北京谱仪μ管组合模型在线实验

本文给出了北京谱仪μ子鉴别器八管组合单元和电子学系统在线联调的实验结果.主要指标为:计数率坪长约250V,电荷分配标准偏差<3cm,气体放大特性和电荷分配比的线性良好,电子学系统台阶漂移为±1道.     

20世纪物理学的奇葩——磁电子学

 磁电子学是一门研究电子学与磁学相结合的新兴交叉学科。电子是电荷的负载体,它同时又是自旋的负载体。研究电子的电荷输运特性,人们创造了电子学、微电子学。     

自旋电子学和计算机硬件产业

1988年发现的巨磁电阻(GMR)效应,是基于自旋的新电子学的开始.文章介绍观察效应的物理基础,以及这些效应和材料在信息存储上的应用.GMR硬盘(HDD)已经形成了数十亿美元的工业;其后发现的室温隧道磁电阻(TMR)效应已用于制造新的磁随机存储器(MRAM),它正在开创另一个数十亿美元的工业.自旋电子学研究的物理对象是自旋向上和自旋向下的载流子,而传统半导体电子学的对象是电荷为正和电荷为负的载流子,即空穴和电子.电子自旋特性进入半导体电子学,为新的器件创造了机会.为了成功地将电子自旋结合到半导体微电子技术中去,需要解决磁性原子自旋极化状态的控制,以及自旋极化载流子电流的有效注入、传输、控制、操纵和检测.评述了基于电子自旋的新器件原理、新材料的探索以及自旋相干态的光学操纵.     

2维位置灵敏中子探测器读出

 介绍了基于厚型气体电子倍增探测器(THGEM)的位置灵敏热中子探测器中,采用专用集成电路的阵列电荷灵敏前置放大和可编程器件的读出电子学设计。专用集成电路采用VA64TA2,64通道输入电荷灵敏放大成型,触发输出。控制电路使用了现场可编程器件。两者结合,显著减少了读出电路在探测器内所占据的空间。介绍了VA64TA2裸片的封装,给出了电路的原理和时序,进行了线性和电子学噪声试验,结果表明电路具有16 fC的线性动态范围,电子学噪声仅为75个电子电荷。     

一种在宇宙线实验中应用取样保持电路的触发方法

本文报告了取样保持电子学系统用于宇宙线实验的一种触发判选方法.实验证明,这种方法能完整地收集随机出现的宇宙线事例信号的全部电荷,解决了由于取样门延迟打开所造成的信号电荷丢失问题.讨论了将这种方法用于北京谱仪宇宙线实验的问题.     

一种在宇宙线实验中应用取样保持电路的触发方法

本文报告了取样保持电子学系统用于宇宙线实验的一种触发判选方法.实验证明,这种方法能完整地收集随机出现的宇宙线事例信号的全部电荷,解决了由于取样门延迟打开所造成的信号电荷丢失问题.讨论了将这种方法用于北京谱仪宇宙线实验的问题.     

BESⅢ漂移室全长模型的建造及基于全长模型的BESⅢ漂移室电子学的测试

建造了BESⅢ漂移室全长模型. 在气体密封, 高压供给及前端电子学安装方面为BESⅢ漂移室的成功建造积累了经验. 另外, 在全长模型上对BESⅢ漂移室电子学进行了测试, 包括噪声, 漂移时间测量, 电荷测量, 以及电子学增益等方面. 测试的最终结果显示了BESⅢ漂移室电子学具有很好的性能, 能够满足它们的设计要求.     

气体取样簇射计数器中的电荷分配定位

本文从实用出发给出了电荷分配定位的计算公式,并将它们应用于在SQS放电模式下工作的不同长度短丝(最小丝电阻425Ω)的电荷分配定位测量中,得到对425Ω短丝的定位偏差为1.1%.比较了双管并联与单管情况下电荷分配定位的精度.分析了在簇射"轴心"定位中应用电荷分配法所可能出现的误差.     

自旋电子学和自旋流

传统的电子学完全忽略了电子自旋,这使人们在探索未来半导体工业发展时有了新的契机和可能的研究方向.自旋电子学旨在利用电子自旋而非传统的电子电荷为基础, 探讨研发新一代电子产品的可能性.文章简单介绍了自旋电子学的动机、物理基础以及研究内容,并重点介绍了在自旋电子学器件中起关键作用的自旋流.文章从自旋流的定义、它能产生的物理性质和最近有关自旋流探测的理论和实验进展等三个方面进行阐述.     

二维原子层谷电子学材料和器件

人为操控电子的内禀自由度是现代电子器件的核心和关键.如今电子的电荷和自旋自由度已经被广泛地应用于逻辑计算与信息存储.以二维过渡金属硫属化合物为代表的二维原子层材料由于其具有独特的谷自由度和优异的物理性质,成为了新型谷电子学器件研究的优选材料体系.本文介绍了能谷的基本概念、谷材料的基本物理性质、谷效应的调控和谷电子学器件的研究进展,并对谷电子学材料和器件的研究进行了总结与展望.     

