金属表面的相关波函数理论(Ⅱ) 实际计算

在文献[1]给出的理论框架的基础上,由具有Feenberg-Jastrow关联因子的相关波函数,计算了“jellium”模型下简单金属的表面能和电子密度分布。表面电子密度分布由求解Cha-kravarty-Woo方程而得到。由于库伦关联的长程性,在表面能和CW积分方程中都出现一系列的发散项,本文证明了所有发散项严格互相抵消。本文求得的表面能在整个实际金属的电子密度范围内(r_s=2—6)与实验值大致符合。     

激发态的相关基函数理论

本文根据相关基函数理论建立了电子相互作用体系的激发态理论。在Chakravarty-Woo方程的基础上,利用泛函展开和卷积近似得到了单粒子激发而引起的电子密度分布和关联函数变化的自洽方程。由多体理论的激发能的定义出发,求得了导电聚合物(考虑了电子相互作用)的能隙公式,在已知的参数下,给出了与实验相符的结果。 关键词：     

铝表面的电子关联函数

根据金属表面的多体波函数,建立了非均匀电子关联函数的积分方程,对此方程消除了因长程关联而出现的发散。在第一次迭代下求得了铝表面的电子关联函数的数值结果。 关键词：     

非平衡统计场论中闭路格林函数的重整化

本文讨论了非平衡统计场论中引进的闭路格林函数的重整化问题.在对初始关联函数作一些合理限制的条件下,用通常场论中紫外发散的对消项就可以消除闭路格林函数的紫外发散.采用在场论中由维数调整法所决定的重整化因子,求得了闭路顶点函数所满足的重整化群方程.     

金属表面的相关波函数理论(Ⅰ)——理论框架

本文给出具有长程库伦作用的非均匀体系(金属表面)的相关波函数的理论框架。表面的波函数是两部份的乘积,一部份是在满足系统空间对称性的变分势下的单电子波函数组成的行列式;另一部份是Feenberg-Jastrow关联因子。本文给出在“jellium”模型下的金属表面能量公式以及在不考虑Feenberg-Jastrow关联因子下(“无相互作用”情形)的电子密度分布公式。 关键词：     

金属1/f噪声理论

本文对已有四十多年实验观察历史的金属中的1/f噪声现象提出了新的物理机制:金属中局域电子的带有红外发散的扩散迁移引起1/f噪声。本文基于低频涨落、耗散、弛豫的普适理论建立了非马尔科夫扩散方程,由此求得的噪声谱能解释1/f噪声的四个基本特征,并在参数合理取值的情况下和实验结果符合得较好。本文还对已有理论等做了若干讨论。 关键词：     

考虑金属蒸汽的钨极惰性气体保护焊电弧与熔池交互作用三维数值分析

基于局域热平衡状态假设并考虑金属蒸汽的作用, 建立了钨极惰性气体保护焊电弧与熔池交互作用的三维数学模型. 电弧等离子体的热力学参数和输运系数由温度和金属蒸汽浓度共同决定, 并使用第二黏度近似简化处理金属蒸汽在氩等离子中的输运过程. 在考虑熔池流动时, 主要考虑了浮力、电磁力、表面张力和等离子流拉力的作用. 通过对麦克斯韦方程组、连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程和组分输运方程的耦合求解, 得到了金属蒸汽在电弧中的空间分布、电弧和熔池的温度场、速度场和电流密度分布等重要结果. 通过与未考虑金属蒸汽的结果对比, 研究了熔池上表面产生的金属蒸汽对电弧等离子体行为的影响, 以及电弧等离子对熔池行为的影响. 结果表明, 金属蒸汽主要富集在熔池上表面附近; 金属蒸汽对电弧等离子体有明显的收缩作用, 而对等离子速度和电势影响较小; 金属蒸汽的出现对熔池上表面速度分布和剪切力分布以及熔池形貌并无明显影响. 求解结果与已有的实验结果和计算结果符合良好.     

