库仑在弹性力学上的贡献

18世纪法国杰出的物理学家、军事工程师库仑,在电磁学研究方面取得了举世瞩目的成就,开创了电磁研究的新时代。更值得一提的是,早在库仑从事电磁研究之前,就已经在建筑力学、弹性力学等方面作出了极其重要的贡献。本文仅就库仑对弹性力学的贡献作一初步讨论,借以纪念这位科学伟人。     

库仑及其在建筑力学上的贡献

 库仑(Charles August de Coulomb)是18世纪与英国的卡文迪许齐名的法国杰出的物理学家和军事工程师。众所周知,其电磁学研究成果卓著,具有划时代的意义。著名的库仑定律的建立,使电磁学进入了定量的研究,从而使电磁学真正成为一门科学,并为数学引入电磁学打开了道路,为继续发展电动力学奠定了基础。为纪念他对电磁学的贡献,人们把国际单位制中电荷电量的单位(库仑),以其姓氏命名。     

动力吸振器中库仑阻尼对吸振性能的影响

研究了动力吸振器中库仑阻尼(干摩擦)对吸振性能的影响。给出了库仑摩擦模型,在考虑了吸振器中的库仑阻尼的情况下,分析了库仑阻尼引起的主振动系统与附加质量块的2种相对运动状态(滑移和粘滞)以及它们存在和转换的条件,讨论了因库仑阻尼引起的吸振器自由度冻结现象;用Simulink仿真工具对非线性吸振器进行了数值仿真,研究了谐波和白噪声激励下库仑阻尼对吸振器吸振性能的影响以及库仑阻尼与线性阻尼的等效问题。结果显示:弱激励条件下,非线性吸振器减弱吸振效果,强激励条件下增强吸振效果。     

单电子晶体管电流解析模型及数值分析

本文首先建立单电子晶体管的电流解析模型, 然后将蒙特卡罗法与主方程法结合进行数值分析, 研究了栅极偏压、漏极偏压、温度与隧道结电阻等参数对器件特性的影响. 结果表明: 对于对称结, 库仑台阶随栅极偏压增大而漂移; 漏极电压增大, 库仑振荡振幅增强, 库仑阻塞则衰减; 温度升高将导致库仑台阶和库仑振荡现象消失. 对于非对称结, 源漏隧道结电阻比率增大, 库仑阻塞现象越明显. 关键词： 单电子晶体管 解析模型 蒙特卡罗法 主方程法     

库仑阻塞现象及其在纳米电子器件中的应用

对单隧穿结和双隧穿结中的库仑阻塞现象进行了介绍,分析了其中电子隧穿的物理过程;然后探讨在单电子盒中如何利用库仑阻塞控制单电子隧穿的物理原理;最后介绍库仑阻塞效应在单电子晶体管中的具体应用及其发展前景.     

强激光场中模型氢原子和真实氢原子产生高次谐波的比较

通过数值求解原子在强激光场中的含时薛定谔方程,研究了有库仑奇点和无库仑奇点的一维模型氢原子和三维真实氢原子产生高次谐波的特性。结果表明,有库仑奇点和无库仑奇点的一维模型氢原子和三维真实氢原子产生高次谐波的截止位置相同,但是高次谐波强度变化特征明显不同,进一步的研究表明,无库仑奇点的模型氢原子产生的高次谐波谱相对变化趋势与三维真实氢原子的高次谐波谱变化趋势是完全一致的。     

强激光场中模型氢原子和真实氢原子产生高次谐波的比较

通过数值求解原子在强激光场中的含时薛定谔方程,研究了有库仑奇点和无库仑奇点的一维模型氢原子和三维真实氢原子产生高次谐波的特性.结果表明,有库仑奇点和无库仑奇点的一维模型氢原子和三维真实氢原子产生高次谐波的截止位置相同,但是高次谐波强度变化特征明显不同,进一步的研究表明,无库仑奇点的模型氢原子产生的高次谐波谱相对变化趋势与三维真实氢原子的高次谐波谱变化趋势是完全一致的.     

双栅调控的硅量子线中的库仑振荡效应

基于单电子隧穿和库仑阻塞效应,研究了硅量子线中的单电子输运特性.利用绝缘体上硅薄膜材料作为衬底构建侧栅结构的硅量子线单电子晶体管,通过背栅和侧栅对量子线的电子输运特性进行调制.实验发现,在硅量子线中分别观察到背栅和侧栅调制的单电子效应和库仑振荡现象.从微分电导的二维灰度轮廓图,清楚地观察到了库仑阻塞区,说明由于栅压导致在硅量子线中形成了库仑岛. 关键词： 库仑振荡 单电子效应 硅量子线     

C60团簇与等离子体相互作用的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法研究了C60团簇与稠密等离子体的相互作用。在线性化的伏拉索夫-泊松理论框架下,借助于经典的等离子体介电函数,推导了团簇的阻止本领的一般表达式。用数值方法求解了团中离子的运动方程,研究了团簇的库仑爆炸过程,讨论了入射速度、等离子体密度和电子温度对阻止本领和库仑爆炸的影响。结果发现尾流效应降低了C60团簇离子的库仑爆炸速度,甚至压缩了团簇的结构,在高速、低密、高温的情况下库仑爆炸进行得更快。     

串型耦合双量子点之间库仑作用对其近藤共振的影响

从理论上研究了串型耦合双量子点之间库仑作用对其近藤共振的影响. 采用非平衡态格林函数和奴役玻色子平均场近似方法求解了系统的哈密顿量; 计算了系统电子的态密度、透射率、占居数和近藤温度随双量子点之间库仑作用能的变化, 同时也计算了电极处于极化时双量子点之间库仑作用能对系统电子态密度的影响. 结果表明,双量子点之间库仑作用能够极大地影响系统的基态物理性质. 同时还对相关的物理问题进行了讨论.     

