Vol. 54, No. 8 (2005)
2005年04月20日
总论
2005, 54 (8): 3473-3479.
doi: 10.7498/aps.54.3473
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依据定量因果原理的数学表示，统一地导出了Lagrange量中含坐标关于时间一阶、二阶导数 的积分型的Hamilton原理、Voss原理、Hlder原理和Maupertuis-Lagrange原理等，给出了 这些原理的本质联系和统一描述.得出f0=0并不是通常的保持Euler-Lagrange方 程不 变的结果，而是满足定量因果原理的结果.还得出Lagrange量的所有的积分型变分原理等价 地对应于两类满足定量因果原理的不变形式.同时发现所有积分型变分原理的运动方程都是E uler-Lagrange 方程，但不同条件的变分原理所对应的不同群Ｇ作用下的守恒量是不同 的.从而可对过去众多零散的积分型变分原理有一个系统和深入的理解，并使这些变分原理 自然地成为定量因果原理的推论.
2005, 54 (8): 3480-3485.
doi: 10.7498/aps.54.3480
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研究了由乘性白噪声和加性白噪声驱动的非对称双稳系统中，势阱的非对称性对两个不同方 向的平均首次穿越时间的影响.发现在非对称双稳系统中，两个不同方向的平均首次穿越时 间是与初始状态有关.此外，对一维非对称达芬模型的平均首次穿越时间进行了研究.数值结 果表明：(1) 非对称双稳系统的平均首次穿越时间对初始状态有“记忆性”；(2) 噪声强度 对两个不同方向的平均首次穿越时间T+（xs1→xs2)和 T-(xs2→xs1)的影响是不同的：lnT--Ｄ 曲线上存在峰值，出 现了“共振”现象，而lnＴ+-Ｄ曲线是单调的；(3) 势阱的非对称性r对T +（xs1→xs2)和T-(xs2→xs1 )的影响是不 同的：lnＴ--r曲线上存在极小值，出现了“抑制”现象，而lnＴ+ -r曲线是单调的.
2005, 54 (8): 3486-3490.
doi: 10.7498/aps.54.3486
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分析了Genesio-Tesi 系统和Coullet系统的特性，表明两系统拓扑不等价但奇异吸引子结构具有一定相似性，而且采用非线性反馈控制方法实现了两系统之间的混沌同步.根据系统 的稳定性理论，得到了非线性反馈控制器的结构和反馈控制增益的取值范围.数值仿真的结 果表明理论分析的正确性.
2005, 54 (8): 3491-3496.
doi: 10.7498/aps.54.3491
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在分析了系统稳定的基础上，对非线性混沌吸引子在两个独立外周期振子耦合下的相同步进 行了研究.与一个周期振子耦合的情况不同，两个周期振子对混沌吸引子的耦合具有排他性 和竞争性，相同步在两个亚稳态交替出现，各自同步时间长度由外振子参数决定.确定了周 期外振子参数与同步时间长度的关系并与数值模拟计算结果进行了比较.
2005, 54 (8): 3497-3501.
doi: 10.7498/aps.54.3497
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提出了用条件熵来测定双向耦合混沌系统的广义同步，随着耦合强度的增大，当条件熵有一突出的最小值出现时表明两系统达到广义同步.为了证明这种方法的有效性，将这种方法用 于Rssler-Lorenz与Rssler-Rssler混沌系统的双向耦合情况，数值模拟结果表明该方 法非常有效且具有较强的鲁棒性.
2005, 54 (8): 3502-3507.
doi: 10.7498/aps.54.3502
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提出了自适应脉冲微扰控制混沌系统的方法.在参量脉冲微扰中引入自适应控制策略，设计出可以产生合适的脉冲强度的自适应控制器来实现混沌控制.采取这种方法对混沌的Rssle r连续系统和Hnon离散映射实施仿真控制，能够将系统稳定到不同的周期轨道或不动点上 ；并且，数值仿真结果还表明该控制方法具有较强的鲁棒性.
2005, 54 (8): 3508-3515.
doi: 10.7498/aps.54.3508
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应用 Chebyshev 多项式逼近法研究了谐和激励作用下具有随机参数的随机van der Pol系统 的倍周期分岔现象.随机系统首先被转化成等价的确定性系统，然后通过数值方法求得响应 ，借此探索了随机van der Pol系统丰富的随机倍周期分岔现象.数值模拟显示随机van der Pol 系统存在与确定性系统极为相似的倍周期分岔行为，但受随机因素的影响，又有与之不 同之处.数值结果表明，Chebyshev 多项式逼近是研究非线性系统动力学问题的一种新的有 效方法.
2005, 54 (8): 3516-3522.
doi: 10.7498/aps.54.3516
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把NaSch模型的刹车概率分开为独立的加速和减速概率，引入转道规则，建立了双车道多速车辆的混合交通流模型.通过计算机数值模拟，得出了不同参数下混合交通的速度和流量与 密度关系的基本图.结果表明，转道概率、混合比例和加减速概率对混合交通都有重要的影 响，慢车的特性对混合交通起着决定性的作用.
核物理学
2005, 54 (8): 3523-3529.
doi: 10.7498/aps.54.3523
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提出了钚体源样品γ能谱分步计算的蒙特卡罗模型和方法.采用分步和直接计算两种方法对球壳形钚体源样品的γ能谱进行了模拟计算.用实验测量的γ能谱验证了计算结果的可靠性，计算结果与实验测量值在10%的误差范围符合.通过对Steve Fetter模型的模拟计算表明：对于外面包有若干屏蔽层的钚体源样品大系统，采用分步方法进行能谱计算，可以使结果快速收敛.
原子和分子物理学
2005, 54 (8): 3530-3534.
doi: 10.7498/aps.54.3530
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采用B样条方法，以囚禁于巴基球内的Be3+为例，计算了限制环境下类氢体系 在不同外阱形状和位置下2s—3p振子强度随外阱深度的变化.2s，3p态都被限制在外阱时出 现共振增强，在坍塌点发现共振增强峰.计算结果表明，共振增强现象对外阱形状不敏感， 但是对外阱的限制能力有要求，同时还受到外阱位置的影响.
2005, 54 (8): 3535-3541.
doi: 10.7498/aps.54.3535
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提出了一种通过改变激光脉冲序列来提高三能级原子重力仪测量精度的方法.利用提出的描 写原子运动的3×3阶矩阵方法，分析了三能级原子与双色光场的正交相互作用，计算了 原子干涉仪中的相位差，得到了原子重力仪的相位差与重力加速度的关系.发现通过选择合 适的光脉冲序列，可以提高三能级原子重力仪的精度.
2005, 54 (8): 3542-3547.
doi: 10.7498/aps.54.3542
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用非微扰量子电动力学理论研究一个由再散射产生的高阶阈值上电离（ATI）.利用形式散射理论给出了高阶ATI谱的解析形式，并且讨论了在高阶ATI中不同ATI通道的干涉效应和光电子以不同角度入射时的高阶ATI谱.