氢原子在金属表面的吸附理论

本文在相关基函数理论框架下,利用巨分子模型,建立了氢原子在简单金属表面的吸附理论模型。通过对吸附平衡位置参量的变分数值计算,我们得到了关于氢原子在金属Al(r_s=2.07),Mg(r_s=2.66),Li(r_s=3.28)和Na(r_s=3.99)表面上的吸附能,吸附体系的电子密度以及平衡位置。对于传统的密度泛函方法得到的结果,本文作了比较。 关键词：     

掺杂浓度及掺杂层厚度对Si均匀掺杂的GaAs量子阱中电子态结构的影响

本文通过自洽地求解薛定鄂方程及泊松方程计算了在温度T=0, 有效质量近似下, Si均匀掺杂的GaAs/AlGaAs量子阱系统的电子态结构. 研究了掺杂浓度及掺杂层厚度对子带能量, 本征包络函数, 自洽势, 电子密度分布, 及费米能量的影响. 发现在给定掺杂浓度下, 子带能量随掺杂层厚度的增加单调递减, 自洽势的势阱变宽变浅, 电子密度分布变宽, 峰值变低; 在给定掺杂层厚度下, 随掺杂浓度的增加子带能量及费米能级单调递增, 自洽势阱变深变陡变窄, 电子密度分布的峰值变高, 集中在中心. 关键词： 掺杂 量子阱 电子结构 半导体GaAs     

金属表面的相关波函数理论(Ⅰ) 理论框架

本文给出具有长程库伦作用的非均匀体系(金属表面)的相关波函数的理论框架。表面的波函数是两部份的乘积,一部份是在满足系统空间对称性的变分势下的单电子波函数组成的行列式;另一部份是Feenberg-Jastrow关联因子。本文给出在“jellium”模型下的金属表面能量公式以及在不考虑Feenberg-Jastrow关联因子下(“无相互作用”情形)的电子密度分布公式。     

温度与外磁场对Si均匀掺杂的GaAs量子阱电子态结构的影响

本文在有效质量近似下,通过自洽地求解薛定鄂方程及泊松方程计算了在温度T=273 K,磁感应强度B=25 T,Si均匀掺杂的GaAs/AlGaAs量子阱系统的电子态结构.研究了温度与外磁场对子带能量,本征包络函数,自洽势,电子密度分布,及费米能量的影响.发现在给定磁感应强度B=fi0下,随温度升高子带能量单调增加,费米能量单调递减,自洽势的势阱变深变陡,电子密度分布变宽,峰值降低;在给定温度下,随磁感应强度的增加子带能量及费米能量单调递增,自洽势阱变浅变宽,电子密度分布变窄,峰值升高.     

激光诱导Pb等离子体光谱的时间演化特性

用 Nd:YAG脉冲激光器产生的1.06 μm激光在空气中烧蚀金属Pb靶产生等离子体,并观测了其时间分辨的发射光谱. 依据光谱线波长、相对强度等参数估算了不同延迟时间等离子体的电子温度;由PbI线的Stark加宽计算得到等离子体的电子密度;讨论了电子温度和电子密度的时间分布特征. 电子温度平均为14500 K、电子密度达到1017 cm-3. 从等离子体产生、发展机制的角度定性探讨了电子温度和电子密度的时间分布特征.     

激光诱导Pb等离子体光谱的时间演化特性

用 Nd:YAG脉冲激光器产生的1.06 μm激光在空气中烧蚀金属Pb靶产生等离子体,并观测了其时间分辨的发射光谱. 依据光谱线波长、相对强度等参数估算了不同延迟时间等离子体的电子温度;由PbI线的Stark加宽计算得到等离子体的电子密度;讨论了电子温度和电子密度的时间分布特征. 电子温度平均为14500 K、电子密度达到1017 cm-3. 从等离子体产生、发展机制的角度定性探讨了电子温度和电子密度的时间分布特征.     

