Dy3Al5O12磁热性质研究

用量子理论计算了Dy₃Al₅O₁₂的晶场能谱、Zeeman劈裂能级和波函数. 在外磁场H_e为0<H_e<9 T, 温度为3<T<42 K 范围内, 计算了该晶体的磁矩、磁熵变, 计算结果与相关实验数据吻合较好. 该计算结果表明, Dy₃Al₅O₁₂内磁性离子间的交换作用非常微弱, 可以忽略. 从理论上给出了绝热退磁过程中温度变化ΔT与T的关系, 并与Gd₃Ga₅O₁₂晶体进行了比较, 发现不同外磁场下, Dy₃Al₅O₁₂和Gd₃Ga₅O₁₂的低温制冷性能在不同温区有差别. 在进行低温(T<10 K)制冷时, 若外磁场较低, 选择Dy₃Al₅O₁₂作为磁制冷材料较好; 若外磁场较高, 选择Gd₃Ga₅O₁₂作为磁制冷材料较好.     

7Li2(X1Σ+g)分子的振动能级、转动惯量及离心畸变常数

使用密度泛函理论B3LYP和B3P86,以及组态相互作用方法CCSD(T)和QCISD, 利用多个基组对⁷Li₂(X¹Σ⁺_g)分子的平衡核间距(R_e)、谐振频率(ω_e)和离解能(D_e)进行了计算, 发现在CCSD(T)/cc-PVQZ理论水平下得到的结果(R_{e关键词： 解析势能函数 振动能级 转动惯量 离心畸变常数}     

75As32S+和75As34S+离子的光谱常数与分子常数

采用内收缩多参考组态相互作用(MRCI)方法, 结合Dunning系列相关一致基, 分别对⁷⁵As³²S⁺和⁷⁵As³⁴S⁺离子的X³Σ^-和A¹Π电子态的势能曲线进行了计算, 进一步拟合势能曲线, 得到各电子态的光谱常数与分子常数. 首先, 采用MRCI方法结合相关一致基, aug-cc-pV5Z, 对AsS⁺离子的X³Σ^-和A¹Π 电子态进行了计算, 获得相应的势能曲线; 然后, 为进一步提高势能曲线的精度, 对其进行了三种修正计算. 采用Davidson(+Q)方法修正MRCI 方法计算过程中存在的基组大小不一致缺陷; 利用二阶Douglas-Kroll哈密顿近似, 在cc-pVQZ基组水平, 修正了相对论效应对势能曲线的影响; 利用两点能量外推法, 在aug-cc-pVQZ和aug-cc-pV5Z基组水平对各能量点的势能值进行了外推, 得到完全基组极限处的势能曲线. 最后, 利用修正(包括Davidson修正、相对论修正和基组外推)后的势能曲线, 通过Vibrot程序, 求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 并进行同位素质量识别, 得到⁷⁵As³²S⁺和⁷⁵As³⁴S⁺离子两个电子态的光谱常数(T_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, α_e 和B_e)和分子常数(G(ϒ), B_v, D_v).     

MRCI+Q理论研究SiSe分子X1Σ+和A1Π电子态的光谱常数和分子常数

采用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用方法(MRCI+Q)及相关一致基aug-cc-pV5Z和aug-cc-pVQZ分别计算了SiSe分子X¹Σ⁺和A¹Π电子态的势能曲线. 为提高势能曲线的计算精度, 利用两点总能量外推公式, 将两个电子态的势能曲线外推至完全基组极限, 并对其进行了标量相对论修正, 相对论效应是在cc-pV5Z基组水平下使用三级Douglas-Kroll-Hess哈密顿算符计算的. 利用MRCI+Q/Q5+DK理论水平的势能曲线获得了这两个态的光谱常数(T_e, D_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, ω_ey_e, B_e和α_e)和J=0时前30个振动态的B_υ和D_υ等分子常数. 其值与已有的实验结果非常一致. 本文得到的光谱常数和分子常数达到了很高精度, 能为进一步的光谱实验和理论研究提供可靠参考. 关键词： 势能曲线 基组外推和标量相对论修正 光谱常数 分子常数     

