欧美国家制成激光加速器

目前，世界上已有3个实验组独立成功地利用激光场的尾波加速单能电子束。当一束强的激光脉冲进入气体或等离子体时。激光的电场可以加速运动的电子，直到相对静止的离子通过库仑场把电子拉回为止。等离子体波沿着激光脉冲的尾场运动。在合适的条件下，电子能够被等离子体波带着走；而以前。被加速的电子的能量是分散的。但是，只要加速过程在合适的时间停止。正在加速的电子可以超过等离子体波，而且所有的电子都达到相同的能量。由法国科研中心（GNRS）的维克多·莫片（Victor Malka）领导的小组和由英国伦敦皇家学院的斯多达·孟格利斯（StuartMangles）领导的小组已精确地调整其激光器和等离子体的参数，分别产生了能量约为170MeV和70MeV的准直电子束。     

北京大学DC-SC光阴极注入器的升级设计

 基于直流电子枪-超导加速腔（DC-SC）光阴极注入器样机的初步实验结果，北京大学提出了新的注入器的改进设计。新注入器核心结构包括皮尔斯枪和3+1/2超导腔。文章给出了它们的详细结构参数，然后采用程序，对注入器的束流动力学进行了模拟。结果发现：新注入器可以提供具有高束流品质、高平均流强的电子束，束团的电荷量100 pC，横向发射度低于2 mm·mrad,脉宽5 ps,rms束斑可达0.5 mm，重复频率81.25 MHz；也可以提供电荷量为300 pC低重复频率的高峰值流强的电子束，其横向发射度小于3 mm·mrad,脉宽约为9 ps，以满足北京大学自由电子激光（PKU-FEL）实验平台的要求。     

表面传导电子发射显示器件电场分布的理论研究

利用电磁理论对表面传导电子发射显示器件的单个子像素在笛卡尔坐标系内建立合理的电学物理模型，对内部电场强度和电势进行了深入研究，推导出了模型不同部分的面电荷密度、电场强度和电势的表达式.为了形象地表征其电学特性，利用MATLAB 6.5对电场强度和电势的分布情况进行了模拟，从理论上对模拟曲面给出了合理的解释，分析了子像素内部电子的发射机理和电学行为，并与电子多重散射模型和惯性离心模型进行了对比，解释了SED阳极电流形成的重要原因.在误差允许的范围内，本模型有关电场强度分布的结论与惯性离心模型一致. 关键词： 表面传导电子发射显示 遂穿效应 面电荷密度 电场强度     

碳分子线基态特性理论研究

从第一原理出发,利用密度泛函理论B3LYP系统研究了碳分子线Cn(n＝3～10)的电子结构特性.对优化结果分析发现,由于离域效应的作用,当n为奇数时,分子线基态为单重态,反之,当n为偶数时,三重态为其稳定的基态.对其电子结构分析可得,随着n的增加,体系能量逐渐降低;同时本文确定了分子线体系最高占据轨道HOMO能量EH、最低未占据轨道LUMO能量EL与n的关系式,即EHn-2＜EHn＜EHn+2,ELn-2＞ELn＞ELn+2.因而碳分子线的费米能级会表现出特有的奇偶性.该工作将有利于准确认识分子器件的伏安特性,设计出良好性能的分子器件.     

远程操纵光场的非经典性质

考虑双模纠缠相干光场，在其中一束光场中注入一个二能级原子（处于基态和激发态线性叠加态），参与腔QED演化之后，对原子作选择性的测量，通过操纵参数的变化范围，可实现对光场非经典性质的控制。我们经过研究发现：如果对相互作用的时间t以及参与相互作用的相干光场的参数｜β｜实行一定的操纵，对于未参与相互作用的光场｜α｜，我们可以控制改变它的反聚束效应（光子数的亚泊松分布）、压缩效应等一系列的非经典性质，如果选取合适的参数和一定的演化时间，我们可以使原来的相干态光场变为反聚束光场、压缩光场等一系列非经典光场。也就是说，我们通过利用相干光场之间的纠缠关联实现了远程操纵光场的非经典性质这一目的。这一研究结果对于连续变量的量子控制和量子通信具有一定的实际应用价值。     

