2008年 57卷 第5期
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2008, 57(5): 2627-2632.
doi: 10.7498/aps.57.2627
摘要:
由于光阴极RF腔注入器中电子束的脉冲结构由激光控制的特点，根据其电子束脉冲结构的特点，利用微波腔的等效电路，给出了这种微波腔中微波场变化公式，和关于光阴极RF腔的最佳耦合计算公式，并以CAEP光阴极RF腔注入器为例进行理论分析，给出这些变化对电子束参数(如能散度)的影响.
由于光阴极RF腔注入器中电子束的脉冲结构由激光控制的特点，根据其电子束脉冲结构的特点，利用微波腔的等效电路，给出了这种微波腔中微波场变化公式，和关于光阴极RF腔的最佳耦合计算公式，并以CAEP光阴极RF腔注入器为例进行理论分析，给出这些变化对电子束参数(如能散度)的影响.
2008, 57(5): 2633-2637.
doi: 10.7498/aps.57.2633
摘要:
考虑了一个全球气候两半球间气-海热盐循环(THC)的箱域模型. 利用同伦映射方法，研究了一类简化型非线性模型. 得到了模型的近似解. 同伦映射求解方法是一个解析方法，得到的解还能继续进行解析运算. 从而可再研究有关物理量的各种定性、定量的性态.
考虑了一个全球气候两半球间气-海热盐循环(THC)的箱域模型. 利用同伦映射方法，研究了一类简化型非线性模型. 得到了模型的近似解. 同伦映射求解方法是一个解析方法，得到的解还能继续进行解析运算. 从而可再研究有关物理量的各种定性、定量的性态.
2008, 57(5): 2638-2642.
doi: 10.7498/aps.57.2638
摘要:
两个单一双稳系统经非线性耦合而成为耦合系统，将其中一个双稳系统当作参数固定的被控系统，而另一个则作为参数可调的控制系统，通过调节耦合系数和控制系统的参数能产生随机共振.给控制系统外加单一频率信号，改变其频率大小能使控制系统产生共振.由于耦合的作用，控制系统的共振将影响被控系统的随机共振，从而在耦合系统中形式双共振现象，实现了用一个共振去影响另一个共振，并能使被控系统的随机共振更加强烈.经计算机仿真证实了它的有效性.
两个单一双稳系统经非线性耦合而成为耦合系统，将其中一个双稳系统当作参数固定的被控系统，而另一个则作为参数可调的控制系统，通过调节耦合系数和控制系统的参数能产生随机共振.给控制系统外加单一频率信号，改变其频率大小能使控制系统产生共振.由于耦合的作用，控制系统的共振将影响被控系统的随机共振，从而在耦合系统中形式双共振现象，实现了用一个共振去影响另一个共振，并能使被控系统的随机共振更加强烈.经计算机仿真证实了它的有效性.
2008, 57(5): 2643-2648.
doi: 10.7498/aps.57.2643
摘要:
研究事件空间中Birkhoff系统的Noether对称性与Noether守恒量.首先，建立了事件空间中Birkhoff系统的参数方程；其次，基于Pfaff作用量在无限小变换下的不变性，给出了事件空间中Birkhoff系统的Noether定理及其逆定理；最后，举例说明结果的应用.
研究事件空间中Birkhoff系统的Noether对称性与Noether守恒量.首先，建立了事件空间中Birkhoff系统的参数方程；其次，基于Pfaff作用量在无限小变换下的不变性，给出了事件空间中Birkhoff系统的Noether定理及其逆定理；最后，举例说明结果的应用.
2008, 57(5): 2649-2653.
doi: 10.7498/aps.57.2649
摘要:
研究事件空间中Birkhoff系统动力学.在(2n+1)维事件空间中，建立了Birkhoff系统的Pfaff-Birkhoff-d'Alembert原理和Birkhoff参数方程，研究了方程的第一积分，给出了第一积分及其存在条件.
研究事件空间中Birkhoff系统动力学.在(2n+1)维事件空间中，建立了Birkhoff系统的Pfaff-Birkhoff-d'Alembert原理和Birkhoff参数方程，研究了方程的第一积分，给出了第一积分及其存在条件.
2008, 57(5): 2658-2668.
doi: 10.7498/aps.57.2658
摘要:
首先建立起玻色-爱因斯坦凝聚孤子链的微扰复数Toda链理论，然后深入研究玻色-爱因斯坦凝聚N-孤子间的绝热相互作用，分别通过对二次外势场、周期性外势场和二者叠加的复合外势场所引起的三类微扰，利用微扰的复数Toda链理论给出了解析处理， 并和基于分步傅里叶变换的直接数值方法进行比较，发现微扰的复数Toda链方程能够充分揭示上述三类外势场中的N-孤子链的动力学行为和特征.同时还给出了从孤子链中提取一个或多个局域态的倾斜势场或周期性势场的强度临界值，这可为玻色-爱因斯坦凝聚的实验研究
首先建立起玻色-爱因斯坦凝聚孤子链的微扰复数Toda链理论，然后深入研究玻色-爱因斯坦凝聚N-孤子间的绝热相互作用，分别通过对二次外势场、周期性外势场和二者叠加的复合外势场所引起的三类微扰，利用微扰的复数Toda链理论给出了解析处理， 并和基于分步傅里叶变换的直接数值方法进行比较，发现微扰的复数Toda链方程能够充分揭示上述三类外势场中的N-孤子链的动力学行为和特征.同时还给出了从孤子链中提取一个或多个局域态的倾斜势场或周期性势场的强度临界值，这可为玻色-爱因斯坦凝聚的实验研究
2008, 57(5): 2669-2673.
doi: 10.7498/aps.57.2669
摘要:
采用Gurvitz等人直接求解薛定谔方程的方法并结合数值计算，分析了驱动频率对周期耦合量子阱体系的电流的影响.结果表明：当驱动频率小于耦合量子阱间的能级差时，随着驱动频率的增大，系统平衡时的电流增加，当驱动频率大于耦合量子阱间能级差时，随着驱动频率的增大，平衡时的电流减小.这样，通过控制外场驱动频率来达到控制电流的目的.
采用Gurvitz等人直接求解薛定谔方程的方法并结合数值计算，分析了驱动频率对周期耦合量子阱体系的电流的影响.结果表明：当驱动频率小于耦合量子阱间的能级差时，随着驱动频率的增大，系统平衡时的电流增加，当驱动频率大于耦合量子阱间能级差时，随着驱动频率的增大，平衡时的电流减小.这样，通过控制外场驱动频率来达到控制电流的目的.
2008, 57(5): 2674-2679.
doi: 10.7498/aps.57.2674
摘要:
利用赝角动量算符方法求解三粒子CSM(Calogero-Sutherland Model)的类径向方程，给出本征态和相干态的解析表达式.
利用赝角动量算符方法求解三粒子CSM(Calogero-Sutherland Model)的类径向方程，给出本征态和相干态的解析表达式.
2008, 57(5): 2680-2686.
doi: 10.7498/aps.57.2680
摘要:
提出一个对任意二粒子纠缠态在N者之间的量子秘密分享方案，该方案利用非最大纠缠Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对作为量子信道，利用广义的贝尔基进行测量.接收者通过引入辅助粒子，并对其做选择性测量，就会概率性地得到最初的量子态.
提出一个对任意二粒子纠缠态在N者之间的量子秘密分享方案，该方案利用非最大纠缠Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对作为量子信道，利用广义的贝尔基进行测量.接收者通过引入辅助粒子，并对其做选择性测量，就会概率性地得到最初的量子态.
2008, 57(5): 2687-2694.
doi: 10.7498/aps.57.2687
摘要:
研究了一维随机量子XY自旋链中中心两量子位的纠缠特性，在该系统中引入了自旋间的交换耦合杂质、磁杂质和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，并且杂质满足高斯分布关系.通过数值计算，求出了自旋的关联函数和平均磁化强度，给出了Concurrence的解析表达式.结果表明：高斯分布和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对两量子位的纠缠有重要的影响，选择合适的交换耦合、外界磁场和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用参数，可以控制和提高中心两量子位的纠缠.
研究了一维随机量子XY自旋链中中心两量子位的纠缠特性，在该系统中引入了自旋间的交换耦合杂质、磁杂质和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，并且杂质满足高斯分布关系.通过数值计算，求出了自旋的关联函数和平均磁化强度，给出了Concurrence的解析表达式.结果表明：高斯分布和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对两量子位的纠缠有重要的影响，选择合适的交换耦合、外界磁场和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用参数，可以控制和提高中心两量子位的纠缠.
2008, 57(5): 2695-2698.
doi: 10.7498/aps.57.2695
摘要:
采用Pekar类型的变分方法，在电子与体纵光学声子强耦合的条件下，计算得出了抛物量子点中电子的基态能量和第一激发态能量及其相应的本征波函数.量子点中这样的二能级体系可以作为一个量子比特.由于声子的自发辐射，造成量子比特的消相干，讨论了消相干时间与库仑结合参数，耦合强度，受限长度，色散系数的变化关系.
采用Pekar类型的变分方法，在电子与体纵光学声子强耦合的条件下，计算得出了抛物量子点中电子的基态能量和第一激发态能量及其相应的本征波函数.量子点中这样的二能级体系可以作为一个量子比特.由于声子的自发辐射，造成量子比特的消相干，讨论了消相干时间与库仑结合参数，耦合强度，受限长度，色散系数的变化关系.
2008, 57(5): 2699-2703.
doi: 10.7498/aps.57.2699
摘要:
应用小延时近似方法，研究了色关联噪声诱导的延时逻辑生长过程，得到了肿瘤细胞数的稳态概率分布Pst(x)的近似解析表达式，发现延时τ的变化可以使Pst(x)发生由多极值结构向单极值结构的转换，延时τ还可以使随机系统的平均值〈x〉、二阶矩〈x2〉、归一化涨落Var的极值位置和极值大小发生改变.
应用小延时近似方法，研究了色关联噪声诱导的延时逻辑生长过程，得到了肿瘤细胞数的稳态概率分布Pst(x)的近似解析表达式，发现延时τ的变化可以使Pst(x)发生由多极值结构向单极值结构的转换，延时τ还可以使随机系统的平均值〈x〉、二阶矩〈x2〉、归一化涨落Var的极值位置和极值大小发生改变.
2008, 57(5): 2704-2707.
doi: 10.7498/aps.57.2704
摘要:
对于非线性Duffing方程，建立了相应的派生系统，证明了派生系统可以与原Duffing系统实现完全同步.通过同步，可以识别出激振信号中的微小差别.在实际仿真计算中，在系统出现混沌运动时，对于相同的激振信号，会出现同步；对于有很小差别的信号，不会出现同步.在拟周期激励时，信号的振幅有微小差别也不会出现同步.计算结果证明了此方法的有效性.
对于非线性Duffing方程，建立了相应的派生系统，证明了派生系统可以与原Duffing系统实现完全同步.通过同步，可以识别出激振信号中的微小差别.在实际仿真计算中，在系统出现混沌运动时，对于相同的激振信号，会出现同步；对于有很小差别的信号，不会出现同步.在拟周期激励时，信号的振幅有微小差别也不会出现同步.计算结果证明了此方法的有效性.
2008, 57(5): 2708-2713.
doi: 10.7498/aps.57.2708
摘要:
鉴于标准支持向量回归应用于混沌时间序列预测时经常会遇到诸如核函数及其参数难以确定的问题,提出了多重核支持向量回归的方法.通过在混合核空间求解二次约束下的二次规划问题,实现多重核支持向量回归算法.该算法不仅可以减少支持向量的个数,而且能够提高预测性能.最后将该方法运用到Lorenz, Henon和Mackey-Glass混沌时间序列预测,仿真结果表明该方法能够有效地提高预测精度,增强预测模型的泛化性能.
鉴于标准支持向量回归应用于混沌时间序列预测时经常会遇到诸如核函数及其参数难以确定的问题,提出了多重核支持向量回归的方法.通过在混合核空间求解二次约束下的二次规划问题,实现多重核支持向量回归算法.该算法不仅可以减少支持向量的个数,而且能够提高预测性能.最后将该方法运用到Lorenz, Henon和Mackey-Glass混沌时间序列预测,仿真结果表明该方法能够有效地提高预测精度,增强预测模型的泛化性能.
2008, 57(5): 2714-2721.
doi: 10.7498/aps.57.2714
摘要:
基于混沌载波的有界性和最优定界椭球(OBE)准则，推导出了已知干扰信号模型参数的状态估计和未知干扰信号模型参数的自适应状态估计的干扰对消算法.与基于最小相空间体积(MPSV)的Kalman滤波和传统的递归最小二乘(RLS)算法相比，本算法具有选择更新特性，能在仅有少量数据参与更新的情况下达到与前者接近的性能，降低了计算量.该方法的性能通过在混沌参数调制(CPM)和差分混沌相移键控(DCSK)两种通信方式下对自回归(AR)型和单音两种窄带干扰的有效抑制得到了验证.
基于混沌载波的有界性和最优定界椭球(OBE)准则，推导出了已知干扰信号模型参数的状态估计和未知干扰信号模型参数的自适应状态估计的干扰对消算法.与基于最小相空间体积(MPSV)的Kalman滤波和传统的递归最小二乘(RLS)算法相比，本算法具有选择更新特性，能在仅有少量数据参与更新的情况下达到与前者接近的性能，降低了计算量.该方法的性能通过在混沌参数调制(CPM)和差分混沌相移键控(DCSK)两种通信方式下对自回归(AR)型和单音两种窄带干扰的有效抑制得到了验证.
2008, 57(5): 2722-2727.
doi: 10.7498/aps.57.2722
摘要:
以邯郸钢铁公司7号高炉在线采集的2000炉铁水含硅量［Si］数据为样本，对［Si］时间序列作了基于逆序数的平稳性检验.然后，在关联积分的基础上，定义了衡量不同时间序列间动力学相似性的“距离”，通过等分采集得到的［Si］序列，计算子序列间的“距离”，发现了高炉冶炼过程中存在显著的动力学结构突变性，最后应用DVV算法分析动力学性质变动下，高炉铁水含硅量［Si］的可预测性.
