Vol. 49, No. 7 (2000)
2000年04月05日
总论
2000, 49 (7): 1207-1210.
doi: 10.7498/aps.49.1207
摘要 +
利用代数方程和微分方程在无限小变换下的不变性，研究带有伺服约束的非完整系统的Lie 对称性.给出Lie对称性的确定方程、限制方程、结构方程，并给出守恒量的形式.
2000, 49 (7): 1211-1214.
doi: 10.7498/aps.49.1211
摘要 +
研究带电粒子在均匀磁场与三维各向同性谐振子场中运动的双波描述，得到了量子结果及其 经典极限，并与纯经典情形比较.
2000, 49 (7): 1215-1220.
doi: 10.7498/aps.49.1215
摘要 +
讨论了两个线性耦合的标准帐篷映射混沌同步系统的同步混沌吸引子的吸引域，证明其是筛形吸引域.提出了筛形品质因子的概念，并据之给出了系统的同步混沌吸引子的吸引域发生 从局部筛形到全局筛形的转变的耦合参数临界值.修正了当系统出现筛形吸引域时的横截Lyapunov指数的解析表达式.指出考查筛形吸引域在混沌同步系统中有着重要意义.
2000, 49 (7): 1221-1227.
doi: 10.7498/aps.49.1221
摘要 +
根据混沌序列产生的确定性和非线性机制，基于Volterra级数展式和混沌序列高阶奇异谱特征，提出了一种高阶非线性傅里叶红外(HONFIR)滤波预测模型用于混沌时间序列的自适应预测.其自适应算法采用时域正交算法来自适应地跟踪混沌的运动轨迹，而不是重构混沌系统 的全局或局部运动轨迹.实验研究表明：(1)这种HONFIR自适应滤波器能够有效地预测一些超 混沌序列.(2)预测混沌序列的性能与预测模型的非线性拟合能力有关，但并非非线性程度越 高，预测性能就越好.(3)当HONFIR滤波器对混沌序列的非线性拟合精度高时，其自适应预测 的性能与其输入维数的关系不受Takens嵌入定理的约束.(4)HONFIR自适应滤波器具有一定的 抗噪能力.
2000, 49 (7): 1228-1234.
doi: 10.7498/aps.49.1228
摘要 +
应用广义胞映射图论方法研究常微分方程系统的激变.揭示了边界激变是由于混沌吸引子与 在其吸引域边界上的周期鞍碰撞产生的，在这种情况下，当系统参数通过激变临界值时，混 沌吸引子连同它的吸引域突然消失，在相空间原混沌吸引子的位置上留下了一个混沌鞍.研 究混沌吸引子大小(尺寸和形状)的突然变化，即内部激变.发现这种混沌吸引子大小的突然 变化是由于混沌吸引子与在其吸引域内部的混沌鞍碰撞产生的，这个混沌鞍是相空间非吸引 的不变集，代表内部激变后混沌吸引子新增的一部分.同时研究了这个混沌鞍的形成与演化. 给出了对永久自循环胞集和瞬态自循环胞集进行局部细化的方法.
2000, 49 (7): 1235-1240.
doi: 10.7498/aps.49.1235
摘要 +
以能大范围实现连续时间标量(超)混沌信号同步控制的非线性反馈控制器为基础，在一定的假设前提下，设计了一个自适应控制器.连续时间混沌系统的标量输出在自适应控制器的控制下，不仅能大范围同步于给定参考标量混沌信号，而且解决了非线性反馈控制器中控制系数的估计问题，又使同步控制具有一定的鲁棒性.计算机模拟结果也证实了自适应控制器的有效性.
2000, 49 (7): 1241-1248.
doi: 10.7498/aps.49.1241
摘要 +
用二维器件仿真软件MEDICI模拟分析了N型槽栅金属-氧化物-半导体场效应晶体管的热载流 子特性及其对器件性能所造成的损伤，并与相应常规平面器件进行了比较，同时用器件内部 物理量的分布对造成两种结构器件特性不同的原因进行了解释.结果表明槽栅器件对热载流 子效应有明显的抑制作用，但槽栅器件对热载流子损伤的反应较平面器件敏感.
