气流与化学激光的增益饱和

本文提出气流与化学激光的增益饱和理论,理论对特征时间比τ/τ_c的所有可能的数值范围均适用,这里τ指流动特征时间(即气流通过激光作用区所需要之时间),τ_c指碰撞弛豫特征时间。阐明并分析了对流和反转数密度“源流”的饱和效应,得到了增益系数之普遍关系式以及一些新的增益饱和规律。本理论在τ/τ_c《1条件下的结果与近来超声速扩散HF化学激光增益饱和的试验结果相符合。气体介质无宏观运动时的熟知增益饱和理论是本理论在τ/τ_c→∞条件下的特例;气流激光的已有增益饱和理论则是本理论在τ/τ_c》1条件下的特例。     

软X射线区粒子数反转的间接证据

10¹¹W(100ps脉宽)钕玻璃大功率激光聚焦轰击带铜冷阱的镁靶,观察到镁的类氦离子在主量子数n=4,3之间粒子数反转的间接证据,对应的波长为154.6,在激光等离子体为冕模型的条件下,不计辐射自吸收时N₄=2.8N₃,计入自吸收后,N₄=2.2N₃,△N=2.7×10¹³/cm³,g=0.26cm^-1。     

分子束研究GaAs和InP与氯的激光化学反应动态学

本文采用CW超声分子束和时间分辨质谱技术,研究了在紫外和可见(355nm和560nm)脉冲激光辐照下GaAs(100)和InP(100)表面与氯的激光化学反应动态学。由质谱和飞行时间谱测得反应的主要产物为GaCl_x和InCl_x(x=1,2),研究了激光波长和能量密度对产物飞行时间谱的影响,首次发现提高入射Cl₂分子的平动能对上述激光诱导气-固相反应有明显的增强作用。     

脉冲532nm激光导致的HoP5O14非晶紫外上转换发光的分析

本文报道了532nm 脉冲激光导致的 HoP₅O₁₄非晶的紫外上转换发光现象.从实验和理论上对上转换发光现象、机理和通道进行了测量、分析和计算,表明单离子的步进双光子吸收和离子间能量传递共同参与而感生了其上转换发光.     

Cs-Sr系统中激光感生非弹性碰撞过程的数值研究

利用已建立的四能级理论模型对提出的Cs Sr中的两个激光感生碰撞过程进行了数值计算 ,得到了碰撞跃迁几率随碰撞参数的变化关系及碰撞截面随转换激光失谐量的变化关系 ,并与三能级近似理论模型的计算结果进行了比较 .通过比较四能级理论与三能级近似理论模型的计算结果 ,进一步证实了理论的分析 :当 |ω_{2 1}|值与 |ω₄₃ |相近时 ,三能级理论的计算结果将存在着很大的误差 ,而四能级理论模型则适合于计算各种条件下的激光感生碰撞过程 .     

气体高次谐波的二维半经典理论

描述了原子在激光场作用下电子的运动行为,采用三维静电隧道电离率表达式在高次谐波的半经典理论的基础上解析地给出了二维半经典模型,并利用此模型对高次谐波的许多特点进行了解释（其中包括对电子在激光场中得到的最大能量3.17 U_p的解析推导）.最后解释了在超短脉冲作用下产生的高次谐波阶数很快增高以及最高次谐波谱的反常振荡等实验现象.     

激光烧蚀La-Ca-Mn-O反应产物的角分辨和时间分辨质谱研究

研究了 5 32nm脉冲激光烧蚀La₂-O₃-CaO-MnO₂ 混合氧化物的反应 .在较高的激光能量密度下 ,烧蚀反应生成了高平动能的La ,Ca和Mn的离子、原子以及多种不同价态的金属氧化物 .由时间分辨质谱测得的飞行时间谱可用带质心速度的Maxwell-Boltzmann分布拟合 ,并由此得出Mn⁺离子的最可几平动能为 6 34eV ,Mn原子的最可几平动能为 0 .43eV .对烧蚀产物的角分布测定表明 ,Mn⁺离子的角分布可用cosⁿθ描述 ,而Mn原子的角分布遵循acosθ + ( 1 -a)cosⁿθ公式 .同时 ,对La-Ca-Mn-O的激光烧蚀反应机理进行了讨论 .     