2005, 54 (8): 3548-3553.
doi: 10.7498/aps.54.3548
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利用可加性规则，使用Roothaan-Hartree-Fock波函数，采用由束缚原子概念修正过的复光 学势，在300—1000eV内若干个能量点处计算了电子被O2及CF4分子 散射的微分截面、 弹性积分截面及动量转移截面，并将计算结果与实验结果及其他理论计算结果进行了比较. 比较的结果表明，利用被束缚原子概念修正过的复光学势及可加性规则进行计算，所得微分 散射截面的精度要比利用未修正的复光学势及可加性规则进行计算得到的结果准确得多；同 时，计算得到的弹性积分截面及动量转移截面也比较接近实验值.因此，在复光学势中采用 束缚原子概念可提高电子被分子散射的微分截面、弹性积分截面及动量转移截面的计算准确 度.
2005, 54 (8): 3554-3558.
doi: 10.7498/aps.54.3554
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根据电子原子碰撞受激态退激偶极辐射的电子-光子符合实验的一般性理论，采用扭曲波近似方法，计算了电子与碱金属钠原子碰撞退激辐射光子的Stokes参数.引入取向和排列参数，用以描述受激态电荷云的分布，得到了与已有实验数据一致的结果.
2005, 54 (8): 3559-3564.
doi: 10.7498/aps.54.3559
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在兰州重离子加速器国家实验室电子回旋共振离子源上用Si(Li)探测器观测到了不同动能的Ar15+和Ar16+离子与Mo表面相互作用过程产生的x射线.在不同动能 的Ar16+与Mo表面作用过程中不仅能观测到Ar的K层x射线而且能观测到Mo的L层x 射线.在不同动能的Ar15+入射下只能观测到Mo的L层x射线.实验结果表明，Ar的 K层x 射线的产额与入射离子的动能、作用过程中形成的空心原子携带的势能以及入射离子和靶原 子x射线的竞争等有关，Mo的L层x射线随入射离子动能的增加而增加.
2005, 54 (8): 3565-3570.
doi: 10.7498/aps.54.3565
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采用基于密度泛函理论的B3LYP方法，优化了AunXm(n+m=4,X=Cu，A l，Y)二元混合团簇的稳定结构.计算了稳定结构的平均结合能、电离势、电子亲和势、最高占据轨道能级和最低空轨道能级及二者间的能隙.结合Mulliken集居数分析研究了二元混合团簇稳定存在的规律，得出掺杂可以增强团簇稳定性的结论.
2005, 54 (8): 3571-3577.
doi: 10.7498/aps.54.3571
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在相对论有效原子实势近似下，用密度泛函理论方法，对Pdn(n=2,3,4)，Yn（n=2,3,4）,PdnY(n=1,2,3,4)，PdYn(n=2,3,4)，Pd2 Yn(n=2,3,4)团簇的各种可能的几何构型进行全优化计算,得到它们的基态结构和 光谱性质.结果表明，由于 Jahn-Teller效应， Pd4和Y4的基态结 构为Cs构型，P d3和Y3为C2v 构型；混合微团簇Pd3Y，Pd 4Y，PdY3，PdY4 和 Pd2Y4基态为Cs构型.最后计算了团簇的能级分布和最 高占据轨道与最低空轨道之间的能级间隙,分析了团簇的化学活性.
唯象论的经典领域
2005, 54 (8): 3578-3583.
doi: 10.7498/aps.54.3578
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对一种新型两腔振荡器进行了理论和数字模拟研究.这种结构中的调制腔实现电子束速度调制，调制后的电子束在通过两腔之间一个微波场较弱的区间时实现电子束群聚，然后在换能腔实现电子能量到微波能量的转换，并通过输出结构输出.同时，调制腔和换能腔之间存在微波耦合，换能腔中的一部分微波能量可以耦合到调制腔，形成一个正反馈回路，在一定条件下实行微波振荡.设计了一个X波段的器件，理论效率为294%，25维Particle in Cell(PIC)程序模拟的效率为28%，微波频率为942GHz，微波输出功率为225GW.
2005, 54 (8): 3584-3590.
doi: 10.7498/aps.54.3584
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电子通过wiggler产生的辐射，除了短波辐射在轴线附近也有较强的长波辐射，在与轴线夹 角1/γ处达到最大.推导出wiggler长波辐射公式，理论分析了这种辐射的特点，并且将 理论分析的结果与数值计算的结果进行了比较.对在红外波长范围内电子束通过弯转磁铁和wiggler时产生的辐射强度和光通量作了计算，结果表明wiggler下的辐射强度和光通量均强 于弯转磁铁.比较了弯转磁铁的边沿辐射、波荡器的渡越辐射和wiggler长波辐射，表明wigg ler在红外波长范围辐射的性能最优.
2005, 54 (8): 3591-3596.
doi: 10.7498/aps.54.3591
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提出了计算动态电子光学成像系统时间像差系数的新方法——直接积分法.以阴极面逸出的轴向电子初能为εz1（0≤εz1≤ε0max）的近轴电子 轨迹为比较 基准，给出了时间像差的定义，详细叙述了直接积分法并给出求解动态电子光学成像系统时 间像差系数的积分表达式.τ变分法求得的二级几何时间像差系数必须求解微分方程， 而直接积分法求得的二级几何时间像差系数全部以积分形式表示，仅需进行积分运算，更适 用于成像系统的实际计算与设计.
2005, 54 (8): 3597-3603.
doi: 10.7498/aps.54.3597
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关于动态电子光学成像系统的时间像差理论，计算时间像差系数有两种方法——τ变分法和直接积分法.它们的差别在于：τ变分法计算二级几何时间像差系数必须求解微分方程，而直接积分法仅需进行积分运算.采用静电同心球系统的理想模型对这两种方法的正确 性进行了检验.结果表明：这两种方法求解电子光学成像系统的时间像差系数的结果完全一致，所求得的时间色差系数与理想模型的解析解完全相同，从而证明两种方法是等价并且正确的.通过验证表明，直接积分法的计算更为简便，适于实际系统的计算与设计.
2005, 54 (8): 3604-3609.
doi: 10.7498/aps.54.3604
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在材料反射率及记录信息空间分布任意的情况下，分析了双波长读出信号及其串扰，建立了理论模型.提出读出信号减去另一波长读出信号与特定系数乘积以消除线性串扰的方法，该系数仅与另一波长对应材料的摩尔消光系数有关，与材料反射率分布、记录信息等无关，也与原波长激光对应材料无关.以两种二芳基乙烯为记录介质作多波长光存储串扰消减实验，实验结果与理论相符.
2005, 54 (8): 3610-3615.
doi: 10.7498/aps.54.3610
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介绍了基于Phong模式的Monte Carlo方法.该方法能够对红外室内通信的重要性能参数—— 信道脉冲响应函数进行快速有效的计算，可应用于包括漫反射、镜面反射以及粗糙度介于这 两种反射之间的表面反射情形的信道中.相对于经典的有限元法，在高次反射时具有更为明 显的优势，不但计算速度快，而且计算结果也更接近真实信道环境.该方法的使用，能够为 设计高性能红外系统提供更为可靠的参数.
