相对运动、集体振动、单粒子激发相互耦合系统输运过程的理论描述

本文在对相对运动做经典近似的条件下,用与时间有关的投影算符方法,推导出相对运动,集体振动及单粒子激发的耦合方程。这个理论适用于描述重离子深度非弹散射、核裂变等核反应输运过程。     

低能轻离子输运的单参数描述

低能离子输运的一个重要特点是它有可能被一个简单的参数所确定，我们发现离子的标度输运截面即是具有这种重要性质的参数。这种单值对应关系反映了不同能量的不同靶一离子的组合在输运上的内在相似性。本文给出了标度输运截面的定义，讨论了此标度参数标定离子输运行为的理论依据。同时通过应用离子输运双群模型所作的大量计算检验了单参数标定离子输运行为这一结论。最后给出以标度输运截面为自变量的离子反射系数和平均投影射程的经验公式。 关键词：     

对称裂变的变形过程和输运过程统一描述

基于对称裂变变形过程的描述, 本文讨论了双心壳层模型平均场的演化问题, 并提出了对称裂变变形过程和输运过程的统一描述方法.     

粗糙势中耦合布朗粒子的定向输运性能

研究了粗糙棘轮中耦合粒子的定向输运行为,并进一步讨论了阻尼条件下粗糙棘轮的扰动振幅、扰动波数、粒子间的耦合强度及自由长度等因素对耦合布朗粒子质心平均速度及斯托克斯效率的影响.研究发现,合适的粗糙棘轮扰动振幅和扰动波数能促进耦合布朗粒子的定向输运,同时还能增强其斯托克斯效率.此外,合适的耦合强度和自由长度还能使粗糙棘轮的输运性能达到最强.还发现小扰动振幅条件下,通过改变耦合强度和自由长度能够诱导粗糙棘轮的流反转.通过研究更具实际意义的粗糙棘轮,本文所得结论能为实验上理解分子马达的运动行为提供理论指导,还可为纳米量级分子机器的设计及粒子分离技术的实现提供实验启发.     

输运过程的红外发散理论

本文基于低频涨落、耗散和弛豫现象的普适理论所提供的物理图象,探讨了非Markov过程的输运特点。发现:1.由于红外发散的影响、扩散系数、迁移率与粘滞系数以及它们之间所存在的广义Nernst-Einstein关系(以下简称MD关系)和广义DV关系(以下简称DV关系)一般说来都是色散的,色散的程度与表征物质内部结构差异的一个单参数——红外发散指数n有关。如果n=0,则所有的结果立即化为经典形式。2.在所讨论的模型中,按假设条件MV关系不依赖过程的性质和过程的结构。3.广义扩散系数与广义迁移率和MV,DV关系具 关键词：     

耦合映象格子系统的相互同步化

研究了两个耦合格子动力系统的非线性相互作用。当两个耦合格子系统一样时,则导致完全同步化。而当两个耦合格子系统的参数不一样或者这两个系统不相同时,则导致广义同步化。计算了Lyapunov指数谱。     

核集体运动的耗散过程和内禀自由度趋向平衡过程的理论描述

对一个具有集体运动和内禀激发相互耦合的系统, 采用模型哈密顿量并同时考虑单体和两体相互作用, 讨论了集体运动和单粒子自由度的耦合. 得到的耦合方程组可描述集体运动的耗散动力学过程和内禀自由度趋向平衡的过程.     

基于JASMIN框架的辐射流体与粒子输运耦合计算

基于JASMIN框架的"联邦计算",将两个串行程序辐射流体RH2D与粒子输运Sn2D作为独立"邦元"耦合连接,形成的集成程序RHSn2D可以采用数千处理器并行模拟多物理耦合问题.集成程序RHSn2D中的邦元具有各自独立的网格划分与并行算法,同时借助框架技术,可以屏蔽邦元间的并行数据传递.算例表明,对于应用问题规模(90 720个网格单元,辐射流体100个Patch,粒子输运2 835个Patch,Sn方向48,16群),集成程序RHSn2D采用1 024个处理器可以达到36%的并行效率.     

非保守力作用下二维耦合布朗粒子的定向输运

本文主要研究二维耦合布朗粒子在非保守外力作用下的定向输运问题.研究发现,非保守外力有促进二维耦合棘轮定向输运的效果.同时,在保守力(弹簧弹力)和非保守外力的相互协作与竞争中耦合布朗粒子的反向输运能够获得增强.特别地,随着弹簧原长或弹性系数的改变,二维耦合布朗粒子的定向运动都能够产生反向,这意味着耦合作用能够诱导二维布朗棘轮流反转的产生.实验上,通过选取不同种类的外力(保守力及非保守力),能够对二维耦合布朗粒子的分离技术提供新的方案.     

