磁控溅射气体团簇源中团簇形成的DSMC研究

利用直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC) ,模拟了磁控溅射气体团簇源中Cu+ (Cu-)的含量比例不同的条件下,Cu团簇的尺寸分布。模拟结果表明：随着含量比例的增加,团簇的尺寸分布变窄了,不带电的团簇的比例增加,不带电的铜团簇分布的最大值减小,相应的带正电荷和带负电荷团簇的比例减小;相同的含量比例下,带正电的团簇的尺寸分布与带负电荷的团簇的尺寸分布基本相同;初始Cu- 比Cu+ 的含量比例大时,输出的主要是带负电荷的团簇,带正电荷和不带电的团簇占很小的比例;Cu-含量比例的增加,负Cu团簇的尺寸分布减小。     

磁控溅射气体团簇源中团簇形成的DSMC研究

利用直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC) ,模拟了磁控溅射气体团簇源中Cu+ (Cu-)的含量比例不同的条件下,Cu团簇的尺寸分布。模拟结果表明：随着含量比例的增加,团簇的尺寸分布变窄了,不带电的团簇的比例增加,不带电的铜团簇分布的最大值减小,相应的带正电荷和带负电荷团簇的比例减小;相同的含量比例下,带正电的团簇的尺寸分布与带负电荷的团簇的尺寸分布基本相同;初始Cu- 比Cu+ 的含量比例大时,输出的主要是带负电荷的团簇,带正电荷和不带电的团簇占很小的比例;Cu-含量比例的增加,负Cu团簇的尺寸分布减小。     

惠斯通电桥实验的分析

惠斯通电桥的灵敏度是影响电阻测量精度的一个主要因素。本论文探究了惠斯通电桥的灵敏度与电源的电动势、桥臂的电阻、桥臂的比例之间的关系。理论分析显示了，电路的总电流保持恒定的情况下，桥臂的比例越大，惠斯通电桥的灵敏度越低，电阻测量的精度越低。另外，桥臂的比例保持不变且电路总电流不大的情况下，电路的总电流越大，惠斯通电桥的灵敏度越高，电阻测量的精度越高。实验测量得到的数据肯定了理论分析得到的结论。     

GW170817:爱因斯坦对了吗?

来自双中子星并合的引力波事件GW170817和伴随的电磁波段的观测,是天文学研究上的一个重要突破。它不仅带给人类史无前例的关于中子星、伽马暴、千新星的知识,也提供了一个检验强场引力的极端天体实验室。爱因斯坦的广义相对论在不同的方面得到了全新的检验,包括引力的速度、引力子的质量、时空的对称性、引力波的辐射和偏振等。这些检验在更高的精度与更广的视角上肯定了广义相对论的预言。     

带有任意自旋粒子衰变产物的角分布

本文研究了具有任意自旋的粒子衰变为一个自旋为零,另一个自旋为1/2的粒子的角分布。给出了球谐函数展开式系数的表式。发现偶次球谐函数项的系数是和引起衰变的相互作用哈密顿量具体形式无关的。但是在球谐函数展开式的奇次项的系数却和一个参变数α有关,而α的值却反映了宇称守恒的相互作用和宇称不守恒的相互作用之间干涉作用的大小。我们给出了这些系数的极大值,发现凡是偶次项系数的极大值是随着衰变粒子自旋的增加而增加的,而奇次项系数的极大值却随着衰变粒子自旋的增加而减小。本文还给出了衰变着的粒子的密度矩阵作为展开式的系数的函数的表式。当这些展开式系数已经知道以后,用这些函数就能决定衰变前的粒子的极化状态,决定宇称守恒相互作用和宇称不守恒相互作用之间的干涉的程度。     

世界范围发光研究的现状

当今的发光研究涉及到一些新奇的和有结构的材料,涉及到尖端的实验技术和高深的理论方法。材料在成分和结构上是多种多样的,并且包括:纯的半导体,例如杂质浓度低于10~9杂质/cm~3的锗;同位素掺杂的有机晶体,例如在质子化的蒽基质中的氘化的蒽;大原胞的化学配比材料,其激活剂是有序排列的,不象在通常的发光体中那样位于无规的格位上;结构性很强的材料,包括用分子束外延制备的异质结、在组分上有单调梯度变化的材料     