2005, 54 (8): 3616-3621.
doi: 10.7498/aps.54.3616
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研究了非简并Λ型三能级原子速度选择相干布居俘获与原子能级结构的非对称性以及原子-激光失谐之间的关系.指出相对于简并、共振情况，原子动量分布的概率峰峰值降低、最可几动量发生变化，而且原子的俘获时间也变得很长.
2005, 54 (8): 3622-3626.
doi: 10.7498/aps.54.3622
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介绍了最近完成的长距离长期稳定的量子密钥分发系统.该系统利用往返光路补偿光纤偏振 抖动和相位漂移的原理，采用结电容平衡魔T网络耦合的单光子探测技术，在506km单模 光纤中实现了长时间（大于12h）稳定的量子密钥分发实验.单脉冲平均光子数为007， 误码率为4%，其中单光子探测器的探测效率大于5%，单脉冲暗计数低于29×10-6.
2005, 54 (8): 3627-3631.
doi: 10.7498/aps.54.3627
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取压缩相干态作为参量图像放大系统的输入像，研究了输出光学像的性质.结果表明：参量 图像放大系统能够控制输出光学像的压缩度和压缩方向，即压缩度的增加与减小和压缩方向 的改变决定于参量图像放大系统的参数选择.
2005, 54 (8): 3632-3636.
doi: 10.7498/aps.54.3632
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在理论上研究了Λ型三能级原子系统Raman跃迁中的线性和非线性极化率.研究表明: Raman 跃迁中，如果原子完全被抽运到与控制光作用的基态时，将导致介质对探针光的线性极化率 为零，而三阶非线性极化率不为零.通过减小原子两基态间的无辐射衰减速率γ12，可以极大地增强交叉Kerr非线性效应.
2005, 54 (8): 3637-3640.
doi: 10.7498/aps.54.3637
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利用周期性极化KTiOPO4晶体构成的连续准相位匹配简并光学参量缩小谐振腔， 获得了注入红外的明亮正交振幅压缩光.参量振荡阈值为35mW.当抽运光功率为20mW时，测得压缩度为223dB，特别是当抽运光功率为8mW时，测得压缩度为217dB.
2005, 54 (8): 3641-3645.
doi: 10.7498/aps.54.3641
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运用数值模拟的方法计算了Y型四能级原子系统在弱场条件下对探测场的吸收和色散.结果发 现，通过调制能级间附加的外场强度，该系统呈现出电磁感应透明特性，出现增益区并伴有 较大负折射率的色散效应.同时还发现，当外加场的拉比频率相位发生改变时，系统对探测 光场的吸收和色散将随之变化.
2005, 54 (8): 3646-3650.
doi: 10.7498/aps.54.3646
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利用结合移相光栅掩模 (PSGM) 的激光结晶技术在超薄a-SiNx/a-Si:H/ a-SiN x三明治结构样品中制备出二维有序分布的纳米硅阵列.原始样品是用等离子体 增强化学气相淀积法生长.a-Si:H层厚为10nm，a-SiNx 为50nm，衬底材料为SiO 2/Si或 熔凝石英.原子力显微镜、剖面透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜对样品表面形貌和 微结构的观测结果表明，采用该方法可以在原始淀积的a-Si:H层中得到位置可控的晶化区域 ：每个晶化区域直径约250nm，具有同PSGM一致的2μm周期；晶化区域内形成的纳米硅 颗粒尺寸接近原始淀积的a-Si:H层厚，且晶粒的择优取向为.
2005, 54 (8): 3651-3656.
doi: 10.7498/aps.54.3651
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结合垂直腔面发射激光器（VCSEL）原理以及量子点增益特点，计算了不同结构VCSEL的腔内损耗和量子点的模式增益.分析了激光器阈值特性以及氧化限制层对光损耗的影响.设计了含 氧化限制层的13μm量子点VCSEL结构.
2005, 54 (8): 3657-3660.
doi: 10.7498/aps.54.3657
摘要 +
采用频域处理的方法首次在频域标定飞秒激光脉冲干涉自相关迹的时间扫描.计算被测脉冲的均方根宽度和啁啾参数，并以此为依据在实验中优化钛宝石振荡器的调节从而获得接近变换极限的115fs脉冲.该方法只涉及到数值积分和快速傅里叶变换，在实验中完全可以用于实时监测振荡器的运行情况.
2005, 54 (8): 3661-3664.
doi: 10.7498/aps.54.3661
摘要 +
利用实验的方法研究了可溶性碳纳米管对波长为1064和532nm激光的光限幅效应.分析了在 不同的样品浓度、不同的样品厚度情况下可溶性碳纳米管的光限幅特性，并对溶剂也进行了 光限幅实验.实验结果表明，在各种情况下可溶性碳纳米管对1064和532nm激光具有较强的 光限幅特性.
2005, 54 (8): 3665-3669.
doi: 10.7498/aps.54.3665
摘要 +
利用高重复频率（1kHz）、吉瓦级飞秒激光脉冲实验验证了高强度飞秒脉冲在空气中的自 压缩现象，研究了入射脉冲在不同初始啁啾情况下经空气中聚焦成丝后，时域及频域特性随 入射脉冲能量的变化规律.实验结果表明，在无需后继色散补偿情况下，高强度飞秒脉冲仅 通过在空气中的非线性传输过程就可以实现脉冲压缩；在入射脉冲为负啁啾情况下，实验观 察到脉冲光谱及时域宽度同时得到压缩，并可获得比激光源所能提供的更短的近双曲正割型 变换限脉冲.
2005, 54 (8): 3670-3674.
doi: 10.7498/aps.54.3670
摘要 +
在二维正方晶格的周期性极化铌酸锂晶体中，通过调节基频光波长实现了皮秒光束的高阶共线及非共线准相位匹配谐频过程，在垂直于入射光束的方向上观察到了多对红、绿、蓝三种颜色的谐频光斑.同时，通过改变晶体的入射角度也实现了基频光的高阶谐频过程.实验与理 论符合得很好，这一结果对光电子集成及紧凑器件的研究发展有重要的指导意义.
2005, 54 (8): 3675-3679.
doi: 10.7498/aps.54.3675
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由于相位匹配条件和非线性晶体透光范围的限制，400nm蓝光抽运的飞秒β-BaB2O4（BBO）光参量放大（OPA）输出的参量光调谐范围有限，很难得到波长小于460nm的蓝光和近紫外光.实验采用1kHz钛宝石九通啁啾脉冲放大器的倍频蓝光作抽运光，超连续白光 作种子光，在Ⅰ类非共线相位匹配条件下，利用宽带的飞秒BBO OPA，在一定的实验参数下 获得了530—810nm放大的信号光，以及810nm—17μm波段范围的闲频光.与此同时 ，还获得了410—700nm连续可调的闲频光的二次谐波，其与闲频光层叠分布，单脉冲能量 为26μJ，转换效率大于5%.仅利用单块晶体的飞秒BBO OPA就可以获得410—810nm连 续可调的飞秒脉冲输出，从而为更多研究和应用的需要提供了重要的光源.对飞秒光参量放 大中闲频光二次谐波产生的条件也进行了理论分析.
