单开口膜泡形状转变的研究

基于双层耦合模型,先通过求解无黏附能情况下满足给定边界条件的欧拉-拉格朗日方程组,找到了约化面积差?a稍大于1的内凹开口形状解,并发现以往Umeda和Suezaki(2005 Phys.Rev.E 71 011913)给出的杯形解是对应?a1的另一支解,该支解在?a趋于1时开口是外凸的.进而在无黏附能和有黏附能的情况下对开口膜泡的两支解进行了深入研究,发现在?a=1附近这两支解之间有一个间隙,在该间隙内不存在开口解.随着黏附半径的增大,该间隙的位置较缓慢地向右移动.在?a=1附近,在无黏附能时的闭合形状只有球形一个解,而在有黏附能的情况下,闭合形状在1附近的一个区间内都有解.在无黏附及有黏附情况下的计算结果都表明这两支开口解及闭合形状属于不同的分支,它们之间不能连续演化.在间隙右侧的这一支解随着?a的增大可以通过自交形状连续地演化到开口哑铃形.在有黏附的情况下,在?a参数空间,同一支解会发生折叠,即出现同一?a值对应多个解(形状)的情况,这在以往双层耦合模型的计算中没有出现过.讨论了?a对无黏附和有黏附开口膜泡的形状和能量的影响.     

双凹盘形解开口膜泡形状的解析法研究

随着开口膜泡在实验上的发现,对开口泡形状的数值及解析研究逐渐成为该领域的一个热点.讨论了如何由欧阳双凹盘形闭合解构造开口泡的解析解的问题.首先将开口泡要满足的三个不独立的边界条件简化为两个独立的边界条件,给出高斯测地曲率kg=-2,边界条件2可满足,然后由边界条件1得到确定膜泡边界的几何方程.进而讨论了由欧阳双凹盘解可构造的开口泡的各种可能形状,得到了三类管型拓扑解,它们是外凸管形解、类环管形解、类悬链面管形解.     

有限元法分析不同形状量子点的应变能及弛豫度变化

利用有限元方法研究了不同形状量子点的应变能量分布和弛豫度随着高宽比变化的规律.分析了量子点间距和量子点形状对量子点应变弛豫的影响,定量地讨论了量子点的弛豫度与量子点形状之间的关系.计算结果表明,在不考虑表面能的情况下,当量子点高宽比增加时,弛豫度上升,并且发现平顶金字塔形量子点最先达到稳定;岛间距增大时,量子点内应变能下降,其中立方体形量子点应变能下降最快.研究表明,量子点的弛豫度可以成为控制量子点成岛形状的重要依据. 关键词： 量子点 弛豫度     

弛豫铁电体弥散相变与热滞效应的伊辛模型

弛豫铁电体材料在通讯、传感、超声、能量转换、航空航天等领域具有重要的应用.与正常铁电体不同,弛豫铁电体在冷却过程中出现弥散相变,体系的宏观极化不会突然产生,而是出现纳米极性微区,体系的宏观晶体对称性没有明显的变化.如何理解弥散相变及其与内部机制之间的相互影响是一个重要的问题.本研究基于伊辛模型(Ising model),对自旋变量(在研究中视为电偶极子)引入能量势阱的作用,并计算了这一系统的相变过程.结果表明这一改进的伊辛模型使极化率的相变曲线显著变缓,呈现出具有弥散相变的弛豫体特性.研究显示,弛豫体现象出现的一个重要原因是系统内部偶极子受到势阱限制而出现反转受阻,从而使极化率偏离常规铁电体.利用这一改进的伊辛模型进一步研究了弛豫铁电体的热滞效应,分析了热滞的起源,并与实验结果进行了对比分析,明确了弛豫体弥散相变和热滞的物理机制.     

球形拓扑中复杂形状生物膜泡的获得及其稳定性分析

通过在Surface Evolver软件中建立一些与目标形状相似的初始形状，经长时间演化后，得到了实验上已经观察到的具有D_2h和D_3h对称性的海星形生物膜泡.通过跟踪不同形状膜泡的Hessian矩阵的本征值，确定了双凹圆盘与海星形及哑铃形之间的相变是不连续的，其间所经历的三角扁盘及椭圆扁盘形中间相在SC模型中通常是不稳定的. 关键词： SC模型 生物膜泡 Surface Evolver     

基于自发曲率模型对几种极限形状膜泡及典型相变和分裂过程的研究

通过在Surface Evolver软件中建立一些具有多重对称性的初始形状，经逐次细分并长时间演化后，得到了几种能量很低的极限形budding 形状，其参数与理论值一致. 通过逐步调整参数并跟踪其演化途径，发现了一个不连续的相变和一个连续的可逆相变以及两种稳定的新形状，并且获得的海星形的两种分裂路径已被实验所证实.     

