H$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;$lt;sup$gt;+$lt;/sup$gt;在强激光场中的解离及其量子调控的理论研究

利用非波恩-奥本海默近似的三维含时量子波包法,理论研究了氢分子离子在强激光场中的解离动力学.通过分析H₂⁺在不同的初始振动态（ν=0–9）和激光场强度下的解离核动能谱,得到了H₂⁺的光解离机理及其随激光场的变化规律.研究结果表明：当激光场的强度I₁=5.0×10¹³ W/cm²时,分子的解离来源于高振动态ν=5–9,其解离机理主要是通过键软化、键硬化和阈下解离过程.当激光场的强度I₂=1.0×10¹⁴ W/cm² 时,H₂⁺在低振动态ν=3–4上的阈上解离起主导作用,而高振动态的键软化、键硬化和阈下解离所占的比重明显地下降了.研究结果为后续的量子调控的实验研究提供了科学的理论预测和指导. 关键词： 光解离 氢分子离子 含时波包法 核动能谱     

对称分子H2+在强短波激光场中高次谐波椭偏率性质的研究

通过数值计算,研究了强短波(400—600 nm)激光场中H₂⁺分子高次谐波辐射的椭偏率性质.研究表明,H₂⁺分子在不同激光强度、不同激光波长、不同核间距及不同取向角下高次谐波的椭偏率性质是不同的;特别是在两中心干涉区,激发态在高次谐波产生中起着重要作用,但在不同取向角下,激发态对谐波椭偏率的影响不同;分析表明,这些不同的影响源于沿平行和垂直于激光偏振方向辐射的高次谐波的相对产量,以及激发态对平行和垂直谐波产量的影响;此外,椭偏率的测量检验了强场近似和平面波近似在强短波激光场中是成立的,并对强短波激光场中分子动力学做了更充分的研究.     

H2+在阿秒以及双色飞秒激光脉冲中解离时电子位置的相干控制

通过求解含时薛定谔方程, 提出了利用三束激光脉冲控制H₂⁺解离以及解离过程中电子位置的方案. 第一束阿秒激光脉冲将H₂⁺从1sσ_g激发至2pσ_u, 在H₂⁺的解离过程中, 引入两束波长分别为800 nm 与400 nm 的飞秒激光脉冲控制电子在分子内部的运动. 通过改变两束激光脉冲的绝对相位, H₂⁺解离后电子的位置可以得到有效控制(最大有86%的概率使得电子附着在某一个原子核上). 现有的激光技术条件可以在实验上实现这一理论方案. 关键词： 相干控制 电子位置 不对称性参数 2⁺')" href="#">H₂⁺     

H1+,H2+,H3+和He,Ne,Ar碰撞过程中的巴耳末系Hα,Hβ,Hγ发射

实验利用TN-1710光学多道分析系统(OMA),对H₁⁺,H₂⁺,H₃⁺和He,Ne,Ar碰撞过程中产生的巴耳末系H_α,H_β,H_γ发射进行了测量,入射离子H₁⁺,H₂⁺,H₃⁺的 关键词：     

潘宁源放电的全三维电磁粒子模拟/蒙特卡罗碰撞数值算法研究

深入研究潘宁放电的物理机制, 研制了全三维高品质算法粒子模拟软件(PIC), 设计并添加了相应物理情景的蒙特卡罗碰撞模块(MCC), 并对电子、氢分子离子(H₂⁺)、氢正离子(H⁺)、氢三正离子(H₃⁺)同时进行了跟踪, 成功研制了全三维电磁PIC/MCC数值算法. 结合国内研究较热的潘宁放电模型, 对该算法进行模拟验证. 模拟结果显示: 采用有效的滤波算法能抑制电磁数值噪声, 电子能量呈麦克斯韦分布, 由于电子的径向漂移和加速导致离子源顶端H₂⁺产量较大. 关键词： 潘宁离子源 高品质算法 粒子模拟/蒙特卡罗     