2005, 54 (8): 3680-3687.
doi: 10.7498/aps.54.3680
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提出一种将延时光电反馈引入两段式双稳半导体激光器（TBLD）的吸收区，从而达到控制其双稳及自脉动特性的方案.利用速率方程模型，分析了反馈增益及延迟时间对TBLD双稳及不稳定特性的控制作用.数值模拟的结果表明：TBLD的稳定区域随延迟时间呈周期性变化；双稳区域随延迟时间的增大而变窄；在一定的取值范围内，增大延迟时间有利于增强双稳的稳定性；负反馈更容易出现不稳定性.
2005, 54 (8): 3688-3693.
doi: 10.7498/aps.54.3688
摘要 +
光束在非局域非线性介质中传输由非局域非线性薛定谔方程描述.讨论了在不同非局域程度 条件下，空间光孤子的传输特性.提出了一个基于分步傅里叶算法数值求解孤子波形和分布 的迭代算法.假定介质的非线性响应函数为高斯型，得出了在不同非局域程度条件下空间光 孤子的数值解，并数值证明了它们的稳定性.结果表明，不论非局域程度如何，光束都能以 光孤子态在介质中稳定传输.光孤子的波形是从强非局域时的高斯型过渡到局域时的双曲正 割型，形成孤子的临界功率随非局域程度的减弱而减小，光孤子相位随距离线性增大，相位 的变化率随非局域程度的减弱而减小.
2005, 54 (8): 3694-3697.
doi: 10.7498/aps.54.3694
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研究了卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的热稳定性能、Raman 光谱和上转 换发光光谱，分析了Tm3+/Yb3+共掺氧卤碲酸盐玻璃的上转换发光 机理.结果发 现：混合卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃具有好的热稳定性 能、低的声 子能量、强的上转换蓝光.这表明混合卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲 酸盐玻璃是一种上转换蓝光激光器的潜在基质材料.
2005, 54 (8): 3698-3702.
doi: 10.7498/aps.54.3698
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研究了两种新型芴类衍生物9，9_二（2_乙基已基）_2，7_二咔唑_9H_芴（简记为DCZF）和9 ，9_二（2_乙基已基）_2，7_二（2_（4_甲氧基）苯_2，1_乙烯基）芴（简记为BMOSF）在N ，N_二甲基甲酰胺（DMF）中的线性吸收和单光子荧光行为，并用脉冲宽度为38ps，重复 频率为10 Hz的1064 nm Nd：YAG脉冲激光研究了两种化合物的三光子吸收性质.结果表明： 两种新材料的最大线性吸收峰分别位于330和380nm，吸收区域覆盖了270—420 nm波段. 两种化合物的荧光带位于蓝_紫区，中心波长为369和442 nm，都具有较小的斯托克斯位移. 化合物DCZF和BMOSF的三光子吸收系数分别为γDCZF=678×10- 20 cm3/W2和γBMOSF=592×10-20 cm3/W2. 同时， 两种新材料还表现出明显的三光子吸收光限幅效应，当入射光强分别为8和6GW/cm2时，非线性透过率分别达到30%和45%.
2005, 54 (8): 3703-3706.
doi: 10.7498/aps.54.3703
摘要 +
计算了厚度调制的双周期一维光子晶体的能带. 当一维光子晶体的厚度被周期性地调制时， 原来的能带分裂为许多子能带，其中一些很窄的子能带进入了原来的单周期光子晶体的带隙 内. 这些窄带内的电磁模的场强具有双周期性分布的特点，并有较强的局域性. 在较宽的子 能带中的电磁模是扩展的.
2005, 54 (8): 3707-3710.
doi: 10.7498/aps.54.3707
摘要 +
采用角域叠加方法可以有效地获得可见光区域的一维光子晶体全角度反射器. 4个TiO2 /SiO2薄膜光子晶体用角域叠加形成全角度反射的相对带宽为4133%, 而在同样条 件下用常规的频域叠加方法合成的全角度反射的相对带宽仅为1426%. 阐述了角域叠加的 基本原理，计算给出了可见光区域的全角度反射器，并提出用角域叠加方法可方便地构建频 域叠加所无法实现的紫外区域的全角度反射器.
2005, 54 (8): 3711-3715.
doi: 10.7498/aps.54.3711
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共面紧凑型光子带隙（UC_PBG）结构是一种以微带基片为载体的周期性平面结构.将介质衬 底取为各向异性媒质并运用直线法进行分析，详细介绍了方法的实现过程.对不同介质参数 的UC_PBG进行了计算，结果表明，在这些UC_PBG能带结构中带隙存在甚至有所展宽.
2005, 54 (8): 3716-3721.
doi: 10.7498/aps.54.3716
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将小波变换法引入光谱相位相干电场重建法的相位重建，从光谱干涉条纹的小波变换中直接 读取条纹相位，消除了传统傅里叶方法滤波过程中产生的相位噪声. 这种方法将有利于超宽 带、单周期超短脉冲的产生，更适用于超短脉冲的评价.
2005, 54 (8): 3722-3725.
doi: 10.7498/aps.54.3722
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从窄带干涉滤光片的峰值透射率测量可以直接反演出弱吸收薄膜的消光系数，从而得到一种能简易而又精确地评价多层薄膜微弱吸收的新方法. 推导了弱吸收窄带干涉滤光片的吸收表达式， 阐述了确定弱吸收薄膜消光系数的基本原理.以离子束溅射的Ta2O5/SiO2波分复用滤光片为例，分析了这种评价方法的基本精度.
凝聚物质：结构、热学和力学性质
2005, 54 (8): 3726-3733.
doi: 10.7498/aps.54.3726
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高分辨率x射线衍射技术被应用于Hg1-xCdxTe分子束外延薄膜晶格 参数的测量及其晶格应变状态的研究，研究发现Hg1-xCdxTe分子束外延薄膜 内既存在正应变也存在剪切应变. 通过应用晶体弹性理论，对Hg1-xCdx Te分子束外延薄膜的应变状态进行了定量的分析与计算，获得了Hg1-xCd xTe 分子束外延薄膜在完全弛豫状态下的晶格参数，从而得到了Hg1-xCdxTe分子束外延薄膜晶格参数与组分的关系，该关系符合Vegard’s定律，而不是早期研究所给出的Hig gins公式. 研究还发现，根据对称衍射测量所得到的(224)晶面间距，可直接计算出Hg 1-xCdxTe分子束外延薄膜晶格参数，并用Vegard’s定律确定组分的方 法，可作为估算Hg1-xCdxTe分子束外延材料组分的常规技术，其 组分的测量误差在0.01左右.