托卡马克等离子体边缘梯度和杂质辐射驱动的湍流理论

本文考虑了托卡马克等离子体边缘的物理性质，由电子连续性方程和离子动量平衡方程导出了电子密度演变方程。分析了各种驱动源在线性和非线性发展过程中的作用。电子密度梯度直接影响密度涨落，并通过杂质辐射与温度涨落相互耦合，进而影响静电势涨落。理论结果能够分别与高、低密度装置上的实验较好地相符合。     

氩气/空气ICP放电现象研究和基于H_β光谱展宽的微波干涉电子密度诊断方法

闭式腔体ICP是解决飞行器等离子体局部隐身的可行方案,其电子密度Ne在电磁波入射方向上的分布是影响其电磁波衰减效果的关键因素。对此,开展了在30.8cm×30.8cm×5.8cm石英腔体内的ICP放电实验,通过实验研究了空气/氩气ICP的E-H模式跳变的物理现象,通过测量得到了空气/氩气环状ICP的宽度和覆盖面积比例随电源功率变化的规律,并给出了上述实验现象的理论解释。为了得到平面型ICP的电子密度在微波入射方向的分布,提出基于Hβ光谱展宽的微波干涉分布诊断法,分别对平面真空腔室内空气/氩气ICP的电子密度在电磁波入射方向上的分布进行了诊断,通过H_β(486.13nm)Stark展宽拟合和微波干涉过程分别获取电子密度分布函数的两项参数,得到了电子密度分布随放电功率变化的曲线。实验可得到电子密度范围为0.5×10~(11)~3.2×10~(11) cm~(-3)的环状ICP源,实验结果表明,ICP的电子密度受气体种类,射频功率影响较大,峰值电子密度接近ICP的中心位置,通过比较发现,氩气的电子密度较高,有效拟合区域较窄,空气的有效拟合区域较宽,覆盖面积较大。     

基于厚金属狭缝阵列的表面等离子激元光刻

提出一种利用厚金属狭缝阵列耦合激发表面等离子激元制作非周期图形的纳米光刻模型.采用时域有限差分电磁场模拟仿真软件研究了厚金属狭缝阵列中表面等离子激元的激发、模式选择以及光刻胶中的光场分布.结果表明,通过优化厚金属狭缝阵列结构参量和匹配介质参量可有效抑制表面等离子激元在光栅狭缝出口处的发散,增加表面等离子激元的穿透深度,...     

纯电子等离子体的宏观非寻常模稳定性

本文利用冷流体模型及麦克斯韦方程研究了磁约束在圆柱形导体容器内的纯电子等离子体的宏观非寻常模稳定性,导出了电磁性槽纹扰动(k_Z=0)下的普遍本征方程。数值研究了电子密度为矩形分布和钟形分布下等离子体的稳定性。     

辐射在各向异性等离子体中散射的结构因子

本文导出多组元各向异性等离子体中二体密度关联函数的计算公式,求得双麦克斯韦等离子体中考虑了电子-电子和电子-离子关联效应的电子-电子密度关联函数,最后给出电磁辐射在各向异性等离子体中散射的结构因子。 关键词：     

毛细管放电69.8nm激光强度空间分布特性研究

报道了毛细管放电69.8 nm软X射线激光的光强分布特性. 实验中所用毛细管长度为35 cm, 放电主脉冲电流幅值为11.5 kA, 放电初始气压为14-16 Pa. 测得的光斑强度分布由两部分构成, 在中心有一个占光强绝大部分的主峰, 其发散角约为0.4 mrad, 边缘还有两个小的离轴峰, 峰-峰发散角约为1.5 mrad. 理论上采用几何光学近似的方法对其光强分布进行计算, 光斑如此小的发散角主峰的出现, 可能主要是由于毛细管放电过程中电子密度在轴心处具有轻微凹陷造成的.     

化学反应体系中涨落的时间空间关联(Ⅰ)——涨落、扩散和波

本文着重分析了如何描述化学反应体系中密度涨落的空间关联,对照反应扩散方程,我们在密度涨落分布函数所满足的Master方程中引入了扩散项或压力项,对无限介质,解Master方程,得到了一系列波,第一支波是与反应扩散方程的解一致,描述了平均密度起伏在空间的传播,在气体中就是声波,其它各支波,则描述了局部密度涨落高阶矩的变化在空间的传播(平均密度不改变),其实就是局部机率分布函数畸变后的传播过程,我们称之为涨落波,文中还讨论了如何求解线性初值问题。 关键词：