Hamaker连续介质假设分析

针对Hamaker理论在工程实际中存在的问题,从物质结构出发分析晶体结构,发现晶体结构存在空隙,Hamaker连续介质假设不成立.为实现介质的连续性,根据物质结构理论,提出体心立方体和面心立方体的Wigner-Seitz密实拼构模型.通过分析双Wigner-Seitz模型同经典Lennard-Jones势,推导出Hamaker介质修正系数,对Hamaker可加性假设和均质材料假设进行了修正,同时修正了Hamaker提出的用连续方法计算微观物质间相互作用力的表达式,对斥力进行了分析,将微观连续介质的应用范围 关键词： Hamaker假设 Wigner-Seitz模型 Lennard-Jones势 微观连续介质     

Casimir力、Hamaker力及黏附“突跳”研究

针对微观黏附中出现的"突跳"问题,建立了正弦分布粗糙面黏附模型;基于Casimir效应推导出Casimir力表达式;基于Wigner-Seitz微观理论,推导出包含斥力项的Hamaker力表达式;经过对黏附过程数值仿真,发现存在两个"突跳"过程,曲线存在两个拐点,而非目前研究所得的单个"突跳"过程;仿真结果同相关实验对比,结果符合较好.从而为微纳器件检测和原子分子操纵等提供理论基础.     

Hamaker微观连续介质理论的数字密度和Hamaker常数分析

针对Hamaker微观连续介质理论在微观接触力计算中存在的问题,根据Hamaker假设,用连续介质法计算2个原子之间的相互作用力,发现作用力同经典的Lennard-Jones势所反映的作用力不一致.通过分析数字密度,发现数字密度并非是如Hamaker所认为的常数,而是随间距变化的;并得到Hamaker微观连续介质理论仅在间距大于7倍的原子半径时才成立的结论.通过分析Hamaker常数,发现Hamaker常数也随间距变化.     

分子动力学模拟组分对Co1415-xAlx团簇结构特征的影响

本文采用分子动力学模拟方法结合镶嵌原子势,研究了在200 K时二元（CoAl）1415团簇的结构随Co原子浓度的变化情况。利用径向分布函数、对分析技术和键取向序参数方法研究了微观局部结构情况,研究结果表明： （CoAl）1415团簇的组分对最终冷却结构影响较大,Co原子浓度为100%~70%的团簇表现出不完全的六角密排结构特征;Co原子浓度为50%的团簇具有局部的体心立方体结构特征;Co原子浓度为30%~10%时,表现出部分区域的二十面体和缺陷二十面体结构特征。     

热光场下双原子Jaynes-Cummings模型的动力学特征

本文运用量子理论研究两个二能级原子（双原子）与一个单模辐射场相互作用的耦合系统,推出双原子Jaynes-Cummings模型时间演化算符的矩阵形式精确解以及该系统基本动力学公式。并给出热光场态下原子布居几率随时间的演化规律,发现双原子Jaynes-Cummings模型同单原子Jaynes-Cummings模型一样,在热光场的驱动下同样发生崩坍一复活现象。     

FCC金属空位的MAEAM理论研究

应用涉及更远邻原子的改进分析型嵌入原子方法（MAEAM）计算了面心立方（fcc）金属（Ag,Al,Au,Cu,Ir,Ni,Pd,Pt,Rh）的空位性能。在MAEAM计算中,考虑了远邻原子相互作用和单空位迁移能,对两体势进行了坚挺处理,并采用新的截尾函数和加强光滑连接条件对两体势作了截尾处理。同时为了更好的符合面心立方晶体的结合能、弹性常数和平衡条件,调整了多体势的模型常数。未弛豫空位性能计算中考虑了两体势的截尾距离和电子密度分布函数的截尾距离之间近邻原子的作用以及双空位迁移途径周围的原子非对称分布。结果与其它方法计算结果基本一致,但更加接近实验值。对双空位迁移能的计算结果有利地说明了fcc金属双空位5种迁移途径的扩散机制。     

