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…     

超导悬浮系统中电磁力的有限元分析

利用超导体宏观电磁场的Bean模型和有限元方法对由超导体和超导悬浮线圈所组成的悬浮系统进行了分析计算,通过定量计算与模拟,得到了超导体感应的屏蔽电流分布,从而得到了悬浮间隙及悬浮线圈中的电流对悬浮力的影响规律,同时分析了悬浮线圈尺寸与最大悬浮力之间的关系。这些数值计算结果为优化超导悬浮系统的结构设计提供了理论依据。     

气体物理性质对近场超声悬浮特性的影响研究

在利用近场超声悬浮技术搬运晶圆的过程中,为提高近场超声悬浮力,该文研究了气体物理性质与近场超声悬浮力之间的关系。利用声辐射压理论与流体力学理论对不同气体介质下的悬浮力进行建模与求解。搭建了可测量不同气体环境中悬浮力的实验平台。实验发现氩气环境下超声悬浮力平均值相对空气环境下提升24.8%。结合实验与理论计算分析了气体密度、比热容比、声速与动力黏度对悬浮力的影响,推断气体的比热容比为影响近场超声悬浮力的主要参数。该方法为晶圆搬运的环境适用性提供了参考价值。     

Effective method to control the levitation force and levitation height in a superconducting maglev system

The influence of the width of the middle magnet in the permanent magnet guideways(PMGs) on the levitation force and the levitation height of single-domain yttrium barium copper oxide(YBCO) bulks has been investigated at 77 K under the zero field cooled(ZFC) state. It is found that the largest levitation force can be obtained in the system with the width of the middle magnet of the PMG equal to the size of the YBCO bulk when the gap between the YBCO bulk and PMG is small.Both larger levitation force and higher levitation height can be obtained in the system with the width of the middle magnet of the PMG larger than the size of the YBCO bulk. The stiffness of the levitation force between the PMG and the YBCO bulk is higher in the system with a smaller width of the middle magnet in the PMG. These results provide an effective way to control the levitation force and the levitation height for the superconducting maglev design and applications.     

基于磁滞效应的YBCO块材磁刚度测试方法

处于外磁场中的高温超导块材具有自稳定性。这种特性使得高温超导块材在磁悬浮轴承、飞轮储能、磁悬浮列车等方面,具有潜在的应用价值。非理想高温超导体具有很强的磁通钉扎特性,表现出很强的磁滞性。处于悬浮状态的高稳超导体,其稳定特性与其悬浮刚度密不可分。文中首先描述了高温超导块材磁悬浮测试系统磁刚度测试原理。此刚度测试方法充分考虑了非理想高温超导块材磁滞效应对磁刚度的影响。基于这种测试方法,研究了YBCO块材在永磁轨道上方悬浮力刚度的特性。通过与传统刚度测试方法比较,这种方法更能反应高温超导磁悬浮车实际磁刚度特性。     

电磁悬浮熔炼的温度特性

利用一般电磁悬浮熔炼感应器，球形试样悬浮情况下，悬浮力和悬浮试样输入功率表达式，建立了不含悬浮感应器电流的悬浮试样输入功率表达式.利用这些表达式，结合自然对流情况下，球形试样在气体介质中的功率耗散模型，建立了悬浮熔炼工艺参量与悬浮熔炼试样温度之间的关系.以(TbDy)Fe2合金在Ar气保护情况下，在一定工艺条件下的电磁悬浮熔炼为例，得到了电磁悬浮熔炼各种工艺参量与悬浮试样温度的关系.通过对计算结果的分析，结合实际电磁悬浮熔炼特点，得到了降低电磁悬浮熔炼试样最低温度的措施：减小悬浮试样的半径；在能够实现悬浮 关键词： 电磁悬浮熔炼 悬浮力 输入功率 耗散功率     

Levitation force relaxation under reloading in a HTS Maglev system

The loading capacity of the high-temperature superconducting (HTS) Maglev vehicle is an important parameter in the practical application. It is closely related to the levitation force of the HTS bulk. Many papers reported that the levitation force showed the relaxation characteristic. Because different loads cause different levitation gaps and different applied magnetic fields, the levitation force relaxations under the different loads are not the same. In terms of cylindrical YBCO bulk levitated over the permanent magnetic guideway, the relationship between the levitation force relaxation and the reloading is investigated experimentally in this paper. The decrement, the decrement rate and the relaxation rate of the levitation force are calculated, respectively. This work might be helpful for studying the loading capacity of the HTS Maglev vehicle.     

