激光—激光子相互作用蛋白质能量传输模型的数值模拟研究

引入了一个新的模型来描述蛋白质子中Ａｍｉｄｅ－Ⅰ振动能量的贮与传输。这种模型是在Ｄａｖｙｄｏｖ模型的基础上加以改进，引入激子的相互作用项。并用数值模拟的方法说明了该模型可以存在静止和运动的局域模式。     

一维亥姆霍兹共振腔声子晶体中缺陷模式的实验研究

基于亥姆霍兹共振腔单元设计并制作了一种一维局域共振型声子晶体, 针对结构中存在点缺陷的情况, 进行了实验研究. 实验结果表明, 由于点缺陷的存在, 局域共振型声禁带中出现了缺陷模式, 并且在缺陷单元周围引起了能量的局域现象, 与理论结果符合较好. 缺陷单元从两个不同的方向趋近于完美单元时, 缺陷模式分别按照不同的规律变化, 但是越靠近禁带边缘, 所局域的能量就越多. 另外, 当缺陷单元共振频率小于完美单元共振频率时, 局域能量主要集中在声波导内; 反之, 局域能量则主要集中在共振腔内. 本研究对设计新型低频声滤波装置及高声强集中装置具有一定意义. 关键词： 亥姆霍兹共振腔 声子晶体 缺陷模式 能量局域化     

DNA分子链电子结构特性研究

在单电子紧束缚近似下，建立了一维无序二元DNA分子链模型，计算了链长为2×10⁴个碱基对的DNA分子链的电子态密度、局域化特性，并探讨了碱基对的不同组分、格点能量无序度对电子局域态的影响.结果表明：由于DNA分子链中格点能量无序及碱基对的不同组分的存在，其电子波函数呈现出局域化的特性，而局域长度作为衡量电子局域化程度的一个尺度，受碱基对的组分及格点能量无序度的影响. 关键词： DNA分子链 电子结构 电子局域态 局域长度     

反场构型等离子体靶压缩过程中强磁场对α粒子能量的约束效应

基于一维弹塑性磁流体力学程序（SSS-MHD）,研究了反场构型（FRC）等离子体靶在磁驱动固体套筒压缩过程中强磁场对α粒子能量约束效应,分析了α粒子的非局域和局域自加热对FRC等离子靶压缩峰值温度的影响,以及α粒子能量在整个压缩过程中端部损失效应。等离子体部分采用多温单流体的模型,能量的计算中引入了DT离子、电子及α粒子多成分温度的能量方程,同时考虑了等离子体压缩过程热平衡下的核反应和非局域自加热问题。研究结果表明,磁化靶聚变等离子体在压缩过程中具有较好的稳定性,能够保持刚性转子的靶结构,压缩过程形成的强磁场能够将α粒子的能量约束在O点附近的区域,有利于等离子体靶的点火及燃烧;α粒子对等离子体的自加热效应主要集中在等离子体电流中心区,而非等离子体中心轴处;α粒子对DT等离子体局域和非局域自加热过程存在差异,局域自加热过程的功率大于非局域自加热过程的功率,FRC等离子靶压缩峰值状态温度相差0.5倍。在反场构型的刮离层区,α粒子的能量端部损失在FRC等离子体靶的压缩和膨胀过程中逐渐增大。     

具有非局域势的量子力学模型

利用超对称性(SUSY)量子力学讨论能够精确求解的具有非局域势的量子力学模型.并表示出能够精确求解的局域势模型的一个简单非局域的表示形式,精确地得到能量本征函数和本征值.     

在金属与光折变晶体界面形成的表面波研究

应用质点振荡模型和数值模拟方法研究了在金属与光折变晶体界面形成表面波的条件及其能量变化. 结果表明: 传播常数的正负影响表面波的类型及波能量分布, 当传播常数取负值时在界面处形成非局域表面波, 取正值时在界面处形成振荡表面波和局域表面波, 局域表面波的能量随传播常数的变大而单调递增. 在一给定的物理系统中, 可通过调节决定非线性效应强度的可变参量控制不同阶数局域表面波模及其传播波形.     