铁电体中极化长程涨落的光子关联谱实验研究

从极化团簇的随机涨落出发, 利用维纳过程模型, 推导了铁电体中极化长程涨落的弛豫规律以及光强自相关函数所可能的表现形式. 阐述了微观极化团簇的弛豫过程与宏观测量弛豫规律之间的联系. 通过对原有氦氖激光光子关联谱实验装置进行改进, 观测了BaTiO₃和0.71Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.29PbTiO₃单晶中极化团簇长程涨落在居里点和立方到四方相变点附近的弛豫过程. 在BaTiO₃中发现极化团簇长程涨落在居里点之上4 K存在双弛豫现象, 此现象与其有序无序相变机理相联系. 在Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.29PbTiO₃中发现极化团簇长程涨落在相变点两侧都存在双弛豫现象. 利用推导的理论结果很好地拟合了实验结果并提取了极化团簇长程涨落的弛豫时间. 两种样品中极化团簇长程涨落的弛豫时间都在相变点出现突变, 并呈现临界慢化现象.     

三区域膜泡相分离模式之间转变的研究

基于Helfrich弹性曲率模型，结合实验参数，用直接极小化方法对三区域膜泡的两种相分离模式的稳定形状，及其之间的相变进行了计算，得出相变点为φ_o^*=0.49，与实验结果φ_o^*=0.5很接近.用直接极小化方法还研究了三区域膜泡发生发芽的必要条件，指出只有当约化线张力系数足够大，并且膜泡内外溶剂能自由渗透时，才可能发生发芽形变，并对渗透的可能机制进行了探讨.     

PS/Ag球壳阵列中高Q值等离激元腔模式的激发效率研究

从理论上系统地研究了聚苯乙烯(PS)/Ag球壳阵列中银球壳的形状(球形和椭球形)和完整度(侧壁有无开口)对多阶窄线宽等离激元腔模式激发效率的影响。理论上发现，在完整的球形银壳层阵列中，基于电的等离激元腔模式(TM₂和TM₃)能够被高效激发，而基于磁的等离激元腔模式(TE₁)激发效率则非常低。通过单独地将银球壳改变为椭球形状或单独在银球壳侧壁赤道上对称构建6个小开口均能有效增大TE₁模式的激发效率。尤其是，存在一个最佳的开口(20°)可使得TE₁模式的激发效率达到最大。理论上进一步发现，TM₂、TE₁和TM₃等离激元腔模式在非完整(侧壁开口约为20°)的椭球形银壳层阵列结构中均能够同时被高效激发。在实验上，利用自支撑技术成功地制备了侧壁带有开口(约为20°)的椭球形银壳层阵列结构，实验测试的透射光谱与理论光谱非常吻合，很好地证实了理论预测结果的正确性。     

高亏格膜泡形状的数值计算

通过对Willmore区域外,特别是中等及较小约化体积下的形状及其演化进行深入细致的研究,发现在这一区域的形状要远比原有的猜测丰富,亏格g=2的膜泡会展现出比已有结果更多迷人的形状并出现新的膜泡相变分支.同时,数值计算的结果更加期待实验验证,从而为曲率模型的正确性提供有力支持.     

Study of ion desorption induced by a resonant core-level excitation of condensed H2O using Auger electron photo-ion coincidence (AEPICO) spectroscopy combined with synchrotron radiation

Ion desorption induced by a resonant excitation of O 1s of condensed amorphous H₂O has been studied by total ion and total electron yield spectroscopy, nonderivative Auger electron spectroscopy (AES) and Auger electron photo-ion coincidence (AEPICO) spectroscopy. The spectrum of total ion yield divided by total electron yield exhibits a characteristic threshold peak at hν = 533.4 eV, which is assigned to the 4a₁ ← O 1s resonant transition. The AES at the 4a₁ ← O 1s resonance is interpreted as being composed of the spectator-AES of the surface H₂O, and the normal-AES of the bulk H₂O, where the 4a₁ electron is delocalized before Auger transitions. H⁺ is found to be the only ion species in AEPICO spectra measured at the 4a₁ ← O 1s resonance and at the O 1s ionization (hν = 560 eV). The electron kinetic energy dependence of the AEPICO yield (AEPICO yield spectrum) at the 4a₁ ← O 1s resonance is found to be greatly different from that at the O 1s ionization. The peak positions of the AEPICO yield spectrum at the 4a₁ ← O 1s resonance are found to correspond to those of the spectator-AES of the surface H₂O, which is extracted from the AES at the 4a₁ ← O 1s resonance. Furthermore, the AEPICO yield is greatly enhanced at the 4a₁ ← O 1s resonance as compared with that at the O 1s ionization. On the basis of these results, a spectator-Auger-stimulated ion desorption mechanism and/or ultra-fast ion desorption mechanism are concluded to be responsible for the H⁺ desorption at the 4a₁ ← O 1s resonance. The enhancement of the H⁺ yield is ascribed to the O---H anti-bonding character of the 4a₁ orbital.     