2005, 54 (8): 3734-3739.
doi: 10.7498/aps.54.3734
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采用化学气相沉积方法制备的碳纳米管，用酸溶液进行弱氧化处理，经适当温度在大气中烧 灼后碳纳米管发生弯曲，在样品中出现大量的环状结构. 利用原子力显微镜、透射电子显微 镜和扫描电子显微镜对典型环直径为300 nm的碳纳米管环进行了表征. 烧灼温度和烧灼时间 对环的结构和产率有重要的影响. 实验数据统计结果表明，烧灼温度在510—530℃区间内 可得到超过40%的碳纳米管环产率，并且烧灼时间延长到120 min有利于提高碳纳米管环的产 率. 在加热情况下，碳纳米管端结合的羧基官能团脱水成酯，导致弯曲的碳纳米管结合成环 .
2005, 54 (8): 3740-3744.
doi: 10.7498/aps.54.3740
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用相场法模拟了过冷纯物质二次枝晶的生长过程，并定量地研究了过冷度、各向异性、热扰动振幅等参数对二次枝晶的影响. 通过加入热扰动，相场法能更真实地模拟过冷熔体中二次枝晶的生长，计算得到的二次枝晶间距和幅值与由Wentzel_Kramers_Brillouin方法得到的结果符合较好. 模拟结果表明，过冷度和各向异性对二次枝晶有较大影响. 当过冷度增大时，二次枝晶间距随之减小；当各向异性增大时，二次枝晶间距随之增大，但二次枝晶幅值则随之减小. 热扰动振幅主要影响二次枝晶幅值，而对二次枝晶间距影响较弱.
2005, 54 (8): 3745-3748.
doi: 10.7498/aps.54.3745
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采用中频感应提拉法生长出Ce:Lu2Si2O7（Ce:LPS） 晶体. 通过x射线粉 末衍射分析，晶体结构属单斜晶系的C2/m空间群. 光学显微镜下可观测到晶体的（110 ）解理. 在室温下测试了Ce:LPS晶体的吸收光谱、激发光谱和发射光谱. 结果表明，Ce:LPS 晶体的吸收峰只有两个，分别位于302和349 nm，且与激发峰的位置一致，归因于Ce3+ 的4f1→5d1跃迁的特征吸收所致. 发射光谱具有Ce3+典型的双峰特征 ，经Gaussian多峰值拟合，带状谱是由384和407 nm两个发射峰叠加而成，且后者的强度明 显高于前者.
2005, 54 (8): 3749-3756.
doi: 10.7498/aps.54.3749
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在超短激光脉冲倍频过程中，由于调制不稳定性而产生多色圆锥辐射. 在多色圆锥辐射的任 意方向上同步注入一束宽带种子光，可以得到相应频率的调制上转换放大. 放大的光脉冲的 中心波长在500 nm时单脉冲能量最大可至150 μJ并且具有60 nm的频谱宽度. 通过改变种子 光的入射角度而实现上转换放大中心波长的连续调谐，范围约为290 nm.
2005, 54 (8): 3757-3763.
doi: 10.7498/aps.54.3757
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基于组合杆的平衡条件，分别建立了晶格失配、热失配以及由两者共同导致的异质结构应变 和应力分布模型，并获得了异质结构的晶格失配应变、热失配应变、弯曲应变以及曲率半径 的分析解. 同时，运用所建的模型，计算了HgCdTe/CdZnTe异质结构的应变和应力分布.结果 表明：应力最大值均在界面处，而中性面仅是材料厚度和弹性参数的函数，与晶格失配、晶 格弛豫、热失配等参数无关，且该异质结构的曲率半径是衬底厚度的函数，随衬底厚度的减 小而减小，而要保证HgCdTe/CdZnTe器件在液氮温度下不发生断裂，衬底的厚度必须大于临界值.
2005, 54 (8): 3764-3767.
doi: 10.7498/aps.54.3764
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t_J模型是研究电子强关联作用和高Tc超导理论的重要模型之一. 将重正化群流 方程方法应用于t_J模型，分别解出了t_J模型在非零温条件下费米子和玻色子元激发能谱的 解析式. 并将结果与采用格林函数方法求解的结果作了比较，两者基本一致.重正化群流方 程方法解出的结果是解析解，而格林函数方法求解的结果是数值解.
2005, 54 (8): 3768-3773.
doi: 10.7498/aps.54.3768
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用参数变换方法,研究了钻石分形晶格上Ising自旋模型.精确求解了零场和非零场中系统的配分函数、自由能和关联函数,尤其推得了关联函数方程及其渐近行为的解析形式.结果表明，其关联行为与平移对称晶格上的Ising自旋系统类似.
2005, 54 (8): 3774-3779.
doi: 10.7498/aps.54.3774
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为了揭示Ti_Si_N复合膜中Si3N4界面相的存在方式及其对薄膜力学 性能的影响 ，采用x射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜、俄歇电子能谱仪和显微硬度仪对比研究了磁 控溅射Ti_Si_N复合膜和TiN/Si3N4多层膜的微结构和力学性能. 实 验结果表明 ，Ti_Si_N复合膜均形成了Si3N4界面相包裹TiN纳米晶粒的微结构. 其中低Si 含量的Ti_Si_N复合膜中Si3N4界面相的厚度小于1nm，且以晶体态 存在，薄膜 呈现高硬度. 而高Si含量的Ti_Si_N复合膜中的Si3N4界面相以非晶 态存在，薄 膜的硬度也相应降低. 显然，Ti_Si_N复合膜中Si3N4界面相以晶体 态形式存在 是薄膜获得高硬度的重要微结构特征，其强化机制可能与多层膜的超硬效应是相同的.
凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
2005, 54 (8): 3780-3786.
doi: 10.7498/aps.54.3780
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利用完全势缀加平面波局域密度泛函近似，计算了含铅空位的PbWO4（PWO）晶 体的电 子结构，模拟计算了复数折射率、介电函数及吸收光谱的偏振特性. 比较含铅空位的PWO晶 体与完整的PWO晶体的吸收光谱及其偏振特性，得到与铅空位相关的吸收光谱及其偏振特性 ，计算结果与实验结果基本相符. 计算得到的含铅空位的PWO晶体的光学偏振特性反映了PWO 晶体的结构对称性. 计算结果表明PWO晶体中350，420，550和680 nm的吸收带的出现与PWO 晶体中铅空位的存在直接相关.
2005, 54 (8): 3787-3792.
doi: 10.7498/aps.54.3787
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纳米润滑膜全氟聚醚(perfluoropolyether，简称PFPE)在固体表面的结构和迁移特性对于计 算机磁盘磁头驱动系统的可靠性具有重要的作用. 采用基于粗粒珠簧模型的分子动力学模拟 方法，考察了不同壁面和端基极性对于PFPE膜静态特性（如分子构型、单体密度分布、端基 密度分布）以及动态特性（如自扩散系数）的影响. 静态特性的模拟结果表明，非极性PFPE 膜在壁面附近具有单层厚度为一个单体直径的层状结构，而极性PFPE膜则具有复杂的层状结 构. 动态特性的模拟结果表明，PFPE膜的扩散能力因壁面作用而增强并因端基极性作用而减 弱.