光量子信息传输技术

指出光量子信息传输与常规光通信不同的特点。量子信息的传输的载体选用单光子。单光子是由复振幅概率波迭加的波函数来表示的。其本征函数是一组完全正交的偏振态。量子编码即是由表征光子量子态的复数概率波振幅的变化来实现的，传输光纤的双折射和光子的偏振性质是要考虑的一个关键问题。指出用于量子信息编码的三组互为共轭的量子态之间的转化及相位调制对量子态演化的作用，由此比较了各种量子信息传输的方法。     

论散射过程相分析中的不定性问题

从散射过程的相分析中存在不同的相移的选取所必须满足的条件出发,在本工作中,讨论了任意自旋粒子的弹性散射过程的相分析中的不定性问题。给出了全部不同的相的集合之间的变换矩阵,其中所含的实参数由二阶代数方程组决定,因此相分析中的不定性问题化为解这些代数方程的实根的问题。指出此实根的组数之半即为相分析中不同选取的组数。这样,相分析中的运动学不定性问题已完全解决。当道自旋为1/2时,只存在两组不同的相移,当道自旋为1时,也只有两组不同的相移,因此证明了,已知的南氏不定性是这样的自旋值下的全部不定性。在道自旋为3/2时,给出了四给不同的相移。因此除已找出的相移间的变换外,还存在两种新的变换。物理上说,相分析中的不定性相应于自旋的某种运动,它保持自旋张量在动量方向的分量不变,且表征此种运动的参量取一定数值。从讨论中得出,道自旋为整数的情况和为半整数的情况,相移的变换矩阵中所含的实参数所满足的代数方程组具有十分不同的性质,因此实根的组数也不同。这表示,道自旋为整数和为半整数的情况的相移的不同选取的组数也完全不同。一般的推测是,道自旋为整数的情况时的相移不同选取要比为半整数时的少很多。 关键词：     

习题教学后的反思点剖析

习题教学的根本,在于知识点的应用和思维与能力点的突破．常规教学中重视习题的求解过程,即物理过程的展示、物理量之间的等量、常量及关系量的寻找．教学后的反思重在知识点的综合与衔接．其实习题教学的反思应该重在思维和能力的突破,形成解决物理的方法和能力．下面从例题的反思中展现思维与能力的反思点．     

费因曼对凝聚态物理的贡献

费因曼是一位著名的物理学家,他对理论物理的很多方面作出过重要贡献.费因曼的思想是十分机敏且具有独创性的.他喜欢用不同于其他人的角度去注视物理学中的每一个问题,不论是重要的或不重要的,他经常喜欢说的一句话是:“看看问题的其他方面.”正是这种独特的思维方式加上他的极端努力,使费因曼成为一个与众不同的人.任何一个从事创造性工作的人,为了摆脱常规的思想,去掉一些看来是可接受的但却是错误的方式,而需要找出解决问题的更好的途径时,总是以各种方式冲击着原有的传统.但费因曼的这种“看看问题其他方面”的做法,往往与别人不同.其结…     

温控太赫兹调制器多频带调制特性

基于开口谐振环结构设计了多频带太赫兹波调制器,并在谐振环的开口处及两侧均填充温敏介质锑化铟(InSb),研究了锑化铟的电磁性质随温度的变化、等效电感的组数对共振频带数目的影响以及锑化铟不同的填充方式对太赫兹波调制特性随温度的变化规律。研究结果表明,当环境温度从160 K上升到350 K时,锑化铟的载流子浓度和等离子体频率逐渐增大,然而等效介电常数却不断减小;每增加一组等效电感,太赫兹波调制器都会相应的增加一个共振频带;在调制器开口处和两侧均填充锑化铟时,当环境温度在160～350 K变化时,温度对太赫兹波的共振频率和共振幅度的调制效果比仅在开口处或者两侧填充锑化铟时更明显,且随着温度的升高,每个共振频带所对应的共振频率均明显增大。     