线偏振激光场中分子高次谐波椭偏率的调控

高次谐波椭偏率的调控为人们研究磁性材料和手性介质中的超快动力学过程提供了有效途径.本文理论研究了线偏振激光脉冲驱动下,H₂~+和H₃²⁺分子高次谐波的偏振特性及阿秒脉冲产生.结果表明当取向角为0~o时,H₂~+分子谐波的椭偏率几乎为0,而H₃²⁺分子谐波具有较大椭偏率,这是由于分子轨道对称性决定的.通过改变取向角的大小,可以调控高次谐波强度以及谐波椭偏率大小,为产生椭偏XUV脉冲提供了手段.同时,发现椭偏率较大的谐波阶次对应的谐波强度较小,分析表明分子的双中心干涉效应对椭偏率有很大的影响.对于H₂~+和H₃²⁺分子,分别合成了椭偏率为0.75和0.55的椭圆偏振阿秒脉冲.这种大椭偏XUV脉冲的产生为高次谐波在材料与生物科学领域提供了重要应用.     

圆筒内氢等离子体非定常化学反应羽流场DSMC分析

利用直接模拟Monte Carlo方法研究圆筒侧壁注入氢等离子体羽流场在8×10^-6s内的非定常流动特性.根据Bird的化学反应模型考虑离解-复合反应模型和电荷转移反应模型.在流场中注入H₂、H、金属原子X、H₂⁺和H⁺五种组分,研究离解-复合反应对流场中粒子分布和密度的影响,结果表明离解-复合反应使H₂数密度降低,H数密度增加,说明在流场中H₂的离解反应速率大于H的复合反应速率.加入电荷转移反应后H₂⁺数密度降低,H⁺数密度增加,对其他组分数密度没有显著影响.     

H2D+与固体的相互作用及H2D+的结构测量

报道了分子离子H₂D⁺与超薄固体膜相互作用的实验研究.阐述了H₂D⁺对天体物理等领域的重要性,简述了近几年针对H₂D⁺的研究,分析了在实验室条件下H₂D⁺的形成机理,给出了其与固体膜相互作用产生库仑爆炸的能谱.进行了辅助实验,使D₂⁺与相同固体膜发生作用,并利用这个结果和其他分析与处理方法,将H₂D⁺的D⁺能谱中D₂⁺计数部分做了去除.实验再次证实了分子离子与固体相互作用时尾流效应的存在,采用三体尾流效应对比的方法最终确定了H₂D⁺结构形状和键长.对H₂D⁺库仑爆炸后的较重离子尾流谱形状的反常现象做了讨论和分析.     

Mg原子修饰的封闭型六硼烷B6H62-储氢性质的研究

利用密度泛函理论的方法研究了Mg原子修饰的封闭型六 硼烷B₆H₆^2-吸附氢的性能. Mg可以稳定地结合在B₆H₆^2-上, 它可以吸附六个氢分子. 电荷转移所导致的Mg周围电场的增强和体系更大的偶极矩使 得MgB₆H₆^2-比MgB₆H₆具有更好的储氢性能, 储氢密度达到11.1 wt%, 氢分子的平均结合能在0.23 eV/H₂至0.34 eV/H₂之间. 结果表明可以通过控制金属-有机物体系的电荷态来增强电场, 进而改善其储氢性能. 关键词： 6H₆^2-团簇')" href="#">MgB₆H₆^2-团簇 密度泛函理论(DFT) 储氢性能 电荷态     

CLi+5超碱团簇的结构及储氢性能的理论研究

利用密度泛函理论( B3LYP) 方法，在 6 - 311 + + G ( d,p) 基组水平上，对超碱团簇 CLi₅及其阳离子体系 CLi₅⁺的几何结构和稳定性等物理化学性质进行理论计算，并进一步研究它们的储氢性能． 分析可知，CLi₅⁺超碱离子团簇结构相比中性 CLi₅团簇结构动力学稳定性要高，表面吸氢能力更强． 氢分子在 CLi₅⁺表面能以介于物理吸附与化学吸附之间的形式吸附，每个 Li 原子最多可以有效吸附三个 H₂，平均吸附能处于 1. 065 ～ 2. 732 k Cal/mol 范围内，储氢质量分数可达 39. 30 wt % ，表明 CLi₅⁺超碱离子团簇可以作为一种理想的储氢材料．     

激光场中一维和三维氢分子离子模型经典动力学行为的比较

应用经典轨迹方法,采用辛算法数值求解激光场中的一维和三维氢分子离子(H2 )的Hamilton正则方程,得到氢分子离子在激光场作用下的经典轨迹,并比较分析氢分子离子一维模型与三维模型的存活、解离、电离和库仑爆炸等动力学行为,以及电子的运动情况的相似之处.数值结果表明,采用一维模型能近似定性反映氢分子离子的动力学行为,并且简便可行.     