以邯郸钢铁公司7号高炉在线采集的2000炉铁水含硅量［Si］数据为样本，对［Si］时间序列作了基于逆序数的平稳性检验.然后，在关联积分的基础上，定义了衡量不同时间序列间动力学相似性的“距离”，通过等分采集得到的［Si］序列，计算子序列间的“距离”，发现了高炉冶炼过程中存在显著的动力学结构突变性，最后应用DVV算法分析动力学性质变动下，高炉铁水含硅量［Si］的可预测性.
2008, 57(5): 2728-2736.
doi: 10.7498/aps.57.2728
摘要:
根据一般迭代映射的倍周期分岔定理,从数学上论证了电压型不连续导电模式(DCM) Boost和Buck变换器中倍周期分岔现象产生条件,由此揭示了DC-DC变换器中倍周期分岔现象发生的机理,完善了该类变换器倍周期分岔分析的理论和方法.
根据一般迭代映射的倍周期分岔定理,从数学上论证了电压型不连续导电模式(DCM) Boost和Buck变换器中倍周期分岔现象产生条件,由此揭示了DC-DC变换器中倍周期分岔现象发生的机理,完善了该类变换器倍周期分岔分析的理论和方法.
2008, 57(5): 2737-2742.
doi: 10.7498/aps.57.2737
摘要:
指出了一类基于混沌映射构造带密钥单向hash函数算法的碰撞问题，并对其产生的机理进行了初步分析，给出了数字化混沌序列非奇异的定义，证明了数字化混沌序列非奇异的充要条件，并分析了变参数离散混沌动力系统数字化后序列的周期性.分析结果表明这类算法产生碰撞的原因是其对混沌映射的数字化导致混沌序列的奇异性，因此必须谨慎选择混沌映射的数字化方法以保证混沌序列的非奇异性.
指出了一类基于混沌映射构造带密钥单向hash函数算法的碰撞问题，并对其产生的机理进行了初步分析，给出了数字化混沌序列非奇异的定义，证明了数字化混沌序列非奇异的充要条件，并分析了变参数离散混沌动力系统数字化后序列的周期性.分析结果表明这类算法产生碰撞的原因是其对混沌映射的数字化导致混沌序列的奇异性，因此必须谨慎选择混沌映射的数字化方法以保证混沌序列的非奇异性.
2008, 57(5): 2743-2749.
doi: 10.7498/aps.57.2743
摘要:
论述了对混沌信号不可预测程度进行检测的基本原理，在此基础上提出了一种对混沌信号不可预测性强弱进行检测的方法.分别对硬件电路和数值仿真产生的混沌时间序列的周期轨道进行了统计分析，寻找热鞍周期轨道(SPO)并对其回归谱和回归频度等特性进行了研究.实验结果表明了该方法用于检测混沌信号不可预测性强弱的有效性.
论述了对混沌信号不可预测程度进行检测的基本原理，在此基础上提出了一种对混沌信号不可预测性强弱进行检测的方法.分别对硬件电路和数值仿真产生的混沌时间序列的周期轨道进行了统计分析，寻找热鞍周期轨道(SPO)并对其回归谱和回归频度等特性进行了研究.实验结果表明了该方法用于检测混沌信号不可预测性强弱的有效性.
2008, 57(5): 2750-2754.
doi: 10.7498/aps.57.2750
摘要:
基于混沌序列及离散分数阶傅里叶变换，提出了一种基于混沌和分数阶傅里叶变换的数字水印算法，并对算法及抗攻击性能进行了仿真分析.结果表明，该算法简单有效，对JPEG压缩、噪声、滤波等攻击具有良好的鲁棒性.
基于混沌序列及离散分数阶傅里叶变换，提出了一种基于混沌和分数阶傅里叶变换的数字水印算法，并对算法及抗攻击性能进行了仿真分析.结果表明，该算法简单有效，对JPEG压缩、噪声、滤波等攻击具有良好的鲁棒性.
2008, 57(5): 2755-2760.
doi: 10.7498/aps.57.2755
摘要:
混沌系统参数估计是混沌系统控制与同步的关键问题. 通过构造一个适当的适应度函数，将混沌系统的参数估计问题转化为一个多维优化问题，然后利用混合差分进化算法的全局搜索能力求解该优化问题. 以典型的Lorenz混沌系统为例进行了数值仿真，结果表明了混合差分进化算法的有效性和鲁棒性，是一种有效的混沌系统参数估计方法.
混沌系统参数估计是混沌系统控制与同步的关键问题. 通过构造一个适当的适应度函数，将混沌系统的参数估计问题转化为一个多维优化问题，然后利用混合差分进化算法的全局搜索能力求解该优化问题. 以典型的Lorenz混沌系统为例进行了数值仿真，结果表明了混合差分进化算法的有效性和鲁棒性，是一种有效的混沌系统参数估计方法.
2008, 57(5): 2761-2769.
doi: 10.7498/aps.57.2761
摘要:
从构造驱动系统和响应系统之间的函数关系出发，一般性地研究了广义混沌同步中同步流形的多值性问题，并对同步流形的稳定性进行了分析，提出了多稳定同步流形存在的条件.利用该稳定性条件对两个实例进行了分析，一个为Genesio-Rssler耦合系统，另一个为具有二次、三次非线性的耦合Duffing系统，结果表明前者仅有唯一的稳定同步流形，而后者随着耦合强度的增加，从具有两个稳定的同步流形变为只存在一个稳定同步流形.
从构造驱动系统和响应系统之间的函数关系出发，一般性地研究了广义混沌同步中同步流形的多值性问题，并对同步流形的稳定性进行了分析，提出了多稳定同步流形存在的条件.利用该稳定性条件对两个实例进行了分析，一个为Genesio-Rssler耦合系统，另一个为具有二次、三次非线性的耦合Duffing系统，结果表明前者仅有唯一的稳定同步流形，而后者随着耦合强度的增加，从具有两个稳定的同步流形变为只存在一个稳定同步流形.
2008, 57(5): 2770-2778.
doi: 10.7498/aps.57.2770
摘要:
讨论了开关变换器倍周期分岔级联的精细层次结构和标度不变性；数值仿真得到一维、二维开关变换器倍周期分岔及混沌带合并序列的普适常数；系统谱结构可以进一步判断解的性态，显示解的结构，同时开关变换器混沌层次结构的尺度差别也反映在谱结构的精细特征上；最后实验研究了开关变换器倍周期分岔通向混沌的过程，验证了数值仿真的结论.
讨论了开关变换器倍周期分岔级联的精细层次结构和标度不变性；数值仿真得到一维、二维开关变换器倍周期分岔及混沌带合并序列的普适常数；系统谱结构可以进一步判断解的性态，显示解的结构，同时开关变换器混沌层次结构的尺度差别也反映在谱结构的精细特征上；最后实验研究了开关变换器倍周期分岔通向混沌的过程，验证了数值仿真的结论.
2008, 57(5): 2779-2783.
doi: 10.7498/aps.57.2779
摘要:
基于控制Lyapunov函数，对具有不确定参数的Liu混沌系统提出一种同步控制方法，控制律只依赖参数变化范围而不必知道参数的具体数值. 与已有结果相比，该设计比较简单，有较强的鲁棒性，能克服较大参数误差对同步的影响. 仿真结果说明了所提方法的有效性.
基于控制Lyapunov函数，对具有不确定参数的Liu混沌系统提出一种同步控制方法，控制律只依赖参数变化范围而不必知道参数的具体数值. 与已有结果相比，该设计比较简单，有较强的鲁棒性，能克服较大参数误差对同步的影响. 仿真结果说明了所提方法的有效性.
2008, 57(5): 2784-2790.
doi: 10.7498/aps.57.2784
摘要:
采用一种基于鲁棒模糊聚类算法的模糊辨识方法，通过引入局部划分关联度因子，增强了系统辨识的抗干扰能力，提高了系统辨识的鲁棒性.首先用最近邻模糊聚类法划分初始输入空间，得到模糊规则数及初始聚类中心；然后用鲁棒模糊聚类算法求解并优化模糊隶属度和聚类中心，建立高精度的T-S模糊模型；最后利用最小二乘法辨识模型的初始结论参数，进一步利用带遗忘因子的递推最小二乘法优化结论参数.采用该方法对Mackey-Glass混沌时间序列进行建模和预测，仿真结果表明利用本方法可以进行准确建模和预测，验证了本方法的鲁棒性、有效性和实
采用一种基于鲁棒模糊聚类算法的模糊辨识方法，通过引入局部划分关联度因子，增强了系统辨识的抗干扰能力，提高了系统辨识的鲁棒性.首先用最近邻模糊聚类法划分初始输入空间，得到模糊规则数及初始聚类中心；然后用鲁棒模糊聚类算法求解并优化模糊隶属度和聚类中心，建立高精度的T-S模糊模型；最后利用最小二乘法辨识模型的初始结论参数，进一步利用带遗忘因子的递推最小二乘法优化结论参数.采用该方法对Mackey-Glass混沌时间序列进行建模和预测，仿真结果表明利用本方法可以进行准确建模和预测，验证了本方法的鲁棒性、有效性和实
2008, 57(5): 2791-2798.
doi: 10.7498/aps.57.2791
摘要:
推广了一类分数阶混沌系统并证明了这类分数阶混沌系统的拓扑等价性,指出分数阶系统产生混沌吸引子的必要条件是系统平衡点的稳定性不变.通过数值模拟表明,此分数阶系统与整数阶系统一样仍然产生一对互不相交的2-涡卷混沌吸引子.
推广了一类分数阶混沌系统并证明了这类分数阶混沌系统的拓扑等价性,指出分数阶系统产生混沌吸引子的必要条件是系统平衡点的稳定性不变.通过数值模拟表明,此分数阶系统与整数阶系统一样仍然产生一对互不相交的2-涡卷混沌吸引子.
2008, 57(5): 2799-2804.
doi: 10.7498/aps.57.2799
摘要:
利用Silnikov定理，讨论了具有自动频率跟踪功能电磁振动机械系统的混沌特性.借助卡尔达诺公式和微分方程组级数解分别讨论了该系统的特征值问题和同宿轨道的存在性，进而比较严密地证明了该系统Silnikov型Smale混沌的存在性，并给出发生Silnikov型Smale混沌所需条件.利用数值模拟得到该类机电耦合系统的相轨迹图、Lyaponov指数谱和Lyaponov维数，进一步验证了该非线性系统存在奇怪吸引子.
利用Silnikov定理，讨论了具有自动频率跟踪功能电磁振动机械系统的混沌特性.借助卡尔达诺公式和微分方程组级数解分别讨论了该系统的特征值问题和同宿轨道的存在性，进而比较严密地证明了该系统Silnikov型Smale混沌的存在性，并给出发生Silnikov型Smale混沌所需条件.利用数值模拟得到该类机电耦合系统的相轨迹图、Lyaponov指数谱和Lyaponov维数，进一步验证了该非线性系统存在奇怪吸引子.
2008, 57(5): 2805-2811.
doi: 10.7498/aps.57.2805
摘要:
利用两种基于熵的非线性复杂度测度：近似熵和样本熵，研究了专业射击运动员两种不同状态下(休息和练习赛)心率变异性信号的复杂度.计算结果表明：射击运动员休息时其心率变异性信号的熵值大于射击比赛时信号的熵值，这意味着运动员一旦进行射击比赛时，其心率变异性信号复杂度降低了，心跳变得更为规则了.为了更好地应用这两种基于熵的方法，进一步分析了算法中的两个重要影响因素：矢量匹配容差r和序列长度N对算法性能的影响.分析结果表明：只要参数选择在合适的范围内，近似熵和样本熵都能够正确地区分出两种不
利用两种基于熵的非线性复杂度测度：近似熵和样本熵，研究了专业射击运动员两种不同状态下(休息和练习赛)心率变异性信号的复杂度.计算结果表明：射击运动员休息时其心率变异性信号的熵值大于射击比赛时信号的熵值，这意味着运动员一旦进行射击比赛时，其心率变异性信号复杂度降低了，心跳变得更为规则了.为了更好地应用这两种基于熵的方法，进一步分析了算法中的两个重要影响因素：矢量匹配容差r和序列长度N对算法性能的影响.分析结果表明：只要参数选择在合适的范围内，近似熵和样本熵都能够正确地区分出两种不
2008, 57(5): 2812-2818.
doi: 10.7498/aps.57.2812
摘要:
研究了一类参数不确定的延迟神经网络的投影同步，基于Lyapunov稳定性理论，设计了一种新型的自适应控制方法.该方法能同时实现一类参数不确定延迟神经网络的参数识别和投影同步.数值模拟证明了该方法的有效性.
研究了一类参数不确定的延迟神经网络的投影同步，基于Lyapunov稳定性理论，设计了一种新型的自适应控制方法.该方法能同时实现一类参数不确定延迟神经网络的参数识别和投影同步.数值模拟证明了该方法的有效性.
2008, 57(5): 2819-2826.
doi: 10.7498/aps.57.2819
摘要:
把量子阱激光混沌耦合反馈同步系统应用于光纤保密通信中，提出光纤混沌双芯双向保密通信设想.通过耦合外部光注入多量子阱激光混沌全光耦合反馈同步系统和光纤传输信道，建立了光纤混沌双芯双向通信系统物理模型.理论和数值证明了激光混沌同步，理论分析指出光纤中的自相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因，并推导出混沌信号双芯双向传输中的非线性相移以及混沌激光功率限制和传输距离公式.数值实现了该系统在长距离二根光纤传输中的同步，详细地分析了系统同步时间随光纤传输长度的关系.模拟了调制频率06 GHz的混沌模拟通
把量子阱激光混沌耦合反馈同步系统应用于光纤保密通信中，提出光纤混沌双芯双向保密通信设想.通过耦合外部光注入多量子阱激光混沌全光耦合反馈同步系统和光纤传输信道，建立了光纤混沌双芯双向通信系统物理模型.理论和数值证明了激光混沌同步，理论分析指出光纤中的自相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因，并推导出混沌信号双芯双向传输中的非线性相移以及混沌激光功率限制和传输距离公式.数值实现了该系统在长距离二根光纤传输中的同步，详细地分析了系统同步时间随光纤传输长度的关系.模拟了调制频率06 GHz的混沌模拟通
2008, 57(5): 2827-2831.
doi: 10.7498/aps.57.2827
摘要:
提出延时反馈半导体激光器双劈控制混沌方法，建立有劈控制的激光动力学物理模型.通过调节激光器外腔光路中的光器件劈去控制反馈光光程，改变了反馈光的延时时间和反馈强度，在物理上实现了延时时间和反馈强度的双参数混沌控制.数值结果证明该方法可以控制激光混沌到周期态，能使激光器输出光脉冲平均功率增加.
