对称性和热学

试图探索一条不同于传统做法的、概括和表述热学基本定律的途径,从理论上,把热学置于对称性原理的基础之上,加以概括和解释。     

斯托克斯和反斯托克斯拉曼位移差与时间反演对称性

首先列出若干Stokes和anti-Stokes位移不对称的事例,并在此基础上指出,如果将anti-Stokes散射严格定义为Stokes散射的时间反演行为,则对于初态或末态具有Kramers简并的体系,Stokes和anti-Stokes散射的拉曼位移可以不同.这是因为时间的正过程和反演过程各对应于不同的跃迁途径,其位移大小的差别与简并能级的分裂值相关.     

d波超导体NIS结中的时间反演对称态的破缺与准粒子寿命效应

考虑到d波超导表面时间反演对称态的破缺与准粒子的有限寿命效应,在BlonderTinkhamKlapwijk(BTK)理论框架下,通过求解BogoliubovdeGennes(BdG)方程,计算正常金属d波超导隧道结中的准粒子输运系数与隧道谱.研究表明:1)d波超导表面时间反演对称态的破缺会导致零偏压电导峰位移,位移的程度取决于分解d波超导表面时间反演对称态中s波分量的强度;2)准粒子的寿命效应与粗糙界面散射效应都能压低零偏压电导峰,其中粗糙界面散射还会阻碍零偏压电导峰的位移.这些结果能较好地解释Tc氧化 关键词：     

半导体光放大光纤环形激光器的偏振混沌与相干性

研究了基于半导体光放大器(SOA)的光纤环形激光器的偏振混沌光的特性及其相干性。实验采集激光器的输出功率和偏振度,得到了基于半导体光放大器的光纤环形激光器的输出从自发辐射到受激辐射、再到偏振态混沌激光辐射的演化过程。利用马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪验证了混沌激光的相干性,并发现混沌干涉只有零级。测量不同光程差时干涉仪的输出功率,计算相应的干涉条纹可见度,进一步算得混沌激光的相干时间约为40 ps。这一结果与根据光谱计算的该混沌激光的相干时间43 ps基本一致。实验还测得该混沌激光的相干性与半导体光放大器的电流无关。并指出了混沌激光相干应用于低相干光源探测领域的灵敏度和分辨力优势。     

中国科学家发现电荷-宇称-时间反演对称性破缺迹象

一个由中国科学院高能物理所和中国科学院国家天文台科研人员组成的研究小组，通过一种用宇宙微波背景辐射偏振检验CPT对称性的新方法。取得了重要成果：发现电荷-宇称-时间反演（CPT）对称性破缺迹象。     

中国科学有发现电荷-宇称-时间反演对称性破缺迹象

 一个由中国科学院高能物理所和中国科学院国家天文台科研人员组成的研究小组,通过一种用宇宙微波背景辐射偏振检验CPT对称性的新方法,取得了重要成果：发现电荷-宇称-时间反演(CPT)对称性破缺迹象。据介绍,现代宇宙学的研究表明,宇宙中存在着一种神秘的暗能量。如果这种暗能量随宇宙的膨胀而演化,并与电磁场有某种相互作用(陈省身·西蒙斯相互作用),就有可能破坏CPT定理成立的条件,这会使光子的偏振方向传播中发生改变。宇宙微波背景辐射光子是我们能看到的来自宇宙最遥远的光子,研究小组设计出了一种用宇宙微波背景辐射偏振检验CPT对称性的新方法,使检测灵敏度大大提高。在用这种方法分析了美国WMAP卫星和Boom     

量子论的建立和发展

 19世纪与20世纪之交,是物理学发展史上不平凡的时期。经典理论的完整大厦与晴朗天空的远方飘浮着两朵小小的乌云,勾画出19世纪末的画卷;20世纪初,新现象、新理论犹如雨后春笋不断涌现,物理学界思想异常活跃,堪称物理学的黄金时代。量子论和相对论的诞生驱散了乌云,使整个物理学面貌一新。 马克思有句名言:“历史上有惊人的相似之处”。当前,正处于新的世纪之交。20世纪物理学硕果累累,但也遇到两大困惑:“夸克禁闭”、“对称性破缺”,这预示着物理学正面临新的挑战。     

对称性与对称的破缺性

对称与对称破缺是自然界中普遍存在着的一种矛盾关系。对称是变化中的同一 ,反映不同物质形态在运动中的共性 ,破缺是变化中的差异 ,反映不同物质形态在运动中各自的特性。自然界的物质 (包括整个自然界在内 )处于对称→对称破缺→深一级对称→对称性又破缺……这样不断深化之中     

重子物质与反重子暗物质统一的起源

美国和加拿大的物理学家提出一种新粒子可以解决现代物理的两个重要疑难问题:暗物质是什么以及为什么宇宙中的物质远比反物质多?预计这种有待发现的粒子主要衰变成正物质,而其反粒子主要衰变成隐藏的反物质.研究人员声称,这种粒子在早期宇宙中的存在可以说明为何宇宙中物质比反物质多,以及暗物质实际上是隐藏的反物质.     