AlC分子 X4∑-和B4∑-电子态的光谱性质

采用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用方法(MRCI+Q) 结合Dunning等的相关一致基aug-cc-pVnZ (n=D,T,Q,5,6) 计算了AlC分子X⁴∑^-和B⁴∑^-态的势能曲线, 并利用总能量外推公式将这两个态的总能量分别外推至完全基组极限. 对势能曲线进行核价相关修正及相对论修正, 并详细讨论了基组、核价相关和相对论修正 等对X⁴∑^-和B⁴∑^-电子态的能量和光谱常数的影响. 拟合核价相关及相对论效应修正的外推势能曲线, 得到了AlC分子X⁴∑^- 和B⁴∑^-电子态的主要光谱常数T_e, R_e, ω_e, ω_ex_e, ω_ey_e, B_e和α_e. 它们与实验结果符合较好. 求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 找到了无转动的AlC分子两个电子态的全部振动态. 针对每一振动态, 还分别计算了其相应的振动能级和惯性转动常数等分子常数. 它们与已有的实验结果一致. 关键词： 光谱常数 分子常数 核价相关修正 相对论修正     

Sr2CoO4-δ薄膜中的自旋玻璃态的磁性质研究

用脉冲激光沉积方法(PLD)在铝酸镧衬底上制备了c取向的高氧空位含量的锶钴氧薄膜.X射线衍射分析表明薄膜单一取向且没有明显杂相.原位的高气压反射式高能电子衍射仪(RHEED)监测显示,薄膜为层状生长.通过对薄膜磁化强度随温度、磁场及时间的变化曲线进行测量,发现零场冷曲线上可能存在两个特征温度:T_f和T_a.T_f为对应玻璃态的冻结温度而T_a对应少量的不缺 关键词： 自旋玻璃 超交换相互作用 双交换相互作用 脉冲激光沉积     

"荧光-1"实验装置物理设计

本文主要介绍"荧光-1"实验装置物理参数设计, 并依据半经验公式预估在实验装置上可能达到的磁化等离子体状态参数. 理论设计结果表明: "荧光-1"实验装置最大放电电流1.5 MA, 四分之一周期3 μs, 最大反向磁场4 T; 以此为实验平台, 当θ箍缩线圈内充气压力50 mTorr(D₂气体)时, 形成的等离子体靶直径约为2 cm, 长度17 cm; 等离子体靶密度6.6×10¹⁶ cm^-3, 温度 (T_i+T_e) 约300 eV; 等离子体平均β值为0.95. 该状态参数接近磁化靶聚变所要求的等离子体靶初始状态参数. 关键词： 脉冲功率技术 反场构形 磁化等离子体 磁化靶聚变     

BeH，BeD，BeT分子基态(X2Σ+)的结构与势能函数

采用量子力学从头算方法，运用二次组态相互作用QCISD(T)/aug-cc-pVTZ和电子相关单双耦合簇CCSD(T)/6-311++G(3df，2pd)研究了BeH，BeD，BeT分子基态的结构与势能函数，计算出了这些分子的光谱数据(ω_e，ω_eχ_e，B_e，α_e，D_e)，结果与实验光谱数据吻合较好.这表明上述分子基态的势能函数可用经修正的Murrell-Sorbie+c₆函数来表示. 关键词： BeH BeD BeT分子基态 分子结构 势能函数     

非自治物质畸形波的传播操控

研究了(1+1)维的变系数Gross-Pitaevskii方程, 获得了该方程的精确畸形波解. 基于该精确畸形波解, 深入研究了非自治物质畸形波在随时间指数变化的相互作用下的传播动力学行为, 发现非自治畸形波除具有“来无影、去无踪”的不可预测特性外, 也可实现完全激发、抑制激发以及维持激发等操控. 研究表明, 畸形波操控的关键是对累积时间的最大值T_max 与峰值位置T₀ (或T_I,T_II)值大小关系的调节. 当T_max > T₀ (或T_I,T_II)时畸形波被快速地完全激发, 热原子团中的原子增加到凝聚体中. 当T_max = T₀ (或T_I,T_II) 时畸形波激发到最大振幅, 可以维持相当长的时间而不消失, 热原子团中的原子增加到凝聚体中. 当T_max < T₀ (或T_I,T_II)时畸形波没有充足的时间来激发而被抑制甚至消失, 凝聚体中的原子减少. 这些结果在理论和实际应用上具有启迪意义.     

回波间隔对核磁共振表观孔隙度的影响及矫正方法

本文对具有特定横向弛豫时间（T₂）的硫酸铜溶液进行了多回波间隔（T_E）的核磁共振（NMR）实验,并利用数值模拟对32组具有不同弛豫分量的模型进行了变T_E模拟实验,定量研究了T_E对致密油气、页岩气等低孔低渗储层NMR孔隙度的影响规律.实验结果表明,随着T_E的增大,各T₂弛豫组分NMR孔隙度先维持在100%左右,然后迅速衰减,当T_E增加到一定数值时,趋近于0;不同T₂弛豫组分NMR孔隙度开始迅速衰减及最后变为0的T_E值存在显著差异.根据不同T₂弛豫组分NMR孔隙度与T_E的关系,将整个NMR测量分为无损测量区、快速衰减区、无效参数区和仪器盲区4个区域.对特定弛豫组分而言,在快速衰减区弛豫组分损失量与T_E呈对数关系,本文还给出了该区域NMR孔隙度的校正公式及方法.     

