激发态非线性吸收及其密度矩阵理论描述

提出了一个描述脉冲激光与十能级分子系统非共振相互作用的半经典密度矩阵理论模型,用以解释在ns和ps激光作用下的反饱和吸收效应,以及在强ps激光作用下自反饱和吸收向饱和吸收转变的现象,并且以C₆₀、金属酞菁和金属类卟啉溶液为样品,以波长为532nm的Nd:YAG脉冲激光作光源,实验演示了上述几种非线性吸收过程,证明了这个理论模型的正确性.     

强激光驱动的多阱系统动力学研究

构造一个多阱系统来模拟强激光照射下惯性约束的电离团簇的动力学行为,电子在强激光场的驱动下将在该多阱联合势场中运动.联合势场在激光场的作用下,其电离势垒很容易被降低,因而团簇的“雪崩电离”导致了增强的谐波辐射.多个吸引阱(离子所表现的)的作用使电子束缚能增加以及该系统有较高的极化率.强激光驱动的多阱系统能成为有效的相干短波长辐射源.     

一个避免奇点的振荡式反弹宇宙模型

对于K>0的经典Friedmann时空(有奇点),求其共形不变的能动张量的反常迹(相应于背景时空真空涨落的单圈项)和经典作用量Γ₀的量子修正项Γ₁,从而导出了一个半经典的Einstein场方程.选用合理的边界条件,解此方程,得到了一个能够避免奇点的、时间对称的振荡式反弹的宇宙解.     

45fs钛宝石强激光场中Ar与Ne气的高次谐波辐射的实验研究 *

以Ar气为工作介质 ,研究了激光强度、工作介质密度对高次谐波辐射的影响 .结果表明 ,足够高的激光强度和气体密度是获得更大强度更高次谐波的基本条件 .观察到可分辨的最高谐波次数为第81次(相应的波长为969nm) ,不可分辨的谐波辐射不低于第91次 (相应的波长为863nm) ,这是目前世界上从Ar气中观察到的最高级次(最短波长)的谐波辐射 .理论分析表明 ,更高次谐波是从Ar⁺产生的 .以Ne气为工作介质 ,通过观察Ne⁺的特征谱线 ,研究了气体电离产生的自由电子对高次谐波辐射的破坏作用 .目前 ,以Ne气为工作介质观察到的可分辨的最高次谐波为第107次(相应波长为7.33nm) .而观察到的不可分辨的谐波辐射不低于第131次谐波(相应波长短于5.99nm) .     

强场中电子的经典行为

研究了圆偏振强激光在等离子体中产生的自生磁场及注入电子在由激光场和自生磁场构成的混合场中的经典行为.圆偏振强激光在等离子体中传播时,因逆Faraday效应,方向平行于传播方向的准静态磁场被激发.推出相对论情况下的自生磁场方程,并以此研究了自生磁场的特性.当电子或电子束注入激光脉冲,则电子将受到激光场和自生磁场的作用,满足共振条件的电子能得到加速.得出电子能量方程并计算了能量随时间的变化,就一种特殊情况计算了电子在混合场中的动力学行     

回旋辐射的半经典量子理论

基于半经典量子理论讨论了强磁场中非相对论性热电子的回旋辐射过程,在四极近似下导出回旋共振吸收系数k_ν、回旋共振吸收截面σν及回旋共振微分散射截面的表达式.结果表明,强磁场中电子回旋共振吸收截面远大于自由电子的Thomson散射截面.     

对基频光与低强高频光形成的双色场的计算与分析

基频光及一弱的辅助高倍频光（9倍 、1３倍甚至120倍频光等）的双色场（该场高频光强度仅为基频光的1/100）作用于氦离子He⁺,发现高次谐波辐射的效率有了很大的提高,尤其是相应于入射高频光频率对应级次及邻近级次的谐波效率有极大提高. 加入不同的低强高频光对双色场高次谐波产生的影响进行计算及讨论,并对其物理机制进行初步阐释.     

铁磁Pr1-xSrxMnO3外延薄膜的输运性质与负磁电阻行为

利用脉冲激光淀积法生长了外延Pr_1-xSr_xMnO₃薄膜(其中x=0.1,0.2,0.3,和0.4).测量了薄膜样品在零场中与外加磁场下电阻率随温度的变化.对X≥0.2的样品在磁场下观察到负磁电阻效应.在logρ-l/T的坐标中,零磁场下的数据在很宽的温区显现很好的线性关系,具有热激活载流于输运特征.由实验数据线性拟合得到在样品成分0.1≤ X≤0.3范围的热激活能约为0.1eV.从对掺杂锰氧化物的电子结构分析出发,对这一材料的绝缘-金属相变,输运性质和负磁电阻行为进行了讨论.     

