驱动场对光子晶体中原子自发辐射的影响

文章讨论了在驱动场作用下, 三能级原子在光子晶体中的自发辐射问题.由于量子干涉和光的局域化作用,两个上能级中的布居数将具有周期振荡或准周期振荡的性质,这不仅与两个上能级与禁带的相对位置有关,同时也与原子的初始状态有关.驱动场的强度和入射位相也能控制光子晶体中三能级原子的自发辐射.     

模型化研究两细胞间基因、蛋白耦合振荡中的噪声效应

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究两细胞间基因、蛋白耦合振荡中的噪声效应.研究发现,在Notch信号通路中,两细胞间基因、蛋白耦合振荡呈现了周期振荡特性,表明了细胞间信号传导的同步振荡特性.“内在”噪声和“外在”噪声对两细胞间基因、蛋白耦合振荡有着不同的作用.内噪声有利于细胞间Notch信号通路中各基因、蛋白表达再次提升.外噪声诱导通路中基因、蛋白的表达水平降低,周期振荡变得阻尼.内、外噪声共同作用不仅可使得基因表达适当并呈现出持续振荡模式,而且还可使得细胞间基因转录合成相应的蛋白过程呈现出持续振荡模式.从而表明了基因表达的内、外噪声共同作用有利于控制细胞间基因激活、蛋白合成保持周期节律性.本文理论结果揭示了内外噪声对细胞间Notch信号通路动力学的一种调控机制,确定了内外噪声各自的调控效应,澄清了内外噪声共同作用调控体系持续周期振荡的物理机制,理论结果符合实验,可为设计阻止Notch体系基因、蛋白变异导致的多种疾病和癌症的通路治疗方案提供理论依据.     

外控弱周期电流约束下电极B-Z反应体系中的时间自组织

以经典BZ化学反应体系的三变量Oregonator模型及电极过程动力学为基础,提出了外控弱周期电极电流约束下电极BZ反应体系与体相BZ反应体系相互耦合的动力学模型.在体相处于稳定定态参数条件下,系统地研究了外控弱周期电流约束下电极BZ反应体系中的动力学行为,定量分析了电流慢变流型上的准定态稳定性及有利于出现极限环振荡区域.研究表明,与以前所报道的外控弱周期电位约束情况类似,在外控弱周期电流约束下电极BZ反应体系中的极限环振荡区域亦发生了蜕变,但体系对外控电流约束中的这种持续性之周期扰动的响应表现在两个方面:有利于出现极限环振荡区域的缩变及原非振荡区胁迫振荡的出现.     

线状铜电极在磷酸溶液中电流混沌振荡的同步行为

研究了恒电位下两个铜线电极在磷酸溶液中的电流混沌振荡行为 ,通过恒定不同的电位数值 ,改变单个电极的电流振荡混沌行为 ,研究了不同混沌间的相互作用 .调整线电极间的距离 ,研究了电极间距对电流振荡行为的影响 .实验中两电极的振荡间呈现了复杂的耦合作用 ,耦合后的频率与耦合前电极原有的频率不同 .两电极的混沌电流振荡中呈现出同步、准周期同步和反相同步等现象 .电极距离一定时 ,振荡波形差别很大的两电极的电流容易呈现反相同步和准周期同步 ,波形差别不大时容易产生同步 .强的耦合导致电极间电流振荡的同步 ,电极距离的加大 ,电极间电流振荡难以产生同步 .对耦合作用机制也进行了探讨     

驱动场作用下光子晶体中三能级原子的自发发射

讨论了在双光子驱动场作用下,三能级原子在光子晶体中的自发发射问题．由于量子干涉和光的局域化作用,两个上能级中的占据数将具有周期振荡或准周期振荡的性质,这不仅依赖于两个上能级与禁带的相对位置,同时也依赖于原子的初始状态,而且还与驱动场的强度、驱动场的入射位相有关．这些性质既与真空中带有驱动场的原子的自发发射性质不同,也有别于无驱动场作用下光子晶体中三能级原子的自发发射性质． 关键词：     

电子在周期驱动耦合量子阱中的振荡

通过精确求解含时的量子体系，研究了在周期耦合驱动下电子在两量子阱中的受迫振荡.电 子在双量子阱间的隧穿可由周期性外场控制.得到了电子被囚禁在单一量子阱中的条件. 关键词： 量子阱 受迫振荡 周期驱动     

一个跃变电路切换系统的振荡行为及分岔机理分析

本文研究两个非线性电路系统通过开关组成的时间切换系统的复杂振荡行为及其产生机理.利用开环运算放大器放大倍数为极大值的特性,即运算放大器总是处于正的或负的饱和状态,当输入电压从负过零变正时,输出电压从正饱和状态跃变为负饱和状态,本文选择子电路系统中的非线性部分为跃变函数.首先对两个子系统进行了稳定性分析,给出了不同参数条件下的振荡行为,然后在子系统单个参数在一定范围内变化,而其他参数保持不变的情况下,研究了切换系统的复杂振荡特征,并分析了其产生机理.由于子系统方程的非光滑性和切换带来的整个系统的非光滑性,使得整个系统的周期振荡轨迹有四个切换点,随着参数的变化,周期振荡轨线与非光滑分界面发生擦边分岔,导致周期振荡分裂成两个对称的周期振荡.并且研究了切换点位置改变对整个系统周期振荡行为的影响以及切换点处的分岔机理.     