基本粒子物理学与场
2000, 49 (7): 1249-1255.
doi: 10.7498/aps.49.1249
摘要 +
从圆柱坐标系下的Borgnis位函数的齐次标量Helmholtz方程出发，引入慢波驻波概念及其场 表达式，利用Borgnis位函数的边界条件及相邻子区公共界面上的场匹配条件，导出了整腔 结尾的谐振腔链内角向均匀TM模的色散关系及场分布的解析表达式.运用该解析法对实际器 件——四腔渡越管振荡器进行了求解，求得的谐振频率与实验中测得的微波频率一致，求得 的场分布与数值法得到的场分布十分符合.
原子和分子物理学
2000, 49 (7): 1256-1259.
doi: 10.7498/aps.49.1256
摘要 +
利用少有的共线快离子激光光谱学方法研究了LaⅡ的超精细结构，测量了5d2 1G4态→4f5d 1F3态的超精细结构光谱，分 别得出了相应的磁偶极矩和电四极矩的超精细相互作用常数.
唯象论的经典领域
2000, 49 (7): 1260-1266.
doi: 10.7498/aps.49.1260
摘要 +
用原子力显微镜对三种不同粗糙度的随机散射屏的表面形貌进行了测量分析，发现它们在短程范围内具有明显的分形特征.对于粗糙度较大和较小的散射屏，分形特征分别以无规则的 高度调制和无特征大小的小颗粒的形式存在.用自仿射分形表面模型对散射屏的统计特性进 行了描述和拟合.光散射测量发现，散射光强在远轴区域按负幂函数下降，理论分析证明这 源于表面的分形结构；在近轴区域有散射亮环存在，用自仿射分形表面模型尚不能给出理论解释.
2000, 49 (7): 1267-1272.
doi: 10.7498/aps.49.1267
摘要 +
应用遗传算法，以激光束径向光强无“黑心”的最大输出功率为目标函数，整体优化设计了百瓦量级铜蒸气激光系统的激光头以及放电电路.脉冲放电电场的趋肤效应导致“黑心”， 但可通过选择合适的激光管半径、长度以及LC电路参数等，来消除或改善“黑心”现象.同 时，激光功率也可大幅度提高.
2000, 49 (7): 1273-1276.
doi: 10.7498/aps.49.1273
摘要 +
用半导体抽运的Q-YLF倍频激光器抽运钛宝石产生830nm的纳秒红外光，再用LBO晶体对该光 产生二次谐波得到415nm的脉冲蓝光.用3Ｗ的YLF抽运时可产生960mW基波光，效率达32%；经 倍频后输出285mW的蓝光，倍频效率可达322%.对影响倍频效率的主要因素如基波光源腔型 设计、聚焦效果、脉冲宽度等作了较详细的研究.
2000, 49 (7): 1277-1281.
doi: 10.7498/aps.49.1277
摘要 +
计算了可见光和紫外光激光照射下声子和电子-空穴散射参与的导带电子的单光子吸收和双 光子吸收速率，讨论了非线性吸收和空穴散射参与的吸收对材料损伤过程的影响.结果表明 ，这两种过程使导带电子吸收光子的速率提高一倍以上，材料发生非热致损伤的临界强度降低约1/3.雪崩速率不仅含激光强度的线性项，还包含了激光强度的二次项和激光强度与空穴 浓度的乘积项.理论给出的损伤阈值也有一定程度的减小.
