用扫描隧道显微术进行单原子操纵的机理研究

本文简要综述利用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）进行单原子操纵的物理机制。主要介绍了场增强的扩散、在表面上拖动（ｐｕｌｉｎｇ）推动（ｐｕｓｈｉｎｇ）原子、原子在针尖表面间接触和近接触转移、场致蒸发／脱附、隧道电子非弹性射激发和电子迁移的“电子风力”等过程。同时介绍了一些理论处理方法和对一些实验结果的解释。     

低于再碰撞阈值下强激光场原子非序列双电离

在最近的实验和理论研究中,我们探讨了氩原子和氖原子在红外强激光场中低于再碰撞阈值的非序列双电离问题。在研究中,我们发现在非序列双电离过程中,氖原子的电子关联表现为在激光偏振面内肩并肩出射,而对于氩原子的电子关联行为表现为在激光偏振面内的背对背出射,我们采用三维半经典模型（考虑电子隧道电离）很好地解释了实验结果。在阈值附近,我们发现电子在激光场中的多次散射以及电子再碰撞激发后电子隧道电离是氩原子反关联行为的主要原因,而电子在激光场作用下的单次碰撞是电子关联行为的主要原因。通过测量双电离过程中产生电子的横向电子动量分布,观察到了库伦聚焦效应,我们认为这是非经典的关联行为。最后,我们给出了氩原子和氖原子在激光场中阈值的解析模型,并给出了原子的关联和反关联激光强度区域.     

低于再碰撞阈值下强激光场原子非序列双电离(英文)

在最近的实验和理论研究中,我们探讨了氩原子和氖原子在红外强激光场中低于再碰撞阈值的非序列双电离问题。在研究中,我们发现在非序列双电离过程中,氖原子的电子关联表现为在激光偏振面内肩并肩出射,而对于氩原子的电子关联行为表现为在激光偏振面内的背对背出射,我们采用三维半经典模型(考虑电子隧道电离)很好地解释了实验结果。在阈值附近,我们发现电子在激光场中的多次散射以及电子再碰撞激发后电子隧道电离是氩原子反关联行为的主要原因,而电子在激光场作用下的单次碰撞是电子关联行为的主要原因。通过测量双电离过程中产生电子的横向电子动量分布,观察到了库伦聚焦效应,我们认为这是非经典的关联行为。最后,我们给出了氩原子和氖原子在激光场中阈值的解析模型,并给出了原子的关联和反关联激光强度区域。     

强激光场原子隧道电离的研究新进展

光与物质的相互作用一直是科学的主旋律之一.随着超强超短激光技术的快速发展,如今人们可以研究单个原子的内部世界,并调控光与电子的相互作用,从而实现了对原子内电子的超快动力学过程的探索.强激光诱导的原子隧道电离是众多强场物理现象的基石,具有重要的研究意义,也是研究前沿的热点之一.综述了强场原子隧道电离的最新研究进展,基于隧...     

基于扫描隧道显微镜的原子电子云结构

本文简要介绍了扫描隧道显微镜的基本工作原理，展示了一些扫描样品（石墨和铜）的电子云图，在简要介绍量子力学关于原子电子云结构基本理论的基础上，通过理论上的电子云结构与扫描结果的比较，在一定程度上验证了量子力学关于原子电子云结构理论的正确性．     

量子围栏：扫描隧道显微术的又一杰作

介绍了一项扫描隧道显微术的最新成就。用扫描隧道显微镜操纵吸附在Ｃｕ（１１１）表面的铁原子，形成由４８个铁原子组成的空心围栏，这一量子围栏能将所包围的表面态电子禁锢在其内部，从而可以用ＳＴＭ与ＳＴＳ同时研究禁锢电子的状态密度对空间和能量的分布。预期这一成果将在许多方面促进今后研究工作的发展。     

SSX—1型实用扫描隧道显微镜

本文综述了能够直接观察到单个原子的场离子显微镜、透射电子显微镜、扫描隧道显微镜，报告了ＳＳＸ－１ 型实用扫描隧道显微镜主要特点与改进之处，和开展扫描隧道显微学研究所取得一些结果．     

激光场中极化势对电子-氦原子散射影响

构建含有极化势的静电屏蔽势和单纯的静电屏蔽势这两种原子势模型,应用第二玻恩近似（SBA）理论,分别对激光场中电子-氦原子散射截面进行了理论计算。对比实验结果发现含有极化势的静电屏蔽势给出的结果与实验符合较好。表明极化势在激光辅助电子-原子散射中起着重要作用。     

宽带隙薄膜材料场电子发射研究的背景、现状和问题

介绍了以金刚石为代表的宽带隙薄膜材料场电子发射研究背景和现状,对金刚石、类金刚石（ＤＬＣ）、立方氮化硼（ｃ－ＢＮ）、氮化铝（Ａ１Ｎ）和碳化硅（ＳｉＣ）薄膜场电子发射研究的进展进行了评述,着重介绍了发射性能与薄膜的结构特征、杂质含量和处理方法间的关系,并讨论了研究中存在的问题。     

原子分子真空紫外光吸收和光电离绝对截面的精确测量

介绍了一种精确测量原子分子真空紫外光吸收和光电离绝对截面的实验方法。该方法的主要特点是使用圆筒形多级电极，有效地收集光电离产生的电子和离子，并利用高通量的同步辐射作光源，精确地测量分子（原子）的绝对光吸收、光电离和光离解截面，以及光电离量子产率和光学振子强度分布等。利用该方法获得了Ｘｅ原子和Ｎ２分子的一些实验结果。     

