若干In2Se3 化合物的晶体结构与电子特性

等离激元是金属中自由电子的集体振荡,其在物理,生物、化学、能源、信息等领域具有重要的应用前景。近些年来对等离激元量子效应研究的深入开展使得等离激元研究迈入了新阶段。本文首先简要介绍了等离激元的两个基本特性：光压缩效应和局域电场增强效应;随后回顾了量子等离激元方面的最新的进展,包括量子纠缠效应,量子尺寸效应,量子遂穿效应,等离激元在台阶势垒处的反射与激发,等离激元对电子相干效应的增强;最后对量子等离激元研究进行了总结和展望。     

切断库仑势的Regge极点

本文讨论了非相对论、切断库仑势的S矩阵元在复轨道角动量和复能量平面上的解析性质。在四种特殊情况下,求得了这S矩阵元的Regge极点。最后,在一般情况下,用数值计算了这S矩阵元的起始的两条Regge轨迹。     

吸顶式传声器阵列阵元坐标标定方法

提出了一种吸顶式传声器阵列阵元坐标的标定方法。针对在混响声场中,时延估计算法性能严重下降从而导致在标定传声器阵元坐标时产生较大误差的问题,提出了利用脉冲声源作为标定声源,并且截取脉冲源直达声的方法来抑制混响声场的影响,提高传声器阵元坐标标定的精度。建立了阵元坐标标定的误差分析模型,并以白噪声和脉冲声源作为标定声源进行数据仿真和对比分析。仿真结果表明,使用脉冲声源作为标定声源能有效地抑制混响声场的影响,获得传声器阵列阵元的准确坐标。同时,在封闭的房间内建立起孔径为3.5 m、64阵元的螺旋状吸顶传声器阵列进行了实验研究,实验结果验证了本文提出方法的有效性。     

吸顶式传声器阵列阵元坐标标定方法

提出了一种吸顶式传声器阵列阵元坐标的标定方法。针对在混响声场中,时延估计算法性能严重下降从而导致在标定传声器阵元坐标时产生较大误差的问题,提出了利用脉冲声源作为标定声源,并且截取脉冲源直达声的方法来抑制混响声场的影响,提高传声器阵元坐标标定的精度。建立了阵元坐标标定的误差分析模型,并以白噪声和脉冲声源作为标定声源进行数据仿真和对比分析。仿真结果表明,使用脉冲声源作为标定声源能有效地抑制混响声场的影响,获得传声器阵列阵元的准确坐标。同时,在封闭的房间内建立起孔径为3.5 m、64阵元的螺旋状吸顶传声器阵列进行了实验研究,实验结果验证了本文提出方法的有效性。      

量子等离激元管中窥豹

等离激元是金属中自由电子的集体振荡,其在物理,生物、化学、能源、信息等领域具有重要的应用前景.近些年来对等离激元量子效应研究的深入开展使得等离激元研究迈入了新阶段.本文首先简要介绍了等离激元的两个基本特性:光压缩效应和局域电场增强效应;随后回顾了量子等离激元方面的最新的进展,包括量子纠缠效应,量子尺寸效应,量子遂穿效应,等离激元在台阶势垒处的反射与激发,等离激元对电子相干效应的增强;最后对量子等离激元研究进行了总结和展望.     

宽带密排平面阵声辐射分析

应用声有限元-边界元法计算了宽带基阵声场分布.建立了平面9元阵有限元-边界元模型,给出了阵元之间互阻抗数值计算方法,分析了阵元间互辐射对声性能影响的变化规律,计算了9元阵3个谐振频率点处指向性和波束宽度.利用3谐振换能器研制出一种宽带密排平面9元阵,并在消声水池中对其输入阻抗和指向性进行了实验测量.研究结果表明,按阵元...     

拉普拉斯约束低秩表示的高光谱图像异常检测

伴随高光谱图像的广泛使用,高光谱图像技术得到长足的发展,其中高光谱图像异常检测技术越发受到重视。为了解决传统高光谱图像异常检测技术的实用性和检测效果不佳的问题,提出一种新颖的低秩表示检测算法。对于高光谱图像,大部分背景像元均可以被少量主要的背景像元组合近似地表示,且它们的表示系数将会位于低秩的空间中。在剩下无法被主要背景像元表示的稀疏部分中存在着异常像元,则可以被检测算法提取出来。在低秩表示中,背景像元字典的构建将会影响高光谱图像中背景像元的表示。如直接从现有高光谱图像中提取背景像元构建字典,会导致异常像元对背景像元字典的污染。而利用待检测高光谱图像观测数据和由光谱组成原理可合成的潜在未观测数据来构建背景像元字典,提取出背景像元的主要特征,有利于更好地分离出稀疏异常像元的信息。并且高光谱图像数据存在高维几何结构特点,通过引入拉普拉斯矩阵来约束空间中局部相似的像元对于待检测像元的表示作用,获得更接近于真实的表示系数。实验结果分别在仿真数据和真实数据上验证,与传统方法相比,提出的方法通过有效地突出异常像元提高了检出率和抑制了背景像元,降低了误检率。     

