强准粒子注入下超导铟膜电阻态的阈值研究

用铌-铟隧道结对超导铟膜注入强准粒子流,发现有两类ν_f(铟膜电压)——ι_i(注入电流)的变化关系.用Rothwarf-Taylor方程及T~*模型导出的出现膜电压的阈值注入电流公式进行计算,结果是,在大注入电压时的计算值与实验值符合较好,而在小注入电压时的计算值与实验值差别较大。物理上的可能原因是,前者情况下的注入准粒子弛豫至低能时会产生大量声子,所以系统与T~*模型较符合。     

准粒子注入下超导铟膜非平衡现象的研究

本文报道了在准粒子注入下超导铟膜中观测到的几种非平衡现象,其中包括“双能隙态”和非平衡中间电阻态等。并且,通过计算以上现象中的准粒子有效化学势随过量准粒子数密度的变化可以更准确地判别均匀超导态的失稳的存在。     

超导铅膜远离平衡态的特性

我们利用隧道注入准粒子的方法,使超导铅膜远离平衡态。在不同温度下,测量了泡在液氦池里的和在真空室内的铅膜的直流电阻随注入电流的变化。本文报道我们已经取得的一些实验结果,除了得到与Iguchi相类似的结果外,并在T相似文献   

非平衡超导铅膜中的非均匀能隙态

用两个重叠的铅隧道结进行实验,当注入电流很大时在铅膜中观察到了非均匀能隙态,铅膜中出现非均匀态的功率阈值比铝膜大得多。 关键词：     

注入下超导膜均匀态的失稳和Rothwarf-Taylor方程的修正

考虑到库柏对场的统计性质对R-T方程进行修正,得到有自催化性质的反应项,由此可定量解释铝膜、铅膜等在强注入下均匀态的失稳。所得注入阈值决定于三个弛豫时间特征值。     

非平衡超导体在T_c附近的电阻态

离T_c不太远时,隧道注入准粒子,使Sn膜进入非平衡状态,注入到一定强度时,非平衡超导膜上出现电压,这种电压类似于N-S界面电阻,越靠近T_c越大,但相应的电阻值比N-S界面电阻大几个数量级,并且注入增强到一定程度时,电阻值会突然减小,甚至消失。     

非平衡超导体在Tc附近的电阻态

离T_c不太远时,隧道注入准粒子,使Sn膜进入非平衡状态,注入到一定强度时,非平衡超导膜上出现电压,这种电压类似于N-S界面电阻,越靠近T_c越大,但相应的电阻值比N-S界面电阻大几个数量级,并且注入增强到一定程度时,电阻值会突然减小,甚至消失。 关键词：     

强准粒子注入下非平衡超导铅膜可能的几种空间非均匀态的研究

用两个重叠的铅隧道结进行研究。在强准粒子注入下,在铅膜中观察到可能的几种形式的空间非均匀态(除‘双能隙态”外),其中有N-S混合态及能隙在空间弥散分布的态。     

超导锡膜中的非平衡中间电阻态

用检测结来观察超导锡膜中的电阻态.当准粒子注入电流超过阈值耐出现电阻.电阻首先出现在部分区域,而不是均匀分布在整个结区.     

电触发二氧化钒纳米线发生金属-绝缘体转变的机理

二氧化钒(VO_2)是一种强关联相变材料,在341 K下发生金属-绝缘体转变.尽管对于VO_2相变的物理机理进行了大量研究,但科学家仍未形成统一认识.与热致VO_2相变相比,电触发VO_2相变应用前景更为广阔,但其机理也更为复杂.本文利用原位通电杆和超快相机技术,在透射电镜下原位观察了单晶VO_2纳米线通电时的相转变过程,记录了相变过程中对应的电压-电流值,并在毫秒尺度下捕捉到了VO_2的过渡相态.发现VO_2电致相变并非由焦耳热引起,推断其机理是载流子注入.同时观察到电子结构相变和晶体结构相变存在解耦现象,进一步支持了上述推断.将VO_2纳米线两端施加非接触式电场,观察到VO_2纳米线在电场中的极化偏移,而未观察到相变发生,该现象同样支持相变的载流子注入机理.研究表明VO_2的金属-绝缘体转变遵循电子-电子关联机理,即根据电子关联的Mott转变进行.     

