非线性聚集生长理论的研究及其应用

首先介绍了非线性聚集生长计算机模型与生长规则和非线性聚集生长的实验原理与装置,然后阐述了计算凝聚物分形维数的计算机模拟方法和实验方法,最后论述了非线性聚集生长理论在大气颗粒物、薄膜生长方面的应用。     

胶体在非晶研究中的应用

胶体玻璃作为一种软物质材料由于其独特的物理化学特性在非晶态物理的研究中有重要的应用.本文简要介绍了胶体玻璃与玻璃材料的联系,并通过具体的研究实例介绍了胶体玻璃在研究非晶结构、动力学以及热力学方面的应用,对胶体玻璃未来的研究进行了展望.     

利用胶体系统研究玻璃态

玻璃态是一种无序结构的固体,组成单元可以是原子、分子、高分子、胶体粒子等等。尽管玻璃态材料在生活中很常见,有广泛的工业应用,但相关理论,尤其是液体到玻璃态转变的理论是物理学中争议最多的领域之一。溶液中的胶体粒子可以形成晶体、液体、玻璃等各种态。在光学显微镜下可以直接看到三维内部单个微米胶体粒子,通过图像处理还可以得到粒子的布朗运动轨迹,从而得到玻璃化转变过程中的微观动力学信息,这是原子分子玻璃系统中难以测量的。文章介绍了胶体作为模型系统对玻璃态的研究,主要包括传统的过冷液体到玻璃态的转变,另外还涉及气相、凝胶、多晶等其他无序或半无序态与玻璃态之间的过渡或转变。     

超声数字式相控阵换能器动态聚集系统研制

本文是研制超声相控阵换能器动态聚焦系统,它包括数字式多通道信号发射系统和两种超声相控阵换能器。用数字式多通道信号发射系统产生多路数字信号,通过改变每路信号的时延（相位）,控制相控换阵换能器的各个阵元,使它们发出的声束在空间某点聚焦。我们对这两种相控阵进行了实验测量,结果表明,用数字控制的相控阵换能器,可以实现精密的动态聚焦,并可取得良好的聚焦效果。     

胶体聚合物弹性模量的微观理论:键长的效应

使用模耦合理论,并结合非线性朗之万方程理论中的动力学自由能、局域尺寸和玻璃化转变点的概念,研究胶体聚合物的弹性问题.以微观的静态结构为基础,在理论上推导出剪切弹性模量的显式表达.该表达式包含了单链结构因子、链间单体的静态结构与动力学局域尺寸.首先报道了键长的增加对过冷液体转变体积分数有降低作用.之后,将胶体链的静态结构...     

分形理论及其在聚集生长研究中的应用

分形理论是现代非线性科学的一个重要分支,近年来发展越来越快,应用研究也越来越广泛。本文简要介绍了分形的基本理论及其在聚集生长研究中的应用,最后展望了分形理论的应用前景及其发展前景。     

二分量胶体悬浮系统的短时间动力学

研究了二分量带电粒子悬浮系统的短时间平动和转动自扩散系数.由于存在静电相互作用和流体力学作用,扩散系数与两种粒子的尺寸比,它们的体积分数,以及所带的有效电荷都有关.计入了流体力学相互作用对扩散张量的二体贡献和首项三体贡献.计算结果表明,流体力学作用对于带电粒子系统的影响要小于它对硬球粒子系统的影响.扩散系数随两种粒子的尺寸比和它们的体积分数变化的关系可以用有效硬球模型来解释,而其定性结果与实验相符合.     

生物系统中的非线性现象

文章通过用非线性科学的基本概念与系统方法分析了芽殖酵母细胞周期网络的动力学行为，说明非线性科学在定量研究生命过程所可能起到的重要作用，同时说明非线性科学现有的分析手段在研究生命系统中的局限性．这样利用非线性动力学研究生物系统的动力学问题，不但可以为系统生物学的研究提供强大的数学工具，同时也可以推动非线性科学本身的发展．这项研究从另一个角度显示了交叉学科的生命力．     

生物系统中的非线性现象

文章通过用非线性科学的基本概念与系统方法分析了芽殖酵母细胞周期网络的动力学行为,说明非线性科学在定量研究生命过程所可能起到的重要作用,同时说明非线性科学现有的分析手段在研究生命系统中的局限性.这样利用非线性动力学研究生物系统的动力学问题,不但可以为系统生物学的研究提供强大的数学工具,同时也可以推动非线性科学本身的发展.这项研究从另一个角度显示了交叉学科的生命力.     

