垂直振动激励下颗粒材料有效质量和耗散功率的研究

研究了垂直振动激发下钨颗粒的动态有效质量(ω) 和耗散功率p(ω)随频率ω 的依赖关系. 实验发现, 在给定的振动幅度下, 自由表面样品有效质量的实数部分M₁ (ω) 、虚数部分M₂ (ω) 以及耗散功率p(ω)随频率的变化曲线均出现一个尖锐的共振峰. 随着在颗粒上表面施加压强的增大, M₁ (ω), M₂ (ω) 和耗散功率p(ω)曲线的峰值频率向高频移动, 且峰值高度也相应增大. 进一步研究发现, 有效质量实数部分的共振频率f_g 随表面压强P的变化满足分段幂律规律, 当P较小时, 幂指数为0.3, 当P较大时, 幂指数减小为1/6. 颗粒系统的品质因子的倒数1/Q随压强P的变化满足指数衰减规律.     

非球形颗粒布朗运动的涨落-格子Boltzmann数值研究

采用涨落-格子Boltzmann方法对非球形颗粒(二维)的布朗运动进行直接数值模拟.数值结果包括椭圆形、矩形颗粒的速度均方值及速度自相关函数等.研究发现,对于非球形颗粒,其方向性并没有影响能量均分原理的适用性,每个自由度的能量由其速度或角速度的均方值确定,而且计算的颗粒平动温度和转动温度一致.此外,颗粒的速度自相关函数在相对长的时间内以~ct^-1的规律衰减,其系数c与颗粒的形状无关.     

具有质量及频率涨落的欠阻尼线性谐振子的随机共振

以往的研究大多考虑线性谐振子模型受频率涨落噪声的影响, 而当布朗粒子处于具有吸附能力的复杂环境时, 粒子质量也存在随机涨落. 因此, 本文研究具有质量及频率涨落两项噪声的二阶欠阻尼线性谐振子模型的随机共振现象. 利用Shapiro-Loginov公式和Laplace变换, 推导了系统响应一阶稳态矩及稳态响应振幅的解析表达式. 并根据稳态响应振幅的解析表达式, 建立了稳态响应振幅关于质量涨落噪声及频率涨落噪声各自的噪声强度能够诱导随机共振现象产生的充分必要条件. 仿真实验表明, 当系统参数满足本文所给出的充分必要条件要求时, 系统稳态响应振幅关于噪声强度的变化曲线具有明显的共振峰, 即此选定参数组合能够诱导系统产生随机共振现象.     

具有涨落质量的线性谐振子的共振行为

Brown运动中,环境分子的吸附能力使Brown粒子的质量存在涨落. 本文将这一质量涨落建模为对称双态噪声, 以考察其对系统共振行为的影响. 首先,利用Shapiro-Loginov公式和Laplace变换推导系统稳态响应振幅的解析表达式, 并根据相应数值结果, 研究系统的共振行为; 然后, 通过仿真实验对理论与实际的符合情况进行对比分析, 验证理论结果的可靠性及其对实际应用的指导意义. 理论结果和仿真实验均表明: 1) 系统稳态响应为频率与外部驱动相同的简谐振动; 2) 稳态响应振幅随外部驱动频率、振子质量、噪声强度及相关率的变化分别相应出现真实共振、参数诱导共振、随机共振现象; 3) 质量涨落噪声导致系统共振形式出现多样化现象, 包括单峰共振、单峰单谷共振、双峰共振等. 关键词： 质量涨落噪声 随机共振 双峰共振     

分数阶质量涨落谐振子的共振行为

针对黏性介质引起的Brown粒子质量存在随机涨落以及阻尼力对历史速度具有记忆性等问题, 本文首次提出分数阶质量涨落谐振子模型, 以考察黏性介质中Brown粒子的动力学特性. 首先, 将Shapiro-Loginov 公式分数阶化, 使之适用于对含指数关联随机系数的分数阶随机微分方程的求解. 然后, 利用随机平均法和分数阶Shapiro-Loginov公式推导系统稳态响应振幅的解析表达式, 并据此研究系统的共振行为; 最后, 通过仿真实验验证理论结果的可靠性. 研究表明: 1)质量涨落噪声可诱导系统产生随机共振行为; 2)记忆性阻尼力可诱导系统产生参数诱导共振行为; 3)不同参数条件下, 系统表现出单峰共振、双峰共振等多样化的共振形式. 关键词： 黏性介质 质量涨落 阻尼记忆性 分数阶谐振子     

低温下介观电路的量子涨落

从有源RLC回路的运动方程出发,用涨落一耗散定理,研究了回路的能量涨落,电荷及电流涨落,发现低温下这些涨落是属量子力学效应,并给出了电荷、电流的测不准关系;而在温度升高时,涨落是经典的热力学涨落,量子力学效应被淹没. 关键词：     

中能重离子碰撞中的涨落和中间质量碎片发射的机制

在ＱＭＤ模型的基础上，系统研究了４０Ｃａ＋４０Ｃａ中心碰撞系统的中间质量碎片随能量和时间的演化以及它们的动力学起源．集中讨论了反应机制的跃迁，动力学过程中密度涨落和平均中间质量碎片的关系以及碎裂的时间尺度．发现中间质量碎片随能量的上升和下降伴随着涨落的上升和下降．并预言对所研究的反应，当入射能量为６５ＭｅＶ／ｕ时，彻底解体可能发生．碎裂的时间尺度大约为１４０ｆｍ／ｃ，且随能量的增大，此时间尺度不再减小，达到饱和．     

中能重离子碰撞中的涨落和中间质量碎片发射的机制

在QMD模型的基础上,系统研究了⁴⁰Ca+⁴⁰Ca中心碰撞系统的中间质量碎片随能量和时间的演化以及它们的动力学起源.集中讨论了反应机制的跃迁,动力学过程中密度涨落和平均中间质量碎片的关系以及碎裂的时间尺度.发现中间质量碎片随能量的上升和下降伴随着涨落的上升和下降.并预言对所研究的反应,当入射能量为65MeV/u时,彻底解体可能发生.碎裂的时间尺度大约为140fm/c,且随能量的增大,此时间尺度不再减小,达到饱和.     

