直接法中的尝试法(Ⅰ)

应用直接法测定晶体结构,在归一化结构因子的计算、相位测定以及分子模型的建立中均需应用尝试原理。本文就归一化结构因子的计算提出了尝试分子式的计算方法,并成功地用于五个未知晶体结构测定,这对扩展直接法的使用效力是极为有益的。 关键词：     

104型电子计算机上的晶体结构分析标准程序系统——Ⅰ.标准程序系统的职能及结构

在104型通用快速电子计算机上编制了旨在解决晶体结构分析中几个基本计算任务的标准程序库,它包括五个方面(已经完成和将要完成)的标准程序:1)计算二维及三维的电子密度函数和Patterson函数的程序;2)计算三维的结构振幅的程序;3)最小二乘法修正结构参数(原子坐标、各向异性热运动参数及比例因子K)的程序;4)计及PL因子、温度因子和K因子等使衍射强I(hkl)变换为结构因子|F(hkl)|²的程序,以及计算单位结构振幅|F(hkl)|的程序;5)若干辅助程序。     

多解型重原子法

如果重原子具有高于结构的赝对称性,使用重原子法应获得具有多解形式的轻原子位置,我们引入一个赝结构模型并导出了赝结构衍射结构因子F_M(H)的表达式,给出了校正项|E_P(H)|的估算值。将多解型重原子法应用于一个未知结构,获得了完美的赝结构图象。 关键词：     

符号关系式在测定含重原子晶体结构中的应用——Ⅰ.一个符号修正方案

对于由序数相近的原子所构成的晶体,Sayre等式给出了衍射结构振幅之间的关系。在测定由碳、氮、氧等“轻”原子构成的中心对称晶体结构中,利用Sayrs等式曾获得不少结果。但是对于含“重原子’的晶体,Sayre等式即不再适用。此时通常都利用所谓“重原子法”来解结构。本文讨论了含重原子情况下,晶体的结构振幅符号、Sayre符号,以及重原子符号之间的关系,从而指出了将重原子法和Sayre法结合的可能性,并提出了一个结构振幅符号的循环修正方案,借此有可能从重原子符号或一套包含若干错误的结构振幅符号出发,不经过电子密度综合而最终获得正确的结构振幅符合。将此方法试用于一个假想的一维晶体结构,效果良好。本文还讨论了有关在实际的晶体结构测定中应用的若干问题。     

符号关系式在测定含重原子晶体结构中的应用 Ⅰ.一个符号修正方案

对于由序数相近的原子所构成的晶体,Sayre等式给出了衍射结构振幅之间的关系。在测定由碳、氮、氧等“轻”原子构成的中心对称晶体结构中,利用Sayrs等式曾获得不少结果。但是对于含“重原子’的晶体,Sayre等式即不再适用。此时通常都利用所谓“重原子法”来解结构。本文讨论了含重原子情况下,晶体的结构振幅符号、Sayre符号,以及重原子符号之间的关系,从而指出了将重原子法和Sayre法结合的可能性,并提出了一个结构振幅符号的循环修正方案,借此有可能从重原子符号或一套包含若干错误的结构振幅符号出发,不经过电子密度综合而最终获得正确的结构振幅符合。将此方法试用于一个假想的一维晶体结构,效果良好。本文还讨论了有关在实际的晶体结构测定中应用的若干问题。     

起始相位的受限排列

在含重原子晶体结构的测定中,重原子贡献的相位是一个非常重要的信息。利用重原子相位作电子密度逼近或者Karle迭代是求解含重原子晶体结构的重要手段。但是,当重原子的贡献不占主导地位,或者当重原子分布的对称性高于整个结构的对称性时,上述方法就不易奏效。这时的重原子信息是否还可以用来大大简化结构分析的过程?这是一个值得探讨的问题。本文提出利用重原子的相位来限制直接法中起始相位的排列方式。这样可以成倍地缩减起始相位排列的种数。这一方法同作者提出的另一方法相配合可以使直接法在测定含重原子晶体结构方面的效能大为提高。 关键词：     