铁冲击相变的分子动力学研究

用分子动力学方法模拟了单晶铁(Fe)在一定初始温度下冲击相变(α相→ε相)的微观过程，结果显示温度会导致冲击相变压力阈值降低.基于此微观过程，对加卸载波系的传播规律进行了相应计算和分析，结果表明在卸载过程中逆相变波(ε相→α相)相对于波前以当地纵波声速传播，而相对波后以亚声速传播，这可由卸载压力-密度曲线给出相应解释；计算了不同初态的卸载压力-密度状态曲线，并给出了逆相变带的分布，其分布规律显示了卸载过程逆相变的滞后现象. 关键词： 分子动力学 多体势 冲击波 相变     

使用界面追踪对膜态沸腾的数值研究

提出一种计算带相变的自由界面的数值算法.基于分段线性界面重构(PLIC)的VOF(volume-of-fluid)方法用于追踪自由界面,并对汽液交界面上的相变导致的不连续速度场给出处理方法.此方法容易实施且被证明是有效的.流场的求解使用SIMPLE方法,表面张力使用连续表面力模型(CSF)进行计算.在三维直角坐标系下,模拟了水平壁面上的膜态沸腾,在二维适体坐标系下,模拟了竖直圆头柱体表面的自然对流膜态沸腾.计算结果与理论关系式符合较好.     

多次冲击加载-卸载路径下铁α-ε相变动力学特性研究

采用气炮作为加载手段,结合反向碰撞技术和多台阶三层组合飞片技术,通过精细的样品/窗口波剖面测量,对典型加载-卸载-再加载路径下铁的相变动力学特性进行了研究.观测到一次卸载阶段的多波结构及再加载段的双波结构.获得首次逆相变阈值约为(11.3±0.5) GPa,首次加卸载相变特征时间为30 ns;再加载相变起始压力为10—12 GPa,且随着再加载初始态ε相质量分数降低而降低.实验显示二次相变压力阈值与ε相残余质量分数以及逆相变子相所含孪晶、缺陷相关,同时二次加载相转变速率比首次加载更快.上述结果揭示了多晶铁相变动力学行为与加载路径的强耦合,为相关研究提供了新的视角和实验支撑.     

VOSET方法计算膜态沸腾的不同流态

本文在VOSET界面捕捉方法的基础上对控制方程进行修正,使其能够计算带相变的两相流问题,然后用这种方法计算水平壁面上的膜态沸腾。模拟得到的平均Nu数与Klimenko的关联式的计算结果基本一致。计算结果表明,在较低的壁面过热度下,膜态沸腾呈现气泡状流动;在较高的壁面过热度下,膜态沸腾呈现气带状流动。     

含可饱和吸收体的单模驻波激光系统的定态行为

具体给出了含可饱和吸收体的单模驻波激光系统的哈密顿(Hamiltonian)量和序参量运动方程,并对序参量的定态解做了线性稳定性分析。结果表明,驻波系统在阈值附近的定态行为(非平衡相变行为、双稳行为、临界点附近的指数行为等)与行波系统定性类似,但具体细节有异。特别不同于行波的是,驻波情形下三个定态解中的I_分支有可能实现。     

