固定时自引力球的质量上限和旋转球角速度的上限.
2001, 50 (9): 1648-1650.
doi:10.7498/aps.50.1648
摘要 +
利用特殊的截断展开方法求出了广义变系数KdV方程新的类孤子解.这种方法的基本思想是假定形式解具有截断展开形式,以致可把广义变系数KdV方程转化为一组待定函数的代数方程组,进而给出待定函数容易积分的常微分方程.利用例子证明了这种方法是十分有效的.
2001, 50 (9): 1651-1653.
doi:10.7498/aps.50.1651
摘要 +
给出了具P?schl-Teller型标量势与矢量势的Klein-Gordon方程和Dirac方程的s波束缚态解.
2001, 50 (9): 1654-1660.
doi:10.7498/aps.50.1654
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研究了被局限于区间[0,L(t)]中运动的动边界广义含时谐振子量子系统,其Hamiltonian为坐标与动量的非齐次含时二次型.求出了具有“指数-正弦型”演化态的充要条件以及相应的正交归一完备的精确演化态系列.此结果不但几乎包含了已有结果作为特例,还涵盖了相当广泛的范围.此外,澄清了个别作者关于对时间的微商的一个误解,指出对时-空坐标的微商均具有寻常的含义.
2001, 50 (9): 1661-1665.
doi:10.7498/aps.50.1661
摘要 +
从可积系统求迹公式出发,运用Einstein-Brillouin-Keller(EBK)量子化条件,导出了二维无关联振子系统周期轨道作用量量子化条件,由此发现了量子能级与周期轨道之间的对应关系.这种对应关系表明,如果两条能级对应的周期轨道的拓扑相同,这两条能级对回归函数的贡献相干.回归谱中的一个峰是量子能谱中一组与具有相同拓扑的周期轨道相对应的能级之间相干的结果,这一组能级间存在着长程关联.
2001, 50 (9): 1666-1669.
doi:10.7498/aps.50.1666
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目的——构造二维均匀耦合映象格子中的时空周期图案;方法——通过一维耦合映象格子模型的相空间中已知低空间周期轨道,直接构造二维均匀耦合映象格子模型中一系列空间周期轨道,而不必求解其模型方程,并对构造轨道的稳定性进行分析;结果——L2×L2雅可比矩阵可化简为几个2×2矩阵组成的对角矩阵;结论——所构造轨道的稳定性不可能比原来轨道的稳定性高.
2001, 50 (9): 1670-1674.
doi:10.7498/aps.50.1670
摘要 +
基于RBF网络,在扰动存在的情况下,对混沌系统的同步和异结构同步问题进行了研究.研究表明本方法能有效地克服干扰对同步所造成的破坏,实现良好的同步效果.最后,利用Lorenz系统进行了仿真.仿真结果证明了所给方法的有效性.
原子和分子物理学
2001, 50 (9): 1675-1680.
doi:10.7498/aps.50.1675
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用从头计算法QCISD/6-311G得到了C42+分子的10种不同的几何构型,其中包括Cs,C∞v,C2v,D2h,D∞h,D4h,D2d,C3v等不同的构型.计算表明C42+的Td构型不能稳定存在,详细讨论了Td
2001, 50 (9): 1681-1684.
doi:10.7498/aps.50.1681
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利用多组态相互作用方法及Rayleigh-Ritz变分法,计算了类铍BⅡ1s22s2 1S,1s22s2p1P0,1s22s2p3P0和1s22p2 3P激发态的能量.运用截断变分方法得到能量的改进量.计算了相对论修正、质量极化效应,从而获得了高
2001, 50 (9): 1685-1688.
doi:10.7498/aps.50.1685
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采用鞍点变分方法计算了锂内壳高激发四重态1s2smd4De(m=3—7)和1s2pnd4Do(n=3—5)的能量,利用截断变分方法得到能量改进量,并计算了相对论修正、质量极化效应,从而获得了高精度的能量计算值.同时还对该系统之间的辐射跃迁波长、振子强度和辐射跃迁率进行了计算.计算结果与实验符合得很好.
唯象论的经典领域
2001, 50 (9): 1693-1698.
doi:10.7498/aps.50.1693
摘要 +
研究了单周期或更短的超短脉冲光束在真空中的传输.结果显示,在此情况下缓变包络近似理论已不再有效,其失效的原因是,该理论导致了脉冲光束解的空间奇异性,并使脉冲光束不再具有符合物理意义的光束行为,而通过复解析信号的分析方法可以消除这种空间奇异性.给出了时间波形为Gauss,Hyperbolic Secant和Lorentz的脉冲光束奇异性的计算模拟,并给出了解决这些奇异性的复解析信号解.同样,会发现在脉冲光束超过一定的长度后两种解是一致的.