2000, 49 (7): 1282-1286.
doi: 10.7498/aps.49.1282
摘要 +
将Bespalov-Talanov理论推广到介质有增益(损耗)的情形，揭示了在介质有增益或损耗从而 光强随传输距离变化的情况下小尺度自聚焦的特性.主要是在一定的输入功率下，小尺度调 制增长的临界频率、最快增长频率及其对应的最大增益(B积分)均随介质增益或传输距离的 增大而增大；对于确定的输出功率，随介质增益的提高，B积分值变小，同时最快增长频率 向低频方向移动.利用局部能量守恒定律唯象地研究了增益和损耗对激光束成丝的影响，发 现增益使成丝距离延长而损耗使成丝距离缩短.讨论了介质增益和损耗对高功率激光放大器 设计的影响.尽量使激光器在小输入高增益状态下运行，可以从某种程度上抑制因小尺度自 聚焦而导致的介质破坏效应.
2000, 49 (7): 1287-1291.
doi: 10.7498/aps.49.1287
摘要 +
假设石英光纤的Raman增益谱为线性谱，并给出了拟合直线.以此为基础，得到了前向N信道 受激Raman散射稳态耦合波方程的解析解.这个解析解是在考虑了N个信号光之间串话下得到 的，它适用于任意功率大小的信号光和任意信道间隔排列的情况.N个信号光在石英光纤中经 过受激Raman散射作用后,具有以下特点：在传输过程中，任意两信道的信号光光子通量的比 值随光纤的有效互作用长度、总的输入光子通量和两信道频率间隔按指数规律变化.解析解 与数值解进行了比较,两者取得了很好的一致.
2000, 49 (7): 1292-1296.
doi: 10.7498/aps.49.1292
摘要 +
介绍飞秒激光技术的进展、钛宝石飞秒激光放大技术及飞秒分辨相关测量技术.并介绍了飞秒分辨光荧光上转换和光克尔实验技术及其在各种学科中的应用.
2000, 49 (7): 1297-1302.
doi: 10.7498/aps.49.1297
摘要 +
结合推导层状复合媒质各界面刚性联接时声导波频散特性方程的传递矩阵方法，以及滑移界 面边界条件和弱界面“弹簧”模型，分别导出了超薄层状复合媒质中存在不同深度弱界面、滑移界面和脱层情况下声导波的广义频散方程，分析了三种联接界面的深度对低模式声导波频散特性的影响.
流体、等离子体和放电
2000, 49 (7): 1303-1306.
doi: 10.7498/aps.49.1303
摘要 +
对X射线在柱腔内的能量传递情况进行实验测量，采用多种实验设备对X射线进行诊断，获得柱腔内软X射线谱、X射线强度及辐射温度的空间分布.
凝聚物质：结构、热学和力学性质
2000, 49 (7): 1307-1311.
doi: 10.7498/aps.49.1307
摘要 +
基于经验参数化途径，通过对晶体结构、晶格形成能、介电性质和弹性实验数据拟合确定金红石结构氧化物晶体TiO2的电子壳模型参数和非Coulomb互作用势参数.计算点 缺陷形成能.论证Schottky缺陷是金红石结构TiO2中的本征缺陷.
2000, 49 (7): 1312-1315.
doi: 10.7498/aps.49.1312
摘要 +
提出了当多孔体系的小角X射线散射不遵守Porod定理的情况下，应用Debye法(相关函数法) 和Guinier法(逐级切线法和多级斜线法)计算它们的平均孔径的方法.对不同制备条件下部分 二氧化硅干凝胶的测试，取得了比较一致的结果，并与氮气吸附法测定结果进行了对比.
2000, 49 (7): 1316-1320.
doi: 10.7498/aps.49.1316
摘要 +
用扫描隧道显微镜(STM)研究了室温下天冬氨酸在Cu(001)表面的吸附行为.实验发现，在较 低的覆盖度下，天冬氨酸分子在Cu(001)表面存在两种吸附状态.从STM数据估算出两种吸附 状态下天冬氨酸分子在Cu(001)表面的扩散激活能分别为079±001eV，088±005eV. 随着覆盖度的提高，天冬氨酸分子最终在Cu(001)表面形成一均匀衬度的吸附层，但并不形 成有序吸附结构，也不能使台阶发生小面化.天冬氨酸分子的这些吸附特点是迄今研究过的 所有氨基酸在Cu(001)表面吸附时不具有的.