提出延时反馈半导体激光器双劈控制混沌方法，建立有劈控制的激光动力学物理模型.通过调节激光器外腔光路中的光器件劈去控制反馈光光程，改变了反馈光的延时时间和反馈强度，在物理上实现了延时时间和反馈强度的双参数混沌控制.数值结果证明该方法可以控制激光混沌到周期态，能使激光器输出光脉冲平均功率增加.
2008, 57(5): 2832-2841.
doi: 10.7498/aps.57.2832
摘要:
研究了一类参数时变的反应扩散系统中螺旋波和湍流对外电场的响应问题.在数值模拟中，以一类改进的Fitzhugh-Nagumo模型为研究对象(在恰当参数值下可分别描述激发介质和振荡介质)，考虑随机和不确定因素(如内外噪声、气压、温度梯度分布和介质形变等)所引起的系统参数涨落对斑图演化的影响，在模拟中选取的参数涨落范围确保系统可以观测到稳定旋转的螺旋波、漫游的螺旋波和湍流，经历一定的暂态过程后，对介质施加极化电场，研究螺旋波和湍流在外电场中的演化.数值计算结果表明：在系统参数发生涨落和外电场强度比较小情况下，主
研究了一类参数时变的反应扩散系统中螺旋波和湍流对外电场的响应问题.在数值模拟中，以一类改进的Fitzhugh-Nagumo模型为研究对象(在恰当参数值下可分别描述激发介质和振荡介质)，考虑随机和不确定因素(如内外噪声、气压、温度梯度分布和介质形变等)所引起的系统参数涨落对斑图演化的影响，在模拟中选取的参数涨落范围确保系统可以观测到稳定旋转的螺旋波、漫游的螺旋波和湍流，经历一定的暂态过程后，对介质施加极化电场，研究螺旋波和湍流在外电场中的演化.数值计算结果表明：在系统参数发生涨落和外电场强度比较小情况下，主
2008, 57(5): 2842-2848.
doi: 10.7498/aps.57.2842
摘要:
研究了单周控制Buck变换器中的降频现象，并给出了降频现象发生的临界条件以及电感电流断续导电模式(DCM)与电感电流连续导电模式(CCM)的临界条件.研究结果表明，降频现象的发生是由于复位积分器的输出电压在n个时钟周期内不能达到参考电压Vref，使得它无法在n个时钟周期内复位，只有在n+1个时钟周期内复位. 值得注意的是，在任一工作频率下，变换器无论工作在CCM还是DCM，均处于稳定状态；在主电路参数及时钟周期不变的情况下，DC
研究了单周控制Buck变换器中的降频现象，并给出了降频现象发生的临界条件以及电感电流断续导电模式(DCM)与电感电流连续导电模式(CCM)的临界条件.研究结果表明，降频现象的发生是由于复位积分器的输出电压在n个时钟周期内不能达到参考电压Vref，使得它无法在n个时钟周期内复位，只有在n+1个时钟周期内复位. 值得注意的是，在任一工作频率下，变换器无论工作在CCM还是DCM，均处于稳定状态；在主电路参数及时钟周期不变的情况下，DC
2008, 57(5): 2849-2853.
doi: 10.7498/aps.57.2849
摘要:
研究了无外界周期信号时Hodgkin-Huxley模型小世界生物神经网络的非线性响应.数值模拟结果显示：当噪声强度取某一有限值时，峰序列有序度可以达到最大，即产生相干共振现象.同时发现： 随着网络规模N的变化，相干共振系数cv的极小值不是一个，而是多个.这表明相干共振可发生在神经元集群数目特定的不同规模的网络中.
研究了无外界周期信号时Hodgkin-Huxley模型小世界生物神经网络的非线性响应.数值模拟结果显示：当噪声强度取某一有限值时，峰序列有序度可以达到最大，即产生相干共振现象.同时发现： 随着网络规模N的变化，相干共振系数cv的极小值不是一个，而是多个.这表明相干共振可发生在神经元集群数目特定的不同规模的网络中.
2008, 57(5): 2854-2859.
doi: 10.7498/aps.57.2854
摘要:
为了量化评价光学低通滤波器(optical low pass filter，OLPF)，利用调制传递函数(modulation transfer function， MTF)建立了一个包含OLPF的二维数字光学成像系统模型，并以此模型为基础构建了OLPF的评价函数.应用该评价函数，计算三种典型OLPF的滤波特性，计算结果表明随着理想光学系统空间截止频率的增大，三种OLPF的滤波性能均有先微弱增强，后迅速减弱的趋势；当光学系统F数大于44时，采用嵌入“两层四点”式OLPF的数字成像系统的低通
为了量化评价光学低通滤波器(optical low pass filter，OLPF)，利用调制传递函数(modulation transfer function， MTF)建立了一个包含OLPF的二维数字光学成像系统模型，并以此模型为基础构建了OLPF的评价函数.应用该评价函数，计算三种典型OLPF的滤波特性，计算结果表明随着理想光学系统空间截止频率的增大，三种OLPF的滤波性能均有先微弱增强，后迅速减弱的趋势；当光学系统F数大于44时，采用嵌入“两层四点”式OLPF的数字成像系统的低通
2008, 57(5): 2860-2865.
doi: 10.7498/aps.57.2860
摘要:
在北京同步辐射装置(BSRF)的3W1B软X射线光束线上利用自行研制的同步辐射软X射线综合偏振测量装置对Ni的M2,3边附近(60—70 eV)进行了软X射线磁光(magneto-optical)法拉第效应(Faraday effect)的偏转测量，实验装置主要由起偏器，检偏器，样品架,圆形钕铁硼永磁铁和MCP探测器组成，偏振元件(起偏元件和检偏元件)均采用反射式非周期性Mo/Si宽带多层膜.实验采用反射起偏和反射检偏的模式，得到一系列能量范围在60—70 eV间的法拉第偏转角结果，
在北京同步辐射装置(BSRF)的3W1B软X射线光束线上利用自行研制的同步辐射软X射线综合偏振测量装置对Ni的M2,3边附近(60—70 eV)进行了软X射线磁光(magneto-optical)法拉第效应(Faraday effect)的偏转测量，实验装置主要由起偏器，检偏器，样品架,圆形钕铁硼永磁铁和MCP探测器组成，偏振元件(起偏元件和检偏元件)均采用反射式非周期性Mo/Si宽带多层膜.实验采用反射起偏和反射检偏的模式，得到一系列能量范围在60—70 eV间的法拉第偏转角结果，
2008, 57(5): 2866-2870.
doi: 10.7498/aps.57.2866
摘要:
在兰州重离子加速器国家实验室(HIRFL)放射性次级束流线(RIBLL)上，用束流透射法测量了丰中子奇异核17B与C靶反应的总截面.假定17B具有15B(核芯)＋2n结构，采用Gauss＋HO形式的密度分布和零力程Glauber模型进行计算的结果可以很好地拟合实验数据，并得出17B的密度分布有一个很大的弥散，表明17B是双中子晕核.
在兰州重离子加速器国家实验室(HIRFL)放射性次级束流线(RIBLL)上，用束流透射法测量了丰中子奇异核17B与C靶反应的总截面.假定17B具有15B(核芯)＋2n结构，采用Gauss＋HO形式的密度分布和零力程Glauber模型进行计算的结果可以很好地拟合实验数据，并得出17B的密度分布有一个很大的弥散，表明17B是双中子晕核.
2008, 57(5): 2871-2874.
doi: 10.7498/aps.57.2871
摘要:
针对4H-SiC 射频MESFET中的陷阱效应，采用解析的方法建立陷阱模型，分析了陷阱效应对器件带来的影响，阐述了陷阱的陷落-发射机理，提取了时间常数、陷阱浓度等相关参数.得到的模拟结果能够较好的反映实验结果.
针对4H-SiC 射频MESFET中的陷阱效应，采用解析的方法建立陷阱模型，分析了陷阱效应对器件带来的影响，阐述了陷阱的陷落-发射机理，提取了时间常数、陷阱浓度等相关参数.得到的模拟结果能够较好的反映实验结果.
2008, 57(5): 2875-2881.
doi: 10.7498/aps.57.2875
摘要:
基于回旋管线性理论，运用Laplace变换和留数定理的方法，在线性Vlasov-Maxwell方程组的框架下，研究了特殊三反射镜准光腔回旋管的动力学理论.导出了注-波互作用功率、频偏和起振电流公式，运用MATLAB进行了数值运算.结果表明，这种回旋管工作于高次谐波状况下能有较高的互作用功率，具有工作于太赫兹波段的潜力.
基于回旋管线性理论，运用Laplace变换和留数定理的方法，在线性Vlasov-Maxwell方程组的框架下，研究了特殊三反射镜准光腔回旋管的动力学理论.导出了注-波互作用功率、频偏和起振电流公式，运用MATLAB进行了数值运算.结果表明，这种回旋管工作于高次谐波状况下能有较高的互作用功率，具有工作于太赫兹波段的潜力.
2008, 57(5): 2882-2887.
doi: 10.7498/aps.57.2882
摘要:
基于小波分析技术实现了指数衰减信号的高斯脉冲成形，高斯脉冲成形信号的峰幅度和峰位置分别表征了辐射粒子的能量信息和辐射事件发生的时间信息.仿真信号和实际采样信号的实验结果显示，指数衰减信号被成形为真正的高斯信号；这表明，基于小波分析的高斯脉冲成形技术是有效的，为进一步研究高斯脉冲成形的数字实现算法提供了必要的理论基础.
基于小波分析技术实现了指数衰减信号的高斯脉冲成形，高斯脉冲成形信号的峰幅度和峰位置分别表征了辐射粒子的能量信息和辐射事件发生的时间信息.仿真信号和实际采样信号的实验结果显示，指数衰减信号被成形为真正的高斯信号；这表明，基于小波分析的高斯脉冲成形技术是有效的，为进一步研究高斯脉冲成形的数字实现算法提供了必要的理论基础.
2008, 57(5): 2888-2894.
doi: 10.7498/aps.57.2888
摘要:
利用新近发展的基于全相对论扭曲波方法研究电子-离子碰撞激发过程的计算程序，通过对Breit相互作用的考虑，计算了类氦等电子序列离子从亚稳态1s2s3S1激发2s电子到n=2,3壳层的电子碰撞激发截面；研究了不同入射电子能量时Breit相互作用对碰撞激发截面的影响，进一步总结了沿等电子序列变化时，Breit相互作用对截面影响的一般规律.部分计算结果与实验结果进行了比较，得到了很好的一致性.
利用新近发展的基于全相对论扭曲波方法研究电子-离子碰撞激发过程的计算程序，通过对Breit相互作用的考虑，计算了类氦等电子序列离子从亚稳态1s2s3S1激发2s电子到n=2,3壳层的电子碰撞激发截面；研究了不同入射电子能量时Breit相互作用对碰撞激发截面的影响，进一步总结了沿等电子序列变化时，Breit相互作用对截面影响的一般规律.部分计算结果与实验结果进行了比较，得到了很好的一致性.
2008, 57(5): 2895-2898.
doi: 10.7498/aps.57.2895
摘要:
在铯原子MOT中，利用三光子激发冷原子获得超冷里德伯原子，改变里德伯原子间的相互作用时间，获得超冷等离子体的信号.研究了里德伯原子向超冷等离子体的自发转化过程和里德伯原子的初始电离机理.
在铯原子MOT中，利用三光子激发冷原子获得超冷里德伯原子，改变里德伯原子间的相互作用时间，获得超冷等离子体的信号.研究了里德伯原子向超冷等离子体的自发转化过程和里德伯原子的初始电离机理.
2008, 57(5): 2899-2905.
doi: 10.7498/aps.57.2899
摘要:
原子在强激光电场中高次谐波辐射的理论与实验研究是当今科学前沿之一.利用量子力学理论和鞍点方法，细致地研究了高次谐波辐射光子的能量与激光相位的关系.对于时间宽度无限长激光，在一个激光周期内特定相位处产生的高阶辐射(X射线)有特定的能量.能量分布在7180°处成峰，有高斯形函数的对称形状.给出了这种分布的参数化公式.对于不同宽度的飞秒激光，能量分布的成峰位置、最大值和带宽等参数会发生变化.计算表明，三个振荡周期(半高宽)的飞秒激光，当载波-包络相位为175°和105°时，可以分别得到纯净的阿秒单脉冲和双脉
原子在强激光电场中高次谐波辐射的理论与实验研究是当今科学前沿之一.利用量子力学理论和鞍点方法，细致地研究了高次谐波辐射光子的能量与激光相位的关系.对于时间宽度无限长激光，在一个激光周期内特定相位处产生的高阶辐射(X射线)有特定的能量.能量分布在7180°处成峰，有高斯形函数的对称形状.给出了这种分布的参数化公式.对于不同宽度的飞秒激光，能量分布的成峰位置、最大值和带宽等参数会发生变化.计算表明，三个振荡周期(半高宽)的飞秒激光，当载波-包络相位为175°和105°时，可以分别得到纯净的阿秒单脉冲和双脉
2008, 57(5): 2906-2912.
doi: 10.7498/aps.57.2906
摘要:
基于作者所发展的分子间相互作用势，采用密耦方法计算了入射He原子能量分别为40,75和100 meV时与HI分子碰撞的弹性和非弹性分波截面.研究表明：激发分波截面比弹性分波截面收敛得快；激发态越高，激发分波截面收敛得越快；能量越高，激发分波截面收敛得越慢.
