梯度折射率棒透镜的色差模型

本文提出一个梯度折射率棒透镜(GRIN－RodLens)的色差模型,并运用本模型合理地解释了在色差测量过程发现的各类色差现象.     

近代物理讲座 第七讲 超导电性

上世纪末和本世纪初低温制冷技术迅速发展,1908年Leiden实验室在Onnes指导下实现了氦气液化,在此基础上再用减压降温技术,他们获得了4.2K到1K的低温.在新的低温区测量了金属电阻特性变化,1911年 Onnes发现在4.2K附近水银的电阻已经降到该实验室仪器无法测出的程度.估计,在1.5K时水银的电阻与0℃水银电阻之比小于十亿分之一,而且电阻是在4.2K附近突然下降到这种无法测出的程度的.1912年对锡和铅也发现了这种电阻突然消失现象.1913年在Onnes发表的论文中首次提出超导电性(Superconductivity)这个名词,即认为水银在4.2K附近进入了一个新的…     

如何收集被抛撒的水银

水银在物理实验中用途甚广,但是水银被抛撒的现象往往是常见的事。因此,为了贯彻勤俭节约的精神,也为了防止水银中毒,在实验之后,必须把抛撒在桌上和地上的水银(那怕是很小的一滴)全部收集起来。但是,收集水银确实是一件非常麻烦的事。有的教师只是把掉在桌上的水银收集了,对地上的就不知怎么办;有的教师虽也用较硬的纸做成一个“小簸箕”,象扫地一样的收集水银,但这样仍然不能收集干净,尤其是对于钻到小洞里的水银。为了改变这种在收集抛撒的水银时既费时间、效果又不良的状况,我们在实验中采用了以下的收集方法。经验证明,效果良好。现介绍如下:     

以S-K和V-W模式生长ZnCdSe和ZnSeS量子点及其特性

用低压金属有机化学气相外延(LP-MOCVD)技术,以Stranski Krastanow(S-K)模式,在GaAs衬底上生长了CdSe和ZnCdSe量子点(QDs)。用原子力显微镜(AFM),观测到了外延层低于临界厚度时,CdSe自组装量子点的形成过程,并把其机理归结为表面扩散效应和应变弛豫效应的联合作用。依据理论计算外延层临界厚度值的指导,用LP-MOCVD技术在GaAs衬底上生长了ZnCdSe量子点,详细观测了ZnCdSe量子点的形成和演变,这些过程可用Ostwald熟化过程和形成过程的联合作用来解释。用LP-MOCVD技术,以Volmer Weber(V-W)模式,在GaAs衬底上生长了ZnSeS量子点,随着生长时间的增加,量子点尺寸增大,而量子点密度减少,这些现象可用表面自由能来解释。     

半导体硅重构表面及其相变动力学的研究进展

简单介绍了文章作者在半导体硅重构表面及其相变动力学研究方面的进展.近期si(111)(7×7)-(1×1)相变的实验研究发现,将温度升高到相变温度以上时,7×7岛面积以恒定的衰减速率随时间减小至零,且初始面积越大的岛这个衰减速率就越大.文章作者分析了大量的实验事实,由此提出了一个双速相场模型来解释这个重要而令人困惑的现象.模型重点是:在相变过程中,7×7关键结构变化较快,随后的层错消解过程要慢得多.这个模型完美地解释了相关实验现象,说明该模型抓住了关键物理要素,这种相场方法也可以用于其他半导体表面相变研究.     

强激光作用下非热平衡状态光学元件的热透镜效应

研究了强激光作用下非热平衡状态光学元件的热透镜效应.对在强激光作用下的光学元件的透射激光方向角进行了时序观测.实验发现,光学元件在达到热平衡状态之前,其热透镜效应呈现某种波动起伏的特征,对此现象提出了初步解释,并指出其实际意义.     

浸润相变及其应用前景

 浸润现象,对我们来说并不陌生.在一干净的玻璃上滴上一滴水,水珠会逐渐散开.我们就说:水浸润了玻璃.相反,如果在玻璃上滴上的是水银,水银则始终聚在一起,不会散开.我们就说:水银不能浸润玻璃.早在1805年,英国科学家T.Young就研究了这种现象.他根据水平方向的力学平衡,得到浸润现象与气体、固体、液体之间表面张力的关系式.物理学家对于浸润问题重新感兴趣,是因为1977年Cahn从理论上预言了从部分浸润到完全浸润状态是一种相变.1980年,Moldorer和Cahn用实验证实了浸润相变的存在.     