A Single Charge State ECR Ion Source

介绍了一台2.45GHz电子回旋共振（ECR）单电荷离子源的磁场场形,以及它和总束流的关系． 并且比较了国际上现有的几台同类型离子源的磁场场形． 由此得出了关于2.45GHz ECR 离子源磁场场形的一些结论．     

高气压非平衡等离子体化学及应用基础研究

文章概述了气体放电、非平衡等离子体化学研究现状与发展趋势,提出了高气压非平衡等离子体新概念,应用特种新工艺实施高气压强电场（〉４００Ｔｄ）放电获得高能（〉１０ｅＶ）电子的方法,激励气体分子分解、电离成离子、原子、激发态原子（及分子）和自由基等,按预定模型合成新物质、新分子,使常规难以进行的化学反应得以进行或加速进行,高气压非平衡等离子体化学具有极其广阔的应用前景。     

对单个原子磁极化的观察

美国加州伯克利分校的M．Crommie博士和他在美国海军科学实验室的同行们进行了一项实验研究．他们测定了金属表面上附加的单个原子的自旋性质．首先,他们在铜晶面（111晶面）上形成多个三角形的钴原子岛．由于钴金属是铁磁体,因此钴原子的自旋会以相同的排列方向形成畴,即有些岛域的钴原子自旋是向上的,而另一些岛域的自旋是向下的．还有一些磁性原子分散在小岛上,被称为吸附原子,它们将与作为基底的钴原子发生磁相互作用,从而使吸附原子的自旋有的向上,有的向下．接着再抛撒一些铁原子（有时也使用铬原子）到钴原子岛上,这些铁原子（原子问的距离至少有5nm远）迅速被磁化．用这种方法可测定分离的单个原子的极化状态．利用隧道扫描显微镜（STM）的探针去测试已被磁极化了的吸附原子的量子能级．     

2000年第2期《物理》内容预告

研究快讯原子激光器与非线性原子光学：现代原子物理学的新进展（邓鲁）．评　　述高温超导体磁通动力学的一些重要进展（闻海虎）．知识和进展非阿贝尔规范场的重整化理论———１９９９年诺贝尔物理学奖介绍（张肇西）；集成微光机电系统中的矢量光学问题（李志远等）；二阶非线性光学聚合物光波导与器件的现状与问题（叶成等）；镍－金属氢化物电池中的几个物理问题（张允什等）；两个囚禁离子的激光致冷（冯芒等）；磁光阱中冷原子的实验特性（付军贤等）．实验技术阴极射线发光分析方法及其在新材料研究中的应用（傅竹西等）；磁诱导的…     

电场下用扫描隧道显微镜对针尖原子扩散的观察

用扫描隧道显微镜（STM）研究了在金针尖和金样品间施加大偏压时所发生的各种不同的现象．在缓变大偏压的作用下，观察到针尖原子会发生场致扩散，导致针尖形状发生变化，并且还观察到了场发射和共振隧穿现象．提出了针尖原子的场致扩散是偏压电场使针尖表面极化引起的这一机理，并且指出了这种场致扩散在用大脉冲偏压作表面加工中起着重要的作用 关键词：     

我国在中红外强场物理领域获重要发现

我国科研人员近日在中红外强场物理前沿研究领域获得重要成果：利用上海光机所强场激光物理国家重点实验室新近建成的可调谐中红外波段的超强超短激光平台,开展了强场原子阈上电离的实验与理论的深入研究,从实验中发现了中红外新波段（例如,2000nm波长）强光场中,原子的阈上电离电子能谱在低能端出现了令人惊异的峰状（甚至双峰）新结构,并进而揭示了长波长条件下长程库仑相互作用起了重要作用．     

GaP（001）表面吸附性硫的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论（Density Functional Theory）的第一性原理计算了GaP（001）面吸附硫原子后的表面结构和电子结构。计算表明,在Ga和P截止的GaP（001）-（1×2）表面吸附两个硫原子后,会形成（1×1）的重构表面,硫原子吸附在桥位置（HB）。电子结构的计算显示,吸附硫原子后,GaP带隙中的表面态密度（Density of States）明显减少了,这表明在GaP（001）表面吸附硫原子后达到了钝化的效果。     

高温稠密气态混合物质压强的计算

 基于含温有界相对论自洽场平均原子模型,计算了高温稠密条件下气态混合物的压强。通过求解相对论Dirac方程给出有界原子的电子波函数和轨道能量。电子在各单电子轨道上的平均占据数服从Fermi-Dirac分布。以铝、铝镁混合物、铁和高能炸药HMX（奥克托金）为算例,计算了在一些温度密度点下的压强并给出了分析。     

圆偏振光场电离电子能量分布的计算

以准静态隧道电离理论为基础,建立了描述圆偏振光场电离电子能量分布的简单模型,与现有的理论计算及实验结果的比较表明,该模型数学推导简单,物理意义明显,可用于研究高电子温度和（或）较低电子密度的光场电离等离子体参数。     

双模SU（1,1）相干态场与级联三能级原子相互作用的动力学

讨论了关联双模ＳＵ（１，１）相干态场与级联三能级原子的相互作用对原子动力学行为的影响，也研究了双模场的量广场的量子统计性质随时间的演化。通过数值计算，发现了一些新的演化规律。