基于作者所发展的分子间相互作用势，采用密耦方法计算了入射He原子能量分别为40,75和100 meV时与HI分子碰撞的弹性和非弹性分波截面.研究表明：激发分波截面比弹性分波截面收敛得快；激发态越高，激发分波截面收敛得越快；能量越高，激发分波截面收敛得越慢.
2008, 57(5): 2913-2918.
doi: 10.7498/aps.57.2913
摘要:
介绍了使用位置灵敏技术和飞行时间方法研究中低能低电荷态离子-原子碰撞过程中转移电离与单电子俘获过程.对于确定的入射离子电荷态，通过理论分析及与实验数据对比给出了转移电离与单电子俘获截面比RTS随着入射离子速度VP的变化规律和转移电离过程中电离的电子主要来自靶原子的最外亚壳层.
介绍了使用位置灵敏技术和飞行时间方法研究中低能低电荷态离子-原子碰撞过程中转移电离与单电子俘获过程.对于确定的入射离子电荷态，通过理论分析及与实验数据对比给出了转移电离与单电子俘获截面比RTS随着入射离子速度VP的变化规律和转移电离过程中电离的电子主要来自靶原子的最外亚壳层.
2008, 57(5): 2919-2924.
doi: 10.7498/aps.57.2919
摘要:
提出了用平顶多高斯光束作为理想光束和使用离焦望远镜系统合成轴上平顶光束的一种新方法.在近轴近似下，基于柯林斯衍射积分公式推导出轴上光场和入射光场的解析表达式，并做了物理分析.光束阶数N，平顶长度参数L，平顶中心位置zc和纵向中心空间频率Sc对轴上光强分布的影响用数值计算例做了说明.比较表明，该方法优于文献中使用矩形函数模拟理想光束合成轴上平顶光束的方法.
提出了用平顶多高斯光束作为理想光束和使用离焦望远镜系统合成轴上平顶光束的一种新方法.在近轴近似下，基于柯林斯衍射积分公式推导出轴上光场和入射光场的解析表达式，并做了物理分析.光束阶数N，平顶长度参数L，平顶中心位置zc和纵向中心空间频率Sc对轴上光强分布的影响用数值计算例做了说明.比较表明，该方法优于文献中使用矩形函数模拟理想光束合成轴上平顶光束的方法.
2008, 57(5): 2925-2929.
doi: 10.7498/aps.57.2925
摘要:
在TE10矩形波导中填充金属线阵和铁氧体合成了一种新型的左手媒质结构.分别使用了转移函数矩阵方法以及全波仿真工具Ansoft HFSS对所提出的结构进行了分析.结果表明，在横向磁化铁氧体等效磁导率实部为负的频段范围内，该合成结构呈现左手通带特性并伴随着后向波的传播现象.由于横向磁化铁氧体的等效磁导率为负的频段范围可调，故所提出的结构具有左手通带范围可调的特性.
在TE10矩形波导中填充金属线阵和铁氧体合成了一种新型的左手媒质结构.分别使用了转移函数矩阵方法以及全波仿真工具Ansoft HFSS对所提出的结构进行了分析.结果表明，在横向磁化铁氧体等效磁导率实部为负的频段范围内，该合成结构呈现左手通带特性并伴随着后向波的传播现象.由于横向磁化铁氧体的等效磁导率为负的频段范围可调，故所提出的结构具有左手通带范围可调的特性.
2008, 57(5): 2930-2935.
doi: 10.7498/aps.57.2930
摘要:
研究了半空间内(海面，地面)电大尺寸涂敷目标散射的高频求解方法.将半空间并矢格林函数引入物理光学方法中，对半空间复杂环境影响进行考虑，并利用阻抗边界条件考虑涂敷目标表面的复杂电磁散射，推导出半空间物理光学分析方法，同时结合图形电磁学，对半空间电大涂敷目标进行消隐判断，提取像素面元法矢量和深度缓存等有效信息，快速有效地计算了半空间电大涂敷目标的雷达散射截面.数值结果证明了方法的有效性和准确性.
研究了半空间内(海面，地面)电大尺寸涂敷目标散射的高频求解方法.将半空间并矢格林函数引入物理光学方法中，对半空间复杂环境影响进行考虑，并利用阻抗边界条件考虑涂敷目标表面的复杂电磁散射，推导出半空间物理光学分析方法，同时结合图形电磁学，对半空间电大涂敷目标进行消隐判断，提取像素面元法矢量和深度缓存等有效信息，快速有效地计算了半空间电大涂敷目标的雷达散射截面.数值结果证明了方法的有效性和准确性.
2008, 57(5): 2936-2940.
doi: 10.7498/aps.57.2936
摘要:
根据磁化铁氧体材料的磁场强度和磁感应强度之间色散的本构关系式，利用时间微分算子/t和jω的时域和频域对应关系，将磁化铁氧体材料频域的本构关系转化为时域的本构关系，然后将时间微分算子/t在时域采用直接离散的方式，得到磁场强度和磁感应强度的时域有限差分迭代式.数值结果表明，该方法易于实现，简单可行，并节约内存.
根据磁化铁氧体材料的磁场强度和磁感应强度之间色散的本构关系式，利用时间微分算子/t和jω的时域和频域对应关系，将磁化铁氧体材料频域的本构关系转化为时域的本构关系，然后将时间微分算子/t在时域采用直接离散的方式，得到磁场强度和磁感应强度的时域有限差分迭代式.数值结果表明，该方法易于实现，简单可行，并节约内存.
2008, 57(5): 2941-2945.
doi: 10.7498/aps.57.2941
摘要:
基于随机激光时域理论，数值研究了二维随机激光器中横磁模式的输出光谱线宽度，获得了谱线宽度与抽运强度的关系曲线，由此曲线可以计算横磁模式的很多特征参数.从谱线宽度的角度来看，横磁模式的输出特性结果与已有的横电模式结果相比，横磁模式具有较好的输出特性.
基于随机激光时域理论，数值研究了二维随机激光器中横磁模式的输出光谱线宽度，获得了谱线宽度与抽运强度的关系曲线，由此曲线可以计算横磁模式的很多特征参数.从谱线宽度的角度来看，横磁模式的输出特性结果与已有的横电模式结果相比，横磁模式具有较好的输出特性.
2008, 57(5): 2946-2951.
doi: 10.7498/aps.57.2946
摘要:
通过研究掺镁、掺锌和掺铟同成分铌酸锂晶体的紫外-红光双色全息存储性能，发现双色记录响应时间均比单色记录时明显缩短，最多的可减小3个数量级；双色记录灵敏度大幅度提高，在掺镁5 mol.%的晶体中可达到11 cm/J.在掺杂浓度超过抗光损伤阈值的铌酸锂晶体中，均可实现非挥发全息存储.但是，在掺镁、锌样品中，深、浅能级中心上的光栅反相，而在掺铟样品中则表现为同相.这是由于掺杂离子的种类不同，在铌酸锂晶体中形成的缺陷中心也不同所引起的.
通过研究掺镁、掺锌和掺铟同成分铌酸锂晶体的紫外-红光双色全息存储性能，发现双色记录响应时间均比单色记录时明显缩短，最多的可减小3个数量级；双色记录灵敏度大幅度提高，在掺镁5 mol.%的晶体中可达到11 cm/J.在掺杂浓度超过抗光损伤阈值的铌酸锂晶体中，均可实现非挥发全息存储.但是，在掺镁、锌样品中，深、浅能级中心上的光栅反相，而在掺铟样品中则表现为同相.这是由于掺杂离子的种类不同，在铌酸锂晶体中形成的缺陷中心也不同所引起的.
2008, 57(5): 2952-2958.
doi: 10.7498/aps.57.2952
摘要:
当用相同偏振方向的物光和参考光在菌紫质薄膜上记录光栅时，再现光的偏振方向会影响其衍射效率.采用琼斯矩阵方法对此进行了理论分析，结果显示，再现光的偏振方向对衍射光的光强产生余弦调制；当再现光的偏振方向平行或垂直于记录光的偏振方向时，衍射光仍为线偏振光，其他情况下衍射光均变成椭圆偏振光.再现光偏振方向对衍射效率峰值的调制为正向余弦调制，对衍射效率稳定值的调制为反向余弦调制(与前者在相位上相差π).加入辅助紫光可抑制光栅的饱和，从而使得再现光偏振对衍射效率稳定值的调制由反向余弦调制变为正向余弦调制，并且提高了衍
当用相同偏振方向的物光和参考光在菌紫质薄膜上记录光栅时，再现光的偏振方向会影响其衍射效率.采用琼斯矩阵方法对此进行了理论分析，结果显示，再现光的偏振方向对衍射光的光强产生余弦调制；当再现光的偏振方向平行或垂直于记录光的偏振方向时，衍射光仍为线偏振光，其他情况下衍射光均变成椭圆偏振光.再现光偏振方向对衍射效率峰值的调制为正向余弦调制，对衍射效率稳定值的调制为反向余弦调制(与前者在相位上相差π).加入辅助紫光可抑制光栅的饱和，从而使得再现光偏振对衍射效率稳定值的调制由反向余弦调制变为正向余弦调制，并且提高了衍
2008, 57(5): 2959-2965.
doi: 10.7498/aps.57.2959
摘要:
对980nm氧化限制型垂直腔面发射激光器横模进行测试和研究，理论上从时间、空间变量的速率方程出发,利用空间积分法分析了典型电注入参数对弱折射率导引垂直腔面发射激光器(VCSELs)横模行为的影响,通过实验测试，得到VCSELs的横模光场分布情况，并与理论分析进行对比，得出相应的实验结果，在氧化孔径不变的情况下，随着注入电流的增加，载流子分布从有源区中心向边缘移动，模式从低阶基模向高阶模转变，并发生了较强的模式竞争以及载流子空间烧孔效应，最终导致基模强度的降低.另一方面，通过比较不同注入孔径下高阶模的发生时
对980nm氧化限制型垂直腔面发射激光器横模进行测试和研究，理论上从时间、空间变量的速率方程出发,利用空间积分法分析了典型电注入参数对弱折射率导引垂直腔面发射激光器(VCSELs)横模行为的影响,通过实验测试，得到VCSELs的横模光场分布情况，并与理论分析进行对比，得出相应的实验结果，在氧化孔径不变的情况下，随着注入电流的增加，载流子分布从有源区中心向边缘移动，模式从低阶基模向高阶模转变，并发生了较强的模式竞争以及载流子空间烧孔效应，最终导致基模强度的降低.另一方面，通过比较不同注入孔径下高阶模的发生时
2008, 57(5): 2966-2970.
doi: 10.7498/aps.57.2966
摘要:
通过在稳定连续波运转的Yb:YAG 激光器中插入不同掺杂浓度的新型钠、镱共掺的氟化钙晶体的对比性实验，证明了镱、钠共掺的氟化钙晶体在1050nm具有明显的可饱和吸收作用，从而解释了该晶体作为增益介质在该波段总是趋于自调Q运转的原因.Yb3+离子是该晶体可饱和吸收作用的主要因素，但是共掺入适当的Na离子可以明显改善晶体的调Q效果.优化共掺镱、钠离子的浓度和比例后的氟化钙晶体能够作为1050nm波段激光器的被动Q开关.
通过在稳定连续波运转的Yb:YAG 激光器中插入不同掺杂浓度的新型钠、镱共掺的氟化钙晶体的对比性实验，证明了镱、钠共掺的氟化钙晶体在1050nm具有明显的可饱和吸收作用，从而解释了该晶体作为增益介质在该波段总是趋于自调Q运转的原因.Yb3+离子是该晶体可饱和吸收作用的主要因素，但是共掺入适当的Na离子可以明显改善晶体的调Q效果.优化共掺镱、钠离子的浓度和比例后的氟化钙晶体能够作为1050nm波段激光器的被动Q开关.
2008, 57(5): 2971-2975.
doi: 10.7498/aps.57.2971
摘要:
对钛宝石飞秒激光器脉冲序列的强度和时间的稳定性进行了分析.实验比较了钛宝石飞秒激光器底板有无水冷的条件下，输出锁模脉冲序列的稳定性以及中心波长和光谱宽度的变化.结果表明对钛宝石飞秒激光器底板施加水冷可改善锁模脉冲的稳定性.
对钛宝石飞秒激光器脉冲序列的强度和时间的稳定性进行了分析.实验比较了钛宝石飞秒激光器底板有无水冷的条件下，输出锁模脉冲序列的稳定性以及中心波长和光谱宽度的变化.结果表明对钛宝石飞秒激光器底板施加水冷可改善锁模脉冲的稳定性.
2008, 57(5): 2976-2980.
doi: 10.7498/aps.57.2976
摘要:
从混合介质的折射率、黏度、密度和声速等物理量随混合比的变化关系入手，推导出了混合介质的布里渊线宽、声子寿命和增益系数等受激布里渊散射(SBS)参数随混合比的变化关系.数值模拟了HT-70/FC-72混合介质的布里渊线宽、声子寿命和增益系数随FC-72体积分数的变化关系，并测定了该混合介质的吸收系数和光学击穿阈值随FC-72体积分数的变化关系.结果表明，HT-70/FC-72混合介质的SBS参数随FC-72体积分数单调变化，不出现极值现象.混合介质的选用不仅增加了SBS介质的种类，而且能够满足SBS系统对不
从混合介质的折射率、黏度、密度和声速等物理量随混合比的变化关系入手，推导出了混合介质的布里渊线宽、声子寿命和增益系数等受激布里渊散射(SBS)参数随混合比的变化关系.数值模拟了HT-70/FC-72混合介质的布里渊线宽、声子寿命和增益系数随FC-72体积分数的变化关系，并测定了该混合介质的吸收系数和光学击穿阈值随FC-72体积分数的变化关系.结果表明，HT-70/FC-72混合介质的SBS参数随FC-72体积分数单调变化，不出现极值现象.混合介质的选用不仅增加了SBS介质的种类，而且能够满足SBS系统对不
2008, 57(5): 2981-2986.
doi: 10.7498/aps.57.2981
摘要:
采用傅里叶变换的方法将脉冲光分解成不同的频率成分，建立了非单色光抽运的光参量放大耦合方程组的数值求解模型.研究了非单色抽运光对光参量啁啾脉冲放大的小信号增益、大信号增益以及增益带宽的影响.非单色抽运光降低参量放大的增益水平，但同时可提高增益带宽，且抽运光谱宽越宽，对增益带宽的提高作用越大.还进一步从相位失配和参量带宽的角度分析了非单色抽运光使参量放大的增益降低、带宽增大的原因.