Lepton-number-violating decays of singly-charged Higgs bosons in the type-(Ⅰ+Ⅱ) seesaw model

The lepton-number-violating decays of singly-charged Higgs bosons H± are investigated in the minimal type-(Ⅰ+Ⅱ) seesaw model with one SU(2)L Higgs triplet Δ and one heavy Majorana neutrino N1 at the TeV scale.We find that the branching ratios B(H+ → lα+ ν)(for α = e,μ,τ) depend not only on the mass and mixing parameters of three light neutrinos νi(for i=1,2,3) but also on those of N1.Assuming that the mass of N1 lies in the range of 200 GeV to 1 TeV,we figure out the generous interference bands for the contributions of νi and N1 to B(H+ →lα+ ν).We illustrate some salient features of such interference effects by considering three typical mass patterns of νi,and show that the relevant Majorana CP-violating phases can affect the magnitudes of B(H+ →l+αν) in this parameter region.     

用类B原子波函数对H7^2＋团簇的正八面体中心结构与能量的研究

在单中心球模型近似下,选用类B原子解析波函数,用变分法计算了H27 团簇正八面体中心结构与能量.结果表明当中心氢原子核到顶角氢原子核之间的距离R=2.83a0时,体系能量有一极小值E=-3.918h0(a0=0.529177×10-10m,h0=27.2 eV).这表明H72 团簇的正八面体中心结构是稳定的结构,H27 团簇是可能存在的.     

Large scale silver nanowires network fabricated by MeV hydrogen(H~+) ion beam irradiation

A random two-dimensional large scale nano-network of silver nanowires(Ag-NWs) is fabricated by MeV hydrogen(H~+) ion beam irradiation. Ag-NWs are irradiated under H~+ion beam at different ion fluences at room temperature. The Ag-NW network is fabricated by H~+ion beam-induced welding of Ag-NWs at intersecting positions. H~+ion beam induced welding is confirmed by transmission electron microscopy(TEM) and scanning electron microscopy(SEM). Moreover, the structure of Ag NWs remains stable under H~+ion beam, and networks are optically transparent. Morphology also remains stable under H~+ion beam irradiation. No slicings or cuttings of Ag-NWs are observed under MeV H~+ion beam irradiation.The results exhibit that the formation of Ag-NW network proceeds through three steps: ion beam induced thermal spikes lead to the local heating of Ag-NWs, the formation of simple junctions on small scale, and the formation of a large scale network. This observation is useful for using Ag-NWs based devices in upper space where protons are abandoned in an energy range from MeV to GeV. This high-quality Ag-NW network can also be used as a transparent electrode for optoelectronics devices.     

Double Ionization Dynamics of Molecular Hydrogen in Ultrashort Intense Laser Fields

We experimentally investigate the double ionization of molecular hydrogen subjected to ultrashort intense laser pulses.The total kinetic energy release of the two coincident H~+ ions,which provides a diagnosis of different processes to double ionization of H_2,is measured for two different pulse durations,i.e.,25 and 5fs,and various laser intensities.It is found that,for the long pulse duration(i.e.,25 fs),the double ionization occurs mainly via two processes,i.e.,the charge resonance enhanced ionization and recollision-induced double ionization.Moreover,the contributions from these two processes can be significantly modulated by changing the laser intensity.In contrast,for a few-cycle pulse of 5fs,only the recollsion-induced double ionization survives,and in particular,this process could be solely induced by the first-return recollision at appropriate laser intensities,providing an efficient way to probe the sub-laser-cycle molecular dynamics.     

