各向异性超导体的Ginzburg-Landau理论

本文内容主要有二个方面：1）由各各同性均匀系的BCS理论扩展到各向异性非均匀系，并给出各种异性非均匀系的完整的GL方程式，定出了各个宏微观参量间的关系式。2）结合层状结构氧化物超导体的导电层在导电层相间的特征等，用有效调制势模型和电子有效质量近似，交各向同性均匀系的BCS理论较具体的扩展到各向异性非均匀系并进行深化研究，扩展理论所给出的临界温度和能隙方程公式，主要的热力学性质和电磁性质公式等应用到YBaCuO超导体上，理论结果与实验结果均相符，并也给出各向异性非均匀系的完整的GL方程式，与上面1所给出的形式相同，也定出了各个宏微观参量间的关系，应用到YBaCuO超导体的一些主要性质上也与实验结果相符。     

横向各向同性固体材料中含定向非均匀体的有效弹性模量

针对 含定向非均匀体的横向各向同性复合材料(即TI介质), 采用球形有效体散射等效的方法, 根据TI材料下的D, N_ij表达式, 对横向各向同性条件下Eshelby 张量的积分通用表达式进行化简, 推导出了复合材料的具有横向各向同性特性的有效弹性模量的表达式, 并依此进行了数值分析. 计算结果表明: 利用本方法计算的有效模量随非均匀体含量的增大而减小; 定向排列的非均匀体影响横向各向同性介质的固有各向异性, 水平指向的非均匀体会增大材料的横向各向同性, 模拟结果对评价含非均匀体各向异性介质的特征具有指导意义.     

含定向非均匀体固体材料的横观各向同性有效弹性模量

针对非均匀体定向指向的情况,将非均匀体对弹性波的散射等效为球形有效体对弹性波的散射,推导出了呈现横观各向同性的有效弹性模量.理论分析表明:本文得到的有效模量公式至少具有二阶精度.数值计算表明:本文的有效模量随孔隙度增加而降低,不会出现Hudson模型中在孔隙度超过一定阈值后不减反增的问题.另外,在非均匀体指向随机的情况,本文得到的有效模量公式归结为Kuster-Toks z模型的公式.对于由扁状裂隙作为非均匀体的孔隙岩石,裂隙内液体主要影响横观各向同性对称轴方向的纵波模量.     

基于Berreman矩阵的双折射薄膜光谱响应特性计算

采用Berreman特征矩阵方法,通过数值计算研究了双折射薄膜的反射、透射等光谱响应特性。依据电磁场理论的电场分量、磁场分量的界面连续条件,推导了光波在各向异性双轴薄膜中的Berreman转移矩阵,用以分析含有各向异性介质层的复杂薄膜系统的光学性质。这些矩阵递推关系包含了界面处的多点反射,适用于一般的各向异性的多层膜系统,包括入射媒质或基底为各向异性的情况。在文中给出了各向同性入射媒质双轴各向异性膜层一各向同性基底薄膜系统的计算结果,验证了该计算方法的可行性,以此作为进一步研究各向异性薄膜和相关光学薄膜器件设计的理论基础。     

手性介质中的自诱导非线性旋光

采用经典电磁场理论对非导电型各向同性手性介质光学非线性性质进行了描述,着重研究线偏振光自诱导非线性旋光现象。给出了在特定条件下非线性旋光附加角的表达式。     

光轴方向任意时光折变晶体中体全息光栅的衍射性质

利用坐标旋转方法和Kogelnik耦合波理论,建立了光轴方向任意时单轴晶体中体光栅布拉格衍射的耦合波方程,分析了Li NbO3晶体的光轴方向对光折变体全息光栅的各向同性和各向异性布拉格衍射性质的影响。模拟计算表明,在给定光栅的结构参量时,通过适当选择光轴方向角可以使得光折变体光栅的各向同性和各向异性布拉格衍射的衍射效率达到最大,给出了相应类型的衍射效率取得最大值时晶体光轴的大致方向。这些理论分析为光折变体全息光学器件的优化设计和进一步广泛应用提供了很好的理论参考依据。     

非导电型各向同性手性介质中非线性旋光的宏观理论

采用经典电磁场理论描述非导电型各向同性手性介质,研究了圆偏振抽运光作用下线偏振信号光的非线性旋光现象．给出了非线性旋光角的解析表达式．用该公式计算的结果与实验结果一致. 关键词：     