DNA分子链的电子局域性质及电导的研究

将一维随机二元固体模型应用于DNA分子链，利用传输矩阵方法来研究系统电子态的局域性质并进而讨论系统的导电性质.对一个链长为50000个碱基对的DNA序列，数值分析了局域长度和电导随碱基对的摩尔百分数、本征能量和无序度的变化关系.结果表明，系统的局域长度和电导强烈地依赖于能量，在能带中心部分局域长度大于边沿部分.无序度也在一定程度上影响着局域长度，双方成反向变化的关系.对有限长度的DNA分子链，局域长度体现出明显的对碱基对摩尔百分数的依赖关系，对正常成分比例的随机DNA序列，在所有能量范围内系统的态都是局域的，系统的电导很小，系统呈现绝缘体行为.仅当一种碱基对在序列中所占比例很小时，系统中可以发现与特定分立能量值相对应的“扩展态”存在，处在这些态下的系统有较大的电导，但这些扩展态是不稳定的，在热力学极限之下会消失. 关键词： DNA分子链 电子局域 局域长度 电导     

Fibonacci链的电子结构特性

对由递推关系S_m+1={S_m|S_m-1}生成的Fibonacci链,从Anderson紧束缚模型出发,用负本征值理论及三对角高阶厄米矩阵本征值理论,对电子的态密度和能级结构进行数值研究,直观简洁地论证其三分叉的能带结构.用重整化群方法,结合散射理论,研究链中电子的局域长度和输运系数,发现具有不同局域属性的能态.一些特定的能量区间值存在扩展态,其相应的输运系数接近1.绝大部分能量对应的电子具有很小或几乎为零的局域长度,说明链中存在相当数量的局域态.定性得出电子输运系数随Fibonacci链参数变化的规律.     

一维无序二元固体中电子局域性质的研究

从单电子紧束缚模型的哈密顿量出发，格点能量随机取ε_A和ε_B，只计及格点之间的近程跳跃积分，建立了一维无序二元固体模型. 利用负本征值理论及无限阶微扰理论，对系统电子的本征值和本征态进行了数值计算. 结果表明与一定能量本征值对应的电子波函数只分布在系统的一定范围内，显示了其局域性. 借助传输矩阵方法，计算出电子的局域长度，讨论了局域长度随本征能量和无序度的变化关系，并研究了计入不同范围跳跃积分下，局域长度的变化特征. 关键词： 无序 二元固体 电子态 局域长度     

一种新型二分网络类局域世界演化模型

现实世界中复杂网络的演化存在很明显的局域选择现象,然而目前关于二分网络中的局域世界演化模型研究较少．因此,本文建立了一个基于二分网络的类局域世界演化模型．首先定义了网络节点度值的饱和度．在此基础上提出了一种新型二分网络局域世界演化模型．新节点加入系统不需要全局知识,而是通过节点在网络演化的不同时刻度值饱和度为选择条件构造新节点的局域世界,然后利用择优连接从局域世界中选择节点增加连边完成网络演化．此类模型中新节点的局域世界是通过节点饱和度的限制被动生成,因此又称为类局域世界模型．通过模拟分析发现在节点度值饱和度的限制下择优连接并没有产生具有幂率特性的度分布,而是生成了度分布相对均匀的二分网络,即节点度值分布区间较小．此外,本文还给出了该网络的混合系数计算结果,该结果显示网络同配性与网络参数的选择有关,这一结果与网络邻点平均度的模拟结果一致．     

非局域非线性克尔介质中两极孤子的变分解

利用变分法对一种假设的两极孤子进行了研究,得到了该两极孤子的参数耦合方程,并对由参数耦合方程得到的结果进行了数值模拟.结果表明,在光束能量较高,趋近于强非局域的情况下,两极孤子横向强度呈一阶厄米-高斯型分布;光束能量较低的弱非局域情况下,两极孤子的两个强度峰之间有一个平台出现.此两极孤子模型还可退化为高斯光束,得到高斯孤子解.     

掺Tm~(3+)和Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺碲钨酸盐玻璃中能量转换过程和机理

本文研究了808nm激光二极管抽运下掺Tm3+和Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的能量转换过程和机理.利用Dexter模型计算了能量转换微观参数和临界半径,分析了两者的变化特性;利用Vila等修正的Inokuti-Hirayama模型拟合了Tm3+的荧光衰减曲线.结果表明:Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的能量转换过程中,不仅包含Inokuti-Hirayama作用方式,而且存在着局域性相互作用,并随着Tm3+和Ho3+的浓度增大,后者所占比例逐渐增大.     

