具有时滞反馈的非对称双稳系统中的振动共振研究

研究了具有时滞反馈的非对称双稳系统中的振动共振现象. 在绝热近似条件下, 应用快慢变量分离法得到系统响应振幅的解析表达式Q, 分析了时滞参数α和不对称参数r对振动共振现象的影响. 结果表明: 在Q-α平台上, α可以诱导响应幅值的极大值以输入高频信号和低频信号的周期出现. 不对称参数并不影响共振发生的位置, 但是能够增强响应幅值. 在Q-B (B为高频信号振幅)平台上, 共振发生的位置B_VR随着α呈现两种不同的周期关系, 且周期分别为输入高频信号和低频信号的周期. 在Q-Ω (Ω高频信号频率)平台上, 随着时滞参数的增大, 当B较小时, 在Ω的小值区间内, Q呈现出多重共振现象, 在Ω的大值区间, Q趋于定值.     

抛物量子线中强耦合极化子的有效质量

采用改进的线性组合算符法、Lagrange乘子和变分法,在考虑电子与LO声子相互作用情况下,研究了抛物量子线中强耦合极化子的有效质量和光学声子平均数。通过数值计算,讨论了约束强度ω₀和拉格朗日乘子u对极化子的有效质量m^*和光学声子平均数N及极化子振动频率λ的影响。计算结果表明:有效质量m^*和光学声子平均数N及极化子振动频率λ都随着约束强度ω₀和拉格朗日乘子u的增加而增大。     

非对称量子点中磁极化子性质的磁场和温度依赖性

采用Tokuda线性组合算符法和Lee-Low-Pines变换法,研究了温度和磁场对非对称抛物量子点中强耦合磁极化子性质的影响,简捷地得到了作为量子点的横向受限强度ω₁、纵向受限强度ω₂、电子-声子耦合强度α、外磁场的回旋频率ω_c和温度参数γ的函数的磁极化子的振动频率λ、基态能量E₀和有效质量m 关键词： 非对称量子点 强耦合磁极化子 磁场和温度依赖性     

第一性原理计算MgB2薄膜拉伸对超导电性的影响

应用全势线性响应线性糕模轨道方法计算MgB₂的电子能带结构、声子谱及电声子耦合常数,并讨论MgB₂的超导电性.通过比较MgB₂薄膜双轴拉伸前后超导电性的变化可以看出，随着a轴晶格常数增大和c轴晶格常数减小,声子谱中硼的E_2g声子频率显著下降，使得电声子耦合强度λ和声子对数平均频率ω_ln增强,提高了MgB₂薄 关键词： 超导电性 能带结构 声子频率 电声子耦合     

α-Ti2Zr高压物性的第一性原理计算研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算获得了α-Ti₂Zr的晶体结构、弹性常数、德拜温度和电子分布情况, 研究了它们与压力的关系. 计算得到的晶体结构参数与实验值一致. 运用有限应变方法计算得到了α-Ti₂Zr的体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E和泊松比σ. B和E的零压值分别为101.2和35.6 GPa. G/B的值较小, 并且随着压力的增加而减小, 表明α-Ti₂Zr具有优异的延展性. 基于弹性常数得到平均声速, 从而获得了德拜温度Θ=321.7 K. 通过解Christoffel方程获得的压缩波和剪切波数据揭示α-Ti₂Zr具有较强的各向异性. 此外, 压力诱导电子从s轨道到d轨道的转移说明在一定压力下α-Ti₂Zr将转变为β相. 关键词： 第一性原理 α-Ti₂Zr')" href="#">α-Ti₂Zr 物性 高压     

双色场诱导气体产生相干可控的四次谐波

利用钛宝石飞秒激光器输出的基频脉冲ω及其倍频脉冲2ω所构成双色场作用空气, 实验中检测到了中心波长处于真空紫外波段的四阶谐波. 在气体未发生电离的情况下, 四次谐波强度对双色场的能力依赖关系显示其产生是参量过程2ω+ω+ω→4ω的贡献. 当气体发生电离, 四次谐波强度与双色场相对相位有关, 可通过双色场相干控制. 实验研究了四次谐波对双色场相位的依赖性以及与太赫兹波的关联性, 其结果与数值模拟结果相符, 分析发现当气体发生电离时四次谐波的产生过程存在太赫兹辐射Ω_THz的参与, 是参量过程2ω+2ω±Ω_THz→4ω和2ω+ω+ω→4ω的共同贡献.     

单根单壁碳纳米管导热系数随长度变化尺度效应的实验和理论

考虑纳米碳管与基体之间的热损失,采用四焊盘-3ω法测量了室温下基体表面不同长度单根单壁碳纳米管(SWNT)的导热系数.SWNT的导热系数在测试长度范围(05—7μm)内随长度的增大而增大,增加的幅度逐渐减小.考虑二阶3-声子过程的影响,采用改进的WV模型预测了SWNT导热系数随长度的变化规律.理论预测的声子平均自由程～175nm.导热系数的测量结果与室温下不同长度SWNT的实验结果相吻合.理论预测结果与实验结果均说明SWNT导热系数随长度变化具有尺度效应. 关键词： ω法')" href="#">3ω法 单壁碳纳米管 导热系数 二阶3-声子过程     

苦皮藤中两个新的 β-二氢沉香呋喃型化合物的 NMR 数据解析

从南蛇藤属植物苦皮藤中分离出两个新的β-二氢沉香呋喃型化合物：1β,2β,15-三乙酰氧基-8α-(α-甲基)-丁酰氧基-9β-苯甲酰氧基-4α,6α-二羟基-β-二氢沉香呋喃（化合物I）和1β,15-二乙酰氧基-8α-(α-甲基)-丙酰氧基-2β,9β-二苯甲酰氧基-4α,6α-二羟基-β-二氢沉香呋喃（化合物II）．通过核磁共振（NMR,包括¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、¹H-¹H COSY、NOESY、HSQC、HMBC）技术对化合物所有的¹H和¹³C NMR信号进行了全归属和详细解析.     