O--ion radiation in the spectrum of an oxygen arc plasma

The radiation emitted from the axis of a wall-stabilized, low-current cylindrical arc in pure oxygen at temperatures around 9000 K was measured quantitatively in the wavelength range from 2000 to 9000 A. In the near i.r. region, the two first thresholds of the affinity continuum appear at 8615 and 8465 A, respectively, yielding an electron affinity (EA) of 1.465 eV and a ground-state splitting Δ = 26 meV for the negative oxygen ion. Another threshold occurs in the u.v. region at 3630 A and involves a transition to O^- from the first exited state of atomic oxygen. The continuous spectrum can be shown (Fig. 17) to be dominated in the u.v. and visible regions by the affinity continuum due to the negative oxygen ion. Additional contributions, which become increasingly important towards longer wave-lengths, are the Kramers-Unsöld continuum and O₂⁺-association radiation. In the u.v., the recombination of two neutral oxygen atoms forms a small contribution. A broad peak structure centered around 7000 A cannot be definitely explained. Applying Kirchhoff's law, the photodetachment cross section of O^- is obtained as a function of photon energy. Deviations from local thermodynamic equilibrium (LTE) are accounted for.     

Gain and transient photoresponse of quantum well infrared photodetectors: a detailed ensemble Monte Carlo study

We investigate different gain characteristics observed on quantum well infrared photodetectors (QWIPs) fabricated with various material systems, and the effects of barrier material properties on the device characteristics through detailed ensemble Monte Carlo simulations. When the energy spacing between the central and satellite valleys is increased, the improvement in the excited electron lifetime is found to be much stronger than that in the average electron velocity in the device. According to our results, relatively high gain observed in InP/In_0.53Ga_0.47As QWIPs under large bias is not due to the higher mobility in InP as suggested earlier; it can mainly be attributed to higher excited electron lifetime as a result of relatively large Γ–L energy spacing. We discuss the details of the fast part of the Al_0.3Ga_0.7As/GaAs QWIP transient photoresponse, which exhibits three regions with different decay characteristics under a short pulse of radiation. The duration of the final region, during which the electrons excited near the emitter are extracted from the collector, is observed to be considerably long due to the dispersion of the photoelectrons. The photoresponse time rapidly decreases with increasing bias under low bias, and nearly saturates at 10 ps under large bias being 40% larger than the average transit time estimated by dividing the device length to the average steady-state electron velocity in device. We also investigate the effects of the interface reflections on the photoresponse time.     

DTA模型计算高温Fe等离子体的辐射不透明度

使用DTA(detailed term accounting)模型计算了温度为20eV、密度为0.01g×cm^-3的Fe等离子体的辐射不透明度.对于处于局域热动平衡(local thermodynamic equilibrium,LTE)下的Fe等离子体,使用Saha方程计算出各价离子的丰度.使用MCHF方法得到了Fe离子的能级以及束缚-束缚跃迁的振子强度,考虑了Doppler展宽和碰撞展宽的谱线展宽机制,谱线线型采用Voigt线型.束缚-自由以及自由-自由吸收截面分别使用DCA及AA模型得到.所得的结果与美国Los Anamos National Laboratory(LANL)使用LEDCOP程序计算的结果进行了对比,两种结果符合很好.     

电子在激光驻波场中运动产生的太赫兹及X射线辐射研究

采用单电子模型和经典辐射理论分别对低能和高能电子在线偏振激光驻波场中的运动和辐射过程进行了研究. 结果表明: 垂直于激光电场方向入射的低速电子在激光驻波场中随着光强的增大, 逐渐从一维近周期运动演变为二维折叠运动, 并产生强的微米量级波长的太赫兹辐射; 高能电子垂直或者平行于激光电场方向入射到激光驻波场中, 都会产生波长在几个纳米的高频辐射; 低能电子与激光驻波场作用中, 激光强度影响着电子的运动形式、辐射频率以及辐射强度; 高能电子入射时, 激光强度影响了电子高频辐射的强度, 电子初始能量影响着辐射的频率; 电子能量越高, 产生的辐射频率越大. 研究表明可以由激光加速电子的方式得到不同能量的电子束, 并利用电子束在激光驻波场的辐射使之成为太赫兹和X射线波段的小型辐射源. 研究结果可以为实验研究和利用激光驻波场中的电子辐射提供依据.     