Cu-Ni合金结构的分子动力学模拟

采用EAM作用势对Cu Ni合金的结构特性进行了MD模拟研究 .通过FZ结构因子可发现 ,Cu含量的变化对结构因子的波动影响很小 ,键取向序参数和键对也表现出相似的变化规律 ,这表明液态Cu Ni合金对成份变化不敏感 ,体系中的化学序较弱 .将Cu70 Ni3 0 合金熔体的FZ结构因子与Waseda的实验结果进行对比 ,发现二者吻合得较好 ,表明EAM势可以很好地描绘Cu Ni合金的结构特性 .在快速冷却过程中 ,除了Cu2 0 Ni80 合金外 ,其他合金成份的双体分布函数的第二峰都发生了劈裂 ,标志着体系最终形成了非晶结构 ,而Cu2 0 Ni80 合金的双体分布函数却表现出晶体峰的特征 .通过对键取向序参数、键型指数以及铜镍原子的有效扩散系数的分析表明 ,在快速冷却过程中 ,Cu2 0 Ni80 合金最终形成了hcp晶体结构     

含重原子晶体结构的相位修正

本文给出一个带有重原子校正项的正切式:用这个公式修正含重原子晶体的结构因子相位可以避免所谓平方效应,从而提高直接法用于测定含重原子晶体的效能。实际试验表明,带校正项的正切式明显地优于通常的正切式,而且能够解决用通常正切式无法解决的对映双解问题。 关键词：     

重原子信息在直接法中的应用——含重原子晶体结构因子相位的统计估算

重原子所提供的信息对测定含重原子晶体结构有重要的作用。如何利用重原子信息将影响到测定工作是否顺利乃至能否成功。本文提出一种利用重原子信息的新方法。这个方法能够更充分地利用重原子信息,并能使重原子法同直接法更有效地结合起来。 关键词：     

中心对称情况下由重原子引起的八重解问题

对于低级晶系,由一套等效重原子的赝对称性引起的轻原子位置的多解数目最多为八重解形式,在测定TIP晶体结构时,出现了轻原子位置的八重解问题,本文详述了应用多解型分量关系式解决此类问题的方法与步骤。 关键词：     

KLiSO_4(C_6~6)结构中Li原子位置的测定

Bradley在1925年所定出KLiSO_4室温相的结构为C_6~6,但其中的Li原子位置并非测定的,而是推断为在三次轴上有较大的空隙处。这一位置与晶体学一般成键理论的认识是有矛眉的,因而最近有人提出了异议。我们重新测定了这一晶体结构,特别是实测了Li原子的位置。 新定出的KLiSO_4晶体结构中的Li原子位置是:x=1/3,y=2/3,z=0.1797(16)。而Bradley所推断的Li原子位置是:x=1/3,y=2/3,z=0.3488。前者与文献[8]中估算值相接近。新定出的Li原子位置与近邻O原子构成了键长约在1.9A左右的Li—O四面体。     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子布居数演化

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子布居数演化特性.讨论了双原子体系的初态、光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及双原子体系的原子间耦合强度对原子布居时间演化的影响.结果表明:双原子体系的初态为|β11〉时,原子布居数不随时间变化;初态为|β00〉、|β01〉和|β10〉时,当初始平均光子数增大到一定数值时演化特性呈现出周期性的崩塌和回复效应,随初始光子数的增加时间演化曲线的振荡频率增大振幅减小,且初态为|β00〉或|β10〉时原子布居的回复周期是初态为时|β01〉的两倍;双模纠缠相干光场的纠缠程度以及原子间偶极相互作用的强弱对Rabi振荡频率没有影响但对振幅有着显著的影响.     

测定微小晶体结构的电子晶体学图像处理技术

介绍了2005年国家自然科学奖二等奖获奖项目“微小晶体结构测定的电子晶体学研究”，研究目的是建立一种借助高分辨电子显微像测定晶体结构的新方法．为此提出了高分辨电子显微学与衍射晶体学相结合的思想，在实现此思想的过程中，研究了像衬的规律，得出实用的像衬公式和理论，阐明了不同种类原子像衬与晶体厚度的关系，而且用理论指导实验，观察到晶体中锂原子的像衬，以此理论为依据，把衍射晶体学中的多种分析方法特包是直接法引入到高分辨电子显微学中，建立了一套全新的电子晶体学图像处理技术，开发了相应的可视化专用软件包，并应用于测定多个未知晶体结构．文中逐一介绍了研究工作全过程的关键问题和研究结果。     

KLiSO4(C66)结构中Li原子位置的测定

Bradley在1925年所定出KLiSO₄室温相的结构为(C₆⁶),但其中的Li原子位置并非测定的,而是推断为在三次轴上有较大的空隙处。这一位置与晶体学一般成键理论的认识是有矛眉的,因而最近有人提出了异议。我们重新测定了这一晶体结构,特别是实测了Li原子的位置。新定出的KLiSO₄晶体结构中的Li原子位置是:x=1/3,y=2/3,z=0.1797(16)。而Bradley所推断的Li原子位置是:x=1/3,y=2/3,z=0.3488。前者与文献[8]中估算值相接近。新定出的Li原子位置与近邻O原子构成了键长约在1.9A左右的Li—O四面体。 关键词：     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的纠缠特性