采用傅里叶变换的方法将脉冲光分解成不同的频率成分，建立了非单色光抽运的光参量放大耦合方程组的数值求解模型.研究了非单色抽运光对光参量啁啾脉冲放大的小信号增益、大信号增益以及增益带宽的影响.非单色抽运光降低参量放大的增益水平，但同时可提高增益带宽，且抽运光谱宽越宽，对增益带宽的提高作用越大.还进一步从相位失配和参量带宽的角度分析了非单色抽运光使参量放大的增益降低、带宽增大的原因.
2008, 57(5): 2987-2993.
doi: 10.7498/aps.57.2987
摘要:
采用耦合-微扰Hartree-Fock方法(CPHF)，计算了二苯乙烯系列衍生物的静态第一超极化率.研究发现，具有离域的共轭体系和电子推拉对结构的分子，有利于发生分子内电荷转移，因而具有大的第一超极化率.进一步研究体系中取代基的位置，给体与受体的数量和得失电子的能力，分子的共面性和对称性对分子第一超极化率的影响，结果表明，有机分子拥有更多数量与更强得失电子能力的给体和受体，最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)空间分布的不对称，具有较高的原子共面性和较低的分子中心对称性,都能显著增加
采用耦合-微扰Hartree-Fock方法(CPHF)，计算了二苯乙烯系列衍生物的静态第一超极化率.研究发现，具有离域的共轭体系和电子推拉对结构的分子，有利于发生分子内电荷转移，因而具有大的第一超极化率.进一步研究体系中取代基的位置，给体与受体的数量和得失电子的能力，分子的共面性和对称性对分子第一超极化率的影响，结果表明，有机分子拥有更多数量与更强得失电子能力的给体和受体，最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)空间分布的不对称，具有较高的原子共面性和较低的分子中心对称性,都能显著增加
2008, 57(5): 2994-3000.
doi: 10.7498/aps.57.2994
摘要:
在理论上从四波混频的强度耦合方程出发，给出了基于光纤光参量放大(FOPA)光脉冲的光场表达式，并进一步分析了信号光被相位调制或强度调制后，光脉冲的频率啁啾和强度演化.结论指出：若信号光被强度调制，对所生成脉冲宽度无明显的影响，但可以提高消光比；若信号光被相位调制，所生成的脉冲具有更大的线性正啁啾，可以在相同的抽运功率条件下得到比无相位调制时更窄的脉冲.实验上给出了10 GHz工作速率下的结果，其结果与理论分析符合得很好.通过信号光的相位调制，在05 W平均抽运功率条件下得到了消光比22 dB,脉宽为5
在理论上从四波混频的强度耦合方程出发，给出了基于光纤光参量放大(FOPA)光脉冲的光场表达式，并进一步分析了信号光被相位调制或强度调制后，光脉冲的频率啁啾和强度演化.结论指出：若信号光被强度调制，对所生成脉冲宽度无明显的影响，但可以提高消光比；若信号光被相位调制，所生成的脉冲具有更大的线性正啁啾，可以在相同的抽运功率条件下得到比无相位调制时更窄的脉冲.实验上给出了10 GHz工作速率下的结果，其结果与理论分析符合得很好.通过信号光的相位调制，在05 W平均抽运功率条件下得到了消光比22 dB,脉宽为5
2008, 57(5): 3001-3005.
doi: 10.7498/aps.57.3001
摘要:
研究了在8—300K温度范围中, Er3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的15μm荧光光谱、上转换光谱与温度的关系. Er3+:4I13/2→4I15/2跃迁发射光谱通过高斯拟合和简单的四能级系统估计了Er3+离子4I13/2和4
研究了在8—300K温度范围中, Er3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的15μm荧光光谱、上转换光谱与温度的关系. Er3+:4I13/2→4I15/2跃迁发射光谱通过高斯拟合和简单的四能级系统估计了Er3+离子4I13/2和4
2008, 57(5): 3006-3010.
doi: 10.7498/aps.57.3006
摘要:
基于自适应遗传算法，对部分相干光整形的相位板做了优化设计.以高斯-谢尔模型(GSM)光束为例，推导出远场光强的解析表达式.最优化设计的位相板能将GSM光束变为平顶光束.数值计算例表明空间相干性对光束整形效果的影响.与已有工作相比较说明自适应遗传算法用于部分相干光整形的优点.
基于自适应遗传算法，对部分相干光整形的相位板做了优化设计.以高斯-谢尔模型(GSM)光束为例，推导出远场光强的解析表达式.最优化设计的位相板能将GSM光束变为平顶光束.数值计算例表明空间相干性对光束整形效果的影响.与已有工作相比较说明自适应遗传算法用于部分相干光整形的优点.
2008, 57(5): 3011-3015.
doi: 10.7498/aps.57.3011
摘要:
传统有效折射率方法只能模拟具有相同空气孔大小的单包层光子晶体光纤.针对这一问题，提出了一种改进的有效折射率法，能够计算具有不同孔径的多包层光子晶体光纤的传输特性.并用此方法对三包层光子晶体光纤的基模有效折射率和色散等特性进行了数值模拟，结果与多极法模拟出的结果符合得很好.这种改进的有效折射率法拓展了传统有效折射率法的适用范围，对快速准确地分析和设计具有不同传输特性的多包层光子晶体光纤提供了理论依据.
传统有效折射率方法只能模拟具有相同空气孔大小的单包层光子晶体光纤.针对这一问题，提出了一种改进的有效折射率法，能够计算具有不同孔径的多包层光子晶体光纤的传输特性.并用此方法对三包层光子晶体光纤的基模有效折射率和色散等特性进行了数值模拟，结果与多极法模拟出的结果符合得很好.这种改进的有效折射率法拓展了传统有效折射率法的适用范围，对快速准确地分析和设计具有不同传输特性的多包层光子晶体光纤提供了理论依据.
2008, 57(5): 3016-3021.
doi: 10.7498/aps.57.3016
摘要:
设计了一个基于两个正交的光子轨道角动量态的量子密码通信方案.在该方案中，Alice使用具有独特设计的激光器，随机发送有确定轨道角动量的光子；Bob采用由两个达夫棱镜组成的光束旋转器，对光子的轨道角动量态进行测量.对系统安全性的讨论表明，Eve采用截获重发、攻击单臂等攻击手段，其窃听行为都会被发现.理论证明，该方案不需要通信双方实时监测和调整参考系，同时避免了BB84，B92协议因发送基和测量基不一致而丢弃一半信息的问题，从而提高了密钥生成效率.
设计了一个基于两个正交的光子轨道角动量态的量子密码通信方案.在该方案中，Alice使用具有独特设计的激光器，随机发送有确定轨道角动量的光子；Bob采用由两个达夫棱镜组成的光束旋转器，对光子的轨道角动量态进行测量.对系统安全性的讨论表明，Eve采用截获重发、攻击单臂等攻击手段，其窃听行为都会被发现.理论证明，该方案不需要通信双方实时监测和调整参考系，同时避免了BB84，B92协议因发送基和测量基不一致而丢弃一半信息的问题，从而提高了密钥生成效率.
2008, 57(5): 3022-3026.
doi: 10.7498/aps.57.3022
摘要:
采用空间分辨光发射谱和傅里叶变换功率阻抗分析仪研究了衬底偏压和辉光功率对微晶硅薄膜沉积过程中的等离子体光学与电学特性的影响.研究表明：在交流偏压(AC)、悬浮(floating)、负直流加交流(-DC＋AC)偏压下，Hα发射强度空间分布规律相似，平均鞘层长度相等；正直流加交流(＋DC＋AC)偏压和接地(grounded)时Hα发射强度显著增强，并存在双峰(double layers)现象.增大功率，Hα发射强度也随着增大，并在17W与22W之间产生跳变.电学测试发现功率增大，等离子体电阻降低，电抗降低，电
采用空间分辨光发射谱和傅里叶变换功率阻抗分析仪研究了衬底偏压和辉光功率对微晶硅薄膜沉积过程中的等离子体光学与电学特性的影响.研究表明：在交流偏压(AC)、悬浮(floating)、负直流加交流(-DC＋AC)偏压下，Hα发射强度空间分布规律相似，平均鞘层长度相等；正直流加交流(＋DC＋AC)偏压和接地(grounded)时Hα发射强度显著增强，并存在双峰(double layers)现象.增大功率，Hα发射强度也随着增大，并在17W与22W之间产生跳变.电学测试发现功率增大，等离子体电阻降低，电抗降低，电
2008, 57(5): 3027-3037.
doi: 10.7498/aps.57.3027
摘要:
介绍了PTS装置丝阵负载设计思路，用简化的薄壳模型(零维)和辐射磁流体力学模型(一维)数值模拟了丝阵Z箍缩内爆过程，给出了PTS丝阵负载设计参数，分析了初步优化结果，确定了优化选择的箍缩常数.经脉冲功率驱动器与负载优化匹配设计，PTS实验平台能够获得100TW量级的X射线功率，最佳插头能量转换效率10%.预计PTS实验平台的X射线输出能力基本达到Saturn装置长脉冲模式放电的水平.结果将为PTS开展Z箍缩研究提供有价值的参考.
介绍了PTS装置丝阵负载设计思路，用简化的薄壳模型(零维)和辐射磁流体力学模型(一维)数值模拟了丝阵Z箍缩内爆过程，给出了PTS丝阵负载设计参数，分析了初步优化结果，确定了优化选择的箍缩常数.经脉冲功率驱动器与负载优化匹配设计，PTS实验平台能够获得100TW量级的X射线功率，最佳插头能量转换效率10%.预计PTS实验平台的X射线输出能力基本达到Saturn装置长脉冲模式放电的水平.结果将为PTS开展Z箍缩研究提供有价值的参考.
2008, 57(5): 3038-3043.
doi: 10.7498/aps.57.3038
摘要:
推导了Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性二次谐波产生的理论公式，利用该公式得到的二次谐波增长的弱非线性结果与LARED-S程序的模拟结果符合.二维模拟定出了KH不稳定性单模非线性增长的阈值.
推导了Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性二次谐波产生的理论公式，利用该公式得到的二次谐波增长的弱非线性结果与LARED-S程序的模拟结果符合.二维模拟定出了KH不稳定性单模非线性增长的阈值.
2008, 57(5): 3044-3047.
doi: 10.7498/aps.57.3044
摘要:
通过激光轰击Ti平面靶，用微聚焦菲涅尔波带板做成像器，测到了在放大倍数为66倍时X射线焦斑图像.利用Fresnel-Kirchhoff衍射积分公式数值模拟了微聚焦菲涅尔波带板的点扩展函数，模拟结果表明该微聚焦菲涅尔波带板在两倍焦距处强聚焦.改变物距和像距但保持透镜的物像距公式，也可得到类似的结果.模拟和实验表明微聚焦波带板可以应用于X射线点对点成像，实现激光等离子体X射线高空间分辨成像.
通过激光轰击Ti平面靶，用微聚焦菲涅尔波带板做成像器，测到了在放大倍数为66倍时X射线焦斑图像.利用Fresnel-Kirchhoff衍射积分公式数值模拟了微聚焦菲涅尔波带板的点扩展函数，模拟结果表明该微聚焦菲涅尔波带板在两倍焦距处强聚焦.改变物距和像距但保持透镜的物像距公式，也可得到类似的结果.模拟和实验表明微聚焦波带板可以应用于X射线点对点成像，实现激光等离子体X射线高空间分辨成像.
2008, 57(5): 3048-3058.
doi: 10.7498/aps.57.3048
摘要:
采用基于溶质扩散控制模型CA方法对Ti-45at.% Al合金定向凝固过程中显微组织演化过程进行了数值模拟.模拟结果表明，在温度梯度较高时，初生晶核间距无论大小，均可通过分枝或竞争生长而使一次胞晶/枝晶间距得到调整.在抽拉速度一定情况下，随着温度梯度增加，胞晶/枝晶间距减小，在温度梯度一定情况下，随着抽拉速度增大，观察到胞晶/枝晶混合结构，混合结构区随温度梯增大而增大，模拟结果与实验观察相符合.
采用基于溶质扩散控制模型CA方法对Ti-45at.% Al合金定向凝固过程中显微组织演化过程进行了数值模拟.模拟结果表明，在温度梯度较高时，初生晶核间距无论大小，均可通过分枝或竞争生长而使一次胞晶/枝晶间距得到调整.在抽拉速度一定情况下，随着温度梯度增加，胞晶/枝晶间距减小，在温度梯度一定情况下，随着抽拉速度增大，观察到胞晶/枝晶混合结构，混合结构区随温度梯增大而增大，模拟结果与实验观察相符合.
2008, 57(5): 3059-3063.
doi: 10.7498/aps.57.3059
摘要:
基于导电型原子力显微镜和扫描隧道显微镜的对比观察，研究高定向热解石墨表面上残留石墨片的导电增强现象.根据样品电阻的测量数据，将这种现象归结为导电针尖与石墨表面的点接触问题，并且发现接触电导和接触点处局域的电子密度成正比，从而确定石墨表面的局域导电增强现象的原因在于残留在石墨表面的石墨片具有较高的电子密度.
基于导电型原子力显微镜和扫描隧道显微镜的对比观察，研究高定向热解石墨表面上残留石墨片的导电增强现象.根据样品电阻的测量数据，将这种现象归结为导电针尖与石墨表面的点接触问题，并且发现接触电导和接触点处局域的电子密度成正比，从而确定石墨表面的局域导电增强现象的原因在于残留在石墨表面的石墨片具有较高的电子密度.