量子围栏中的表面电子态

将量子围栏作为二维无限深势阱来处理,用定态Schr dinger方程求出其波函数,并对围栏中的表面电子状态进行了讨论,最后在这一理论模型基础之上用MATLAB 6.1对模型计算结果进行了模拟和讨论,较好地解释了量子围栏中的表面电子所展现出的波动现象.     

金属表面荧光增强的物理增强机制

具有特殊形貌及构型的表面(如金属薄膜)能够使位于其邻近的荧光分子的荧光信号得到增强, 这种现象被称之为表面增强荧光(Surface Enhanced Fluorescence, SEF)。有关表面增强荧光效应的研究探讨已有许多报道,并先后提出了多种增强机理以试图理解和解释观测到的实验现象。本文将在总结归纳已有机理研究的基础上,从物理学的角度出发分析理解局域场增强、能量转移以及辐射衰减速率增加等理论模型,并对衬底表面与荧光分子之间的间距变化对增强效果的影响进行探讨。     

碱卤晶体的场致发光

碱卤晶体的场致发光只是最近才被确定下来和进行了研究(1、2)。这种现象对于研究表面势垒、强电场中的注入以及导电性差的材料中的输运过程都是有意义的,这些现象的解释还不完全,理论基础还没有最终建立起来(3、4)。如果利用大于10~(-4)伏·厘米~(-1)的交变场,那么不需辅加的放大就能很容易地用光电倍增管把发光记录下来。在液氮或更低的温度下可以观测到NaI、KI、RbI、     

电解法制备纳米银溶胶及其SERS活性研究

分别用柠檬酸三钠溶液、硝酸银和聚乙烯醇混合液作为电解液,用银棒作为电极,加上7 V直流电压,通电1 h,用电解方法得到了纳米银溶胶。为测试该纳米银溶胶是否具有表面增强拉曼散射1(SERS)活性,选用了阳离子型分子碱性品红(Fuchsine basic)、亚甲基蓝(Methylene blue),阴离子型分子苯甲酸(Benzoic acid),甲基橙(Methyl orange)、中性分子吖啶橙(Alcidine orange)、苏丹红(Sudan red)作为测试分子,进行SERS研究,结果发现用两种电解液制备的纳米银都具有很强的SERS活性,但用硝酸银和聚乙烯醇混合液作为电解液制备的纳米银溶胶具有更广泛的SERS 活性。在该方法制备的纳米银上,得到了在常规方法制备的胶态纳米银上及用柠檬酸三钠溶液作为电解液制备的纳米银上得不到的甲基橙分子的SERS谱,对可能的原因进行了讨论。     

液体水银在碳纳米管中传输的压力控制模型

碳纳米管在纳米技术中有一个很重要的应用，就是它可以作为纳米管道传输液体. 本文用分子动力学模拟方法，结合一个液体压力控制模型，对液体水银由于外部压力作用在碳纳米管中传输的现象进行研究. 研究结果表明，当液体水银的内部压强超过一个临界值时，液体水银能够浸入到碳纳米管内部；不断增大液体内部的压强，碳纳米管可以连续地传输液体；而当对液体水银进行循环加压时，碳纳米管可以间断地传输液体水银.     

用晶态半导体做电极的奥氏阈值开关特性

本文描述在Te_(40)As_(35)Ge_7Si_(18)(0.2—1.9μ)薄膜上观察到的非对称阈开关现象。薄膜是在晶体Ge上用快速蒸发淀积的。用热解的石墨接触电极作表面探测时,观察到非对称阈开关现象。用这种方法可以做成“动力学的三稳态”系统。对于n型和p型锗,非对称性恰好相反。适当地加偏压于这种系统,可以用光照来开通。此实验结果和通常用二个石墨电极的阈开关所得结果之间的差别,需要用电子—界面现象来作解释。     