关于热的输运过程的动力学理论

本文由温度不同之平衡系统引入温度差的概念,以其边界接触作用为微扰,对热的输运过程进行了动力学的讨论。得到了热导系数的准确表示式。对于体积大的均匀系统,所得的公式简化为Kubo的公式。     

二维势场中弹性耦合粒子的定向输运研究

建立了二维势场中弹性耦合粒子的输运模型, 其中一维上加交流驱动及噪声, 另一维上不加驱动及噪声, 分析讨论了过阻尼情形下系统和外部参量对定向流的影响. 结果表明, 粒子可以通过相互耦合使一个方向上输入的驱动能量转化到垂直方向上, 从而使无能量输入的方向产生定向流. 适当的弹簧自由长度及耦合强度可以使定向流达到极值, 特别是当耦合强度及噪声强度固定时, 定向流会随弹簧自由长度的变化而振荡, 出现多峰现象. 研究还发现, 定向流随噪声强度的变化出现随机共振现象. 当产生定向流方向上的势的不对称度达到一定程度时会出现流反转现象. 关键词： 弹性耦合 定向输运 随机共振 流反转     

超导-量子点耦合系统的相干输运

研究超导-量子点耦合系统的量子相干输运,主要考虑系统在微波场及Zeeman场作用下的输运电流特性.应用BCS平均场理论及非平衡格林函数技术,对超导体各极作Bogoliubov变换使其对角化,从而推导出用格林函数表示的电流公式.对几种特殊情况进行数值分析,计算出电流-电压、电流-磁场及直流Josephson电流的共振隧穿曲线.     

单电子原子模型势中粒子的双波函数描述

运用双波函数量子理论,给出了单电子原子模型势中粒子的双波函数描述.结果表明运用双波函数描述的是单个粒子的运动,并将通常的量子力学描述结果作为系综统计平均值包含在其中.     

单泡声致发光过程的等离子体描述

对单泡声致发光过程采用等离子体描述,考虑了各种等离子体输运过程,假设了声致发光的轫致辐射机制,数值模拟的结果与实验很好地吻合,有力地支持了声致发光的热转向的解释,预言了声致发光中可能出现的极端电现象,对各物理量时空剖面的分析表明,强电场的出现中能产生的Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｔａｙｌｏｒ不稳定性有制约作用,这可能是声致发光约１０＾１２能量汇集的原因之一。     

旁轴近似描述的耦合系统模式耦合效率研究

从泵浦光与腔模的空间匹配函数出发，讨论了泵浦光的发散角、焦点位置等因素对激光系统效率的影响。发现在旁轴近似下，匹配函数的最大值随泉浦光发散角的增大而增大，在考虑到像散的影响后，得到泵浦光发散角的参考值。     

单泡声致发光过程的等离子体描述

对单泡声致发光过程采用等离子体描述,考虑了各种等离子体输运过程,假设了声致发光的轫致辐射机制,数值模拟的结果与实验很好地吻合,有力地支持了声致发光的热轫致辐射的解释.预言了声致发光中可能出现的极端电现象,对各物理量时空剖面的分析表明,强电场的出现对可能产生的RayleighTaylor不稳定性有制约作用,这可能是声致发光约1012能量汇集的原因之一.     

自由电子激光的单粒子理论及其应用

本文建立了圆极化摇摆场自由电子激光的单粒子理论,导出了电子未扰轨道及其稳定性判据和自由电子激光单程增益的表达式。单程增益由三项构成,其中第一项即自由电子激光不稳定性的增益与动力学理论得到的指数增益相符。第二项和和三项表明存在一对新的不稳定性——正不稳定性和负不稳定性。该理论没有对电子未扰轨道纵向速度作任何假设,不仅可以更合理地用于常规自由电子激光的研究,而且可以用于短周期摇摆器弱相对论自由电子激光研究。后者由于电子未扰轨道纵向速度比较低,已有的单粒子理论中所作的电子纵向速度约等于光速的假设不再成立。借助数值分析,我们发现:(1)稳定轨道Ⅱ的弱导引场区域也出现了动力学理论描述过的与自由电子激光互作用机理相悖的现象。(2)正不稳定性和负不稳定性在稳定轨道Ⅰ的导引磁场临界值附近可能严重影响自由电子激光的工作。(3)可以使用较弱的短周期摇摆场和较强的导引场产生高频率高增益相干受激辐射。     

大N_c集体激发理论下的重子共振态

最近Diakonov考虑了大Nc平均场近似下重子共振态谱的海夸克效应并提出重子共振态谱的集体激发理论,该理论恰好是SU(6)夸克模型的一种推广。检查了Diakonov重子谱理论中介子张量势的物理含义并给出重子共振态谱公式参数的数值优化。发现,重子共振态谱公式能够与2 Ge V以下重子谱良好吻合。     

电荷耦合器件在质子辐照下的粒子输运仿真与效应分析

应用蒙特卡洛方法计算了质子在科学级电荷耦合器件(charge-coupled device, CCD) 结构中的能量沉积, 并结合该CCD的质子辐照试验及退火试验数据, 分析了器件的辐射损伤机理. 仿真计算体硅内沉积的位移损伤剂量和栅氧化层的电离损伤剂量, 辐照与退火试验过程中主要考察暗信号、电荷转移效率两个参数的变化规律. 研究结果显示, 暗信号和电荷转移效率的变化规律与位移、电离损伤剂量一致; 退火后暗信号大幅度降低, 辐照导致的表面暗信号增加占总暗信号增加的比例至少为80%; 退火后电荷转移效率恢复较小, 电荷转移效率降低的原因主要为体缺陷. 通过总结试验规律, 推导出了电荷转移效率退化程度的预估公式及其损伤因子k_damage.