Review of Progress in Acoustic Levitation

Acoustic levitation uses acoustic radiation forces to counteract gravity and suspend objects in mid-air. Although acoustic levitation was first demonstrated almost a century ago, for a long time, it was limited to objects much smaller than the acoustic wavelength levitating at fixed positions in space. Recent advances in acoustic levitation now allow not only suspending but also rotating and translating objects in three dimensions. Acoustic levitation is also no longer restricted to small objects and can now be employed to levitate objects larger than the acoustic wavelength. This article reviews the progress of acoustic levitation, focusing on the working mechanism of different types of acoustic levitation devices developed to date. We start with a brief review of the theory. Then, we review the acoustic levitation methods to suspend objects at fixed positions, followed by the techniques that allow the manipulation of objects. Finally, we present a brief summary and offer some future perspectives for acoustic levitation.     

用于超声悬浮场可视化的光学全息相位倍增方法研究

基于二次曝光全息干涉测量原理,采用四倍相位倍增光路对声悬浮声压场分布进行了可视化研究.拍摄了给定模式的超声悬浮场在不同超声换能器激励电流时的光学全息图并进行光学再现,由再现光波的全息干涉条纹图样得到了反映声压场分布的光波波前相位变化,并进行了对比分析.结果表明,与无相位倍增光路相比,采用四倍相位倍增光路可使同一声压场的全息干涉条纹数目大大增加,测量灵敏度明显提高,为进一步研究声悬浮场声压分布提供了一种有效方法.     

垂向磁场变化量对高温超导块材悬浮力特性的影响

高温超导体因其无源自稳定的特性,受到许多学者的重视,具有广阔的应用前景.目前针对高温超导块材悬浮性能的研究主要集中于由永磁体产生的低磁场环境.本文基于超导磁体平台提供的强磁场环境,通过改变高温超导块材不同的场冷高度,实验研究了高温超导块材悬浮力与垂向磁场变化量的关系.研究结果表明随着垂向磁场变化量的增加,高温超导块材的悬浮力增长趋缓,并最终出现悬浮力饱和的现象.本文还对比了YBCO 和Gd-BCO 两种不同材料超导块材的悬浮性能,结果发现GdBCO 的悬浮力在强磁场环境中表现出更大的潜力.这为高温超导磁浮在强磁场中的应用奠定了基础,通过更加合理地调节磁场的分布,可以更好地发挥高温超导块材的悬浮性能潜力     

辅助永磁体的引入方式对单畴GdBCO超导块材磁场分布及其磁悬浮力的影响

通过对永磁体辅助下单畴GdBCO超导体和方形永磁体在液氮温度、 零场冷、 轴对称情况下磁悬浮力的测量, 研究了三种不同组态中辅助永磁体的引入方式对单畴GdBCO超导块材磁场分布及其磁悬浮力的影响. 实验结果表明, 如果处在超导体上方的测量用方形永磁体N极向下, 则在轴对称情况下, 当方形辅助永磁体N极向上与超导体下表面贴在一起时, 超导体的最大磁悬浮力从没有引入辅助永磁体磁化的14.3 N增加到31.8 N, 提高到222%; 当方形辅助永磁体放置在超导体上表面、 N极垂直向上且场冷后去掉辅助永磁体时, 超导体的最大磁悬浮力从没有引入辅助永磁体磁化的14.3 N增加到21.6 N, 增加到151%; 当方形辅助永磁体放置在超导体上表面、 N极垂直向下且场冷后去掉方形辅助永磁体时, 超导体的最大磁悬浮力从没有引入辅助永磁体磁化的14.3 N减小到8.6 N, 减小为无辅助永磁体时的60%.这些结果说明, 只有通过科学合理地设计超导体和永磁体的组合方式, 才能获得较高的磁场强度, 有效地提高超导体的磁悬浮力特性, 该结果对促进超导体的应用具有重要的指导意义.