混合态下运动原子与相干态光场相互作用的量子纠缠

利用负熵方法,研究了混合态运动原子与相干态光场相互作用系统的量子纠缠特性,讨论了原子初态、场模结构参数、相干场平均光子数、失谐量、跃迁光子数等物理参量对系统纠缠度的影响。结果表明：考虑原子运动时,系统纠缠度在整个时域范围内出现了规则的周期振荡。原子初态趋于纯态时系统纠缠度较高。随着相干场平均光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变小,规则振荡的周期不变。随着跃迁光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变大,振荡变得越来越快。随着失谐量的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变小。     

Rotating soliton clusters in nonlocal nonlinear media

From the study of the dynamics for the ring-like soliton clusters, we find that there exists a critical value of the ring radius, dcr, for the stationary rotation of the clusters with respect to the beam centre even in the presence of the relatively strong noise, and that the soliton clusters will not rotate but only undergo periodic collisions in the form of simple harmonic oscillator if the ring radius is large enough. We also show that the direction of the rotation can be opposite to the direction of phase gradient when the relative phase difference is within the domain 0 〈 ｜θ｜ 〈 π, while along the direction of phase gradient when the relative phase difference is within the domain π 〈｜θ｜ 〈 2π     

Gibbons-Maeda dilaton 黑洞的纠缠熵

按纠缠熵方法，计算了Gibbons-Maeda(G-M)dilaton黑洞视界外部与黑洞内量子态纠缠的一薄层内量子场的统计熵，得到了G-M dilaton黑洞的Bekenstein-Hawking熵.用广义不确定原理对量子态密度进行修正，克服了brick-wall模型中视界附近态密度的发散困难，该薄层可以紧贴在事件视界上.对brick-wall外部量子场中与黑洞内自由度有关联的自由度统计熵进行了计算，并把结果与brick-wall内量子场的熵进行比较分析，显示两结果具有与视界面积成正比的一致性，但后者能更 关键词： 纠缠熵 黑洞 广义不确定原理 截断     

确定大气边界层顶高度的新方法及数值实验

提出了一种确定大气边界层顶高度的数值微分新方法,该方法使用了正则化技术,把对弯角廓线求导数的数值微分问题转化为求目标泛函极小值的问题,采用双参数模型函数方法来选择正则化参数,最后利用最大梯度法确定边界层顶高度.首先通过两个数值实验验证了新方法的有效性,实验结果显示,随着掩星资料噪音的增多,由差分法和结合L曲线方案的数值微分方法得到的边界层顶高度波动增大,而通过双参数模型函数方法得到的高度很稳定,这说明新方法能够很好地过滤噪音,从而保留廓线的主要信息.随后基于2007-2011年1,4,7,10月的COSMIC弯角数据,利用新方法分析了全球海洋大气边界层顶高度的季节特征,并与用掩星资料自带的大气边界层顶高度数据zbalmax得到的季节分布进行对比.结果表明,两者的季节分布特征十分一致:海温相对周围海域高的区域,边界层顶高度较高,反之,边界层顶高度较低;在暖流经过的海域,边界层顶高度较高,在寒流经过的海域,边界层顶的高度相对较低.     

磁绝缘线振荡器脉宽及效率与三角波电压关系

采用数值模拟与实验相结合的方法,在没有功率容量不足问题的情况下,研究了磁绝缘线振荡器(MILO)的输出微波脉宽和功率效率与类似三角形二极管电压的关系,研究结果表明:在相同宽度的电压条件下,随着电压幅度的增大,输出微波的底宽和半高宽相应增大,功率效率先增大,当达到饱和后功率效率逐渐降低;在相同电压幅度条件下,随着二极管电压上升沿(斜率不变)的增大,输出微波的半高宽略有增大,但功率效率略有降低。因此,在有限脉宽的类似三角形二极管电压条件下,通过增大二极管电压上升沿的方法,可以有效地增大输出微波脉宽;而在有限电压幅度条件下,通过减小电压上升沿的方法,可以有效地增大输出微波的功率。选择适当的二极管电压参数,可以解决MILO器件在类似三角形二极管电压条件下的输出微波功率和脉宽两个指标相匹配的问题。     

Electrokinetic transport of nanoparticles to opening of nanopores on cell membrane during electroporation