平面波在横向各向同性均匀介质中的传播

导出均匀各向异性介质当中具有横向各向同性性质的一类介质中平面波的严格解,给出了慢度曲面的三维分布图形,研究了属于这类介质的单向纤维增强复合材料中声波的传播规律。平面波的特征用慢度矢量、波矢量、偏振矢量和群速度等物理量来刻画．由于引入了描述介质各向异性特性的方向矢量,各物理量最终以与座标系无关的形式来表达,因而具有普遍的适用性。     

自旋为1/2的双层平方晶格阻挫模型的基态相变

基于线性自旋波理论,研究了二维各向异性双层平方晶格阻挫模型的基态性质.探讨了各向异性和自旋间交换作用对基态相图及系统可能发生相变的影响.结果显示:对于各向同性,当层间耦合相互作用J_c≥0.21或J_c≤-0.175时,Nèel态(NS)和Collinear态(CS)能共存;对于各向异性,NS和CS也可以共存.对弱的各向异性,NS更稳定;对于强的各向异性,系统将发生由NS向CS转换的一阶相变.     

双折射滤波片的优化参量

研究了双折射滤波片的滤波和调谐性质。利用矩阵方法和反射、透射系数,给出了波片两个界面的菲涅耳系数。利用相移公式和光线轨迹公式,由入射角和光轴方位角可计算波片精确的相移公式。将上述系数和这一波片的相移公式用于琼斯矩阵,得到透射率的本征矩阵。该矩阵的本征值即为波片的透射系数。由此,给出了波片的主要性质(特别是透射宽度),讨论了波片参量(入射角、方位角和厚度)对波片性质的影响。利用相移公式,讨论了波片的调谐性质,并给出了选择参量的最佳范围。对石英波片,最佳参量为:厚度约在1500~2000μm,方位角大于45°,循环系数r尽可能大。在激光器增益较大时,选择较小的入射角。     

简谐势阱中理想Fermi气体的有限尺度效应（英文）

在定义特征长度的基础上,应用Euler–MacLaurin公式,研究了三维简谐势阱中有限理想Fermi气体的热力学性质.给出了具有有限尺度效应修正的化学势、内能、压强张量与状态方程和热容量的解析表达式,分别就强简并和弱简并的情况进行了讨论.揭示了简谐势阱中有限尺度效应的实质以及与处于D维容器中的不同,指出了简谐势阱中的有限尺度效应使得热力学量减小,压强的各向同性(或各向异性)取决于简谐势的各向同性(或各向异性),T=0K时费米能和基态内能在满足一定边界条件时分别存在一个极大值.     

横向各向同性介质声波传播特性研究

由两种均匀介质的多层薄板交互构成的简单复合介质是一种横向各向同性介质,这种材料的动力特性的研究,对于岩石力学及其他材料工业的力学性能研究是有一定意义的.作者通过实验室的模型试验,根据“长波”传播条件,测量了对称轴与传播方向成不同夹角时波速的变化规律,及根据微观力学,即由两种材料的声阻抗与厚度比推算的相应波速进行比较.试验表明,结果基本相符.最后分析了波速各向异性系数对各弹性参数的影响及两种材料的厚度比对各向异性系数的影响.     

薄膜非均匀性及其对增透膜性能的影响

基于非均匀膜理论提出的折射率分层模型,将非均匀膜层分为N个均匀子层,应用光学薄膜特征矩阵对其进行理论分析。应用膜系设计软件模拟ZrO2和CeO2的负非均匀性对增透膜光谱特性的影响。研究结果表明:负非均匀性使多层增透膜的反射率增大,在参考波长处的光谱特性变差,使整个反射光谱曲线朝长波方向漂移,从而导致整个膜系的光谱特性偏离理想情形。     

双相各向异性随机介质伪谱法地震波场特征分析

各向异性、双相孔隙以及非均匀性是描述油气储层时应综合考虑的. 结合随机介质理论和双相介质模型建立了双相各向异性随机介质模型,采用伪谱法模拟了双相各向异性随机介质地震波场,结果表明：双相各向异性随机介质地震波场存在散射波、旅行时扰动等复杂的波场特征,这些特征强烈依赖于随机介质模型参数. 在大非均匀空间尺度下,非均匀幅度主要影响波的旅行时扰动;在小非均匀空间尺度下,非均匀幅度主要影响波的散射. 该研究使人们有可能在统计意义下反演油气储层的非均匀特征,有益于加深对地震波在油气储层中传播规律的认识. 关键词： 双相各向异性 随机介质 伪谱法 地震波     