2001, 50 (9): 1699-1702.
doi:10.7498/aps.50.1699
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分析了4羟基3甲氧基肉桂酸的分子结构特点,研究了其二阶非线性光学性质和固体样品的透光性能.结果表明它具有很强的二次谐波产生和较宽的透光波段,截止吸收波长λcut-off=420nm;抗光伤实验表明,该化合物具有较高的抗光伤阈值.计算了其分子二阶非线性光学系数β,并与相应的衍生物作了比较研究.
2001, 50 (9): 1703-1708.
doi:10.7498/aps.50.1703
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使用532nm,8ns激光脉冲研究了两种新型的基于富勒烯C60结构体系的金纳米粒子合成物的光学非线性.Z-scan实验结果和理论分析的比较表明,材料的非线性吸收强烈地依赖于材料中的配合体,而非线性折射主要来自金纳米粒子的贡献.而且与熟知的C60甲苯溶液光限幅特性作了比较,分析了光限幅机理.
2001, 50 (9): 1709-1712.
doi:10.7498/aps.50.1709
摘要 +
对有外加电场的光伏光折变晶体中两束偏振方向和波长都相同的互不相干光束的耦合进行了研究,证明非相干耦合亮暗屏蔽光伏孤子对的存在.
2001, 50 (9): 1713-1716.
doi:10.7498/aps.50.1713
摘要 +
根据YCa4O(BO3)3(YCOB),GdCa4O(BO3)3(GdCOB)的折射率拟合方程,分析了GdxY1-xCOB可实现非临界相位匹配的波长范围.利用704-5型光参量放大器,测量了非临界相位匹配波长随组分x的变化关系.
2001, 50 (9): 1717-1722.
doi:10.7498/aps.50.1717
摘要 +
用数值模拟的方法,给出了一种适合以纳秒级的高功率钕玻璃激光系统为抽运源的光学参量啁啾脉冲放大(OPCPA)系统的最优化设计.该系统主要由一级LBO预放大器和一级LBO主放大器组成.数值模拟结果表明该系统能够把纳焦级能量的飞秒脉冲放大到焦级,从而产生几十个太瓦(1012W)的脉冲输出.这一结果为进一步利用OPCPA技术放大飞秒脉冲产生拍瓦(1015W)的超短超强激光脉冲输出奠定了基础,从而为强场科学研究提供崭新的技术手段.
2001, 50 (9): 1723-1728.
doi:10.7498/aps.50.1723
摘要 +
采用每毫米1000线的自支撑透射光栅配上背照射软X射线CCD(charge coupled device)组成了透射光栅谱仪,利用北京同步辐射装置(BSRF)3W1B光束线软X射线实验站上X射线源分别对透射光栅的衍射效率和软X射线CCD的响应灵敏度进行了准确的实验标定,获得了150eV到1500eV能区的绝对衍射效率和响应灵敏度的实验结果;同时在国内外研究工作的基础上,发展了自己的透射光栅衍射效率理论计算模型和X射线CCD响应灵敏度计算模型,开展了相应的理论计算和实验标定结果比对工作,理论和实验符合较好,
流体、等离子体和放电
2001, 50 (9): 1729-1736.
doi:10.7498/aps.50.1729
摘要 +
研究了等离子体在高频调制场作用下,形成自生磁场的机制.通过求解双时标双流体方程,可以得到一组相互耦合的非线性方程。这组方程可以用来描述自生磁场的形成和演化.数值计算的结果显示,在高频调制场作用下,可以有自生磁场形成.计算得到的磁场强度和特征长度,与太阳日冕内的观测值符合得很好.随着时间的增加,自生磁场可以产生塌缩现象,导致磁场强度在很小的范围内有很大的值.
2001, 50 (9): 1737-1741.
doi:10.7498/aps.50.1737
摘要 +
采用磁重联模型与湍流模型,通过求解耦合了锯齿触发条件的一维输运方程,模拟了电子回旋共振加热(ECRH)情形下T-10托卡马克中锯齿振荡.其中之一是近轴的ECRH,另一个是远轴的ECRH,数值结果与实验的比较表明用湍流模型得到了较好的预测结果,相反,由于重联模型的一些基本缺陷,不可能由重联模型得到满意的结果.