超强激光中原子电离的相对论半经典理论

提出了超强激光(>10¹⁹ W/cm²)中氢原子电离的相对论半经典理论.给出了基态氢原子电离几率的相对论性的解析表达式.同非相对论性的理论比较,这个相对论性的解析表达式清楚地展现了光场中磁场、非偶极近似和相对论的质能关系对电离过程的影响.同时,证明在一定的条件下这个电离几率的相对论性的解析表达式自动约化为非偶极近似非相对论性的解析表达式.简单说明了超强激光中氢原子电离的相对论理论的可能应用.     

激光等离子体的快离子发射谱

本文报道用宽频带与窄频带Nd玻璃激光辐照平面CD₂,Al.Ta靶,靶面功率密度0.3～2×10¹⁴W/cm².在与光轴成39°方向放置Faraday筒观察靶面快离子发射的时间波形.打CD₂靶的快离子发射谱中,有表现C,D离子运动的两个峰;而打Al靶仅有一个峰,打Ta靶信号较弱.我们用激光场加速电子、离子获得高的平动能,又通过电子-电子、电子-离子的碰撞使得部分平动能转化为热能,电子、离子均被加热获得高温的理论模型计算了离子的平动能、温度与由实验的离子峰值及宽度定出的平动能与温度基本相符.也定性阐明了电子、离子温度与激光频带宽度的关系.     

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.     

纳米晶软磁合金中的结构对技术磁性的影响——Ⅱ.磁弹耦合作用

对磁弹耦合在决定纳米晶软磁合金宏观磁性中的作用进行了探讨,高场磁化规律以及正电子湮没测量表明:对Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉合金,准位错偶极子造成的应力场对畴壁的钉扎效应是造成纳米晶软磁合金矫顽力的重要原因;结构缺陷造成的应力场与磁致伸缩的耦合作用对纳米晶软磁性能有重要的影响.在结构各向异性和磁弹耦合能共同作用下可解释纳米晶合金表现出最佳软磁性能.     

激光等离子体3ω0/2谐波的时间、空间分辨与密度轮廓分布

本文从实验上观察到3_^ω0/2谐波时间空间分辨结构,并以两平台密度轮廓。驻波场密度调制、等离子磁声孤立波及细丝形成与崩塌模型,对观察结果进行了分析与讨论。     

非线性延时微分系统中通向湍态的途径

本文采用奇异摄动方法分析了延时微分系统从准周期态向完全混沌态过渡时的动力学行为.结果表明,在混沌带的合并点存在着吸引子危机窗口.这些窗口的临界值和宽度都随该系统中不同的线性模式规律性地变化,从而导致在进入湍态(即完全混沌态)之前发生基频的谐波分岔,即ω₀→3ω₀→5ω₀→…→(2k_m+1)ω₀,并出现回滞行为。作者认为这种从准周期态到高次谐波分岔最后进入混沌的方式是延时微分系统中通向湍态的重要途径。     

1个量子的实标量场模型

讨论具有定域算子规范对称性的实标量场模型。定域的理论中需引入算子规范势B_μ。算子规范势B_μ的约束与微观因果性原理结合起来可完整地给出通常实标量场的正则量子化条件。因此,我们可直接构造1个量子的场论模型而无需对1个经典的场进行2次量子化。     

激光等离子体中的光电自生磁场和二次谐波的精细结构

本文导出了激光等离子体中高频基波场、高频二次谐波场和低频自生磁场相互作用的耦合方程,用逐级近似研究了s偏振光所引起的光电自生磁场、二次谐波及它们对基波场的影响。利用所得的理论结果,可以合理地解释最近实验中所观察到的电子密度的起伏和二次谐波的精细结构。     

激光晶体MgF2:Co2+的MS-Xα计算——Ⅱ.激光晶体的Xα研究

本文报道了具有D_2h格位对称性的过渡金属络离子(CoF₆)^4-的自旋非限制MS-X_α计算结果。给出了单电子本征值和本征函数。讨论了激光晶体MgF₂:Co²⁺的电子结构。用Slater过渡态方法计算了晶场分裂参数10D_q及电荷转移跃迁能量,结果与光谱及XPS实验值符合得很好,并且优于组态相互作用从头计算结果。由Case-Karplus电荷分配法得到了Co²⁺的自旋-轨道耦合常数λ。最后对两种调谐激光晶体MgF₂:Co²⁺和MgF₂:Ni²⁺的电子结构进行了比较。     

慢电子对氮、氧和氖原子散射的总截面的计算

本文用下列解析原子波函数 1s电子:φ₁(r)=N₁e^-μar, 2s电子:φ₂(r)=N₂[(μr)e^-μr-Ne^-μar], 2p电子:φ3(r)=N₃(μr)cosθe^-μr, φ₄(r)=N₄(μr)sinθe^iφ-μr, φ₅(r)=N₅(μr)sinθe^-iφ-μr,推导出入射电子与氮、氧和氖原子之间相互作用的解析势函数,其中包括了交换作用与极化作用。应用这种势函数并用分波法,文中还算出了慢电子在这三种原子的势场中运动的畸变波函数、相移及散射总截面。计算结果与实验值很符合。     

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.