2005, 54 (8): 3793-3798.
doi: 10.7498/aps.54.3793
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利用同步辐射光电子能谱研究了低覆盖度Au在GaN(0001)表面的初始生长模式,肖特基势垒高 度以及界面的电子结构.结果表明，Au沉积初始阶段有界面的化学反应,随后呈三维岛状生长 .由光电子能谱实验确定的肖特基势垒高度为14 eV. 通过对界面价带谱和Au 4f芯能级谱 的分析,确定了界面化学反应的存在.利用线性缀加平面波方法计算了GaN(0001)和Au的价带 态密度并分析了化学反应产生的机理,认为在初始阶段界面形成了Au_Ga合金.
2005, 54 (8): 3799-3804.
doi: 10.7498/aps.54.3799
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讨论了用作空气过滤材料的聚丙烯（polypropylene，PP）无纺布驻极体的电荷储存能力及 其稳定性. 研究了温度和环境湿度对电荷稳定性的影响，并从材料形貌特征和能阱结构方面 分析了电荷储存对湿度敏感效应的结构根源. 指出热处理工艺（包括常温充电后老化和高温 充电）对电荷稳定性的明显改善. 结果说明PP无纺布驻极体在常温常湿时呈现出很好的电荷 储存寿命，脱阱电荷的输运规律受慢再俘获效应控制.
2005, 54 (8): 3805-3809.
doi: 10.7498/aps.54.3805
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对以SiH4/H2及SiCl4/H2为源气体、采用 等离子体增强化学气相沉积技术制备的非晶硅薄膜和多晶硅薄膜进行了光照稳定性的研究.实验表明，制备的多晶硅薄膜并没有出现 非晶硅中的光致衰减现象，其光电导、暗电导在光照过程中没有下降反而有所上升且电导率 变化快慢受氢稀释度的制约.多晶硅薄膜的光照稳定性可能来源于高的晶化度及Cl元素的存在.
2005, 54 (8): 3810-3814.
doi: 10.7498/aps.54.3810
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在GaN/AlGaN/GaN倒置异质结光电二极管（IHP）中，存在于AlGaN/GaN异质结界面处强烈的极化效应对器件的紫外/太阳光(UV/Solar)选择比产生了重要的影响.将极化效应总的影响分为两部分：电偶极子和极化项，在建立的GaN/AlGaN/GaN结构IHP模型的基础上，对电偶极子 对器件UV/Solar选择比的影响进行了分析.分析结果表明，只有在考虑电偶极子的影响时， 光电探测器的UV/Solar选择比在103数量级左右，与实验结果符合较好.因此， 在IHP中必须考虑电偶极子的影响.
2005, 54 (8): 3815-3821.
doi: 10.7498/aps.54.3815
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固相反应方法制得的La0.7Ca0.3MnO3 (LCMO)粉末与Ce O2粉末均匀混合后压块烧结,对其进行了电阻率随温度变化的测量.观察到样品电阻率存在绝缘体-金属转变. 研究了烧结工艺、CeO2的混合比例与样品的电阻率、结构和表面形貌的关系.结 果表明， 制备工艺对材料性能有相当大的影响，其中较低温度的烧结主要影响小晶粒及其晶粒间界， 而高温长时间烧结将影响大晶粒的形成.利用三维随机电阻网络（RRN）模型和蒙特卡罗方法 对这种混合块状样品的输运性质进行了模拟，模拟中使用了一种新的RRN平均方法.该模型得 到的数值模拟结果与实验结果在定性上是一致的.这说明以RRN模型来理解LCMO(x)-CeO 2(1-x) 复合体系的导电状况是合理的，提出的随机电阻网络平均方法是合适的 .
2005, 54 (8): 3822-3830.
doi: 10.7498/aps.54.3822
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采用“断键模型”计算了立方晶体理想表面的悬键密度，进而计算了其表面自由能(SFE).结 果表明：对于理想(1×1)-(hkl)表面，SFE可以表示为键能、键长和表面方向的函数.该 模型简单地解决了晶体SFE各向异性的理论问题.根据该模型和Wulff定则得出的晶体平衡形 状与理论完全一致；同时，计算结果也表明面心立方和体心立方晶体的平衡形状与其三维第 一布里渊区重合.
2005, 54 (8): 3831-3838.
doi: 10.7498/aps.54.3831
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利用金属掩模法优化了制备磁性隧道结的实验和工艺条件，金属掩模的狭缝宽度为100 μm. 采用4 nm厚的Co75Fe25为铁磁电极和10或08 nm厚的铝氧化物 为势垒膜， 直接制备出了室温隧穿磁电阻（TMR）为30%—48％的磁性隧道结，其结构为Ta(5 nm)/Cu(25 nm)/Ni79Fe21(5 nm)/Ir22Mn78(10 nm)/ Co75Fe25 (4 nm)/Al(08 nm)-O/Co75Fe25(4 nm)/Ni79Fe 21(20 nm)/Ta(5 nm).同时，利用刻槽打孔法和去胶掀离法两种光刻技术并结合Ar离子束刻蚀及化学反应刻 蚀，制备出面积在4 μm×8 μm—20 μm×40 μm、具有室温高TMR和低电阻的高质量磁性 隧道结.300 ℃ 退火前后其室温TMR可分别达到22% 和50%.研究结果表明，采用光刻中的刻 槽打孔或去胶掀离工艺方法制备的小尺寸磁性隧道结，可用于研制磁动态随机存储器和磁读 出头及其他传感器件的磁敏单元.
2005, 54 (8): 3839-3844.
doi: 10.7498/aps.54.3839
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对YBa2Cu3-xFexOy（x=00，01，02 ）和YBa2Cu2.8Fe0.2Oy（y=705—653 ）系列样品的氧含量、霍尔系数和超导电性进 行了系统的研究.结果表明，氧含量的变化对样品中载流子的输运和转移及超导电性有重要 影响；适当增加氧含量可以减缓Cu(1)位元素替代对超导转变温度Tc的抑制；在 CuO2面上参与输运的载流子（空穴）浓度是影响样品超导电性的关键因素.从电 荷转移模型出发 ，结合掺杂离子引起的载流子局域化和离子团簇效应，对载流子浓度随掺杂量和氧含量的变 化从微观结构方面进行了讨论.元素替代量的增加或者氧含量的降低（相同替代量的情况下 ）都将导致Cu-O链区的有效氧空位增多，导致替代元素的离子团簇效应和载流子局域化效应 趋于增强，这是引起参与输运的载流子浓度下降，进而导致Tc降低的主要原因.
2005, 54 (8): 3845-3850.
doi: 10.7498/aps.54.3845
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报道了系列欠掺杂La2-xSrxCuO4（x=0063,0070,0 090,0110,0125）单晶的零场和加磁场情况下ab面和c方向的热导率与温度的关系曲线，测量 温度范围从2到45K. 研究发现ab面和c方向的热导率都受到磁场的压制. 而且在磁场 的作用下，热导压制率随温度变化的关系和场致反铁磁有序的增强与温度的依赖关系有高度 相似性. 认为磁场引起的ab面的热导压制主要是电子热导的变化所致，而c方向的 压制则可能主要来源于声子热导的变化，它们均可能与磁场诱导下欠掺杂La2-x SrxCuO4的某种电荷有序和磁有序的增强密切相关.