飞秒激光与固体靶相互作用过程中真空加热机制

着重研究了飞秒激光在无预脉冲时与固体靶的相互作用过程. 实验和粒子模拟(PIC)研究表明, 在此条件下, 激光脉冲对等离子体的真空加热和逆轫致吸收是激光能量被吸收的主要机制. 实验中发现电子和X射线能谱均具有双温结构. 较低的电子温度可以归因于激光场对电子的驱动; 较高的电子温度则是由于激光诱导的电场对电子的加速造成的. 对PIC模拟获得的反射激光脉冲的频谱研究显示, 等离子体的密度标长很大程度上决定了激光吸收和电子加速的机制.     

南极中山站对1998年4~5月太阳活动事件的多手段地面观测

给出1998年5月1~7日南极中山站日地物理多种仪器的系统观测结果, 并与卫星观测数据相结合, 讨论了极区电离层对1998年4~5月太阳活动事件的响应. 在磁暴的起始阶段, 极区电离层F₂层的高度急剧增加, 地磁场H分量开始负向偏移, 地磁Pc₃脉动的强度开始明显增强. 电离层扰动对轰击到磁层顶的太阳风变化有1 h量级的时延, 在5月2日0639UT左右有一个高达2.9 dB的宇宙噪声的吸收峰, 这可能与磁层亚暴在晨侧所加速的能量粒子大量注入有关. 在整个磁暴期间, 高纬电离层处于剧烈扰动状态, 表现为经常发生地磁场急剧起伏; 不时出现宇宙噪声吸收事件和强烈的ULF波; 电离层吸收很强, 以致于数字测高仪在多数时间收不到回波, 但从有限的回波数据中仍能推断出F₂层电子密度大为降低, F₂层的峰值高度上下起伏高达200 km. 还讨论了日地事件的时序因果关系.     

群的F-次正规与F-次反正规链

给定一个子群闭的饱和群系F ,定义群类Fpc　 ,使得G ∈F_pc 当且仅当对于每个子群X ≤G ,存在G的一个F 次正规子群S ,X≤S并且X在S中F 次反正规 .借助F投射子和F覆盖子群 ,给出了F_pc群的特征 .     

纳米硅光学特性的研究 *

结合微区Raman谱 ,研究了镶嵌在SiO₂ 基质中纳米硅的吸收谱和光致发光谱 .观测到了吸收边随纳米硅尺寸的减小而蓝移的现象 .并发现在1.9～3.0 eV的能量范围内 ,纳米硅的吸收系数与能量的关系为一指数关系 ,这可能是间接带隙的特征 .在0.95～1.6eV之间存在次带吸收 ,这归因于包括非晶相在内的纳米硅表面态和缺陷态 .通过发光谱与吸收谱的比较 ,认为声子可能参与了发光过程 .     

La0.5Sr0.5CoO3薄膜的外延生长及其电性能的研究 *

系统研究了在LaAlO₃ ,SrTiO₃ 和MgO衬底上、在不同的温度条件下利用脉冲激光法制备的La_0.5Sr_0.5CoO₃薄膜的外延生长和电输运特性 ,测定了薄膜的电阻 温度关系 .研究表明薄膜的电输运性质对其外延结构具有密切的依赖性 ,外延生长的薄膜具有低的电阻率和金属性导电特征 ;在LaAlO3 衬底上在700℃左右外延生长的薄膜具有最佳的性能 ;探讨了这一薄膜的外延生长与其电输运性能的关系及其机理 .     

自由电子激光诱导Hg1-xCdxTe中双光子光电导

应用北京自由电子激光（BFEL）对典型的红外光电子材料Hg_1-xCd_xTe进行了非线性光电导特性研究. 利用自由电子激光的高光子密度特性,采用光电导实验构型研究了Hg_1-xCd_xTe材料中双光子吸收诱导光电导特性,观测到了随激发光强度增大而出现的饱和效应,并比较了不同偏压下双光子光电导的特性.     

飞秒放大系统中振荡级自启动的动力学过程研究

利用低损耗宽带半导体可饱和吸收镜(SESAM),实现了飞秒太瓦(10¹²W)激光放大系统的自启动及其稳定运转.研究了SESAM锁模自启动动力学过程及其由温度效应引起的波长位移现象.由放大系统输出脉冲宽度为37.5 fs,峰值功率1.6 TW,信号与ASE的功率比达10^7.     