2008, 57(5): 3064-3070.
doi: 10.7498/aps.57.3064
摘要:
运用分子动力学方法对纳米晶柱阵列衬底上铝簿膜的外延生长进行了模拟研究.所采用的原子间相互作用势为嵌入原子法(EAM)多体势.模拟结果表明：采用纳米晶柱阵列衬底可以在不形成失配位错的条件下释放其上生长的外延薄膜晶体中的失配应变，有效地抑制其中失配位错的形成，获得高质量的外延薄膜晶体；这种纳米晶柱阵列的几何设计应满足两个基本条件：1) 晶柱的横截面尺寸应大于对应温度下的晶柱热失稳临界尺寸，以克服纳米结构的热失稳，模拟显示700K下铝的热失稳临界尺寸为19nm；2) 晶柱的高度与间距之比应大于076，以保证
运用分子动力学方法对纳米晶柱阵列衬底上铝簿膜的外延生长进行了模拟研究.所采用的原子间相互作用势为嵌入原子法(EAM)多体势.模拟结果表明：采用纳米晶柱阵列衬底可以在不形成失配位错的条件下释放其上生长的外延薄膜晶体中的失配应变，有效地抑制其中失配位错的形成，获得高质量的外延薄膜晶体；这种纳米晶柱阵列的几何设计应满足两个基本条件：1) 晶柱的横截面尺寸应大于对应温度下的晶柱热失稳临界尺寸，以克服纳米结构的热失稳，模拟显示700K下铝的热失稳临界尺寸为19nm；2) 晶柱的高度与间距之比应大于076，以保证
2008, 57(5): 3071-3076.
doi: 10.7498/aps.57.3071
摘要:
采用疏水纳米粉体压片法和岩心吸附法构建了具有微纳米结构的表面，测试了这些表面的接触角，拍摄了水滴在吸附纳米粒子的岩石表面的滚动过程照片，采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)检测了表面的微结构.实验结果表明：无机纳米粒子经弱疏水性材料修饰后，其表面润湿性由强亲水变为强疏水；疏水纳米粒子吸附表面的接触角均大于120°，滚动角约7°，显示出超疏水特性；SEM照片显示，这些超疏水表面是具有不规则微纳米结构的气固复合面，符合Cassie-Baxter的复合表面模型.
采用疏水纳米粉体压片法和岩心吸附法构建了具有微纳米结构的表面，测试了这些表面的接触角，拍摄了水滴在吸附纳米粒子的岩石表面的滚动过程照片，采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)检测了表面的微结构.实验结果表明：无机纳米粒子经弱疏水性材料修饰后，其表面润湿性由强亲水变为强疏水；疏水纳米粒子吸附表面的接触角均大于120°，滚动角约7°，显示出超疏水特性；SEM照片显示，这些超疏水表面是具有不规则微纳米结构的气固复合面，符合Cassie-Baxter的复合表面模型.
2008, 57(5): 3077-3084.
doi: 10.7498/aps.57.3077
摘要:
对晶粒尺寸为194，86和56nm的纳米晶锐钛矿相TiO2，进行了从83到723K的变温拉曼散射测量，并对Eg(1)模式进行了详细研究.根据非简谐效应和声子局域模型，对Eg(1)拉曼峰进行了拟合与计算.结果表明，以上三种纳米晶粒的晶格振动机理，在本质上是相同的.三声子过程对频率蓝移起主要作用.为了得到很好的拟合，需要同时考虑三声子和四声子过程.随着温度的升高，四声子过程增强，并对三声子过程起抵消作用.与非简谐衰减相关的声子寿命随着晶粒
对晶粒尺寸为194，86和56nm的纳米晶锐钛矿相TiO2，进行了从83到723K的变温拉曼散射测量，并对Eg(1)模式进行了详细研究.根据非简谐效应和声子局域模型，对Eg(1)拉曼峰进行了拟合与计算.结果表明，以上三种纳米晶粒的晶格振动机理，在本质上是相同的.三声子过程对频率蓝移起主要作用.为了得到很好的拟合，需要同时考虑三声子和四声子过程.随着温度的升高，四声子过程增强，并对三声子过程起抵消作用.与非简谐衰减相关的声子寿命随着晶粒
2008, 57(5): 3085-3092.
doi: 10.7498/aps.57.3085
摘要:
主要从实验和理论两个方面，探讨了不同Au颗粒尺寸和不同基质对Au：TiO2和Au：Al2O3复合膜线性和非线性光学性质的影响.用吸收光谱研究了Au颗粒尺寸和基质与Au复合膜表面等离子体共振带之间的关系；用皮秒Z扫描技术研究了共振和非共振情况下(激发光波长分别为532nm和1064nm)，Au颗粒尺寸和基质与复合膜三阶非线性极化率的关系.基于表面等离子体共振理论和局域场增强理论对复合膜进行了分析，得到了不同Au颗粒大小和不同基质时Au复合膜的
主要从实验和理论两个方面，探讨了不同Au颗粒尺寸和不同基质对Au：TiO2和Au：Al2O3复合膜线性和非线性光学性质的影响.用吸收光谱研究了Au颗粒尺寸和基质与Au复合膜表面等离子体共振带之间的关系；用皮秒Z扫描技术研究了共振和非共振情况下(激发光波长分别为532nm和1064nm)，Au颗粒尺寸和基质与复合膜三阶非线性极化率的关系.基于表面等离子体共振理论和局域场增强理论对复合膜进行了分析，得到了不同Au颗粒大小和不同基质时Au复合膜的
2008, 57(5): 3093-3099.
doi: 10.7498/aps.57.3093
摘要:
根据密度波理论建立了stage-2有序LixTiS2(x=1/8，1/6，1/4，1/3，3/8，1/2)系统的晶胞模型.采用平面波赝势方法，对stage-2有序系统和stage-1有序LixTiS2(x=0，1/4，1/3，1/2，2/3，3/4，1)系统进行了几何结构优化和总能量计算，并进行了对比研究.发现stage-2晶胞的参量c(d
根据密度波理论建立了stage-2有序LixTiS2(x=1/8，1/6，1/4，1/3，3/8，1/2)系统的晶胞模型.采用平面波赝势方法，对stage-2有序系统和stage-1有序LixTiS2(x=0，1/4，1/3，1/2，2/3，3/4，1)系统进行了几何结构优化和总能量计算，并进行了对比研究.发现stage-2晶胞的参量c(d
2008, 57(5): 3100-3106.
doi: 10.7498/aps.57.3100
摘要:
采用散射矩阵方法，研究了在应力自由和硬壁两种典型的边界条件下含半圆弧形腔的量子波导中声学声子输运和热导性质.结果表明在两种边界条件下声子透射谱和热导有着不同的特征.在应力自由边界条件下，能观察到普适的量子化热导现象，当结构为一理想的量子线时，在低温区域有一个量子化平台出现，而当半圆弧形结构存在时，非均匀横向宽度引发的弹性散射使得量子化平台被破坏；在硬壁边界条件下，不可能观察到量子化热导现象，热导随温度的增加单调上升；计算结果表明还可以通过调节半圆弧形结构的半径来调控声子的输运概率和热导.
采用散射矩阵方法，研究了在应力自由和硬壁两种典型的边界条件下含半圆弧形腔的量子波导中声学声子输运和热导性质.结果表明在两种边界条件下声子透射谱和热导有着不同的特征.在应力自由边界条件下，能观察到普适的量子化热导现象，当结构为一理想的量子线时，在低温区域有一个量子化平台出现，而当半圆弧形结构存在时，非均匀横向宽度引发的弹性散射使得量子化平台被破坏；在硬壁边界条件下，不可能观察到量子化热导现象，热导随温度的增加单调上升；计算结果表明还可以通过调节半圆弧形结构的半径来调控声子的输运概率和热导.
2008, 57(5): 3107-3112.
doi: 10.7498/aps.57.3107
摘要:
介绍了一种新型的基于非对称结构的光热微型驱动器.驱动器由两个宽细不同的薄悬臂组成.当红外激光照射在悬臂上时，宽窄悬臂的比表面积不同，导致其温度升高和伸长量不同，从而使驱动器产生偏转.建立了驱动器的热力学模型，并给出了偏转量的计算公式.使用准分子激光加工系统制作了一个长750μm的微驱动器样机，红外激光(998nm)作为驱动源，利用自制的控制监控系统进行了可行性试验，观察并测量了驱动器偏转量与红外激光功率的关系.结果表明，本驱动器在16mW的红外激光的驱动下，即可产生258μm的偏转量.利用光热膨胀的方法
介绍了一种新型的基于非对称结构的光热微型驱动器.驱动器由两个宽细不同的薄悬臂组成.当红外激光照射在悬臂上时，宽窄悬臂的比表面积不同，导致其温度升高和伸长量不同，从而使驱动器产生偏转.建立了驱动器的热力学模型，并给出了偏转量的计算公式.使用准分子激光加工系统制作了一个长750μm的微驱动器样机，红外激光(998nm)作为驱动源，利用自制的控制监控系统进行了可行性试验，观察并测量了驱动器偏转量与红外激光功率的关系.结果表明，本驱动器在16mW的红外激光的驱动下，即可产生258μm的偏转量.利用光热膨胀的方法
2008, 57(5): 3113-3119.
doi: 10.7498/aps.57.3113
摘要:
利用椭偏光谱法(SE)对Y型花菁染料LB膜在紫外—可见光范围内(λ=2755—8266nm)的光学特性进行了表征，同时得到了该薄膜的光学常量(复介电常数、消光系数、吸收系数、反射系数、折射率等).讨论了LB薄膜对不同频率光的较高吸收特性及其成膜结构之间的关系，对其物理机理给予了解释.此外，采用洛伦兹振子模型对所得的光学参量进行了理论拟合，结果发现：其理论拟合与实验数据符合得非常好.
利用椭偏光谱法(SE)对Y型花菁染料LB膜在紫外—可见光范围内(λ=2755—8266nm)的光学特性进行了表征，同时得到了该薄膜的光学常量(复介电常数、消光系数、吸收系数、反射系数、折射率等).讨论了LB薄膜对不同频率光的较高吸收特性及其成膜结构之间的关系，对其物理机理给予了解释.此外，采用洛伦兹振子模型对所得的光学参量进行了理论拟合，结果发现：其理论拟合与实验数据符合得非常好.
2008, 57(5): 3120-3125.
doi: 10.7498/aps.57.3120
摘要:
采用平面波超软赝势方法计算了锐钛矿型TiO2(101)面存在本征空位和间隙点缺陷的几何结构以及缺陷形成能.首先分析了点缺陷对表面结构的影响，发现不同类型缺陷导致缺陷周围原子有不同的位移趋势：O空位的产生导致空位周围的Ti原子向空位外移动，Ti1和Ti2空位的产生均使O1自发地与周围的O原子团聚，Oi原子易被周围的氧原子吸附而成键，而Tii2缺陷几乎
采用平面波超软赝势方法计算了锐钛矿型TiO2(101)面存在本征空位和间隙点缺陷的几何结构以及缺陷形成能.首先分析了点缺陷对表面结构的影响，发现不同类型缺陷导致缺陷周围原子有不同的位移趋势：O空位的产生导致空位周围的Ti原子向空位外移动，Ti1和Ti2空位的产生均使O1自发地与周围的O原子团聚，Oi原子易被周围的氧原子吸附而成键，而Tii2缺陷几乎
2008, 57(5): 3126-3131.
doi: 10.7498/aps.57.3126
摘要:
采用铂电极为加热电阻，研究了厚度为300—370nm等离子体化学气相沉积(PECVD)工艺制备的氢化非晶硅(a-Si：H)薄膜的热导率随衬底温度的变化规律.用光谱式椭偏仪拟合测量薄膜的厚度，得到了沉积速率随衬底温度变化规律，傅里叶红外(FTIR)表征了在KBr晶片衬底上制备的a-Si：H薄膜的红外光谱特性，SiH原子团键合模的震动对热量的吸收降低了薄膜热导率.从动力学角度分析了薄膜热导率随平均温度升高而增大的原因，并比较了声子传播和自由电子移动在a-Si：H薄膜热导率变化上的作用差异.
采用铂电极为加热电阻，研究了厚度为300—370nm等离子体化学气相沉积(PECVD)工艺制备的氢化非晶硅(a-Si：H)薄膜的热导率随衬底温度的变化规律.用光谱式椭偏仪拟合测量薄膜的厚度，得到了沉积速率随衬底温度变化规律，傅里叶红外(FTIR)表征了在KBr晶片衬底上制备的a-Si：H薄膜的红外光谱特性，SiH原子团键合模的震动对热量的吸收降低了薄膜热导率.从动力学角度分析了薄膜热导率随平均温度升高而增大的原因，并比较了声子传播和自由电子移动在a-Si：H薄膜热导率变化上的作用差异.