多层光变防伪膜的非均匀垂直偏振光反射特性

基于非均匀光波在导电介质中传播时其相移传播方向和振幅衰减方向的不一致性,利用光波动方程的解由电磁场边界条件导出非均匀垂直偏振光在多层超薄金属膜与透明介质膜组合膜系中光波的传输递推公式.为验证方法的可靠性,给出了不同厚度金属膜防伪光变膜系的能量反射率算例,并与现有算法进行对比,结果表明:两种算法得到的能量反射曲线的分布特征具有很好的相似性,但本文算法表现出金属膜具有强的吸收特性和窄带反射效应.     

单轴晶体和各向同性介质交界面上e光光线的折射

根据光在各向异性介质中遵从的Ｆｅｒｍａｔ 原理,较系统地讨论了单轴晶体和各向同性介质交界面上的ｅ 光（ 非常光） 光线的折射,得到了光轴在任意取向情况下的折射基本公式。同时给出一般情况下确定ｅ 光线折射角的具体解。在此基础上对几种特殊的光轴取向给予了较详细的讨论。最后讨论了ｅ 光线的折射公式与ｅ 光波法线的折射定律的等价性,从而说明Ｆｅｒｍａｔ 原理与光的电磁波理论存在内在的一致性。     

三维非结构粘性网格生成方法

描述了一套适合粘性流动计算的三维非结构网格自动生成方法.在物面附近的粘性作用区域,采用推进层方法生成各向异性的"扁平"四面体网格,并通过一定的网格伸长控制参数,实现整个流场区域网格高度的平滑过渡.当粘性网格的推进高度达到预定要求时,推进层方法自动停止,转而采用阵面推进方法生成常规意义的尽量接近正四面体的各向同性网格.同时给出了利用该方法生成的M6机翼非结构粘性网格来求解机翼粘性绕流的简单算例.     

镀含弱吸收膜两层膜系长周期光纤光栅谐振特性及其优化

采用严格的耦合模理论,建立了两层膜系长周期光纤光栅复特征方程,用微扰法对复特征方程进行求解,结果和D.V.Ignacio的结论相符.求得的谐振波长表明其随膜层厚度和膜层折射率变化明显,受消光系数影响很小.重点提出了两种途径来优化膜层参量组合,以获得较大的谐振波长偏移量,计算结果显示,参量组合取值为(h_3=122.76 nm,h_4=400 nm)和(n_3=1.572 2,h_4=400 nm)时,谐振波长偏移量分别为10.35 nm和11.74 nm,远高于只镀一层敏感膜LPFG的偏移量2.78 nm,从而证明敏感膜层厚度(h_4)较大的参量组合可提高传感器的灵敏度.     

一种有效记忆热力学关系的方法

 均匀物质的热力学性质是热力学理论的基础知识,也是入门知识,因而对这部分知识的学习和掌握就显得尤为重要。但是,在历年的教学中发现,学生对这部分知识的掌握并不好,究其原因,重要的一条是这部分内容概念多、参量多、公式多、状态多,并且各参量之间,各公式之间互相联系、十分类似,因而记忆时特别容易混淆,从而导致理解和应用的障碍。所以,若能找到一种便于记忆的方法,那么,无论是对学生还是对教师都将有很大帮助。基于以上这些认识,本文将从教学内容出发,本着直观简单的原则,介绍一种十分便于记忆的方法---函数图像法。     

正负电子对撞多粒子末态的动力学起伏

运用Jetset产生器分别在实验室系和冲度轴坐标系中对e⁺e^—对撞多粒子末态中阶乘矩的标度性质进行了研究.在这两种情况下,用各向同性的相空间分割得到的三维InF₂～InM都近似于直线,表明e⁺e^－对撞末态相空间中的动力学起伏近似各向同性.在实验室系中由p_x,p_y,p_z的F²～M拟合Ochs公式得到的三个γ值近似相等;在冲度轴系中,在φ方向上适当选取起始拟合点,三个γ值也比较相近,进一步肯定了这一论断.这一结果表明,软、硬过程动力学起伏的本质特征──各向异性或(近似)各向同性,可以通过碰撞过程中阶乘矩标度性质的研究而揭示出来.因此,深入研究各种碰撞过程中阶乘矩的标度性质,对于了解碰撞动力学的本质有重要意义.