2001, 50 (9): 1742-1746.
doi:10.7498/aps.50.1742
摘要 +
结合Saha方程,建立了一个超短脉冲激光与固体密度等离子体相互作用的动力学过程中电子温度和电子密度随时间变化的简单模型.在降温过程中采用绝热膨胀模型,讨论了等离子体在绝热膨胀过程中的特殊性质,考虑了离子声速随温度的变化,推算了状态演化过程,得到了电离度随时间变化的演化规律.
凝聚物质：结构、热学和力学性质
2001, 50 (9): 1747-1750.
doi:10.7498/aps.50.1747
摘要 +
测量了Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶及不同退火条件的样品在液氦温区的比热.低温下的比热数据可用电子比热和声子比热两部分的贡献来拟合,发现非晶的电子比热系数γ值比其他样品大,德拜温度从非晶到平衡相依次增大,并从电子态密度和德拜理论出发,初步解释了这种差异.
2001, 50 (9): 1751-1755.
doi:10.7498/aps.50.1751
摘要 +
以有序的多孔氧化铝为模板,利用交流电在孔洞中沉积金属铜得到纳米Cu粒子/Al2O3组装体系.透射电镜观察显示随着交流电沉积时间的延长,孔洞中纳米Cu粒子数量增加.测量了纳米Cu粒子/Al2O3组装体系的紫外可见光吸收光谱,发现随着孔洞中纳米Cu粒子数量增加,纳米Cu粒子/Al2O3组装体系的吸收带边大幅度红移;根据雷利散射引起的消光增强解释了组装体吸收带边红移的原因.同时发现
2001, 50 (9): 1756-1762.
doi:10.7498/aps.50.1756
摘要 +
用多重散射团族方法对SO2/Ni(111)吸附系统的S原子ls近边X射线吸收精细结构进行了详细的计算和分析,求得吸附系统的局域结构。研究结果证实了SO2分子在Ni(111)表面是平铺吸附的,其最佳吸附位为fcc三度芯位。吸附分子的S—O键长比气体状态时增长了(0.007±0.002)nm,分子键角∠OSO减小了10°,SO2距衬底的吸附高度为(0.20±0.02)nm。理论计算与两组实验结果进行了直接比较。
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
2001, 50 (9): 1763-1768.
doi:10.7498/aps.50.1763
摘要 +
采用半经验的Austin Model 1(AM1)方法,计算了-(PA)4-(PPP)m-(PA)4-共聚物的带电状态,该系列共聚物具有典型的阱垒阱结构特征.与中性态相比,带电态下其分子结构表现为C—C键长发生显著的改变.在不同的掺杂浓度及不同的势垒宽度下,电荷在势阱中的分布是不同的.
2001, 50 (9): 1769-1773.
doi:10.7498/aps.50.1769
摘要 +
分别研究了FN隧穿应力和热空穴(HH)应力导致的薄栅氧化层漏电流瞬态特性.在这两种应力条件下,应力导致的漏电流(SILC)与时间的关系均服从幂函数关系,但是二者的幂指数不同.热空穴应力导致的漏电流中,幂指数明显偏离-1,热空穴应力导致的漏电流具有更加显著的瞬态特性.研究结果表明:热空穴SILC机制是由于氧化层空穴的退陷阱效应和正电荷辅助遂穿中心的湮没.利用热电子注入技术,正电荷辅助隧穿电流可被大大地减弱.
2001, 50 (9): 1774-1778.
doi:10.7498/aps.50.1774
摘要 +
研究发展了用肖特基电容电压特性数值模拟确定调制掺杂AlxGa1-xN/GaN异质结中极化电荷的方法.在调制掺杂的Al0.22Ga0.78N/GaN异质结上制备了Pt肖特基接触,并对其进行了C-V测量.采用三维费米模型对调制掺杂的Al0.22Ga0.78N/GaN异质结上肖特基接触的C-V特性进行了数值模拟,分析了改变样品参数对C-V特性的影响.利用改变极化电荷、n-AlGaN
2001, 50 (9): 1779-1782.
doi:10.7498/aps.50.1779
摘要 +
考虑到铁磁层中的自旋极化效应、以及界面的粗糙散射和自旋反转效应,利用推广了的Blonder Tinkham Klapwijk理论模型,计算铁磁d波超导结中的自旋极化隧道谱.研究表明1)自旋反转效应能使零偏压电导峰变得尖锐;2)粗糙的界面散射除了能压低零偏压电导峰的高度,还能使零偏压凹陷处感应出一中心峰.结果能定性地解释最近的两篇关于La2/3Ba1/3 MnO3/DyBa2Cu3O7
2001, 50 (9): 1783-1786.
doi:10.7498/aps.50.1783
摘要 +
利用高温高压方法成功地合成出(R0.4Pr0.6)0.5Ca0.5Ba2Cu3O7-δ(其中R=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Y)单相123相超导体.其结果表明,在Pr系的R-123相化合物中掺Ca都能够获得高Tc的超导体,其超导转变温度都在100K左右.