2000, 49 (7): 1321-1326.
doi: 10.7498/aps.49.1321
摘要 +
导出双轴丝状相液晶在指向矢与易取向轴重合时的表面相互作用能.应用Ritz方法，对半无 界液晶体得出沿表面法向的双轴相(Bc)至沿表面某一轴的双轴相(Ba)的相变.随着表面锚泊强度双轴性部分的增大，Ba的产生机制逐渐由降低温度 转为表面锚泊，因此Ba相可出现在较高温度和较大温度范围内.在表面锚泊强度 单轴性部分α值的一定范围内，增大α值可使Ba在较高温度产生，但α值的进 一步增大则使液晶又从Bα返回Bc相.
2000, 49 (7): 1327-1330.
doi: 10.7498/aps.49.1327
摘要 +
在连续升温过程中，测量了Pb-Sn合金的内耗.实验发现：在共晶成分范围内，伴随着Pb-Sn 合金的固—液转变，内耗值出现突然下降.内耗值的下降幅度与Pb-Sn合金成分有关.固—液 转变过程中的内耗是由材料结构变化或弛豫时间变化引起的.
2000, 49 (7): 1331-1334.
doi: 10.7498/aps.49.1331
摘要 +
研究了金属-氧化物-半导体(MOS)器件在γ射线辐照条件下的温度效应.采用加固的CC4007进 行辐照实验，在不同温度、不同偏压，以及不同退火条件下对MOS器件的辐照效应进行了比 较，发现温度对辐照效应的影响主要是决定界面态建立的快慢.高温下辐照的器件，界面态 建立的时间缩短.根据实验结果对器件阈值电压漂移的机理进行了探讨.
2000, 49 (7): 1335-1343.
doi: 10.7498/aps.49.1335
摘要 +
介绍了Mo2C膜表面粗糙度的测量结果，引入晶粒边界修正，对Mo2C 膜的表面快速粗糙化现象给予理论解释.
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
2000, 49 (7): 1344-1347.
doi: 10.7498/aps.49.1344
摘要 +
根据位错的弹性理论，建立了9Ni钢中53°掺杂小角度晶界的原子模型，利用Recursion方法，计算了杂质在53°小角度晶界典型环境中的能量和电子结构，由此得出，钢中小角度晶界的强度敏感地依赖于隔离杂质的类型，S,P杂质使晶粒间结合减弱，从而导致晶界疏松 ；相反，B，C，N则会使晶界间的结合加强.在所有的杂质中，B显示出独特的性质，在钢中B 不仅能增强晶界的结合，而且由于占位竞争效应会使其他杂质远离晶界，具有净化晶界的作用.
2000, 49 (7): 1348-1351.
doi: 10.7498/aps.49.1348
摘要 +
采用传输线模型测量了重B掺杂p型金刚石薄膜(约1020cm-3)上Ti/A u欧姆接触电阻率ρc，测试了500℃退火前后及大电流情况下的I-V特性，研究 了退火对ρc的影响.结果表明，重掺杂和退火工艺是改善欧姆接触的有效手段. ρc随测试温度的变化表明金属/半导体接触界面载流子输运机制为隧道穿透.而 光照对ρc影响的分析表明金刚石可作为理想窗口材料.测试得到的最低ρ c值约为10-4Ωcm2.
2000, 49 (7): 1352-1355.
doi: 10.7498/aps.49.1352
摘要 +
用慢正电子技术研究了在溅射时不加偏压，衬底加热300℃，纯Ar气氛下制备的用Y2O3稳定的ZrO2薄膜材料(简称YSZ薄膜)，发现了YSZ薄膜在不同 深度处的缺陷分布情况，退火温度对YSZ薄膜缺陷有影响.简要讨论了致密、优质YSZ薄膜的 制备方法.