激光冷却SH~–阴离子的理论研究

本文采用多组态相互作用及Davidson修正方法和全电子基组计算了SH~-阴离子的X~1∑~+,a~3∏和A~1∏态的势能曲线、电偶极矩和跃迁偶极矩.计算的光谱常数与实验值及已有的理论值符合得很好.在计算中考虑了自旋-轨道耦合效应.计算得到a~3∏_1(v'=0)?X~1∑_(0+)~+(v"=0)和A~1∏_1(v'=0)?X~1Σ_(0+)~+(v"=0)跃迁具有高对角分布的弗兰克-康登因子,分别为0.9990和0.9999;计算得到a~3∏_1和A~1∏_1态的自发辐射寿命分别为1.472和0.188 ms.A~1∏_1?X~1∑_(0+)~+跃迁存在中间态a~3∏_(0+)和a~3∏_1,但中间态对激光冷却SH~-阴离子的影响可以忽略.分别利用a~3∏_1(v'=0)? X~1∑_(0+)~+(v"=0)和A~1∏_1(v'=0)? X~1∑_(0+)~+(v"=0)跃迁构建了准闭合的能级系统,冷却所需的激光波长分别为492.27和478.57 nm.最后预测了激光冷却SH~-阴离子能达到的多普勒温度和反冲温度.这些结果为进一步实验提供了理论参数.     

Infrared-to-visible and infrared-to-violet upconversion fluorescence of rare earth doped LaF3 nanocrystals

This paper reports that hexagonal-phase LaF3：Yb0.20^3＋,Er0.02^3＋ and LaF3：Yb0.20^3＋, Tm0.02^3＋ nanocrystals （NCs） were synthesized via a hydrothermal method. The transmission electron microscopy, selected area electron diffraction, powder x-ray diffraction, and thermogravimetric analysis are used to characterize the NCs. Under 980 nm excitation, the Yb^3＋/Er^3＋ and Yb^3＋/Tm^3＋ codoped NCs colloidal solutions present bright green and blue upconversion fluorescence, respectively. These NCs show efficient infrared-to-violet and infrared-to-visible upconversion. The upconversion fluo- rescence mechanisms of LaF2：Yb0.20^3＋, Er0.02^3＋ and LaF3：Yb0.20^3＋,Tm0.02^3＋ NCs are investigated with a 980-nm diode laser as excitation source.     

Cr3+:Al2(WO4)3晶体的生长和光谱特性

采用顶部籽晶法从Na2WO4助熔剂体系生长出优质的Cr^3 ：Al2(WO4)3晶体,测定了吸收和荧光光谱,结果表明：Cr^3 离子在晶体中有两个宽且强的吸收带和一个微弱的吸收线,两宽带中心波长分别为422和595nm,还有两个较弱的吸收峰,其荧光峰值分别为684和663nm。其荧光宽带和一个较弱的荧光线峰并存,宽带范围为650～820nm,峰值波长为740nm,荧光线峰波长约为680nm,其强度较强。计算了晶场强度和Racah参数,其Dq／B=2．42,晶体属于中阶场介质。研究表明,Cr^3 ：Al2(WO4)3晶体具备可调谐激光晶体的基本光谱要求,且有良好的物化性能,可以实现宽频带可调谐激光输出。     

A new analysis of the ν2 fundamental band of H2O^＋＊

This paper reports that the absorption spectra of H2O^＋ have been measured by tunable mid-infrared diode laser spectroscopy in the spectral range of 1100-1380 cm^-1. The H2O＋ ions are generated in an AC glow discharge of the gaseous mixtures of H2O/He and detected with the velocity modulation technique. Forty new lines are assigned to the ν2 fundamental band of H2O^＋ （X^2B1）. The observed lines together with other data published previously are fitted to the standard effective Hamiltonian of an asymmetric top, yielding a set of improved rotational constants, spin-rotation constants and their quartic and sextic centrifugal distortion constants for the ν2=1 vibrational state of H2O＋.     

Zn,Cr∶LiNbO3单晶的坩埚下降法生长及其荧光光谱

通过选择合适的化学原料（Li2O∶48.6mol%, Nb2O5∶51.4mol%）、控制生长速度（<3 mm/h）及固液界面的温度梯度（20~40℃/cm）与温场，用坩埚下降法成功地生长出了Zn、Cr双掺杂初始浓度分别为3 mol%、0.1 mol%,以及6 mol%、0.1 mol%的大尺寸铌酸锂晶体.生长的晶体无宏观缺陷,在He-Ne激光的照射下，无散射中心.测定了晶体的宽带荧光光谱（700~1200nm）及R带（710~740nm）的精细变温光谱.这些R带的光谱线由Cr离子所取代的Li(Cr3+Li)与Nb(Cr3+Nb)的发光中心以及声子辅助吸收所致.