非线性介质中强光对弱光聚焦的控制研究

从理论和实验上分析了强光控制弱光脉冲聚焦的方法, 该方法可以灵活地控制弱光的聚焦过程和特性. 通过研究两光束共同传输, 利用强抽运光在相互作用时为弱探测光提供诱导非线性效应, 从而使弱探测光发生聚焦. 得到了在抽运光保持不变情况下探测光的解析解, 并在实验上得到验证. 进一步研究了强抽运光对弱探测光焦点位置的影响. 结果显示: 通过改变抽运光功率、束宽能够有效地控制弱探测光的聚焦过程和焦点位置. 关键词： 诱导聚焦 自聚焦 非线性折射率     

二分量胶体悬浮系统的短时间动力学

研究了二分量带电粒子悬浮系统的短时间平动和转动自扩散系数.由于存在静电相互作用和流体力学作用,扩散系数与两种粒子的尺寸比,它们的体积分数,以及所带的有效电荷都有关.计入了流体力学相互作用对扩散张量的二体贡献和首项三体贡献.计算结果表明,流体力学作用对于带电粒子系统的影响要小于它对硬球粒子系统的影响.扩散系数随两种粒子的尺寸比和它们的体积分数变化的关系可以用有效硬球模型来解释,而其定性结果与实验相符合.     

非线性反馈控制强流加速器中的束晕—混沌现象

基于Poincare-Lyapunov定理, 应用定性分析,提出用非线性反馈法实现对束晕-混沌的控制。矩阵传输理论研究已发现：质子束的空间电荷效应导致质子束径向发散及束晕现象。因此, 构造一类正弦等形式的非线性反馈函数去抵消质子束空间电荷非线性效应。PIC数值模拟结果证实该方法的可行性,为实验提供一定理论依据。     

弱非线性复合体中的高阶非线性响应

利用谱表示理论和微扰展开法，从理论上给出了适合于一般微结构复合体系的有效非线性响 应的一般表示式，并结合有效媒质近似（EMA），在弱非线性条件下研究了由三阶非线性组 分（体积分数为p）和线性组分构成的非线性复合体系的有效非线性响应，讨论了复合 体系的有效介电常数ε～e=εe+χe|E0|2+ηe|E0| 4中的有效三次非线性响应χe和有效高次非线性响应ηe与体积分数p和 退极化因子L之间的关系，分析了非线性组分的介电常数为复数情形时体系的有效高阶非线 性响应，从理论上说明了组分的高次非线性响应对整个复合体系的有效介电常数的影响.  关键词： 非线性复合介质 有效非线性响应 谱表示理论     

多分量胶体悬浮系统转动扩散张量的反射理论

研究多分量胶体悬浮系统的反射理论,给出用反射理论推导转动扩散张量的方法.计算了流体力学相互作用对转动扩散张量的二体贡献和首项三体贡献. 关键词： 反射理论 扩散 胶体悬浮系统 流体力学作用     

非线性反馈控制强流加速器中的束晕—混沌现象

 基于Poincare-Lyapunov定理, 应用定性分析,提出用非线性反馈法实现对束晕-混沌的控制。矩阵传输理论研究已发现：质子束的空间电荷效应导致质子束径向发散及束晕现象。因此, 构造一类正弦等形式的非线性反馈函数去抵消质子束空间电荷非线性效应。PIC数值模拟结果证实该方法的可行性,为实验提供一定理论依据。     

环形光束的非线性传输及聚焦特性研究

针对用于产生光镊的环形光束,利用分步傅里叶-贝塞尔变换算法,对二维环形超高斯光束的非线性传输及聚焦过程进行了数值模拟,给出了环形光束聚焦场附近的光强分布,并分析了非线性调制对聚焦性质(包括焦面中心光强、焦面光强的横向分布、轴上光强和光束质量)的影响.研究表明,从聚焦角度来看,非线性调制中的位相调制比振幅调制对环形光束聚焦性质的影响程度要大;从非线性传输角度来看,随着非线性介质长度的增加,位相调制和振幅调制对环形光束聚焦性质各有不同程度的加剧,其中非线性作用对振幅调制的影响要比位相调制明显.     

椭球与圆球混合胶体体系的玻璃化转变

以椭球与圆球混合的胶体体系为研究对象,通过增加体系的面积分数,从实验上研究了混合体系发生玻璃化转变过程中结构和动力学行为的演变规律.在结构方面,通过计算和分析径向分布函数、泰森多边形以及取向序参量,发现椭球可以有效地抑制圆球结晶,整个体系在结构上始终保持无序.在动力学方面,通过计算体系的均方位移和自散射函数,发现随着面积分数的增加,体系的动力学明显变慢,弛豫时间在接近模耦合理论预测的玻璃化转变点快速增大并发散.通过考察快速粒子参与的协同重排行为,发现协同重排区域形状、大小和位置都与椭球的存在密切关联.     

胶体铁磁流体的光子特性研究

这篇综述回顾了我们今年来在铁磁流体方面的一些研究工作。铁磁流体是一种纳米磁颗粒或亚铁磁颗粒悬浮在基液（如：水或煤油）中形成的悬浮液。铁磁流体之所以受到广泛关注,是因为它们在许多方面都有着潜在应用,例如在机械工程和生物医学等领域。再次综述中,我们首先介绍了铁磁流体的场感应各向异性结构,然后,介绍了几种铁磁流体基软物质材料的光学性质,即：光学负折射、磁控光子待隙和非线性光学响应。我们采用的研究方法主要是分子动力学模拟,有效煤质近似和有限元模拟.     

电荷在一类点电荷系统中的非线性振动

本文用数值计算的方法讨论了电荷在一类点电荷系统中的非线性振动及其特点。