用MCH方法研究库仑屏蔽势的高角动量能谱

以库仑屏蔽势为模型,用蒙特卡罗哈密顿方法对库仑屏蔽势束缚态进行研究,并把结果和传统的数值解一维薛定谔方程的方法相比较,在基态或激发态,都得出相一致的结果.     

磁场对量子阱中弱耦合束缚极化子性质的影响

采用线性组合算符及幺正变换方法研究了磁场对量子阱中弱耦合束缚极化子的性质的影响。导出了量子阱中束缚极化子的基态能量与振动频率、库仑束缚势、磁场和阱宽之间的变化关系。同时也讨论了振动频率与库仑束缚势、磁场之间的变化关系。通过数值计算结果表明:量子阱中束缚极化子的基态能量因振动频率、库仑束缚势、磁场和阱宽的不同而不同,它随振动频率和磁场的增加而增大,随库仑束缚势和阱宽的增大而减小。量子阱中束缚磁极化子的基态能量与振动频率无关,随库仑束缚势和阱宽的增大而减小,随磁场的增大而增大。     

Ta及Nanbu库仑碰撞模型数值对比研究

深入研究库仑碰撞,对两种库仑碰撞模型-Ta模型与Nanbu模型在理论上进行了对比分析,详细阐述了两种模型中散射角大小的区别.在已有的采用Ta模型的全三维粒子模拟/蒙特长罗(PIC/MCC)算法基础上,采用Nanbu模型对电子间库仑碰撞计算模块重新进行了算法设计.分别应用Ta模型、Nanbu模型和无库仑碰撞的全三维PIC/MCC算法对国外热门负氢离子源JAEA 10A中的电子能量沉积进行了模拟分析.模拟结果与实验结果的对比分析发现:1)库仑碰撞使电子能量分布更接近于麦克斯韦分布;2)相对于传统的Ta模型,Nanbu模型的散射角考虑了多体碰撞的累加效果从而具有更高的期望值,按其模拟得到的电子温度具有更高的精度.这些为国内外学者设计相关算法指明了方向.     

库仑作用对同位旋分馏过程的影响

利用同位旋相关的量子分子动力学模型研究了中能重离子碰撞中库仑作用对同位旋分馏过程的影响.研究结果表明,在所研究的能区,无论是丰(缺)中子碰撞系统或者轻(重)反应系统,库仑作用都使同位旋分馏过程减弱,而这种影响主要来自于库仑作用对质子的排斥作用,使更多的质子发射,从而降低了气相中子–质子比所导致     

库仑相互作用对相对论性电子束受激散射的影响

本文研究了库仑相互作用对相对论性电子束受激散射的影响,在单能电子束的情况下,得到了反射激光场的解析表达式,结果表明,表征库仑相互作用贡献的因子与电子密度平方成正比,如果电子密度比较高,而入射辐射强度比较低,则库仑力的贡献是重要的,它的影响是不能忽略的。 关键词：     

利用光子相关光谱研究蛋白分子相互作用

利用光子相关光谱技术研究了人血清白蛋白分子在不同蛋白浓度和pH值条件下的扩散系数。结果表明库仑力对蛋白质的扩散起主要作用,在等电位点下(pH=5.2)库仑力的影响消失,蛋白质的扩散系数最小;等电点测量出扩散系数随浓度的增加而线性减小,主要原因是蛋白质间的库仑排斥力变小,引力得到相对增强,测得人血清白蛋白的半径为3.44±0.01nm。     

串联组装双C60 的电子结构和输运特性

利用第一原理密度泛函理论计算组装C60形成能和电子结构,用半经典隧穿理论研究了串联C60的电子输运特性。结果显示：六边形对六边形双C60比边对边双C60稳定;库仑阻塞与系统的结构密切相关,并且只有阴极结比阳极结窄时,才会出现库仑阻塞;低温时出现非常明显库仑台阶,温度较高时其被热效应抑制。     

串联组装双C60 的电子结构和输运特性

利用第一原理密度泛函理论计算组装C60形成能和电子结构,用半经典隧穿理论研究了串联C60的电子输运特性。结果显示：六边形对六边形双C60比边对边双C60稳定;库仑阻塞与系统的结构密切相关,并且只有阴极结比阳极结窄时,才会出现库仑阻塞;低温时出现非常明显库仑台阶,温度较高时其被热效应抑制。     

库仑玻恩近似下电子与氦离子非弹性散射结构因子的计算与分析

在库仑玻恩近似框架下 ,利用库仑势带有数学参量积分的球谐表达式的形式 ,将散射振幅的跃迁矩阵分解为彼此独立的两部分 :入射扭曲因子和靶结构因子 ,以电子与类氢离子—氦离子在库仑玻恩近似下 1s - 2s激发和 1s - 2 p激发的非弹性散射为例 ,导出了靶结构因子的解析发达式 ,并分析了它对微分散射截面的贡献。     

s＋d混合波对称性下计入库仑作用和Van Hove奇异性的超导转变…

本文在ｓ＋ｄ混合波对称性下研究了Ｖａｎ Ｈｏｖｅ奇异性、准粒子配对相互作用各向异性并再计入库仑排斥势对超导转变温度（Ｔｃ）和同位素效应的联合效应。结果表明，Ｖａｎ Ｈｏｖｅ奇异性和各向异性都能显著地增高Ｔｃ，库仑作用则降低Ｔｃ。库仑作用和Ｖａｎ Ｈｏｖｅ奇异性都能减小同位素效应指数（α），各向异性和ｄ波成分则增大α。计入库仑作用后α就随ＣｕＯ２面内各向异性参量增大而增大。由此可以推测，如果实验上肯