2001, 50 (9): 1787-1794.
doi:10.7498/aps.50.1787
摘要 +
研究了等静压和温度诱导掺镧La的Pb(Zr,Sn,Ti)O3(PLZST)陶瓷材料的铁电反铁电相变、介电压力谱和介电温度谱,研究了温度对压致相变和介电压力谱的影响,结果发现温度使铁电反铁电相变压力降低,介电压力谱具有明显的扩散相变和频率弥散的特点;研究了等静压对介电温度谱的影响,结果表明等静压使铁电反铁电相变温度降低,反铁电顺电相变温度升高.这些现象有利于丰富和拓宽人们对温度和压力诱导的多组元弛豫型铁电体和弛豫型反铁电体扩散相变和弛豫行为的认识和理解.
2001, 50 (9): 1795-1779.
doi:10.7498/aps.50.1795
摘要 +
通过以TeO2,GeO2,ZnF2,SiO2,PbF2等为主体的氟氧化物玻璃陶瓷基质材料的研究提出了提高上转换效率的某些条件.选择低声子能量的基质,且基质的M系数接近稀土离子的M系数的氟氧化物基质材料是高效上转材料的基础,选择激发光光子能量与稀土离子、敏化稀土离子能级匹配是高效上转换材料的必要条件.为设计研究稀土掺杂能量上转换材料提供了有理论和应用价值的结果.
2001, 50 (9): 1800-1804.
doi:10.7498/aps.50.1800
摘要 +
报道了用MOCVD方法制备的非掺杂的和Mg弱掺杂的n型GaN薄膜的紫外光电导特性.结果表明这些n型样品具有显著的紫外光响应,而且光响应弛豫时间也较短.在弱光范围,光响应随光强的变小呈线性减弱,且光响应的弛豫时间变长.
2001, 50 (9): 1805-1809.
doi:10.7498/aps.50.1805
摘要 +
利用场发射显微镜在小于40×10-7Pa压强条件下研究了单壁碳纳米管微束在不同温度加热除气后的场发射变化,得出随着除气温度的升高,碳纳米管逸出功经历了从大到小再变大的变化过程.在清洁态(1000℃除气)对应有最小的逸出功,此时场发射图像显示出一定的细致结构.继续升高温度,碳纳米管发生塌缩.
物理学交叉学科及有关科学技术领域
2001, 50 (9): 1810-1817.
doi:10.7498/aps.50.1810
摘要 +
研究了二分量带电粒子悬浮系统的短时间平动和转动自扩散系数.由于存在静电相互作用和流体力学作用,扩散系数与两种粒子的尺寸比,它们的体积分数,以及所带的有效电荷都有关.计入了流体力学相互作用对扩散张量的二体贡献和首项三体贡献.计算结果表明,流体力学作用对于带电粒子系统的影响要小于它对硬球粒子系统的影响.扩散系数随两种粒子的尺寸比和它们的体积分数变化的关系可以用有效硬球模型来解释,而其定性结果与实验相符合.
2001, 50 (9): 1818-1823.
doi:10.7498/aps.50.1818
摘要 +
介绍了差分光学吸收光谱法(DOAS)测量大气污染气体浓度的基本原理,描述了对测量光谱所作的一些必要处理,对最小二乘法作了简单介绍,并将它用在DOAS方法中的浓度反演中,通过与当地监测站的数据进行对比,证明了最小二乘法非常适用于DOAS方法中的浓度反演.
研究快讯
2001, 50 (9): 1824-1828.
doi:10.7498/aps.50.1824
摘要 +
研究了典型的层状钙钛矿结构超导单晶Sr2RuO4在c方向的磁阻(Δρ/ρ0)(H∥ab,J∥c)的变化.实验发现,磁阻表现出强烈的各向异性,并且随着温度T的降低,磁阻效应越明显;当在平面ab内旋转磁场H的方向时,磁阻成周期性变化;实验表明,磁场沿(110)方向时,出现磁阻的极大值.分别从Sr2RuO4的费米面的各向异性、载流子散射率、c方向能带色散的各向异性等方面来解释这些输运性质.