二维电子气等离激元太赫兹波器件

固态等离激元太赫兹波器件正成为微波毫米波电子器件技术和半导体激光器技术向太赫兹波段发展和融合的重要方向之一。本综述介绍AlGaN/GaN异质结高浓度和高迁移率二维电子气中的等离激元调控、激发及其在太赫兹波探测器、调制器和光源中应用的近期研究进展。通过光栅和太赫兹天线实现自由空间太赫兹波与二维电子气等离激元的耦合,通过太赫兹法布里-珀罗谐振腔进一步调制太赫兹波模式,增强太赫兹波与等离激元的耦合强度。在光栅-谐振腔耦合的二维电子气中验证了场效应栅控的等离激元色散关系,实现了等离激元模式与太赫兹波腔模强耦合产生的等离极化激元模式,演示了太赫兹波的调制和发射。在太赫兹天线耦合二维电子气中实现了等离激元共振与非共振的太赫兹波探测,建立了太赫兹场效应混频探测的物理模型,指导了室温高灵敏度自混频探测器的设计与优化。研究表明,基于非共振等离激元激发可发展形成室温高速高灵敏度的太赫兹探测器及其焦平面阵列技术。然而,固态等离激元的高损耗特性仍是制约基于等离激元共振的高效太赫兹光源和调制器的主要瓶颈。未来的研究重点将围绕高品质因子等离激元谐振腔的构筑,包括固态等离激元物理、等离激元谐振腔边界的调控、新型室温高迁移率二维电子材料的运用和高品质太赫兹谐振腔与等离激元器件的集成等。     

极化激元(polaritons)与拉曼散射

在给出介质中的光 (电磁 )波与极化波混合作用而得出的极化激元方程、极化激元色散方程之后又讨论了相应的物理意义及相关的物理问题 ;获得极化激元的实验方法 ,接着还介绍和讨论了极化激元的拉曼散射。     

非均匀钹式换能器平面阵指向性特性研究

针对钹式基阵工作频率低、布阵紧凑导致阵元之间互干扰严重、指向性能退化的现象,本文在均匀平面基阵的基础上提出强度可调节的非均匀平面基阵,建立了基阵指向性能的数学模型,通过数值计算的方法分析阵元间距和中心阵元声强度变化对基阵指向性能的影响。研究给出了主瓣宽度、旁瓣个数、栅瓣个数随阵元间距的变化规律,总结了在各种工作频率下,基阵可用的最大阵元间距。研究结果表明:中心阵元强度增大时,基阵的总体指向性稍有降低。所以当通过调整阵元间距和强度来优化基阵指向性能时,应综合考虑它们对基阵其它性能的影响,以获得最佳的总体性能。     

A spectral element semi-Lagrangian (SESL) method for the spherical shallow water equations

A spectral element semi-Lagrangian (SESL) method for the shallow water equations on the sphere is presented. The sphere is discretized using a hexahedral grid although any grid imaginable can be used as long as it is comprised of quadrilaterals. The equations are written in Cartesian coordinates to eliminate the pole singularity which plagues the equations in spherical coordinates. In a previous paper [Int. J. Numer. Methods Fluids 35 (2001) 869] we showed how to construct an explicit Eulerian spectral element (SE) model on the sphere; we now extend this work to a semi-Lagrangian formulation. The novelty of the Lagrangian formulation presented is that the high order SE basis functions are used as the interpolation functions for evaluating the values at the Lagrangian departure points. This makes the method not only high order accurate but quite general and thus applicable to unstructured grids and portable to distributed memory computers. The equations are discretized fully implicitly in time in order to avoid having to interpolate derivatives at departure points. By incorporating the Coriolis terms into the Lagrangian derivative, the block LU decomposition of the equations results in a symmetric positive-definite pseudo-Helmholtz operator which we solve using the generalized minimum residual method (GMRES) with a fast projection method [Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 163 (1998) 193]. Results for eight test cases are presented to confirm the accuracy and stability of the method. These results show that SESL yields the same accuracy as an Eulerian spectral element semi-implicit (SESI) while allowing for time-steps 10 times as large and being up to 70% more efficient.     

Design and properties of binary axilens

A novel optical element, axilens, proposed by Davidson et al., for achieving extended focal length is introduced. We propose a method to design the binary axilens which has high diffraction efficiency. Using computer numerical simulation, we designed 4 axilenses each has different parameters. In this paper we present our results and make comparison with that in ref. [1]. The properties of binary axilens such as the focal depth, the lateral resolution and the intensity distribution along axis is discussed.     