Nanoparticle transport to the opening of the single nanopore created on the cell membrane during the electroporation is studied. First, the permeabilization of a single cell located in a microchannel is investigated. When the nanopores are created, the transport of the nanoparticles from the surrounding liquid to the opening of one of the created nanopores is examined. It was found that the negatively charged nanoparticles preferably move into the nanopores from the side of the cell membrane that faces the negative electrode. Opposite to the electro-osmotic flow effect, the electrophoretic force tends to draw the negatively charged nanoparticles into the opening of the nanopores. The effect of the Brownian force is negligible in comparison with the electro-osmosis and the electrophoresis. Smaller nanoparticles with stronger surface charge transport more easily to the opening of the nanopores. Positively charged nanoparticles preferably enter the nanopores from the side of the cell membrane that faces the positive electrode. On this side, both the electrophoretic and the electro-osmotic forces are in the same directions and contribute to bring the positively charged particles into the nanopores.     

三腔整管RKA相位的理论与模拟的比较分析

首先采用运动学理论和空间电荷波理论推出了计算中间腔间隙入口处调制电流相位的经验公式。采用调制电子束激励中间腔的非线性理论估算中间腔和输出腔间隙电压的幅度和相位,并提出了估算输出腔间隙入口处调制电流相位的经验公式。采用这些理论和二维粒子模拟比较了中间腔和输出腔间隙入口处调制电流相位、中间腔和输出腔间隙电压相位。中间腔和输出间隙入口处调制电流相位误差为2.627°(模型1)和3.857°(模型2)。中间腔间隙电压幅度的相对误差是1.47%,输出腔幅度的相对误差是5.42%,中间腔相位的误差是4.017°(模型2)和5.427°(模型3),输出腔的相位的误差是12.32°。最后根据二维粒子模拟得出了三种模型调制电流的相位与距离的关系。相关理论计算结果与2D的PIC模拟结果进行了比对,验证了理论估算结果的可信度。     

Collapsing dynamics of a laser-induced cavitation bubble near the edge of a rigid wall

In the present paper, the collapsing dynamics of a laser-induced cavitation bubble near the edge of a rigid wall is experimentally investigated with a high-speed photography system. For a symmetrical setup, the two primary control parameters of the bubble collapsing behavior include the equivalent maximum bubble radius and the distance between the bubble and the edge of the rigid wall. Based on the bubble interface deformation during the collapsing process, three typical cases are identified for the categorization of the phenomenon with the influences of the parameters revealed. Through a quantitative analysis of the obtained high-speed photos, the motions of the bubble interface in different directions are given together with the calculations of the bubble centroid. The primary findings of the present paper could be summarized in terms of the bubble-edge distance as follows. When the bubble is close to the edge, the movement of the bubble interface near the edge will be restricted with a clear neck formation in the middle part of the bubble. For this case, the edge could delay the bubble collapsing time up to 22% of the Rayleigh collapsing time. When the bubble is of the medium distance to the edge, the differences of the expansion or shrinkage of the bubble interface among different directions will be reduced with an olive-shaped bubble formed during the collapsing process. For this range of parameters, the bubble moves rapidly toward the edge especially during the final collapsing stage. When the bubble is far away from the edge, the bubble will be a nearly spherical one.     

Near-field acoustic characteristics of screech jet exhausted from a nozzle with a hard reflecting plate

The standing wave in the near field of the screech jet exhausted from a nozzle with a hard plate works on the jet flow as the forcing wave by the location of a reflecting plate, and then jet flow is considered to be changed. Moreover, the reflector location from the nozzle changes the sound pressure contours of the near field. Intensity maps of the screech tone which indicate the propagation to the jet axial direction or the radial direction of the jet by the presence of the reflector plate have not been explored. In the present paper, acoustic characteristics in the near field of the screech tone with the reflecting plate are studied using an optical wave microphone, which can measure the sound propagating for both vertical and horizontal directions to the jet axis. As a result, the standing wave in the near field of the screech jet with the reflector has two types: One is the standing wave between the hydrodynamic pressure fluctuation propagating jet downstream and the sound pressure propagating upstream, and the other is the standing wave by the difference between the wavelength of the sound wave and the wavelength at the place close to the jet.