铂族金属氧化过程中的簇发振荡及其诱发机理

铂族金属表面氧化过程是典型的多相催化反应之一, 具有广泛的应用背景及丰富的振荡行为, 因此深入研究铂族金属的氧化中的物理及化学过程具有重要的理论意义及工程应用前景. 通过对铂族金属CO的氧化过程中实测数据的回归分析, 建立了不同尺度耦合解析动力学理论模型. 通过对平衡态的稳定性分析, 指出在一定条件下稳态解会由鞍-结同宿轨道分岔导致周期振荡. 当快子系统产生Hopf分岔时, 该周期振荡会进一步演化为两尺度耦合的周期簇发振荡, 即N^k振荡, 并由加周期分岔使得系统处于激发态的时间显著增加.在此基础上, 利用分岔理论进一步分析了周期簇发及加周期分岔的产生机理, 揭示了周期簇发中沉寂态和激发态相互转化时的不同分岔模式.     

光子晶体中三能级原子的自发发射

讨论了三能级原子在光子晶体中的自发发射问题.由于量子干涉和光的局域化,两个上能级中的粒子数布居将具有周期振荡或准周期振荡,这不仅依赖于两个上能级与禁带的相对位置, 同时也依赖于原子的初始状态,且有别于真空中三能级原子的自发发射性质. 关键词：     

太赫兹场和倾斜磁场对超晶格电子动力学特性调控规律研究

微带超晶格在磁场和太赫兹场调控下表现出丰富而复杂的动力学行为, 研究微带电子在外场作用下的输运性质对于太赫兹器件设计与研制具有重要意义. 本文采用准经典的运动方程描述了超晶格微带电子在沿超晶格生长方向(z方向)的THz场和相对于z轴倾斜的磁场共同作用下的非线性动力学特性. 研究表明, 在太赫兹场和倾斜磁场共同作用下, 超晶格微带电子随时间的演化表现出周期和混沌等新奇的运动状态. 采用庞加莱分支图详细研究了微带电子在磁场和太赫兹场调控下的运动规律, 给出了电子运行于周期和混沌运动状态的参数区间. 在电场和磁场作用下, 微带电子将产生布洛赫振荡和回旋振荡, 形成复杂的协同耦合振荡. 太赫兹场与这些协同振荡模式之间的相互作用是导致电子表现出周期态、混沌态以及倍周期分叉等现象的主要原因.     

外强迫作用下正压大气非线性特征数值模拟

在两种边界条件下用正压大气非线性位势涡度方程模拟了强迫、耗散和非线性共同作用下大气运动的若干特征.在南北两端为齐次边界条件时，单纯的热力强迫下只出现了波状定常解；在只有经向加热和波状地形共同强迫下出现了在两种基本流型之间振荡的准周期解，十分类似于旋转地球上大气运动的纬向和经向流型之间的准周期循环，前者对应于强的西风环流，后者对应于弱西风流型.在周期边界条件下，弱的下垫面加热导致定常解，较强的加热强迫可以得到周期解.尽管下垫面的波状地形也能强迫一个类似的准周期振荡，但弱西风流型是对称的，不像大气中的弱西风流型.因此，在周期边界条件下用低阶截谱模式求出的解析或数值解，不一定适合描述中高纬度大气的非线性动力特征. 关键词： 正压大气 热力强迫 地形起伏 周期解 准周期振荡     

晶体电子在外场作用下的Bloch振荡和散射对电流的影响

通过对晶体周期势场中电子在直流外场作用下的Ｂｉｏｃｈ振荡的分析，指出晶体在外场作用下的电流是由于电子受到散射的结果；没有散射作用，电子在外场作用下的运动为Ｂｌｏｃｈ振荡，不产生电流。     

线性与周期扰动对BZ反应动力学行为的影响

实验测定BZ反应在其化学计量系数μ取定值1时,其动力学行为表现为单周期振荡态.理论研究了BZ反应加入线性与周期扰动后,系统动力学行为的变化.结果表明,加入线性扰动时,调节扰动参量可以拓宽系统的不稳定区域,在该区域内系统均呈现单周期振荡态;加入周期扰动时,调节扰动幅度可以使系统的演化模式由单周期振荡态转变为2np倍周期振荡态以及混沌态,系统由倍周期振荡进入混沌.这些理论研究结果也被数值模拟研究所证实.     

周期切换下Rayleigh振子的振荡行为及机理

本文研究了自治与非自治电路系统在周期切换连接下的动力学行为及机理.基于自治子系统平衡点和极限环的相应稳定性分析和切换系统李雅普诺夫指数的理论推导及数值计算.讨论了两子系统在不同参数下的稳态解在周期切换连接下的复合系统的各种周期振荡行为,进而给出了切换系统随参数变化下的最大李雅普诺夫指数图及相应的分岔图,得到了切换系统在不同参数下呈现出周期振荡,概周期振荡和混沌振荡相互交替出现的复杂动力学行为并分析了其振荡机理.给出了切换系统通过倍周期分岔,鞍结分岔以及环面分岔到达混沌的不同动力学演化过程.     