2000, 49 (7): 1356-1361.
doi: 10.7498/aps.49.1356
摘要 +
采用人工掺杂Y-211相的方法以及熔融织构生长结合顶部籽晶工艺制备了不同211粒子含量的 准单畴熔融织构的YBCO块材料，样品致密度高，体密度大于62g/cm3，机械强 度好，振动样品磁强计测量结果表明，样品在温度30K、磁场06T下，其Jc仍 达到123×106A/cm2.在温度70K、磁场2T条件下，Jc 仍高达135×104A/cm2，而且临界电流密度对磁场不敏感.扫描电 子显微镜分析也表明，Y-211相的人工掺杂，能改善织构样品的生长状况，减小微裂纹，同 时，掺杂的Y-211粒子能作为强的钉扎中心，因此，这种工艺能精确地控制样品中Y-211粒子 的含量，所制备的样品中Y-211粒子分布越均匀，尺寸越小，其钉扎效果越好.从大量实验结 果比较得出，1∶05是最佳的掺杂比例.
2000, 49 (7): 1362-1365.
doi: 10.7498/aps.49.1362
摘要 +
基于单离子晶场模型，提出了计算稀土-Fe(Co)金属间化合物取向多晶样品磁化曲线的方法.用此方法计算了取向Pr2Fe14B和Nd2Fe14 B多晶的高场磁化曲线，计算中使用了拟合化合物单晶磁化曲线得到的交换场与晶场参数.计 算曲线与实验曲线相符合.
2000, 49 (7): 1366-1370.
doi: 10.7498/aps.49.1366
摘要 +
研究了溶胶-凝胶法制备氧化物巨磁电阻材料的工艺，制备了La0.7Sr0.3CrxMn1-xO3(x=0,0.10,0.15)和La0.7Sr0.3FexMn1-xO3(x=0.05,0.10,0.16)两 系列的单相钙钛矿锰氧化物多晶样品，并研究了Cr，Fe替代La0.7Sr0.3MnO3中部分Mn后对其结构、磁性和巨磁电阻性质的影响.观察到La0.7 Sr0.3Cr0.15Mn0.85O3和La0. 7Sr0.3Fe0.05Mn0.95O3两个样品的 电阻-温度曲线都出现了双峰.定性讨论了可能产生双峰的机制.随Cr(或Fe)替代量的增加， 材料的居里温度很快下降，铁磁性减弱，导电性降低，巨磁电阻效应增强.但与Fe掺杂相比 ，相同数量的Cr掺杂对材料的影响要小.
2000, 49 (7): 1371-1376.
doi: 10.7498/aps.49.1371
摘要 +
考察了BaμSr1-μTiO3(BST)的TC对晶格 参数γ的依赖关系.并对BST的依赖关系与BaTiO3和SrTiO3的相应依 赖关系进行了比较.得到了一个观点：BST的TC的变化可归因于晶胞体积效应.还 从体积效应的观点对BST相变的弥散性和级进行了讨论.BST的晶胞体积效应可归因于BST中Ba 和Sr的离子化现象.
2000, 49 (7): 1377-1382.
doi: 10.7498/aps.49.1377
摘要 +
对SrS:Eu和SrS:Eu,Sm激发初始阶段的荧光上升过程和余辉进行了研究，并进一步考证其中 电子陷阱的属性.通过两种样品和两个阶段的比较，对陷阱数量和深度的变化、量子效率以 及电子俘获和释放、复合过程进行了分析，发现Sm离子并不影响陷阱的数量.利用吸收光谱 方法研究了SrS:Eu,Sm中电子由陷阱能级向导带的跃迁.通过陷阱饱和-倒空吸收谱差，即激 励吸收谱及其强度随Eu,Sm浓度的变化，探讨了掺杂浓度对陷阱浓度和光存储饱和量的影响. 结果表明Sm离子的作用是使陷阱能级加深从而能稳定地储存电子.通过激励吸收谱峰值强度 可确切地比较光存储材料在这方面的性能，并与光激励谱的测量方法作了对照.