纳米等离子体中定位聚焦的时间反演控制

提出了时间反演方法来控制等离子纳米系统中能量最强点的位置。该方法是基于纳米系统中对某一点局域超短脉冲激发的远场的时间反演。尽管在金属等离子系统中存在很强烈的干扰和严重的相位移动和分散,并且所作的时间反演并不完整,但是该方法在控制纳米尺度的光场能量时十分有效,可应用于纳米分光镜、光学调制、超密信息存储和纳米信息处理等领域。     

局域化电子态集体的荧光

载流子局域化对固体材料的光电性质有着深刻的影响。长期以来，人们就发现许多固体材料的发光异常行为与固体中电子态的局域化密切相关．文章介绍了作者最近所发展的一个局域态荧光模型．借助于一个新推导出来的局域化电子态的分布函数，文章作者发展出了该模型．该模型不但定量地解释了局域态集体荧光的温度依赖的异常现象，而且清晰地揭示了异常现象背后的载流子热动力学物理．文章还介绍了该模型在一些材料的荧光数据分析中的应用。     

二维随机介质中的能量分布和频谱特性

研究了二维随机介质中能量的空间分布和一些特定区域的频谱特性.结果显示介质中能量呈局域化分布,其分布与介质中颗粒的随机分布有关,还与激发光的波长有密切的关系,介质中能量聚集的区域和介质的准封闭区域有一定关系但并非一一对应.所考察的各准封闭区域的频谱均随时间变化,在同一激发光的激励下各准封闭区域的频谱均不相同,而同一区域在不同的激发光的激励下频谱也不相同.当激发波长与准封闭区域的结构参数偏差较大时,频谱中谱峰会出现此消彼涨的模式竞争现象,而且能量衰减得较快;而当激发波长与该结构参数较接近时,相应的频谱中存在一 关键词： 激光物理 有限时域差分法 局域化 频谱特性     

哈勃常数危机

哈勃常数定量刻画了当前宇宙的膨胀速率,精确测定哈勃常数是现代宇宙学的一个重要科学问题.近年来,哈勃常数的局域直接测量值与全局模型拟合值之间出现了越来越严重的偏差,其中局域直接测量值来自于晚期宇宙的局域距离阶梯测量结果,而全局模型拟合值来自于早期宇宙的微波背景辐射对宇宙学标准模型的观测限制.如果该偏差不是由其中任何一种观测手段的观测误差和系统误差所致,那么很有可能意味着存在超出宇宙学标准模型的新物理.本文从观测和模型两方面简述该哈勃常数危机问题,并结合作者近年来对此问题的研究从观测和模型两方面进行展望.     

用CS2分子研究振动局域态的纠缠和能量

研究CS₂费米共振耦合振动局域态的Neumann纠缠熵动力学, 并研究伸缩与弯曲振动的相互作用能量, 目的是建立纠缠与能量的联系. 结果表明伸缩振动局域态的纠缠与能量是反关联更明显, 而弯曲振动局域态的纠缠与能量是正关联更明显. 还讨论了非局域态的纠缠与能量的关系.     

高压力下非晶铁中局域结构和应力变化的计算机模拟

本文应用静态模拟方法探讨了已有的非晶铁模型在松弛及加压过程中局域结构(Voronoi多面体)的变化以及加压对原子尺寸局域应力的影响。结果表明,虽然加压能促进结构中Vo-ronoi多面体体积均匀化,但却使各原子上的局域应力及能量提高,特别是使系统中应力及能量分布在更宽的范围内,增加了结构中能量及应力的涨落程度。计算表明,各原子上局域正应力区的空间分布呈张、压应力区相互交叉渗透的方式。在常压下,压应力区在系统中约占50%原子,随着外压力的增加,压应力区在原有基础上不断扩大,张应力区缩小。分析认为,从本质上说, 关键词：     

基于定量小波基选取与改进LDB算法的机械故障诊断

通过研究信息论中的各种测度,提出了一种以信息论中的共信息熵来开展故障信号分析的定量小波基选取的方法;同时针对局域判别基算法(Local Discriminate Bases, LDB)自身存在的一些问题,提出了一种基于改进的局域判别基理论的最优小波基分解算法,构造了以局域判别基空间上的结点能量为元素的特征矢量,并在滚动轴承上进行了实验研究;实验分析表明,该算法可以有效地识别旋转机械系统中不同严重程度的故障,且与原始的LDB算法相比,改进后的LDB算法对提高识别率和降低计算复杂度都有着明显的优势。     

光在二维无序介质中的动态传播过程

用有限时域差分 FDTD 法研究了光在二维无序介质中的动态传播过程.数值模拟了某一高斯脉冲光束入射到无序介质中光场的空间分布随时间的演化,结果表明:在光束入射的初期,能量从光源区向外传播并出现了清晰的波前传播的特点;经过一定的时间后,有部分能量从光源区向外扩散,而大部分能量逐渐聚集在介质中的一些小区域内,这与整体散射模型关于无序介质中光子局域化的研究相吻合,而且更清晰地呈现了形成光子局域化过程中的物理现象及整体散射干涉效应的重要机理作用.