单光子探测用于光子统计测量的研究

实验研究了通过记录每一个光子事件直接测量微弱脉冲激光(平均光子数 ≈0.1, 脉冲持续时间10 ns)的Mandel 参数. 在基于Hanbury-Brown-Twiss探测结构, 取样时间内每个单光子计数器最多探测到一个光子的情况下, 测量发现低于阈值电流工作的二极管激光呈Super-Poisson统计分布. 另外验证了工作于远高于阈值电流的二极管激光(强度噪声主要为散粒噪声)的Poisson分布相干态的Mandel 参数 Q_C约为- /2. 在测量误差内, 实验结果与理论分析一致.     

在MOS结构Si-SiO2界面上的一个主界面缺陷

本文用DLTS测量了P型硅MOS结构Si-SiO₂界面的缺陷,发现了一个主界面缺陷H_it(0.503),其特点是:在测量温度范围内,它的平均空穴离化吉布斯自由能ΔG_P≥0.503eV;当栅压使Si-SiO₂界面处Fermi能级与硅价带顶的距离明显小于ΔG_P时,它仍然具有很高的DLTS峰;随着半导体表面电位势的缩小,它的空穴表现激活能明显增大;它对空穴的俘获过程造成合脉冲宽度的多指数电容瞬态,难于用有限宽度的脉冲电压引进的空穴对其作饱和填充。上述实验结果表明:热氧化生长形成的Si-SiO₂系统的能带是从共价键硅的能带连续过渡到SiO₂的能带;H_it(0.503)分布在其中的过渡区中,它的能级与价带的距离随着离开硅表面越远而越大。     

RTiFe11金属间化合物的结构与磁性

本文研究了RTiFe₁₁的晶体结构和内禀磁性(R=Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho,Er和Y),并分析了RTiFe₁₁的磁结构与各种磁性离子间的交换作用。发现R为重稀土时,R—Fe交换作用与(g_J —1)²J(J+1)成比例,在R为轻稀土时,要考虑5d-4f电子交换作用因稀土离子而异所带来的修正。分析了在RTiFe₁₁中Fe—Fe交换作用与原子间距的依赖关系,并给出了提高居里温度的实验结果。利用合金的能带模型分析了Fe原子的饱和磁矩,并通过适宜的原子代换研究了提高饱和磁矩的途径。RTiFe₁₁呈现多样性的磁晶各异性性质。利用实验方法测定了Fe次晶格的易磁化方向与磁晶各向异性常数随温度的变化。根据晶场理论,按照点电荷模型计算了稀土离子的磁晶各向异性及其随温度的变化,解释了所观测到的自旋再取向现象。     

飞行时间法研究激光诱导金属表面蚀刻反应动力学

本文研究了紫外(355um)、可见(560nm)和近红外(1064nm)脉冲激光辐照下Cl₂分子束与 Al,Cu和Ti金属表面蚀刻反应动力学.由四极质谱测得的不同反应产物离子的飞行时间谱,满意地采用三种不同形式的Maxwell分布进行了拟合,并得出上述各反应的产物质量分布和速度分布.同时还研究了不同波长的激光对金属表面蚀刻反应的影响。     

金属基底上离子束辅助法生长高温超导薄膜

用离子束辅助的脉冲激光法,在多晶的金属基底上制备出了较高质量的具有双轴取向的钇稳定氧化锆(YSZ)缓冲层,缓冲层的平面内取向的最小半高宽为19°,垂直于膜面的取向的最小半高宽为4.5°.在其上外延生长的YBCO高温超导膜的临界电流J_c为2.1×10⁵A/cm²,临界转变温度T_c为90K.在优化沉积参数时发现了一些未曾报道的新现象,并分析了其原因.     

会聚圆偏振强激光作用下的原子行为

文中考虑了在会聚的圆偏振强激光作用下的原子行为,结果表明,圆偏振强激光下的原子势,在r≤R₀时为一由R₀∝I^1/2ω^-2决定的均匀势场,而在r≥R₀时仍表现为Coulomb势.在此基础上,求解了原子能级移位和波函数的空间分布问题.可以看出,原子束缚能级随激光强度的加大而变浅和分裂,波函数的空间分布也随之剧烈扩大.文中还讨论了一些相关的物理问题.