2000, 49 (7): 1383-1385.
doi: 10.7498/aps.49.1383
摘要 +
观察到纳米氮化硅量子点在室温下的蓝光发射现象(449nm).发现离子注入对蓝光发射有成倍 增强效应(高达6.3倍)，并用量子限制-发光中心模型给出解释.提供了一种新的蓝光发射材料.
2000, 49 (7): 1386-1389.
doi: 10.7498/aps.49.1386
摘要 +
采用等离子体增强化学汽相沉积技术生长不同氧含量的氢化非晶氧化硅薄膜(a-SiOx∶H)，离子注入铒及退火后在室温观察到很强的光致发光.当材料中氧硅含量比约为1和 1.76时，分别对应77Ｋ和室温测量时最强的1.54μm光致发光.从15到250Ｋ的变温实验显示 出三个不同的强度与温度变化关系，表明氢化非晶氧化硅中铒离子的能量激发和发光是一个 复杂的过程.提出氢化非晶氧化硅薄膜中发光铒离子来自于富氧区，并对实验现象进行了解 释.氢化非晶氧化硅中铒发光的温度淬灭效应很弱.从15到250Ｋ，光致发光强度减弱约1/2.
2000, 49 (7): 1390-1393.
doi: 10.7498/aps.49.1390
摘要 +
研究了Gd3Ga5O12:Ag材料的制备及其发光性质.Gd3Ga5O12:Ag材料通过固相反应法制得，采用X射线衍射法分 析了材料的结晶度及成分.用电子束蒸发将该材料制备成交流的薄膜电致发光器件，得到了 较好的蓝紫色发光，发光峰分别位于397和467nm.通过对材料的光致发光和激发光谱的研究 和比较，得出397和467nm分别来自于氧空位和Ag+的发光.
2000, 49 (7): 1394-1399.
doi: 10.7498/aps.49.1394
摘要 +
以光照下耗尽型AlGaAs/GaAs高电子迁移率晶体管为例，考虑了光生载流子对半导体内电荷密度的影响和光压效应，采用器件的电荷控制模型，分析了光照对器件夹断电压、二维电子气浓度、I-V特性以及跨导的影响.与无光照的情况相比较，夹断电压变小，二维电子气浓度 增大，从而提高了器件的电流增益，增大了跨导.
2000, 49 (7): 1400-1403.
doi: 10.7498/aps.49.1400
摘要 +
用飞秒激光的Normaski偏振干涉法，对超短激光脉冲产生的等离子体膨胀过程进行了光学诊断，得到了有时间分辨的等离子体干涉图.发现飞秒激光等离子体在靶面平行的方向上出现了箍缩，使等离子体膨胀呈jet结构，这种箍缩现象是由自生磁场对等离子体的约束所造成.
2000, 49 (7): 1404-1408.
doi: 10.7498/aps.49.1404
摘要 +
利用射频磁控溅射方法，在n+-Si衬底上淀积SiO2/Si/SiO2纳米双势垒单势阱结构，其中Si层厚度为2至4nm，间隔为0.2nm，邻近n+-S i衬底的SiO2层厚度固定为1.5nm，另一SiO2层厚度固定为3nm.为了 对比研究，还制备了Si层厚度为零的结构，即SiO2(4.5nm)/n+-Si 结构.在经过600℃氮气下退火30min，正面蒸上半透明Au膜，背面也蒸Au作欧姆接触后，所 有样品都在反向偏置(n＋-Si的电压高于Au电极的电压)下发光，而在正向偏压 下不发光.在一定的反向偏置下，电流和电致发光强度都随Si层厚度的增加而同步振荡，位 相相同.所有样品的电致发光谱都可分解为相对高度不等的中心位于2.26eV(550nm)和1.85eV (670nm)两个高斯型发光峰.分析指出该结构电致发光的机制是：反向偏压下的强电场使Au/( SiO2/Si/SiO2)纳米双势垒/n+-Si结构发生了雪崩击穿 ，产生大量的电子-空穴对，它们在纳米SiO2层中的发光中心(缺陷或杂质)上复 合而发光.