微纳光纤直径精细控制技术

为实时监测高通量激光系统中洁净情况,提出了基于微纳光纤的微量污染物传感技术。为消除微纳光纤外形结构误差对测试结果影响,首先理论研究了微纳光纤拉制过程,得到了加热长度和拉伸长度误差和引入微纳光纤外形结构偏差的关系,接着通过理论仿真得到了不同拉制参数条件下,微纳光纤外形结构误差情况,并得到了拉制长度为10 mm、直径为1.5 μm的最优制备参数,最后通过实测微纳光纤外形结构验证了理论仿真结果。实验结果表明,通过优化微纳光纤拉制参数可实现其外形结构的精细控制,为微纳光纤用于微量污染物传感工程实用化奠定基础。     

铜镍合金的表面张力温度系数的蒙特卡罗模拟

本文采用面心立方体结构合金的嵌入原子模型和蒙特卡罗方法,通过计算平衡液态合金体系的内聚功求得铜镍合金的表面张力温度系数,并对模拟方法和结果进行了分析和探讨,给出了三种组分条件下的铜镍合金的表面张力与温度的关系。     

分子动力学模拟组分对Co_(1415-x)Al_x团簇结构特征的影响

本文采用分子动力学模拟方法结合镶嵌原子势,研究了在200 K时二元(Co Al)1415团簇的结构随Co原子浓度的变化情况.利用径向分布函数、对分析技术和键取向序参数方法研究了微观局部结构情况,研究结果表明:(Co Al)1415团簇的组分对最终冷却结构影响较大,Co原子浓度为100%~70%的团簇表现出不完全的六角密排结构特征;Co原子浓度为50%的团簇具有局部的体心立方体结构特征;Co原子浓度为30%~10%时,表现出部分区域的二十面体和缺陷二十面体结构特征.     

球形压头与单晶铝材料纳米接触过程的多尺度分析

采用准连续介质多尺度理论及排斥力场函数, 建立了刚性球形压头与单晶铝材料表面纳米接触与脱离过程的跨尺度分析模型, 得到载荷-位移响应曲线、原子变化状态图及位移云纹图. 研究了接触与脱离过程中单晶铝材料微观变形时原子的排列情况以及压 头形状对位错的形核和发射产生的影响. 从微观角度分析了接触变形机理. 结果表明, 随着接触深度的增加, 球形压头下部两侧的原子受力方向不断变化, 使得载荷-位移响应曲线出现不同于方形压头的阶梯状. 由于压头形状的影响, 压头两侧的密排原子面实现部分滑移形成了肖克利不完全位错. 脱离过程中, 原子紧贴压头向上移动, 实现部分弹性恢复, 残余位移为0.3 nm, 非常接近单晶铝单位位错的伯格斯矢量的 模0.285 nm. 关键词： 准连续介质法 球形压头 单晶铝材料 位错     

Theoretical study of W-shaped optical fiber with a depression in core center by applying analytical transfer matrix method

Analytical transfer matrix method (ATMM) is a method for calculating the propagation constant in weakly guiding optical fiber. By using ATMM, the optical fiber with a depression in the index profile center and a valley in the cladding layer is analyzed. Compared with Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) method, the simulation result of differential mode delay (DMD) by using ATMM fits well with the experimental results obtained by Takahashi. Based on ATMM, by increasing the depth of central depression in a W-shaped index fiber, the improvement of DMD is also discussed.     

Contact value relations and density functional theory for the electrical double layer

The recently developed contact-corrected density functional theory is applied to an electric double layer containing a valence and size symmetric electrolyte. The restricted primitive model is used to describe the electrolyte, and a non-polarisable, smooth, planar, uniformly charged hard surface is used to model the electrode. Comparison with Monte Carlo simulation results for this system shows that the theory satisfies the first contact value relation in line with the premise of the approach. Additionally, the theory is found to satisfy the semi-empirical second contact value relation quite closely. This is a welcome result, since no reference is made to this second relation nor is the relation used in the theoretical development. The second contact relation is closely related to the anomalous positive temperature derivative of the double layer capacitance at low temperature, low ion concentration, and low electrode charge, and indeed, the contact-corrected density functional theory predicts this effect.     