2005, 54 (8): 3851-3855.
doi: 10.7498/aps.54.3851
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利用软x射线磁性圆二色(XMCD)吸收谱测得Fe/MgO膜不同磁化方向的轨道磁矩和自旋磁矩.实 验表明，沿铁单晶薄膜的不同方向，铁原子轨道磁矩的改变量达到600%以上，而自旋磁矩的 变化约50%，但原子的总磁矩没有如此大的改变.结合常规方法分析了铁薄膜的宏观磁各向异 性性质，半定量地获得磁矩与宏观各向异性能的关系，并对样品的磁矩和磁各向异性能进行 了比较.
2005, 54 (8): 3856-3861.
doi: 10.7498/aps.54.3856
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针对低温下各向同性Pr2Fe14B永磁材料的最小形核场问题，用数值 计算法和近似解 析解研究了第二磁晶各向异性常数K2对最小形核场的影响.研究发现，尽管对于 Nd2 Fe14B永磁材料一级近似的解析解与数值计算结果很接近，但是对于低温下各向 同性P r2Fe14B永磁材料则至少要用二级近似下的解析解才能与数值计算 结果相接近.用有 关最小形核场的计算结果很好地解释了低温时各向同性Pr2Fe14B永 磁材料的矫顽力与最小形核场的关系.
2005, 54 (8): 3862-3866.
doi: 10.7498/aps.54.3862
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利用电化学沉积方法在阳极氧化铝模板中制备了Fe89.7P10.3非晶 合金纳 米线阵列.利用x射线衍射仪、透射电子显微镜、振动样品磁强计和穆斯堡尔谱仪研究了样品的结构和磁性,发现纳米线阵列是非晶结构，且拥有垂直磁各向异性和高的矫顽力，Hc =304×104A/m.纳米线内部的平均超精细场和平均同质异能移分别为2 15×106 A/m和007 mm/s；而纳米线末端的平均超精细场（233×106 A/m ）大于内 部的值，平均同质异能移（004 mm/s）小于内部的值.另外，纳米线内部Fe原子磁矩与线轴的夹角约为16°，而在纳米线末端Fe原子磁矩与线轴的夹角约为28°.这些结果表明，由于形状各 向异性，在纳米线中实现了无序非晶合金磁矩的有序排列.
2005, 54 (8): 3867-3871.
doi: 10.7498/aps.54.3867
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用磁控溅射法在单晶MgO(100)基片上制备了［FePt 2 nm/Ag dnm］10多层膜， 经真空热处理后，得到具有高矫顽力的垂直取向L10-FePt/Ag颗粒膜.x射线衍射结 果表明，在250 ℃的热基片上溅射，当Ag层厚度d=3—11 nm时，FePt颗粒具有很好的［001］取向，随着Ag层厚度的增加，FePt颗粒尺寸减小.［FePt 2 nm/Ag 9 nm］10经过6 00 ℃真空热处理15 min后，颗粒大小仅约8 nm，垂直矫顽力达到692 kA/m.这种无磁耦合作用的颗粒膜，适合用作超高密度的垂直磁记录介质.
2005, 54 (8): 3872-3877.
doi: 10.7498/aps.54.3872
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磁致伸缩/压电复合材料通过磁致伸缩和压电效应的乘积而可以获得大的磁电效应.用磁控溅射方法制备了TbDyFe/PZT层状复合材料，实验测试了TbDyFe/PZT两层及TbDyFe/PZT/TbDyFe三层复合材料的磁电电压系数随周期磁场频率的变化关系，并采用有限元数值计算方法对两种材料的磁电电压系数进行了计算.研究结果表明，实验测试曲线与数值计算结果符合很好，所制备的层状复合材料在共振频率处存在最大的磁电电压系数值，由于两层板与三层板的振动模式不同，三层复合板的共振频率远高于两层复合板的共振频率.在非共振频率下，三层复合板的磁电转换效应高于两层复合板.有限元计算结果还显示，磁电层状复合材料的磁电电压系数随磁致伸缩层厚度的增加而增大.
2005, 54 (8): 3878-3883.
doi: 10.7498/aps.54.3878
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用原位乳液聚合法在碳纳米管表面包覆聚苯胺，制备出了碳纳米管/聚苯胺一维纳米复合管.复合管的直径为50—80 nm，聚苯胺包覆层的厚度为20—30 nm，聚苯胺在碳纳米管表面以层状和枝晶状两种形态生长.研究了碳纳米管/聚苯胺复合管在2—18 GHz的微波介电特性.与纯碳纳米管相比，碳纳米管/聚苯胺复合管的介电常数的实部ε′和虚部ε″在2—18 GHz随频率变化较小，在低频波段介电常数值较小，作为微波吸收剂容易实现与自由空间的阻抗匹配，而且它的介电损耗角正切(tanδ=ε″/ε′)较高，是一种很好的微波吸收剂.
2005, 54 (8): 3884-3888.
doi: 10.7498/aps.54.3884
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研究了恒压应力下超薄栅氧化层n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管（n-MOSFET）软击穿 后的导电机制.发现在一定的栅电压Vg范围内，软击穿后的栅电流Ig符合Fowl er-Nordheim隧穿公式，但室温下隧穿势垒b的平均值仅为0936eV，远小于S i/Si O2界面的势垒高度315eV.研究表明，软击穿后，处于Si/SiO2界 面量子化能级上的 电子不隧穿到氧化层的导带，而是隧穿到氧化层内的缺陷带上.b与缺陷带能 级和电 子所处的量子能级相关；高温下，激发态电子对隧穿电流贡献的增大导致b逐 渐降低.
2005, 54 (8): 3889-3893.
doi: 10.7498/aps.54.3889
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基于自动复形技术，在148—152μm的近红外波段设计了可以实现全角度偏振分束（TM模透过，TE模反射）的波状膜层二维光子晶体结构.从能带角度解释了全角度偏振分束的原理.波状膜层倾角θ和a-Si单层膜厚T分别可以在38°—49°和014—015μm的范围内变动，不影响全角度的偏振特性.对波状膜层进行了变形，针对波长128—1 31μm设计了宽角度偏振分束的箭羽型二维光子晶体结构.对比两种结构的能带，阐明了二 维光子晶体偏振分束器光线入射角范围的拓宽与能带结构变化的关系.能带计算全部采用平 面波展开算法.
2005, 54 (8): 3894-3899.
doi: 10.7498/aps.54.3894
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测试了掺铒碲酸盐玻璃在不同掺杂浓度下的荧光特性.根据Dexter能量转移理论计算了Er3+在碲酸盐玻璃中发生浓度猝灭的临界距离R0及Er3+间相 互作用参 数CEr-Er，并与其他基质玻璃中CEr-Er数值进行了比较.最后建立 了Er3+基于OH-作为猝灭中心下碲酸盐玻璃中的浓度猝灭模型.