On Diagonal P-Representation of Superposition Field of Two Light Modes

For the superposition field a₁^†+a₂^† of two light modes we introduce an appropriate diagonal P-representation which is constructed on the common eigenvectors |z,x〉of (X₁-X₂) and a₁+a₂, where X_i=(a_i+ a_i^†)/√(2), [a_i,a_i^†] =δ_ij. It is remarkable that |z,x〉make up a new quantum mechanical representation.     

以新型原子距边矢量ν估计和预测烷烃核磁共振碳谱(13C NMR)化学位移(CSC)

系统研究了核磁共振碳谱与化学位移和规律,以及分子拓扑指数在定量[结]构[波]谱关系（QSSR）中的应用. 本文基于分子路径长度矢量p=（P₁, P₂, P, …, P_m）与分子中原子相互作用, 提出了一种新型原子距边矢量并发现它与烷烃¹³C NMR 化学位移有良好线性相关性, 回归方程及其统计参数为: CSC=aν+ap₃=∑^m_j=0a_jν_j+a₁₀p₃=a₀(ν₀₌₁)+a₁ν₁+a₂ν₂+a₃ν₃+a₄ν₄+bP₃, R>0.990, EV=94.5%, RMS<0.772, F=49.069-3513.18, 结果良好.     

非晶Ni-P合金晶化过程中生成的六角亚稳相(Ⅲ)——六角多型体

利用电子显微镜旋转晶体法发现了非晶Ni-P合金晶化过程中生成的另外两个新的六角亚稳相(α₂相与α₃相)。它们与文献[3]报道的六角亚稳相(α₁)具有相同的α值(6.73?),但c值分别为α₁的3/2倍与4倍,表明这些相属于长周期多型体结构,α₂相具有六角密堆结构的消光规律。此外,还证实了α₁中的面心立方亚点阵(α=5.50?)实际上是一个单独的面心立方亚稳相,这些六角亚稳相就 关键词：     

Chiral symmetry and the A1 contribution to the nucleon-nucleon interaction

The contribution of A₁ exchange to the nucleon-nucleon potential is studied in a broken chiral symmetric model. The A₁ is treated as a finite-width resonance in the πρ s-wave. Connections between pseudoscalar and pseudovector pion-nucleon coupling in the underlying model lagrangian are studied in detail. It is found that large terms in the NN interaction arising from πρ exchange with pseudoscalar coupling are suppressed by interference with a₁ exchange. With pseudovector coupling there is a suppression of the A₁ exchange by the so-called “seagull” terms in πρ exchange which arise from gauge invariance. The suppression becomes an exact cancellation in the limit of infinite ρ and a₁ masses and exact chiral symmetry. We found that inclusion of the a₁ decay into the πρ state strongly modifies the a₁] exchange potential, suppressing the tensor part but leaving the spin-spin part almost unchanged.     

The Three-Pion Decays of the a1(1260)

We investigate the decay of a₁⁺ (1260)→π⁺π⁺π^- with the assumption that the a₁(1260) is dynamically generated from the coupled channel ρπ and KK^* interactions. In addition to the tree level diagrams that proceed via a₁⁺ (1260)→ρ⁰π⁺→π⁺π⁺π^-, we take into account also the final state interactions of ππ→ππ and KK→ππ. We calculate the invariant π⁺π^- mass distribution and also the total decay width of a₁⁺ (1260)→π⁺π⁺π^- as a function of the mass of a₁(1260). The calculated total decay width of a₁(1260) is significantly different from other model calculations and tied to the dynamical nature of the a₁(1260) resonance. The future experimental observations could test of model calculations and would provide vary valuable information on the relevance of the ρπ component in the a₁(1260) wave function.     

Analytical expressions for the shape of axisymmetric membranes with multiple domains

Based on the Canham-Helfrich free energy, we derive analytical expressions for the shapes of axisymmetric membranes consisting of multiple domains. We give explicit equations for both closed vesicles and almost cylindrical tubes. Using these expressions, we also find the shape of a tube attached to a spherical vesicle. The resulting shapes compare well to numerical data, and our expressions can be used to easily determine membrane parameters from experimentally obtained shapes.     

运用R矩阵方法研究低能电子与NO_2分子的散射

基于静电-交换和密耦合两种模型,采用R矩阵方法,研究了低能电子与二氧化氮自由基分子的积分散射截面和动量迁移散射截面,包括弹性散射和从电子基态到电子激发态的非弹性散射.采用aug-cc-pVTZ基组进行靶分子结构优化和散射研究.在密耦合模型中,包含6个电子的最低三个占据轨道1b_2,1a_1,2a_1被冻结,其余17个电子自由运动在活化空间中,并给活化空间增加了2b_1和7a_1两个虚轨道.包含了所有垂直激发能小于20 eV的靶分子电子组态,得到了收敛的散射截面,并与最新理论和实验值进行了比较.当入射能量小于4 eV时,本文结果与实验值符合得更好,校正了以往部分理论结果在极低能量处过高的现象,表明关联效应对于极低能量散射是非常重要的.