黑洞背景下费米物质能量密度涨落的计算

应用泛函积分方法推导了量子Thirring模型中的传播子和有效势,计算了二维点物质黑洞和dilaton黑洞模型中费米物质的能量密度涨落,在相同的物理条件下,发现dilaton黑洞外费米物质的能量密度涨较大.     

单壁碳纳米管中电子的有效质量

解析研究了单壁碳纳米管中电子的有效质量，以及导带底的电子有效质量与其管径和螺旋度的关系.结果表明，单壁碳纳米管的几何结构对其电子有效质量有重要的影响.特别是锯齿形窄隙半导体管，发现其导带底的电子有效质量与管径的平方成反比. 关键词： 单壁碳纳米管 电子有效质量     

用最小二乘法测弹簧的有效质量

在气垫层轨上组装一简谐振动系统，利用最小二乘法测出弹簧的有效质量，并与理论值进行比较。     

有效质量差异和电场对GaN/AlxGa1-xN球形量子点电子结构的影响

用平面波展开法对GaN/Al_xGa_1-xN球形量子点中类氢杂质态能级随量子点半径、Al组分以及结合能随Al组分的变化规律进行了详细讨论.计算了量子点内外有效质量差异对杂质态能级和结合能的修正,结果表明对于Al组分较高的GaN/Al_xGa_1-xN球形量子点,电子有效质量差异对杂质能级和结合能的修正不能忽略.考虑电子有效质量差异后,进一步具体计算了杂质结合能随量子点半 关键词： 球形量子点 平面波展开法 有效质量     

Hole effective mass in strained Si (111)

The directional, averaged, and density-of-states effective masses of holes have been calculated for strained Si/(111)Si1-xGex. The results for the directional effective mass show that the effect of strain makes the constant energy surface of heavy holes more obvious warping than that in relaxed Si. The [111] and [110] directional effective masses of heavy holes decrease significantly under strain. It is found that the averaged effective mass of heavy holes decreases with increasing Ge fraction, while that o...     

应变Si电子电导有效质量模型

采用K·P微扰法建立了应变Si导带能谷由纵、横向有效质量表征的E-k关系,并在此基础上,研究分析了(001),(101),(111)晶面应变Si电子的电导有效质量与应力、能谷分裂能及晶向的关系.结果表明,弛豫Si_1-xGe_x材料(001)面生长的应变Si沿[100],[010]晶向的电子电导有效质量和弛豫Si_1-xGe_x材料(101)面生长的应变Si 关键词： 应变Si K·P法 电导有效质量     

The diamagnetic susceptibilities of donors in quantum wells with anisotropic effective mass

The diamagnetic susceptibility of a hydrogenic donor placed in Si, Ge and GaAs quantum wells with infinite confinement potential which have different effective mass anisotropy parameters (γ=_m⊥/_m∥$\gamma =m_{\perp }/m_{\parallel }$) has been investigated as a function of the well sizes. The binding energies of the donor have also been computed using a trial wave function with two parameters in the framework of the effective mass approximation. It has been observed that the diamagnetic susceptibility of the donor in the anisotropic materials converges rapidly to the bulk limit as the well size increases.     

极性晶体膜中束缚极化子的有效质量

采用线性组合算符法和变分法,讨论了极性晶体膜中电子与SO声子耦合强,与LO声子耦合弱的电子-声子相互作用系统的有效质量.得出了束缚极化子的有效质量随膜厚的变化规律.对KCl材料进行数值计算的结果表明,不同支声子与电子相互作用对有效质量的贡献并不相同,而且由于束缚势的存在,使有效质量增大.     

晶格热振动对准二维强耦合极化子有效质量的影响

采用Tokuda改变的线性组合算符法和改进的LLP变分法，研究了晶格热振动对无限势垒量子阱中电子与界面光学声子强耦合、与体纵光学声子弱耦合系统的影响，推导出作为阱宽和温度函数的极化子有效质量的表达式. 尤其得到了量子阱中极化子的振动频率及其随阱宽和温度变化的规律. 对KI/AgCl/KI量子阱进行了数值计算，结果表明，极化子的振动频率和有效质量随阱宽的增加而减小、随温度的升高而减小，但不同支声子与电子相互作用对极化子的振动频率和有效质量的贡献以及它们随阱宽和温度的变化情况大不相同. 关键词： 量子阱 强耦合极化子 振动频率 有效质量 温度依赖性     

Supersymmetry of time-dependent Schrödinger equations with effective mass

We establish the supersymmetry formalism for time-dependent Schrödinger equations with effective mass and show that the corresponding supersymmetric transformations are equivalent to effective mass Darboux transformations