增益开关半导体激光器在外光注入下脉冲抖动的实验研究

采用增益开关半导体激光器作为注入种子光源来降低另一个增益开关DFB或Fabry-Perot（FP ）半导体激光器的脉冲抖动.相位噪声测量技术表明：增益开关FP激光器在外部脉冲光注入 下，激光脉冲抖动（均方值）由1.2ps降低至830fs；增益开关DFB半导体激光器在外脉冲注 入下，脉冲抖动由12ps降低至1.8ps. 关键词： 半导体激光器 光脉冲产生 时间抖动 光子注入     

磁单极的三世三生——本科生硕士生博士生层面的磁单极精讲

磁单极是在科学文献和科普读物中经常可以见到的名词.本文从电磁学、电动力学、电-磁对偶性、规范不变性、各向同性的矢量势、量子力学、纤维丛理论、非阿贝尔规范场论、规范对称性自发破缺、孤子、暴胀宇宙论等几个不同的层面,回顾了人们对磁单极认识的逐步提高过程.在这个过程中,磁单极不断地以新的面貌再生,但是在现实世界中搜寻磁单极子的工作仍然任重道远.     

塞伯格-威滕理论——4维空间量子场论研究的新飞跃

 从1994年初开始,由塞伯格(N.Seiberg)、威滕(E.Witten)和他们的合作者所完成的一系列工作震动了理论物理界和数学界。从物理的角度说,这些工作涉及如何精确地研究4维空间量子场论的非微扰行为(例如禁闭、手征对称性破缺、真空凝聚等),也就是如何解析地处理强耦合的相互作用。从数学的角度说,它们涉及如何简单地算出光滑4维流形的拓扑特征。     

键合界面对面发射激光器光与热性质的影响

通过界面有效吸收系数的计算及界面对腔模的反射率的影响可知,采用双面键合技术制备面发射激光器应使键合界面处于驻波场分布零点位置,同时界面厚度应该小于20 nm以使器件光学性能受界面吸收系数的影响较小.采用有限元方法分析VCSEL温度分布,结果证实薄的键合界面使VCSEL有源区温度对界面的热导率和电导率改变不敏感,而厚的键合界面将可能使有源区温度有较大地升高,给器件带来严重的不良影响.亲水键合和疏水键合的SEM照片说明疏水处理界面较薄,适合用于器件的制备.而亲水处理界面厚度>40 nm,对器件的光、热特性不利 关键词： 键合 面发射激光器 热导率 电导率     

基于发射光谱的DF激光器光腔温度与粒子数分布

建立了谱线增益系数与温度、粒子数分布之间及谱线增益系数与谱线强度之间的关系式,对一台燃烧驱动DF激光器的发射光谱进行了测量,利用发射光谱数据计算得到光腔温度为381.4 K,分布在振动态能级1与0,振动能级2与1,振动能级3与2的粒子数之比分别为0.60～0.62, 0.676 4, 0.71～0.74。     

基于发射光谱的DF激光器光腔温度与粒子数分布

 建立了谱线增益系数与温度、粒子数分布之间及谱线增益系数与谱线强度之间的关系式,对一台燃烧驱动DF激光器的发射光谱进行了测量,利用发射光谱数据计算得到光腔温度为381.4 K,分布在振动态能级1与0,振动能级2与1,振动能级3与2的粒子数之比分别为0.60～0.62, 0.676 4, 0.71～0.74。     

世纪交替期物理学的两大困惑

 物质结构的新层次夸克禁闭相互作用的规范理论 电磁场相互作用的规范理论 扬米尔斯场对称性自发破缺 希格斯机制困惑与方向     

手征对称性动力学破缺和铜氧化物超导体相变的三维量子电动力学研究

利用三维量子电动力学理论中的Dyson-Schwinger方程方法, 研究了零温情况下平面铜氧化合物超导体的反铁磁相和d波超导相之间的相变. 通过在朗道规范下近似解析求解和数值求解完全耦合的Dyson-Schwinger方程、并将所得结果与1/N展开方法的结果相比较, 发现在半填充准费密子味道数约小于等于4的情况下, 通过手征对称性自发破缺, d波超导相可以演化到反铁磁相, 并且反铁磁相有可能与d波超导相共存. 通过进一步比较不同相的压强, 还说明反铁磁与d波超导共存相为稳定相, 从而反铁磁相确实可以与d波超导相共存.     

外部光注入空间耦合半导体激光器高维混沌系统的增频与控制研究

提出外部光注入空间耦合半导体激光器系统,研究 外部光注入两激光器混沌振荡频率增强以及混沌控制等特点, 给出稳定频率失谐公式.研究表明,当单激光器注入时,注入激光器 呈现出三个混沌扩频区域;发现在强激光注入条件下,随着注入程度的 增加,注入激光器混沌振荡频率增强非常有效且可达到 3.5倍以上(尽管另一个激光器频率会缓慢下降); 随着注入光正频率失谐的增加,两激光器混沌振荡都能进一步增 强;发现混沌控制窗口,即在弱注入条件下两激光器可以被控制到单周 期、双周期、四周期、六周期等.当双激光器注入时,随着注入程度 的增加,两激光器混沌振荡频率 进一步增加, 且可达到3.5倍和2.65倍以上; 随着注入光正频率失谐增加, 两激光器混沌振荡频率增加.双激光器注 入控制混沌的一个窗口也被发现:即在强注入条件下两激光器可以被 控制到单周期、三周期、六周期等.最后详细给出了单激光注入系 统从单周期模式锁定到类周期再进入混沌增频的发展路径以及双 激光注入系统从混沌到类周期再进入单周期模式锁定的演化控制路径等.