2005, 54 (8): 3900-3904.
doi: 10.7498/aps.54.3900
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采用化学溶液方法在(111)Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi3.25La 0.75Ti3O12（BLT）和Bi3.25Nd0.75 Ti3O12（BNT）薄膜.x射线衍射测试表明，两种薄膜都为单一的层状钙钛矿结构.扫描电子显微镜分析显示，BNT薄膜由大而 均匀的棒状晶粒组成，BLT薄膜的组成晶粒则较小.采用紫外-近红外椭圆偏振光谱仪测试了2 00—1700nm波长范围的椭圆偏振光谱，拟合得到薄膜的光学常数（折射率和消光系数）和 厚度，确定BLT和BNT薄膜的禁带宽度分别为430和361eV，并采用单电子振子模型分析 了薄膜在带间跃迁区的折射率色散关系.
2005, 54 (8): 3905-3909.
doi: 10.7498/aps.54.3905
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研究了高In组分InxGa1-xN/GaN（x≈30%）多量子阱（MQWs）结构 发光二极管样品在不同注入电流下的电致荧光（EL）谱及反常的双峰现象.结果表明：有源区 内建电场在外界电流注入条件下逐渐受屏蔽，这一效应在高In组分InxGa1 -xN/GaN MQWs材料的发光复合机理中占有重要地位.
物理学交叉学科及有关科学技术领域
2005, 54 (8): 3910-3914.
doi: 10.7498/aps.54.3910
摘要 +
采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术制备了不同衬底温度的微晶硅薄膜.利用傅里叶变换红外吸收对制备薄膜进行了结构方面的测试分析.结果表明：随衬底温度的升高，材料 中的氢含量总的趋势下降；傅里叶变换红外吸收和二次离子质谱测试结果都显示薄膜中氧含 量随衬底温度的升高而增加（在1019cm-3量级）；与高衬底温度相 比，低衬底温度制备的材料易于后氧化，这说明低温制备材料的稳定性不好.
2005, 54 (8): 3915-3921.
doi: 10.7498/aps.54.3915
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研究了高能短脉冲激光薄膜制备的整个烧蚀过程.首先建立了基于超热理论的烧蚀模型，然 后利用较为符合实际的高斯分布表示脉冲激光输入能量密度，给出了考虑蒸发效应不同阶段 的烧蚀状态方程.结合适当的边界条件，以Si靶材为例，利用有限差分法得到了靶材在各个 阶段温度随时间和烧蚀深度的演化分布规律及表面蒸发速度与烧蚀深度在不同激光辐照强度 下随时间的演化规律.结果表明，在脉冲激光辐照阶段，靶材表面的蒸发效应使得靶材表面 温度上升显著放缓；在激光辐照强度接近相爆炸能量阈值时，蒸发速度与蒸发厚度的变化由 于逆流现象将显著放缓.还得到了考虑了熔融弛豫时间及蒸发效应的固-液界面随时间的演化 方程，这一结论较先前工作更具有普适性.
2005, 54 (8): 3922-3926.
doi: 10.7498/aps.54.3922
摘要 +
基于扩展的二维Su-Schrieffer-Heeger模型，研究了库仑钉扎作用对聚噻吩中双空穴极化子 附近的局域振动模的影响.除了与激发方式无关的本征振动模外，发现了与激发方式相关的 声子振动模式.计算结果与聚噻吩红外和拉曼光谱实验数据相当符合，从而对掺杂诱导和光 致激发下聚噻吩吸收光谱的区别给出了较好的理论阐释.
2005, 54 (8): 3927-3934.
doi: 10.7498/aps.54.3927
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利用强流脉冲电子束装置在各种工艺条件下对奥氏体不锈钢、单晶铝及多晶铝等面心立方金属进行辐照处理.利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜等详细分析了辐照样品的变形组织与结构.通过分析，在一定程度上建立起强流脉冲电子束诱发的应力特征与变形结构之间的关系，并对目前现有的几种应力波数值模拟结果进行了分析.实验结果表明，强流脉冲电子束能够在材料内部诱发102—103MPa的应力，其传播方式与材料的 晶体结构关系密切.这一应力是导致材料深层性能与微观组织结构发生变化的根源所在.
2005, 54 (8): 3935-3939.
doi: 10.7498/aps.54.3935
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利用电化学方法在室温下成功地沉积了类金刚石(DLC)薄膜和非晶CNx薄膜，并 对制备条件进行了讨论.通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱技术，分析了薄膜的表面形貌和化学结合状态.场发射测量结果表明：DLC膜和非晶CNx的开启场分别为88和 10V/μm；并且在23V/μm的电场下，DLC膜和非晶CNx膜的发射电流密度分别达到10 和037mA/cm2.
地球物理学、天文学和天体物理学
2005, 54 (8): 3940-3946.
doi: 10.7498/aps.54.3940
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采用三次粗粒化方法得到了logistic映射和Lorenz模型的符号序列，运用动态非线性时间序 列分析方法——Lemper-Ziv复杂度，分别对两组符号序列进行了对比分析.对于logistic映 射，其复杂度反映了时间序列的演化；Lorenz模型三个分量的复杂度序列都具有混沌性质， 即由许多振幅非常接近而长度完全不同的循环所组成，反映了Lorenz模型内在的准周期特性 .进一步研究发现，当取不同的窗口长度时，复杂度序列的特征基本相同，并且复杂度反映 了时间序列的时空特性.因此，可以借助复杂度的计算来反演观测资料的动力学结构.
2005, 54 (8): 3947-3957.
doi: 10.7498/aps.54.3947
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基于经验模态分解(EMD）的希尔伯特变换（HT），是对非线性时间序列基于EMD进行分解， 然后通过HT获得频谱.利用理想时间序列和青藏高原古里雅冰芯18O时 间序列 ，系统地分析比较了EMD和小波分解(WD）以及HT和小波变换在非线性时间序列处理中的优劣 ，并针对它们各自的缺点提出了可能改进的设想.研究结果表明，将基于EMD的方法和基于WD 的方法有机结合起来应用，可以更有效地识别原时间序列的特征信息.
2005, 54 (8): 3958-3961.
doi: 10.7498/aps.54.3958
摘要 +
Kerr黑洞仅含有两个参量M和J.把M和J视为广义坐标,并将M,J和它们的共轭量构成四维相空 间，通过规范变换得到了Kerr黑洞的量子面积谱.由此给出了Schwarzschild黑洞的 最小质量.
研究快讯
2005, 54 (8): 3962-3966.
doi: 10.7498/aps.54.3962
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采用紧束缚模型研究了悬挂端对单壁碳纳米管电子输运特性的影响.结果表明：有限长悬挂端开口碳纳米管的电导在费米能级附近作周期性振荡.椅型(armchair)碳纳米管的振荡同时具有快、慢两个准周期，而锯齿型(zigzag)碳纳米管的振荡仅有一个周期；碳纳米管电导在费米能级附近的振荡周期随着悬挂端的增长而减小.研究还发现：有限长悬挂端开口碳纳米管的平均电导随探针与碳纳米管间耦合强度的增加而增大，其大小约为无限长悬挂端开口碳纳米管平均电导的两倍.