2008, 57(5): 3132-3137.
doi: 10.7498/aps.57.3132
摘要:
利用倾斜衬底沉积法在无织构的金属衬底上生长了MgO双轴织构的模板层，在这一模板层上实现了YBa2Cu3O7-x薄膜的外延生长.在外延YBa2Cu3O7-x薄膜前，依次沉积了钇稳定的立方氧化锆和CeO2作为缓冲层.利用X射线衍射2θ扫描、扫描、Ω扫描和极图分析测定了这些膜的结构和双轴织
利用倾斜衬底沉积法在无织构的金属衬底上生长了MgO双轴织构的模板层，在这一模板层上实现了YBa2Cu3O7-x薄膜的外延生长.在外延YBa2Cu3O7-x薄膜前，依次沉积了钇稳定的立方氧化锆和CeO2作为缓冲层.利用X射线衍射2θ扫描、扫描、Ω扫描和极图分析测定了这些膜的结构和双轴织
2008, 57(5): 3138-3147.
doi: 10.7498/aps.57.3138
摘要:
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法计算了纤锌矿ZnO，N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的电子结构，分析了N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的能带结构、电子态密度、差分电荷分布以及H原子对In-N共掺杂ZnO的影响.计算结果表明：N掺杂ZnO在能隙中引入了深受主能级，载流子(空穴)局域于价带顶附近.而加入激活施主In的In-N共掺杂ZnO，受主能级向低能方向移动，形成了浅受主能级.同时，受主能级带变宽、非局域化特征明显、提高了掺杂浓度和系统的稳定性.文章的结论与实验结果相符，从而为实
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法计算了纤锌矿ZnO，N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的电子结构，分析了N掺杂和In-N共掺杂ZnO晶体的能带结构、电子态密度、差分电荷分布以及H原子对In-N共掺杂ZnO的影响.计算结果表明：N掺杂ZnO在能隙中引入了深受主能级，载流子(空穴)局域于价带顶附近.而加入激活施主In的In-N共掺杂ZnO，受主能级向低能方向移动，形成了浅受主能级.同时，受主能级带变宽、非局域化特征明显、提高了掺杂浓度和系统的稳定性.文章的结论与实验结果相符，从而为实
2008, 57(5): 3148-3154.
doi: 10.7498/aps.57.3148
摘要:
以4，4′-二巯基联苯分子为研究对象，利用第一性原理计算方法和非平衡格林函数理论，研究了官能团氨基和硝基对分子的电子结构以及分子结电输运性质的影响. 计算结果表明，在分子的不同位置添加同一类官能团氨基会使分子的电子结构发生变化，从而影响分子结的电输运性质. 而在分子的同一位置添加不同类型的官能团氨基和硝基则对分子间的相互作用有着显著影响，会使分子发生转动，从而改变分子的几何结构和电子结构，影响分子结的电输运特性. 并且发现随着分子的转动，添加官能团硝基时分子会呈现出记忆功能.
以4，4′-二巯基联苯分子为研究对象，利用第一性原理计算方法和非平衡格林函数理论，研究了官能团氨基和硝基对分子的电子结构以及分子结电输运性质的影响. 计算结果表明，在分子的不同位置添加同一类官能团氨基会使分子的电子结构发生变化，从而影响分子结的电输运性质. 而在分子的同一位置添加不同类型的官能团氨基和硝基则对分子间的相互作用有着显著影响，会使分子发生转动，从而改变分子的几何结构和电子结构，影响分子结的电输运特性. 并且发现随着分子的转动，添加官能团硝基时分子会呈现出记忆功能.
2008, 57(5): 3155-3159.
doi: 10.7498/aps.57.3155
摘要:
为了研究锐钛矿TiO2晶体中高氧空位浓度对电子寿命的影响,利用基于局域密度泛函理论框架下的广义梯度近似平面波超软赝势方法, 用第一性原理对含高氧空位浓度的锐钛矿TiO2晶体进行了结构优化处理、能带分布和态密度分布计算, 表明在温度一定和高氧空位浓度的条件下, 锐钛矿TiO2的电子寿命随氧空位浓度的增大而减小;电子浓度的大小对电子寿命无影响.同时，锐钛矿TiO2晶体中高氧空位浓度时，发现有莫特相变的现象.
为了研究锐钛矿TiO2晶体中高氧空位浓度对电子寿命的影响,利用基于局域密度泛函理论框架下的广义梯度近似平面波超软赝势方法, 用第一性原理对含高氧空位浓度的锐钛矿TiO2晶体进行了结构优化处理、能带分布和态密度分布计算, 表明在温度一定和高氧空位浓度的条件下, 锐钛矿TiO2的电子寿命随氧空位浓度的增大而减小;电子浓度的大小对电子寿命无影响.同时，锐钛矿TiO2晶体中高氧空位浓度时，发现有莫特相变的现象.
2008, 57(5): 3160-3165.
doi: 10.7498/aps.57.3160
摘要:
采用分子动力学方法，模拟了在两块石英基板上由脂肪酸(C15H31COOH)组成的单层Langmuir-Blodgett (LB)膜间的摩擦特性，探究了超薄膜在滑动过程中的摩擦和结构机理.得出对于单层LB膜在滑动过程中，在速度小于60m/s时，随着速度的增大，其剪切压增大；在速度大于60 m/s时，剪切压随速度的增加而减小.其链的倾斜角随着滑动速度的增加而减小.单层膜内的分子之间以氢键方式形成了较大的分子簇，由此导致了剪切压呈现较长的周期性，但在单层膜之间无氢键形
采用分子动力学方法，模拟了在两块石英基板上由脂肪酸(C15H31COOH)组成的单层Langmuir-Blodgett (LB)膜间的摩擦特性，探究了超薄膜在滑动过程中的摩擦和结构机理.得出对于单层LB膜在滑动过程中，在速度小于60m/s时，随着速度的增大，其剪切压增大；在速度大于60 m/s时，剪切压随速度的增加而减小.其链的倾斜角随着滑动速度的增加而减小.单层膜内的分子之间以氢键方式形成了较大的分子簇，由此导致了剪切压呈现较长的周期性，但在单层膜之间无氢键形
2008, 57(5): 3166-3170.
doi: 10.7498/aps.57.3166
摘要:
为了研究介观体系的相干输运中接点的重要作用,采用一简单的纳米单势垒“二维-一维-二维”(2D-1D-2D)模型，应用散射矩阵方法和托马斯-费米近似,计算了体系透射率和在直流电压下电势分布. 结果表明： 1)接点对其透射率有显著的影响; 2)电势降落表现的电导性质违背了与经典串联电路中等价的基尔霍夫定律. 因此介观体系中各器件与接点间是量子相干的，考虑接点问题有利于对介观体系相干输运更为深入的研究.
为了研究介观体系的相干输运中接点的重要作用,采用一简单的纳米单势垒“二维-一维-二维”(2D-1D-2D)模型，应用散射矩阵方法和托马斯-费米近似,计算了体系透射率和在直流电压下电势分布. 结果表明： 1)接点对其透射率有显著的影响; 2)电势降落表现的电导性质违背了与经典串联电路中等价的基尔霍夫定律. 因此介观体系中各器件与接点间是量子相干的，考虑接点问题有利于对介观体系相干输运更为深入的研究.
2008, 57(5): 3171-3175.
doi: 10.7498/aps.57.3171
摘要:
通过对AlGaN/GaN HEMT器件肖特基栅电流输运机理的研究，在变温下采用I-V法对AlGaN/GaN上的Ni/Au肖特基势垒高度和理想因子进行了计算. 通过对不同电流机理的分立研究，得到了更为准确的势垒高度值b. 通过分析温度在300—550K之间肖特基反向泄漏电流的特性，得出结论：AlGaN材料的表面漏电不是HEMT器件反向泄漏电流的主要来源.
通过对AlGaN/GaN HEMT器件肖特基栅电流输运机理的研究，在变温下采用I-V法对AlGaN/GaN上的Ni/Au肖特基势垒高度和理想因子进行了计算. 通过对不同电流机理的分立研究，得到了更为准确的势垒高度值b. 通过分析温度在300—550K之间肖特基反向泄漏电流的特性，得出结论：AlGaN材料的表面漏电不是HEMT器件反向泄漏电流的主要来源.
2008, 57(5): 3176-3181.
doi: 10.7498/aps.57.3176
摘要:
利用外延片压焊和湿法腐蚀技术将硅衬底上生长的InGaN多量子阱发光二极管(LED)薄膜材料转移到了新衬底上. 研究结果表明, 转移后的LED薄膜中GaN层受到的张应力变小，InGaN层受的压应力变大. 去除转移后LED薄膜中过渡层后，GaN层受到的张应力变大，而铟镓氮层受到的压应力基本不变. 将转移后的薄膜做成垂直结构的LED芯片后，其光电性能明显改善.
利用外延片压焊和湿法腐蚀技术将硅衬底上生长的InGaN多量子阱发光二极管(LED)薄膜材料转移到了新衬底上. 研究结果表明, 转移后的LED薄膜中GaN层受到的张应力变小，InGaN层受的压应力变大. 去除转移后LED薄膜中过渡层后，GaN层受到的张应力变大，而铟镓氮层受到的压应力基本不变. 将转移后的薄膜做成垂直结构的LED芯片后，其光电性能明显改善.
2008, 57(5): 3182-3187.
doi: 10.7498/aps.57.3182
摘要:
研究了利用离子注入法得到的掺氮n-SiC拉曼光谱. 理论线形分析表明，与4H-SiC相比，6H-SiC中LO声子等离子体激元耦合模(LOPC模)拉曼位移随自由载流子浓度变化较小. 5145nm激发光下得到的电子拉曼散射光谱表明，k位处由1s(A1)到1s(E)的能谷轨道跃迁带来的拉曼谱6H-SiC中有四条，4H-SiC中有二条；高频6303及635cm-1处观察到的谱线被认为与深能级缺陷有关. 最后，利用纤锌矿型结构二级拉曼散射选择定则指认了6
研究了利用离子注入法得到的掺氮n-SiC拉曼光谱. 理论线形分析表明，与4H-SiC相比，6H-SiC中LO声子等离子体激元耦合模(LOPC模)拉曼位移随自由载流子浓度变化较小. 5145nm激发光下得到的电子拉曼散射光谱表明，k位处由1s(A1)到1s(E)的能谷轨道跃迁带来的拉曼谱6H-SiC中有四条，4H-SiC中有二条；高频6303及635cm-1处观察到的谱线被认为与深能级缺陷有关. 最后，利用纤锌矿型结构二级拉曼散射选择定则指认了6
2008, 57(5): 3188-3192.
doi: 10.7498/aps.57.3188
摘要:
利用通常的电子陶瓷制备工艺制备了铁磁性锰氧化物La07Sr03MnO3掺杂的ZnO陶瓷. 晶界处存在La07Sr03MnO3(LSMO)和LaMnO3(LMO)两种杂相. 样品中绝缘相LMO的含量显著影响着样品的电学性能. 掺杂后的样品仍具有一定的铁磁性. 在样品上施加磁场后，样品电阻值增加，表现为正磁电阻性质. 正磁电阻的出现，是由于磁场的存在
利用通常的电子陶瓷制备工艺制备了铁磁性锰氧化物La07Sr03MnO3掺杂的ZnO陶瓷. 晶界处存在La07Sr03MnO3(LSMO)和LaMnO3(LMO)两种杂相. 样品中绝缘相LMO的含量显著影响着样品的电学性能. 掺杂后的样品仍具有一定的铁磁性. 在样品上施加磁场后，样品电阻值增加，表现为正磁电阻性质. 正磁电阻的出现，是由于磁场的存在
2008, 57(5): 3193-3197.
doi: 10.7498/aps.57.3193
摘要:
运用谱域Galerkin法对光学透明带通频率选择表面(FSS)进行了分析计算，研究了透明导电膜的电导率对光学透明带通FSS频率选择特性的影响. 计算及实验结果表明：在雷达波段，透明导电膜的电导率主要影响光学透明带通FSS在中心频率处的透过率，光学透明带通FSS在透可见反雷达波的同时，还具有选择性透过雷达波段的特性.
运用谱域Galerkin法对光学透明带通频率选择表面(FSS)进行了分析计算，研究了透明导电膜的电导率对光学透明带通FSS频率选择特性的影响. 计算及实验结果表明：在雷达波段，透明导电膜的电导率主要影响光学透明带通FSS在中心频率处的透过率，光学透明带通FSS在透可见反雷达波的同时，还具有选择性透过雷达波段的特性.
2008, 57(5): 3198-3202.
doi: 10.7498/aps.57.3198
摘要:
用太赫兹时域光谱技术研究了具有不同宽度的金属狭缝透射光谱特征. 实验结果显示在实验测量有效光谱范围(02 THz—26 THz)内，当狭缝宽度小到一定程度，在频谱中出现了共振增强，具有明显的带通带阻现象，并在理论上分析了这种共振透射现象的原因.
用太赫兹时域光谱技术研究了具有不同宽度的金属狭缝透射光谱特征. 实验结果显示在实验测量有效光谱范围(02 THz—26 THz)内，当狭缝宽度小到一定程度，在频谱中出现了共振增强，具有明显的带通带阻现象，并在理论上分析了这种共振透射现象的原因.
2008, 57(5): 3203-3211.
doi: 10.7498/aps.57.3203
摘要:
运用模匹配方法和求解单电子薛定谔方程，来演示非对称T型磁量子结构的电子输运性质.结果表明，结构因子和磁势垒都能改变电子散射模数，电子输运谱因此变得复杂而丰富，散射区域出现了完全局域态和磁边缘态.在特定的结构参数和磁场强度下，能观测到宽谷、尖峰、共振透射和共振反射等电子输运现象，即可以通过调节磁场大小和结构参数来实现波矢过滤.
运用模匹配方法和求解单电子薛定谔方程，来演示非对称T型磁量子结构的电子输运性质.结果表明，结构因子和磁势垒都能改变电子散射模数，电子输运谱因此变得复杂而丰富，散射区域出现了完全局域态和磁边缘态.在特定的结构参数和磁场强度下，能观测到宽谷、尖峰、共振透射和共振反射等电子输运现象，即可以通过调节磁场大小和结构参数来实现波矢过滤.
2008, 57(5): 3212-3218.
doi: 10.7498/aps.57.3212
摘要:
采用AFORS-HET数值模拟软件，对不同带隙的薄膜硅材料在a-Si(n)/c-Si(p)异质结太阳电池上的背场效果进行了模拟，分析了影响背场效果的原因，得到了薄膜硅背场在a-Si(n)/c-Si(p)异质结太阳电池上的适用条件为薄膜硅材料是带隙16 eV，硼掺杂浓度在1018cm-3以上的微晶硅材料，其最佳厚度在5nm左右. 这种背场从工艺上易于实现，并且，与常用的Al扩散背场相比，在相同的掺杂浓度下，电池效率可以大大提高.
采用AFORS-HET数值模拟软件，对不同带隙的薄膜硅材料在a-Si(n)/c-Si(p)异质结太阳电池上的背场效果进行了模拟，分析了影响背场效果的原因，得到了薄膜硅背场在a-Si(n)/c-Si(p)异质结太阳电池上的适用条件为薄膜硅材料是带隙16 eV，硼掺杂浓度在1018cm-3以上的微晶硅材料，其最佳厚度在5nm左右. 这种背场从工艺上易于实现，并且，与常用的Al扩散背场相比，在相同的掺杂浓度下，电池效率可以大大提高.