折射对泵浦激光在圆柱靶里的光路、吸收和烧蚀的影响

 用一维非平衡辐射流体力学和光路程序计算和分析了泵浦激光在圆柱靶里, 考虑有折射和无折射两种情况下泵浦激光的传播、吸收和靶烧蚀。计算表明,考虑激光折射的影响后,激光光路明显不同,靶烧蚀深度减小,激光能量吸收效率下降10%左右。     

Coherent and tunable radiation with power enhancement from surface plasmon polaritons

Surface plasmon polaritons excited by an electron beam can be transformed into coherent and tunable light radiation waves with power enhancement in the simple structure of a metal film with a dielectric medium loading. In this paper, the process of the radiation transformation of this radiation, and the dependencies of the radiation characteristics on the parameters of the structure and the electron beam are studied in detail. The radiation power enhancement is greatly influenced by the beam energy and the film thickness in the infrared to ultraviolet frequency region. Up to 122 times radiation power enhancement and 6.5% radiation frequency tuning band can be obtained by optimizing the beam energy and the parameters of the film.     

Polymethyl methacrylate glow under the influence of runaway electron beams generated in a gas diode

Spectral and amplitude–time characteristics of PMMA radiation under the impact of runaway electrons with subnanosecond duration are studied. The PMMA radiation spectra for a subnanosecond electron beam pulse duration are determined for the first time. The studies show that radiation of the band with a maximum at about 490 nm the intensity of which decreases toward the short-wave spectral region is recorded in the glow spectra. The glow intensity of this band varies proportionally to the number of electrons in the beam, which allows the possibility of using this radiation for determination of the number of high energy electrons in electron beams.     

相干衍射辐射在超短电子束团长度测量中的应用

利用相干衍射辐射(CDR)光学自相关技术在线无阻拦频域测量超短电子束团的长度是当前国际束测领域的研究热点. 文中分析和数值计算了利用上海应用物理研究所(SINAP)飞秒电子束装置提供的超短电子束团产生的宽带连续强CDR，介绍了超短电子束团长度测量的实验原理和装置示意，并研究了分束器对束团长度测量的影响. 结果表明，该束团可直接用于产生覆盖远红外至毫米波段的宽带连续强CDR；辐射能量主要集中在轴线附近，宏脉冲辐射能量可达毫焦耳量级；利用光学自相关技术研制的远红外Michelson干涉仪和Golay探测仪组成束团长度测量系统，通过实验测量CDR干涉图FWHM可近似求得超短束团长度；干涉图籍助傅立叶变换光谱法，可推算求得束团电子密度分布的信息.     

激光诱导等离子体LTE态判定方法研究

针对目前等离子体温度测量中常用的Boltzmann平面法和双线法的测量精度较差的问题,提出结合Boltzmann-Maxwell分布和Saha-Eggert公式来提高等离子温度的测量精度;根据高斯公式的面积与峰值关系建立了发射谱线线宽的简便算法,并通过谱线的Stark展宽计算等离子体的电子密度;建立了以McWhirter准则的等离子局部热平衡(LTE)态判据。以铝为被测样品的实验结果表明,随着激光能量的增加,等离子体温度和电子密度随之呈线性上升趋势;激光能量在127～510 mJ范围内的等离子体电子密度变化范围为1.305 32×1017～1.873 22×1017 cm-3,等离子体温度的变化范围为12 586～12 957 K,根据McWhirter准则本实验中所有等离子体均满足LTE态阈值条件;针对在光谱仪波段内可观测到的处于同一电离态谱线相对较少的铝元素,在不适合用Boltzmann平面法计算温度时,利用Saha-Boltzmann方法对100组铝等离子体光谱进行温度测量的相对标准偏差(RSD)为0.4%,相比于双线法的1.3%,大幅提高了测量精度。该计算方法可用于快速计算等离子体温度、电子密度及判断等离子体LTE态,在自由定标、光谱有效性分析、谱线的温度校正、确定最佳采光位置以及等离子体LTE分布状态等研究中都有较高的应用价值。     

Investigation of the Anode Boundary Layer of an Atmospheric Pressure Argon Arc

This paper is concerned with the thermodynamic state of the plasma in the anode region of a high intensity arc. Spectrometric studies of the boundary layer in front of a plane anode perpendicular to the axis of a wall-stablized, high-intensity arc in argon atmosphere indicate substantial deviations from LTE. Data taken at distances of 0.5 to 2 mm from the anode surface are evaluated with two different but not entirely independent non-equilibrium data reduction techniques in order to obtain radial distributions of electron temperature and electron density. The electron temperature distribution displays an off-axis peak which increases in magnitude with decreasing distance from the anode. Both electron temperatures and electron densities are considerably higher than the corresponding LTE values.