TiN/Al2O3纳米多层膜的共格外延生长及超硬效应

采用多靶磁控溅射法制备了一系列具有不同Al2O3调制层厚度的TiN/Al2O3纳米多层膜.利用X射线能量色散谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的成分、微结构和力学性能.研究结果表明,在TiN/Al2O3纳米多层膜中,单层膜时以非晶态存在的Al2O3层在厚度小于1.5 nm时因TiN晶体层的模板效应而晶化,并与TiN层形成共格外延生长,相应地,多层膜产生硬度明显升高的超硬效应,最高硬度可达37.9 GPa.进一步增加多层膜中Al2O3调制层的层厚度,Al2O3层逐渐形成非晶结构并破坏了多层膜的共格外延生长,使得多层膜的硬度逐步降低.     

非化学配比锰基钙钛矿输运特性研究

本文报道了用溶胶凝胶法并经过低温(900℃)后处理制备的具有非化学配比的La2/3Ca1/3Mn1-xO3(x=0～0.10)多晶样品的电输运和磁性质的实验研究.结果表明,随x的增加,样品呈现出明显增强的非本征磁电阻效应,同时其本征磁电阻效应减弱.实验还观察到样品的颗粒尺寸随x的增加而减小的现象.基于样品的结构特征,本文讨论了其独特输运性能的形成原因.     

用拉盖尔-高斯激光对真空中电子直接加速

对用拉盖尔-高斯(LG)光束加速电子作了研究.结果表明，仅模指数为p和l=1的LG光束的纵向电场可用于加速电子.模指数为p和l=1的线偏振和圆偏振LG光束都对电子有加速效果.对轴上光场的相速度和群速度以及电子能量增益等物理特征作了讨论.给出了轴上光场的相速度和群速度、加速电位及电子能量增益等的解析表达式，并作了数值计算和分析. 关键词： 激光电子加速 拉盖尔-高斯光束 线偏振和圆偏振 能量增益     

离子辐照引起的金属／绝缘体界面混合与相变研究

载能离子穿过固体界面引起界面原子迁移使界面原子混合和物质成分变化，从而导致界面发生材料相变。简要介绍了载能离子辐照引起金属／绝缘体界面混合效应及相变现象的主要实验研究进展、低能离子和高能离子辐照引起金属／绝缘体界面现象差异，并对离子辐照引起界面混合及相变的机制进行了初步探讨。When penetrating an interface between two kind of solids, energetic ions can induce atomic diffusion at both sides of the interface and then result in intermixing, atom re-distribution or composition change, as well as phase transformation. Main progress on the study of intermixing and phase change at metal/insulator interface induced by energetic ion irradiations, the difference of phenomena occurred at metal/insulator interfaces induced by high-and low-energy ions were briefly reviewed. Furthermore, the possible mechanisms related to intermixing and phase change at metal/insulator interface produced by energetic ion irradiations were also discussed in short words.     

相对论效应对激光在等离子体中的共振吸收的影响

采用一维粒子模拟(PIC)方法，研究了相对论效应对P偏振激光斜入射非均匀等离子体时产生的共振吸收的影响. 计算表明，弱相对论情况下，在临界面附近产生的电子等离子体波的相对论非线性效应占主要作用；随着入射光场的逐渐增大，吸收率逐渐降低. 当入射光强超过3.7×10¹⁷W/cm²时，由于超短激光脉冲本身在等离子体中产生相对论效应、等离子体波破裂效应，以及参量不稳定过程激发等，吸收系数随着激光强度又开始增加. 固定等离子体密度标长，取不同的激光入射角、电子初始温度，相对论效应对吸收系数的影响是一致的. 关键词： 激光等离子体 相对论效应 共振吸收 粒子模拟