Robust high order discontinuous Galerkin schemes for two-dimensional gaseous detonations

One of the main challenges in computational simulations of gas detonation propagation is that negative density or negative pressure may emerge during the time evolution, which will cause blow-ups. Therefore, schemes with provable positivity-preserving of density and pressure are desired. First order and second order positivity-preserving schemes were well studied, e.g., [6], [10]. For high order discontinuous Galerkin (DG) method, even though the characteristicwise TVB limiter in [1], [2] can kill oscillations, it is not sufficient to maintain the positivity. A simple solution for arbitrarily high order positivity-preserving schemes solving Euler equations was proposed recently in [22]. In this paper, we first discuss an extension of the technique in [22], [23], [24] to design arbitrarily high order positivity-preserving DG schemes for reactive Euler equations. We then present a simpler and more robust implementation of the positivity-preserving limiter than the one in [22]. Numerical tests, including very demanding examples in gaseous detonations, indicate that the third order DG scheme with the new positivity-preserving limiter produces satisfying results even without the TVB limiter.     

Design and properties of binary axilens

A novel optical element, axilens, proposed by Davidson et al., for achieving extended focal length is introduced. We propose a method to design the binary axilens which has high diffraction efficiency. Using computer numerical simulation, we designed 4 axilenses each has different parameters. In this paper we present our results and make comparison with that in ref. [1]. The properties of binary axilens such as the focal depth, the lateral resolution and the intensity distribution along axis is discussed.     

Navier-Stokes方程的最小二乘等几何方法

基于Hermite多项式的C¹型单元构造复杂,限制了最小二乘有限元法的应用.引入高阶光滑的非均匀有理B样条作为基函数简化C¹型单元构造,提出求解黏性不可压流动Navier-Stokes方程的最小二乘等几何方法.用Newton法或Picard法对Navier-Stokes方程线性化,用线性化偏微分方程的余量定义最小二乘泛函,导出最小二乘变分方程,用NURBS构造高阶光滑的有限维空间来近似速度场和压力场.计算表明:本文方法计算的二维顶盖驱动流数值解能准确描述流动状况,计算的二维通道内圆柱绕流全局质量损失由最小二乘有限元法的6%降为0.018%,该方法可用于Navier-Stokes方程的求解,并且具有较好的质量守恒性.     

求解Euler方程的高精度的空间--时间守恒格式

空间-时间守恒(STC)格式是近年来发展出的一种计算格式,在现有的STC格式构造过程中,流动变量在解元中的分布都用其一阶Taylor展开式来表示.STC格式的精度与所采用的Taylor展开式的阶数有关.该文采用流动变量的二阶Taylor展开式来表示其在解元上的分布、构造出了求解一维Euler方程的STC格式.用该格式对几个问题进行了计算,将计算结果与精确解进行了比较,比较表明该格式有较高的精度.     

解不可压缩流体力学问题的降阶法Ⅲ、二阶有限元格式

在本系列文章里,我们提出一种新的求解不可压缩流体力学问题的有限元方法——降阶法。这种算法是通过寻找零散度空间V^h的一组简单的基函数从而对原来的混合有限元问题降阶来实现的。本文对于一人类解Ω⊂<R²上的Navier-Stokes方程的有限元格式(包括一些二阶格式和[4]中讨论的一阶格式)给出了空间V^h的基函数。最后给出几个算例。     

Representation of the constitutive equation of viscoelastic materials by the generalized fractional element networks and its generalized solutions

The generalized fractional element networks are presented in this paper. In order to extend the structure of the model solutions to the generalized function space and make it contain more physical meanings, the restriction on the parameters of the fractional element proposed by Schiessel et al. is eliminated and a "compatibility equation" is added. The discretization method for solving the inverse Laplace transform is used and developed. The generalized solutions of the model equations are given. At the same time the generalized fractional element network--Zener and Poyinting-Thomson models are discussed in detail. It is shown that all the results obtained previously about the models of single parameter with fractional order and the classical models with integer order can be contained as the special cases of the results of this paper.     

高阶精度CE/SE算法及其应用

对时-空守恒元解元算法(CE/SE)的网格设置做较大改进,提出一种新的六面体解元和元定义;同时在解元中对物理量进行高阶Taylor展开,给出一种在时间和空间上均具有高阶精度CE/SE算法.在此基础上,把新型的高阶精度CE/SE算法推广应用于高速流动捕捉激波间断、气相化学反应流动、计及固体动态效应的流体-弹塑性流动和非稳态多相不可压缩粘性流动中.数值实践表明,提出的新型网格结构上的高阶精度CE/SE算法具有算法简单、计算精度高、计算效率和计算效果好的优点,并大大改进和拓展了CE/SE算法的应用范围.     

二维浅水波问题Galerkin解法的质量集中法

本文讨论了二维非定常流Galerkin解法的质量集中法,并用Galerkin法和质量集中法对长江口北支水域进行了模拟实算,并对两种方法的计算结果作了分析和比较。