运用Negativity熵研究了Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用系统中两个全同二能级原子之间的纠缠演化特性.分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对纠缠的影响.结果表明:原子处于|β11〉时,两原子始终处于最大纠缠态;原子处于|β00〉时,初始纠缠的两原子始终较长时间处于退纠缠状态;原子处在|β10〉时,增大双模光场的平均光子数可以明显增大两原子之间的纠缠度并保持较大的纠缠状态;原子初态处在|β01〉时,原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有较显著的非线性调制作用.     

测定含重原子晶体结构时出现多解情况的一般规律

在测定含重原子晶体的结构时,往往由于重原子分布的特殊性,使轻原于的位置不能唯一地确定,这种情况不仅常常出现在Patterson分析中,而且也常常出现在重原子法和直接法中,因此它是单晶体结构分析中常常遇到的一个困难问题。作者以前曾经系统地提出过处理这个问题的办法,本文则阐明用各种方法测定含重原子的晶体结构时,轻原子位置出现多解情况的一般规律。 关键词：     

Bell态原子与双模纠缠相干光场双光子相互作用的原子布居数演化特性

运用全量子理论研究了Bell态原子与双模纠缠相干光场双光子相互作用过程中的原子粒子布居差的时间演化规律.结果表明:原子初始处于|β11＞时,原子粒子布居差恒为零;原子初始处于其他三个Bell态时,随着初始光场平均光子数的增加,原子粒子数布居差时间演化曲线的振荡频率明显增大,振荡幅度明显减小;双模光场纠缠程度的大小对曲线的振荡频率及整体曲线的位置都没有影响.随着原子间偶极相互作用的增强,当原子初态处在|β01＞时,曲线的Rabi振荡频率明显增大;而两原子初始处于|β10＞或|β00＞态时,曲线的崩塌-回复现象逐渐消失.     

Kerr介质中双模纠缠相干光与Bell态原子相互作用系统的原子偶极压缩

运用全量子理论并结合数值计算方法，研究了Kerr介质腔中处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子偶极压缩特性.讨论了双原子体系的初态、光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及Kerr介质与双模光场的耦合强度对原子偶极压缩特性的影响.结果表明：双原子体系的初态为|β₁₁>时，不会出现偶极压缩效应；初态为|β₀₀>，|β₀₁>或|β₁₀>时在一定条件下可能出现原子压缩效应，且此时原子压缩的特性与Kerr介质与双模光场的耦合强度、初始光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度有关. 关键词： 量子光学 Bell态 双模纠缠相干光场 Kerr介质     

原子运动与场频率变化操控下的场熵演化及量子态制备

在旋波近似下,同时考虑原子运动和光场频率随时间作正弦函数变化,研究了二能级原子与单模辐射场相互作用系统中场的量子约化熵的演化规律.运用数值计算的方法分别给出了在不考虑原子的运动和考虑原子的运动的情况下场熵随时间的演化曲线,讨论了原子运动、场模结构、场频率的幅值和角频率变化对场熵的影响.根据Schmidt分解定理,解析制备了光场与原子的纠缠态、光场偶数态及原子相干叠加态,获得了调控和制备上述量子态的系统参量.研究结果表明:场熵的演化受场频率变化的调制,场频率变化的幅值增大会削弱场与原子的相互作用,场熵演化的周期性与场频率变化一致|原子的运动导致了场熵演化周期加倍|在场频率变化的角频率一定的情形下,场熵演化规律与场模结构参量的奇偶性有关|无论原子运动与否,都可周期性制备场-原子的近似EPR态.     

耦合腔场中原子共生纠缠对的研究

研究了耦合腔场模型下原子纠缠与光腔场纠缠的演化与转移问题.发现在不同Bell型初态下,光腔场间耦合参数对初始纠缠的演化行为起到了不同的作用.对第一类Bell态cosθ| e,e〉+sinθ| g,g〉,调节腔场间耦合参数既可以起到延长原子纠缠死亡时间的作用,又可以起到保护初始原子纠缠的效果.而对第二类Bell态cosθ| e,g〉+sinθ| g,e〉,腔场耦合参数对原子间初始纠缠只起到保护作用.