液体水银在碳纳米管中传输的压力控制模型

碳纳米管在纳米技术中有一个很重要的应用,就是它可以作为纳米管道传输液体. 本文用分子动力学模拟方法,结合一个液体压力控制模型,对液体水银由于外部压力作用在碳纳米管中传输的现象进行研究. 研究结果表明,当液体水银的内部压强超过一个临界值时,液体水银能够浸入到碳纳米管内部;不断增大液体内部的压强,碳纳米管可以连续地传输液体;而当对液体水银进行循环加压时,碳纳米管可以间断地传输液体水银. 关键词： 碳纳米管 流体传输 分子动力学     

用气体法验证伯努利方程

一、引言 对于无粘性不可压缩流体伯努利(Benroulli)式的验证,通常以液体(水)为流体介质进行实验(以下简称液体法),而液体法要求具备恒压稳流的水源,同时必须使用水银压强计.为了在缺乏水源条件的情况下也能进行实验,同时考虑不使用水银压强计,以免水银的污染,我们研究成功了用气体法验证不可压缩流体伯努利方程式,并已应用于实验课教学(我系八二年级学生分组实验),效果良好.本文着重对气体法的理论进行分析探讨,同时具体介绍其实验装置、验证原理和实验结果.二、理论探讨 伯努利(Bernoulli)方程式为:(1)式中只P、v、Z分别表示流线某点处…     

银颗粒表面尿嘧啶分子的SERS实验研究——KCl对尿嘧啶分子吸附状态的影响

利用表面增强喇曼散射(SERS)在灰银胶体系中研究了KCl对尿嘧啶分子吸附状态的影响,并将实验结果与Oh等人在黄银胶体系中的实验结果进行了详细比较.对这一实验现象进行了定性解释.     

阳极氧化铝模板表面自组织条纹的形成

对未经化学抛光处理的Al进行阳极氧化得到阳极氧化铝模板，发现Al表面形成了条纹与多孔阵列共存的自组织结构，用原子力显微镜对这种结构进行了研究.借助Brusselator模型对条纹的形成机理进行了讨论，认为条纹图案是Al表面氧化层/电解液界面的Al₂O₃在整个反应过程中的生成和溶解两个过程相互竞争导致的，只有在特定的反应条件才会出现高度有序的结构. 关键词： 氧化铝模板（AAO） 原子力显微镜（AFM） 自组织条纹 Brusselator模型     

超导性

約五十年以前,荷兰低溫物理学家翁那斯(H.K.Onnes)将电流通过凝固了的水银时,得到了一个意外的发現:在絕对零度以上几度时,水銀对电流的阻力完全消失(見图1——水银电阻-溫度曲线)。这个奇异的现象和我們夙知有关大自然的基本观念是相抵触的,直到今天物理学家們仍在寻找它的解释。虽然我們还不够彻底地了解超导性,可是已将一些知道的加以应用了。这篇报告闡述一些这方面的最近工作,說明超导体可能作为低温电子学里的元件。首先談談一个通常金属是怎样导电的。我們知道     

铜钴合金纳米有序阵列的光学特性

用电化学法制备了高度有序的多孔阳极氧化铝模板, 选用CoSO4和CuSO4的混合溶液为电解液,用交流电化学沉积法在多孔阳极氧化铝的柱形微孔内制备铜钴合金纳米线有序阵列.分别用扫描电镜(SEM),X 射线衍射仪(XRD)对多孔氧化铝模板和纳米线阵列的微观形貌和结构进行分析.结果显示,制备的合金纳米线表面光滑、均匀,纳米线中的晶粒在长过程中有(111) 晶面的择优取向.用UV3101分光光度计测试了铜钴合金多孔铝复合结构的透射光谱及偏振光谱表明,合金纳米复合结构在可见及近红外波段具有良好的透射比和消光比;铜钴合金纳米复合结构的确能够改善单一金属的特性,比如在近红外光区,其消光比(30 dB)优于铜纳米复合结构(17 dB).     

实时隙式声表面波卷积器的理论分析

本文对实时隙式声表面波(SAW)卷积器提出一种新的理论分析,其特点是较严格地考虑了半导体表面态在非线性过程中的作用,通过一种新的等效电路,导出了新的非线性耦合系数和卷积输出(或卷积优值)的解析表达式,这些表达式表现出明显的偏压相依性。文中还对表面态效应的频率响应作了分析。本理论可应用于半导体表面处于积累层、平带、耗尽层或反型层的分析.这里提出的理论能较完满地解释最近实验得到的声电非线性相互作用的一些新现象.