2008, 57(5): 3219-3229.
doi: 10.7498/aps.57.3219
摘要:
为揭示低能电子束照射接地绝缘薄膜的负带电过程及其机理,建立了同时考虑电子散射与电子输运的计算模型,综合Monte Carlo方法和有限差分法进行了数值模拟,获得了内部空间电荷、泄漏电流和表面电位随电子束照射的演化规律.结果表明,入射电子因迁移、扩散效应会超越通常的散射区域产生负空间电荷分布,并经过一定的渡越时间后到达接地基板,形成泄漏电流,负带电暂态过程则随着泄漏电流的增加而趋于平衡.在平衡状态下,泄漏电流随电子束能量和电流而增大;薄膜净负电荷量和表面电位随膜厚而增加、随电子迁移率的增大而降低,随着电子束
为揭示低能电子束照射接地绝缘薄膜的负带电过程及其机理,建立了同时考虑电子散射与电子输运的计算模型,综合Monte Carlo方法和有限差分法进行了数值模拟,获得了内部空间电荷、泄漏电流和表面电位随电子束照射的演化规律.结果表明,入射电子因迁移、扩散效应会超越通常的散射区域产生负空间电荷分布,并经过一定的渡越时间后到达接地基板,形成泄漏电流,负带电暂态过程则随着泄漏电流的增加而趋于平衡.在平衡状态下,泄漏电流随电子束能量和电流而增大;薄膜净负电荷量和表面电位随膜厚而增加、随电子迁移率的增大而降低,随着电子束
2008, 57(5): 3230-3236.
doi: 10.7498/aps.57.3230
摘要:
采用化学镀方法成功制备了自带电容构成LC共振回路的CoP/Insulator/BeCu复合结构丝. 研究了这种新型复合结构丝产生LC共振型巨磁阻抗效应的特征，长度为lm=95 cm的复合结构丝，当驱动电流频率为LC共振频率fr=290 MHz时，LC共振型巨磁阻抗效应为4875%，磁场灵敏度为046%/A·m-1，大于常规复合结构丝；远离此频率时的巨
采用化学镀方法成功制备了自带电容构成LC共振回路的CoP/Insulator/BeCu复合结构丝. 研究了这种新型复合结构丝产生LC共振型巨磁阻抗效应的特征，长度为lm=95 cm的复合结构丝，当驱动电流频率为LC共振频率fr=290 MHz时，LC共振型巨磁阻抗效应为4875%，磁场灵敏度为046%/A·m-1，大于常规复合结构丝；远离此频率时的巨
2008, 57(5): 3237-3243.
doi: 10.7498/aps.57.3237
摘要:
基于磁致伸缩相与压电相的本构方程，应用弹性力学模型，简要介绍了如何推导自由状态的磁电双层膜纵向、横向磁电(ME)电压系数. 并采用相应的材料参数计算了La07Sr03MnO3-Pb(Zr,Ti)O3 (LSMO-PZT)，Tb1-xDyxFe2-y(TDF)-PZT双层膜中的磁电电压系数，具体分析了其与压电相
基于磁致伸缩相与压电相的本构方程，应用弹性力学模型，简要介绍了如何推导自由状态的磁电双层膜纵向、横向磁电(ME)电压系数. 并采用相应的材料参数计算了La07Sr03MnO3-Pb(Zr,Ti)O3 (LSMO-PZT)，Tb1-xDyxFe2-y(TDF)-PZT双层膜中的磁电电压系数，具体分析了其与压电相
2008, 57(5): 3244-3248.
doi: 10.7498/aps.57.3244
摘要:
测量了掺铒锆钛酸铅镧(Er3+:PLZT)陶瓷的吸收光谱和上转换荧光光谱，利用Er3+:PLZT的吸收光谱，计算Er3+离子的辐射跃迁概率. 分析了980nm 激发下 Er3+:PLZT 的上转换荧光光谱，观察到明显的上转换荧光，且峰值位于540，564nm附近的绿色荧光带比 678nm 附近的红色荧光带强. 建立了Er3+离子跃迁的速率方程，通过求解速率方程并采用拟合荧光衰减实验曲线的方法，得出
测量了掺铒锆钛酸铅镧(Er3+:PLZT)陶瓷的吸收光谱和上转换荧光光谱，利用Er3+:PLZT的吸收光谱，计算Er3+离子的辐射跃迁概率. 分析了980nm 激发下 Er3+:PLZT 的上转换荧光光谱，观察到明显的上转换荧光，且峰值位于540，564nm附近的绿色荧光带比 678nm 附近的红色荧光带强. 建立了Er3+离子跃迁的速率方程，通过求解速率方程并采用拟合荧光衰减实验曲线的方法，得出
2008, 57(5): 3249-3253.
doi: 10.7498/aps.57.3249
摘要:
用平面波展开法研究了二维圆柱形光子晶体的完全禁带与填充比、介电常数比之间的关系. 研究发现，并非介电常数比越大，完全禁带宽度就越大，而是有一个峰值.
用平面波展开法研究了二维圆柱形光子晶体的完全禁带与填充比、介电常数比之间的关系. 研究发现，并非介电常数比越大，完全禁带宽度就越大，而是有一个峰值.
2008, 57(5): 3254-3259.
doi: 10.7498/aps.57.3254
摘要:
利用高温固相反应法制备了Ca2Sn1-xCexO4和Ca2-ySrySn1-xCexO4一维结构发光体. XPS结果显示 Ca2SnO4拥有两种结合能分别为5277 eV和5293
利用高温固相反应法制备了Ca2Sn1-xCexO4和Ca2-ySrySn1-xCexO4一维结构发光体. XPS结果显示 Ca2SnO4拥有两种结合能分别为5277 eV和5293
2008, 57(5): 3260-3266.
doi: 10.7498/aps.57.3260
摘要:
报道了调制n型掺杂ZnSe/BeTe/ZnSe Ⅱ型量子阱(type-II QW)在极低温至室温(14—296K)条件下的各种光学性质. 反射光谱显示了对于非掺杂样品，激子(X)的跃迁起着支配作用，而只有在掺杂样品的光谱里展示了一个典型的负的带电激子(X-)的跃迁特征. PL光谱及其直线偏振度Pl都显著地依赖于n型掺杂量和平行于QW生长方向的外加电场. 这个特征被认为是由n型掺杂导致了内秉电场(built
报道了调制n型掺杂ZnSe/BeTe/ZnSe Ⅱ型量子阱(type-II QW)在极低温至室温(14—296K)条件下的各种光学性质. 反射光谱显示了对于非掺杂样品，激子(X)的跃迁起着支配作用，而只有在掺杂样品的光谱里展示了一个典型的负的带电激子(X-)的跃迁特征. PL光谱及其直线偏振度Pl都显著地依赖于n型掺杂量和平行于QW生长方向的外加电场. 这个特征被认为是由n型掺杂导致了内秉电场(built
2008, 57(5): 3267-3270.
doi: 10.7498/aps.57.3267
摘要:
利用稳态和时间分辨瞬态光谱研究了有机盐trans-4-［p-(N-ethyl-N-(hydroxyethyl)amino)phenylstyryl］-N-(hydroxyethyl)pyridinium iodide (ASPI)掺杂聚合物PVK(聚乙烯咔唑)薄膜体系的光致发光和能量转移特性. 在ASPI：PVK掺杂薄膜体系中，PVK的荧光强度与寿命随掺杂浓度的升高而降低，表明两者存在有效的Forster能量转移. 通过在相对低浓度的掺杂体系中加入适量高量子效率的Alq3作为能量转移过渡体，形成能量转移级
利用稳态和时间分辨瞬态光谱研究了有机盐trans-4-［p-(N-ethyl-N-(hydroxyethyl)amino)phenylstyryl］-N-(hydroxyethyl)pyridinium iodide (ASPI)掺杂聚合物PVK(聚乙烯咔唑)薄膜体系的光致发光和能量转移特性. 在ASPI：PVK掺杂薄膜体系中，PVK的荧光强度与寿命随掺杂浓度的升高而降低，表明两者存在有效的Forster能量转移. 通过在相对低浓度的掺杂体系中加入适量高量子效率的Alq3作为能量转移过渡体，形成能量转移级
2008, 57(5): 3271-3275.
doi: 10.7498/aps.57.3271
摘要:
在密度函数理论的基础上，采用中性原子叠加模型和有限差分方法(SNA-FD)计算了石墨，金刚石和C60这三种碳的同素异形体中的正电子分布和湮没情况. 计算表明，在片层结构的石墨晶体中，正电子主要在石墨层间的空隙中湮没，计算出的石墨中的正电子寿命为208ps，与文献中的实验结果210ps符合很好. 在金刚石单晶中，正电子主要在碳原子之间的空隙中存在并发生湮没，计算出的金刚石中的正电子寿命为1159ps，与文献中的实验结果110ps相符合；在面心立方结构的C60晶体中，正电子主要在C60分子球壳内外侧及分子之
在密度函数理论的基础上，采用中性原子叠加模型和有限差分方法(SNA-FD)计算了石墨，金刚石和C60这三种碳的同素异形体中的正电子分布和湮没情况. 计算表明，在片层结构的石墨晶体中，正电子主要在石墨层间的空隙中湮没，计算出的石墨中的正电子寿命为208ps，与文献中的实验结果210ps符合很好. 在金刚石单晶中，正电子主要在碳原子之间的空隙中存在并发生湮没，计算出的金刚石中的正电子寿命为1159ps，与文献中的实验结果110ps相符合；在面心立方结构的C60晶体中，正电子主要在C60分子球壳内外侧及分子之
2008, 57(5): 3276-3280.
doi: 10.7498/aps.57.3276
摘要:
使用光发射谱(OES)对甚高频等离子增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术沉积硅薄膜时的等离子体发光基团的空间分布进行了在线监测和研究. 研究表明：等离子体的不同发光基团都存在着一个中间强度较大的区域和两边电极附近的暗区；增大硅烷浓度和提高辉光功率都会增大SiH*峰强度；硼烷的加入，使得SiH*和Hα*峰强度增大，但硼烷流量变化的影响很小；硼烷流量增大，材料的晶化率下降，而I［Hα*］
使用光发射谱(OES)对甚高频等离子增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术沉积硅薄膜时的等离子体发光基团的空间分布进行了在线监测和研究. 研究表明：等离子体的不同发光基团都存在着一个中间强度较大的区域和两边电极附近的暗区；增大硅烷浓度和提高辉光功率都会增大SiH*峰强度；硼烷的加入，使得SiH*和Hα*峰强度增大，但硼烷流量变化的影响很小；硼烷流量增大，材料的晶化率下降，而I［Hα*］
2008, 57(5): 3281-3286.
doi: 10.7498/aps.57.3281
摘要:
采用拉伸分子动力学方法研究聚乙烯单链在真空中从一个强吸附表面被拉伸的动力学过程. 当聚乙烯单链从中间1/3处被拉伸时，通过理想弹簧可测量其平均力〈f〉，发现在拉力与拉伸距离的曲线上出现了两个平台，这与实验结果非常一致，同时研究了在这个过程中链的形状变化情况，发现形状变化经历了四个阶段. 当聚乙烯单链的一端与吸附表面成一定倾斜角拉伸时，发现通过理想弹簧测量到的平均吸附力〈f〉与倾斜角θ在θ>20°的范围里总保持线性关系，并且其斜率随着拉伸速度的增加而增
采用拉伸分子动力学方法研究聚乙烯单链在真空中从一个强吸附表面被拉伸的动力学过程. 当聚乙烯单链从中间1/3处被拉伸时，通过理想弹簧可测量其平均力〈f〉，发现在拉力与拉伸距离的曲线上出现了两个平台，这与实验结果非常一致，同时研究了在这个过程中链的形状变化情况，发现形状变化经历了四个阶段. 当聚乙烯单链的一端与吸附表面成一定倾斜角拉伸时，发现通过理想弹簧测量到的平均吸附力〈f〉与倾斜角θ在θ>20°的范围里总保持线性关系，并且其斜率随着拉伸速度的增加而增
2008, 57(5): 3287-3292.
doi: 10.7498/aps.57.3287
摘要:
基于实验观测，导出了波浪破碎能量耗散εed、气泡云卷入深度zb、气体卷入速率Q(z)和湍流动能耗散率εT(z)的表达式，在此基础上建立了一种简单、实用的气泡粒径谱参数化模式N(a,z)，揭示了波浪破碎气泡云卷入过程能量耗散、气泡破碎临界Hinze特征尺度和气泡粒径谱在不同海况下的变化. 研究表明：气泡云卷入过程能量耗
基于实验观测，导出了波浪破碎能量耗散εed、气泡云卷入深度zb、气体卷入速率Q(z)和湍流动能耗散率εT(z)的表达式，在此基础上建立了一种简单、实用的气泡粒径谱参数化模式N(a,z)，揭示了波浪破碎气泡云卷入过程能量耗散、气泡破碎临界Hinze特征尺度和气泡粒径谱在不同海况下的变化. 研究表明：气泡云卷入过程能量耗
2008, 57(5): 3293-3297.
doi: 10.7498/aps.57.3293
摘要:
利用数值模拟程序对不同条件下氧等离子体和大气等离子体中臭氧的形成过程进行数值模拟. 结果发现：臭氧的形成与游离态氧原子密切相关；臭氧的最大数密度与初始电子数密度有关；臭氧最大数密度持续的时间与脉冲放电大气等离子体中放电间隔时间选取相关，最佳的放电间隔是游离态氧原子达到最大的时间.
利用数值模拟程序对不同条件下氧等离子体和大气等离子体中臭氧的形成过程进行数值模拟. 结果发现：臭氧的形成与游离态氧原子密切相关；臭氧的最大数密度与初始电子数密度有关；臭氧最大数密度持续的时间与脉冲放电大气等离子体中放电间隔时间选取相关，最佳的放电间隔是游离态氧原子达到最大的时间.