氢原子吸附对金表面金属酞菁分子的吸附位置、自旋和手征性的调控

实现单个功能有机分子构型、电子结构和自旋态的可逆调控, 是未来分子电子学和分子自旋电子学应用的关键. 近年来, 我们利用极低温强磁场超高真空扫描隧道显微镜系统, 结合第一性原理计算, 系统研究了氢原子吸附对金表面吸附的金属酞菁分子的自旋、手性和吸附位置的调控. 通过将金表面吸附的酞菁锰分子暴露于氢气或氢原子环境, 使得分子中心的磁性离子吸附单个氢原子, 从而实现了体系近藤效应由“开”到“关”的转变. 基于密度泛函理论的第一性原理计算表明, 氢原子吸附使得锰离子3d轨道内的电荷重排导致了分子的自旋由3/2降为1; 同时分子与金基底的间距增大, 使得近藤效应消失. 通过施加局域电压脉冲或者给样品加热, 可以实现单个或所有分子脱氢, 从而恢复体系的自旋态和近藤效应. 氢原子吸附还导致分子的优先吸附位置从金表面的面心立方堆垛区域变成了六角密排堆垛区域. 三个氢原子吸附于同一酞菁锰分子上, 可导致分子对称性的降低及分子镜面对称轴与金基底镜面对称轴的偏离, 从而导致手征性的出现. 这种分子吸附结构的手征性, 导致分子轨道也呈现出手征性. 这项工作为金属酞菁未来在分子电子学、自旋电子学、气体传感器等方面的应用提供了新思路.     

北京谱仪电子学系统简介

 北京谱仪电子学系统是北京谱仪的重要组成部分是一套大型精密而复杂的电子学系统.全系统含21300多个电子学通道和一套精密完善的校准刻度系统,对来自谱仪探测器的在高能粒子“对撞”反应中所产生的大量电信号进行高速读出和暂存,有选择地进行数字化和数据预处理,并通知“在线”计算机将其结果取走记入磁带.     

北京谱仪中心漂移室45°模型性能的束流测试结果

本文描述利用日本KEK 12GeV质子同步加速器K2试验束测量北京谱仪(BES)中心漂移室45°模型性能的主要结果.单丝空间分辨率σ_x可达160μm.电荷分配定位积分非线性小于0.5%,当输出电荷量为1.4±0.2pC时,z向分辨率可达2.3%.     

具有连续反量子点的石墨烯纳米带中纯自旋流的实现

热自旋电子学结合了热电子学和自旋电子学二者的优势,在构建高速、低能耗器件技术上具有广泛的应用前景.本文基于密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法,研究了在铁磁态石墨烯纳米带中沿带宽方向引入连续反量子点(六元环缺陷)以获得纯自旋流的模型.计算发现,在纳米带的单边引入反量子点会破坏纳米带结构的完整性,导致器件的透射谱在费米能级附近呈现"X"形交叉.在温度场下,不同自旋的电子朝相反方向流动,形成了自旋流和电荷流,并且通过微调器件的化学势可以获得电荷流为0,自旋流不为0的纯自旋流.结果表明,对于具有W条链宽的锯齿型石墨烯纳米带,当沿纳米带带宽方向连续引入反量子点数满足(W/2-1)时,即可获得最大的纯自旋流,这一研究结果为设计基于石墨烯纳米带的纯自旋流器件提供了有力的理论依据.     

BES桶部簇射计数器性能的宇宙线测试结果

李文报道了用宇宙线带电粒子对北京谱仪(BES)桶部簇射计数器多项性能测试的结果,诸如从1到24层的信号电荷量谱;各层计数管的探测效率;信号电荷量在z向(沿丝方向)的均匀性;电荷分配法的z向分辨率;宇宙线径迹重建等.同时还讨论了该计数器工作气体的选择问题.     

ALICE光子谱仪前端电子学系统的性能研究

首先讨论了ALICE光子谱仪前端电子学的物理需求, 介绍了光子谱仪前端电子学测试系统. 采用该系统对光子谱仪前端电子学系统板(FEE)进行了检测, 检测表明现行设计的前端电子学系统板的物理性能已达到了ALICE实验的预期物理目标.     

自旋电子学和计算机硬件产业

1988年发现巨磁电阻（GMR）效应，是基于自旋的新电子学的开始。文章介绍观察效应的物理基础，以及这些效应和材料在信息存储上的应用。GMR硬盘（HDD）已经形成了数十亿美元的工业；其后发现的室温隧道磁电阻（TMR）效应已用于制造新关磁随机存储器（MRAM），它正在开创另一个数十亿美元的工业。自旋电子学研究的物理对象是自旋向上和自旋向下的载流子，而传统半导体电子学的对象是电荷为正和电荷为负的载流子，即空穴和电子。电子自旋特性进入半导体电子学，为新的器件创造了机会。为了成功地将电子自旋结合到半导体微电子技术中去，需要解决磁性原子自旋极化状态的控制，以及自旋极化载流子电流的有效注入、传输、控制、操纵和检测。评述了基于电子自旋的新器件原理、新材料的探索以及自旋相干态的光学操纵。     

在线激光等离子体空间成象分析系统

该系统由中国工程物理研究院核物理与化学研究所和中国科学院北京电子学研究所联合研制。系统由成象体(双缝或针孔)、MCP(微通道板)象增强器、光学透镜组、可见二维CCD(电荷耦合器件)以及图象板、微机、打印机和彩色监视器组成,可提供15lp/mm的空间分辨、1000:1动态范围     

稀磁半导体--自旋和电荷的桥梁

稀磁半导体可能同时利用载流子的自旋和电荷自由度构造将磁、电集于一体的半导体器件．尤其是铁磁半导体材料的出现带动了半导体自旋电子学的发展．室温铁磁半导体材料的制备，半导体材料中有效的自旋注入，以及自旋在半导体结构中输运和操作已成为目前半导体自旋电子学领域中的热门课题．稀磁半导体呈现出强烈的自旋相关的光学性质和输运性质，这些效应为人们制备半导体自旋电子学器件提供了物理基础．     

掺硼金刚石的超导电性

金刚石以它的光泽和超强的硬度屹立于材料世界之林.它本身是绝缘体,但它的导热能力优于铜,并且能承受极高的强电场.为使金刚石能够在电子学领域获得应用(例如,作为微电子芯片衬度、电子发射电极、光探测器和晶体管等) ,需要引入电荷载流子.硼原子的半径较小,它比碳原子少一个电