电磁脉冲对CMOS与非门的干扰和损伤效应与机理（英文）

利用Sentaurus-TCAD建立了CMOS与非门电路的二维电热模型,仿真研究了在电磁脉冲注入下,CMOS与非门电路产生的扰乱和损伤效应及其机理。结果表明,在EMP注入下,电路输出电压、内部的峰值温度呈周期性的"下降-上升",当注入功率较大时,EMP撤销后输出电压停留在异常值,PMOS源极电流增加,温度不断上升,最终烧毁在PMOS源极,这是因为器件内部产生了闩锁效应。随着脉宽的增加,损伤功率阈值减小而损伤能量阈值增大,通过数据拟合得到脉宽与损伤功率阈值和损伤能量阈值的关系。该结果可对EMP损伤效应进行评估并对器件级EMP抗毁伤加固设计具有指导作用。     

电磁脉冲对CMOS与非门的干扰和损伤效应与机理

利用Sentaurus-TCAD建立了CMOS与非门电路的二维电热模型,仿真研究了在电磁脉冲注入下,CMOS与非门电路产生的扰乱和损伤效应及其机理。结果表明,在EMP注入下,电路输出电压、内部的峰值温度呈周期性的“下降-上升”,当注入功率较大时,EMP撤销后输出电压停留在异常值,PMOS源极电流增加,温度不断上升,最终烧毁在PMOS源极,这是因为器件内部产生了闩锁效应。随着脉宽的增加, 损伤功率阈值减小而损伤能量阈值增大,通过数据拟合得到脉宽与损伤功率阈值和损伤能量阈值的关系。该结果可对EMP损伤效应进行评估并对器件级EMP抗毁伤加固设计具有指导作用。     

LaAlO3/SrTiO3异质界面磁场调控的反常金属态

自LaAlO₃/SrTiO₃异质界面发现高迁移率的二维电子气以来,其二维超导电性、界面磁性和自旋轨道耦合等诸多物理性质已经被广泛研究.对于二维超导体,零温下超导-反常金属相变的起源仍然是一个悬而未决的问题.传统理论认为在超导-绝缘量子相变中只存在2种基态,即库珀对的超导基态和绝缘基态.然而在研究超导颗粒膜中超导电性的演化与厚度和温度的关系时发现,存在一个中间金属态破坏了超导体和绝缘体之间的直接过渡.这种中间金属态的标志性特征是,在超导转变温度之下存在饱和的剩余电阻,与之对应的基态称作反常金属态.本文主要对在LaAlO₃/SrTiO₃(001)异质界面磁场诱导的超导-反常金属量子相变进行了系统的研究.在没有外加磁场的情况下,电阻-温度(R-T)曲线和电流-电压(I-V)特性曲线表明样品在超导转变温度之下处于超导态.外加磁场会导致样品在低温下出现饱和电阻、正的巨磁阻和低电流范围内的线性I-V曲线.另外,霍尔电阻在一定的磁场之下会出现零电阻平台,而此时纵向电阻不为零,表现出明显的玻色金属态的特征.研究结果...     

光学薄膜的温度场设计

提出了光学薄膜温度场的概念，研究分析了薄膜光学性质和热，物性质对其温度场的影响，给出了相变光盘薄膜和高功率激光反射膜的具体设计，还给出了相变膜的写入，擦除功率和激光反射膜的破坏阈值。     

强电磁干扰对达林顿管的损伤效应与机理（英文）

建立了PNP型达林顿管的二维电热模型,对处于有源放大区的达林顿管的集电极注入高功率微波(HPM)和强电磁脉冲(EMP)时的瞬态响应进行了仿真。结果表明:HPM注入下,器件内部的峰值温度呈周期性的"下降-上升",温度升高过程发生在信号的正半周,靠近达林顿管发射极的晶体管发射结边缘是最易毁伤处;EMP注入下,其损伤机理与HPM注入时的正半周时相似,器件内部峰值温度一直上升,易毁伤部位与HPM注入时相同。得到了损伤功率阈值和损伤能量阈值与损伤脉宽的关系,这两种干扰注入下的损伤能量阈值-脉宽关系和损伤功率阈值-脉宽关系公式相似,并且在相同脉宽下,HPM注入下的损伤能量阈值大于EMP注入下的损伤能量阈值。