恒定导通时间控制buck变换器多开关周期振荡现象分析

研究了恒定导通时间(constant on-time,COT)控制buck变换器的多开关周期振荡现象,揭示了buck变换器输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)对COT控制buck变换器控制性能的影响.研究结果表明,输出电容等效串联电阻是buck变换器发生多开关周期振荡现象的关键因素,并给出了COT控制buck变换器发生多开关周期振荡的临界ESR值.当输出电容ESR值小于临界值时,发生多开关周期振荡现象;而当ESR大于临界值时,多开关周期振荡现象消失.最后 关键词： 恒定导通时间控制 buck变换器 振荡 等效串联电阻     

驱动场作用下二分量BEC中原子数密度的演化

运用数值模拟研究了二分量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)原子数密度的动力学行为,讨论了驱动场耦合强度、不同分量间原子作用强度、射频场频率及同分量内原子作用强度对二分量原子数密度演化特性的影响.结果显示:原子数密度随时间近似作周期性振荡,其振荡的周期随驱动耦合场强度、不同分量原子间作用强度的增大而减小,随自耦合强度的增大而增大;射频场频率的变化并不显著改变原子数密度振荡的周期,但它的增大会和自耦合强度的增大一样导致原子密度振荡的振幅减小.     

线宽增强因子对外光注入半导体激光器非线性单周期振荡特性的影响

线宽增强因子是影响半导体激光器输出特性的一个重要参量,不同材料不同结构类型的半导体激光器的线宽增强因子有较大的差异.利用光注入半导体激光器的单模速率方程模型,数值研究了线宽增强因子对外光注入半导体激光器的非线性单周期振荡特性的影响.结果表明:外光注入半导体激光器的动态特性对线宽增强因子的变化极为敏感,随着线宽增强因子的增加,在负失谐注入范围内单周期振荡区域显著增大,同时注入锁定的稳态输出被大大抑制.分析了线宽增强因子对非线性单周期振荡光谱特性和振荡频率的影响,结果表明:随着半导体激光器线宽增强因子的增大,单周期振荡的频率越大|当线宽增强因子不变时,单周期振荡的频率随注入光强度和频率失谐的增加而增加.     

周期性矩形槽通道内对流换热的振荡

采用非稳态数学模型,通过数值模拟对周期性矩型槽通道内流动和换热的振荡特性进行了研究。结果表明:随着Re的增大,对流换热从入口后某一个几何周期开始振荡,振幅沿着通道逐渐增加,并经过若干周期后振幅基本不变;对于不同的Re开始振荡的几何周期数不同;当振幅基本不变时,各几何周期的平均Nu及相应点的速度按时间的平均值基本相等,表明振荡的流动和换热特征参数的时均值仍然具有周期性充分发展的特征;通道中突出物高度对振荡有显著影响,突出部分越高,开始振荡的几何周期数越小。     

噪声交叉关联强度的时间周期调制对线性过阻尼系统的随机共振的影响

针对由加性、乘性噪声和周期信号共同作用的线性过阻尼系统, 在噪声交叉关联强度受到时间周期调制的情况下,利用随机平均法推导了系统响应的信噪比的解析表达式. 研究发现这类系统比噪声间互不相关或噪声交叉关联强度为常数的线性系统具有更丰富的动力学特性, 系统响应的信噪比随交叉关联调制频率的变化出现周期振荡型随机共振, 噪声的交叉关联参数导致随机共振现象的多样化.噪声交叉关联强度的时间周期调制的引入有利于提高对微弱周期信号检测的灵敏度和实现对周期信号的频率估计. 关键词： 随机共振 周期振荡型共振 噪声交叉关联强度 信噪比     

霍尔推力器中呼吸振荡激发机理及影响因素

呼吸振荡作为霍尔推力器中的一种低频、大振幅放电不稳定性,对推力器的性能及寿命有严重的影响.本文利用包含了离子径向扩散和电子壁面相互作用的双区“捕食者-被捕食者”(Predator-Prey, P-P)模型,对霍尔推力器中呼吸振荡的激发机理和影响因素开展了研究.研究结果表明,电子与壁面之间相互作用导致的能量耗散对呼吸振荡有抑制作用,而近阳极区的离子径向扩散对呼吸振荡有激发作用.依赖于近阳极区的离子径向扩散强度,模式振荡频率以及放电电流的振荡峰值呈现非单调变化的趋势.此外,在推力器放电通道长度一定的情况下,呼吸振荡的激发与电离区长度的变化无关,而振荡的频率(周期)随着电离区长度的增大而增大(减小).本文的研究结果将为霍尔推力器中呼吸振荡激发机理的认识以及呼吸振荡抑制新方法的提出提供理论支撑.