数字微镜用于菲涅耳衍射全息显示的理论研究

导出人眼感觉的菲涅耳衍射全息的数字微镜重建场强度表达式.基于数字微镜每显示周期8幅二值图形成灰度图的机制,比较了每周期8幅及256幅二值图方案时菲涅耳衍射全息的显示质量.结果表明,数字微镜显示图像的质量低于数字全息波面重建质量.存在优化控制数字微镜提高显示图像质量的可能性.     

数字微镜器件的时空特性对相位测量轮廓术的影响

数字微镜器件是一种新型的微电子、微机械、微光学集成器件,可广泛的用于大屏幕投影显示。实际上,数字微镜器件作为一种新型的空间光调制器,在光学信息处理和结构照明型三维传感中也具有广泛的应用前景。介绍了数字微镜器件和数字光处理器的基本原理,分析了数字微镜器件的时间空间特性,用计算机模拟了这种时空特性对相位测量轮廓术的影响。结果表明,数字微镜器件(DMD)可为投影系统在结构照明型光学三维传感中的应用提供指导。     

黑洞量子隧穿过程的时间

讨论了弯曲时空中黑洞量子隧穿的时间.在假定了黑洞量子隧穿是一个瞬时过程的情况下,通过利用WKB法得出了有静止质量粒子的量子隧穿辐射谱.该辐射谱表明对于在黑洞视界处有静止质量粒子的出射也满足量子力学中的幺正性原理,支持Parikh-Wilczek的结论.结果的合理性表明,在黑洞视界处的量子隧穿过程可以看成是一个瞬时过程.     

聚酯薄膜复合材料带状脉冲形成线传输介质

介绍了一种电气绝缘柔软复合材料——DMD膜,通过对膜结构的分析,设计了一种串联等效电路模型对其进行分析。运用该模型,对DMD膜在浸渍前和浸渍后两种情况下的介电常数和介电强度进行了求解并给出计算公式。从公式可以看出:DMD膜的介电常数在浸渍前后有明显的变化,浸渍后的介电常数得到了显著的提高,并且变化率较小;浸渍后DMD膜的介电强度高于未浸渍DMD膜的介电强度。当浸渍料介电常数愈大,聚酯材料上承受的电场强度愈大,浸渍料上承受的电场强度愈小,由于聚酯材料的耐压强度很高,所以整个传输线的介电强度得到提高。     

聚酯薄膜复合材料带状脉冲形成线传输介质

研究了X-pinch和回流柱之间的分流关系,以及两个X-pinch之间的分流关系。在X-pinch和回流柱的分流实验中,X-pinch上的电流与回流柱上的电流大体相等,这表明电流分布不只与X-pinch或回流柱的特性有关,而且也与它们所在回路的其他部分有关。在两个X-pinch之间的分流实验中,X-pinch上的电流与X-pinch本身的材料和直径几乎无关,这确认了电流分布与回路中X-pinch之外的部分有关。离绝缘柱远的X-pinch上的电流总是比离绝缘柱近的X-pinch上的电流略大一些,这是并联回路之间的互感造成的。     

数字微镜器件制造精度误差对紫外光调制特性的影响

数字微镜器件（DMD）的能量利用率对于提高无掩膜激光直写系统的效率十分重要。对DMD在相干光照明下的相位调制特性进行数值和实验分析,发现同种型号DMD在出射0级光垂直于微镜表面角度入射情况下的衍射图样,其光能量分布各不相同,有0级光强占总光强27.2%的情况,也有零0级光强占总光强13.1%的情况,理论计算表明,DMD的微镜偏转角存在1的误差可以使DMD衍射0级的衍射效率在极大和极小之间变化。这一结论对于选择高能量利用效率的DMD有重要参考价值。