Fermi-Pasta-Ulam β 格点链系统能量载流子研究

Fermi-Pasta-Ulam (FPU) β格点链中能量输运的载流子是孤子还是声子一直存在较多的争议. 本文通过单脉冲方法, 明确了一个能量波包在该格点链系统中从声子波包转变成为孤子波包的条件, 即波包能量达到一定阈值. 基于纯四次势链的声子真空效应, 构造了由FPU-β链与纯四次势链构成的双段链系统. 通过对比研究双段链系统和单段FPU-β链中的热流, 发现低温下声子是FPU-β链中能量的主要载流子, 而随着温度的升高孤子逐步取代声子成为能量的主要载流子. 关键词： Fermi-Pasta-Ulam格点链 声子 孤子 热传导     

α稳定噪声驱动的非对称双稳随机共振现象

以微弱周期信号激励的非对称双稳系统为模型, 以信噪比增益为指标, 首先针对加性和乘性α 稳定噪声共同作用的随机共振现象展开了研究, 然后针对单独加性α 稳定噪声激励的随机共振现象进行了研究, 探究了α 稳定噪声特征指数α 和对称参数β 分别取不同值时, 系统结构参数a, b, 刻画双稳系统非对称性的偏度r以及α 稳定噪声强度放大系数Q或D对非对称双稳系统共振输出的作用规律. 研究结果表明, 无论在加性和乘性α 稳定噪声共同作用下还是在单独加性α 稳定噪声作用下, 通过调节a和b或者r均可诱导随机共振, 实现微弱信号的检测, 且有多个参数区间与之对应, 这些区间不随α 或β 的变化而变化; 在研究噪声诱导的随机共振现象时发现, 调节噪声强度放大系数也可使系统产生随机共振现象, 且达到共振状态时D的区间也不随α 或β 的变化而变化. 这些结论为α 稳定噪声环境下参数诱导随机共振中系统参数以及噪声诱导随机共振中噪声强度的合理选取提供了依据.     

Near-zero thermal expansion in β-CuZnV2O7 in a large temperature range

We report a new type of near-zero thermal expansion material β-CuZnV₂O₇ in a large temperature range from 173 K to 673 K. It belongs to a monoclinic structure (C2/c space group) in the whole temperature range. No structural phase transition is observed at atmospheric pressure based on the x-ray diffraction and Raman experiment. The high-pressure Raman experiment demonstrates that two structural phase transitions exist at 0.94 GPa and 6.53 GPa, respectively. The mechanism of negative thermal expansion in β-CuZnV₂O₇ is interpreted by the variations of the angles between atoms intuitively and the phonon anharmonicity intrinsically resorting to the negative Grüneisen parameter.     

Ab initio investigation of photoinduced non-thermal phase transition in β-cristobalite

Using the linear-response method, we investigate the phonon properties of β-cristobalite crystal under electronic excitation effect. We find that the transverse-acoustic phonon frequency becomes imaginary as the electron temperature is increased, which means that the lattice of β-cristobalite becomes unstable under intense laser irradiation. In addition, for the optic phonon mode, the LO(H)–TO(H) splitting disappears when the electronic temperature reaches a certain value,corresponding to the whole transverse-acoustic phonon branches becoming negative. It means that the electronic excitation destroys the macroscopic electric field of β-cristobalite. Based on the calculated phonon band structures, some thermodynamic properties are calculated as a function of temperature at different electronic temperatures. These investigations provide evidence that non-thermal melting takes place during a femtosecond pulse laser interaction with β-cristobalite.     

γ-and α-Ce phase diagram: First-principle calculation

Controversies about the phase diagram for the isostructural γ ? α phase transition of cerium have long been standing out for several decades. To seek insight into the problems, high-precision equations of state(EOS) for γ-and α-cerium are constructed based on first-principle calculation. Versus previous works, the strong anharmonic effects of ion vibration and the variation of magnetism of γ-cerium are stressed. The new EOS generally agrees well with experimental data regarding thermodynamics, phase diagrams, and phase transitions. However, new EOS predicts that another part of phase boundary in pressure-temperature space may exist except for the commonly known boundary. In addition, the well-known critical point seems to be a critical point for γ-cerium to translate from a stable state to an unstable state.     

高温高压下钼的结构稳定性研究

以钼为代表的一系列过渡金属,在高温高压的相变及结构稳定性研究是实验和理论研究的热点.钼在常温常压下是bcc结构,但是在高温高压下可能的相结构一直未能确定.本文首先预测了几种高压下的结构,并计算了其自由能及力学性质.针对可能的hcp结构,我们通过新近发展的自洽晶格动力学方法,充分考虑声子间相互作用,成功获得了hcp结构高温高压声子色散曲线,结果表明hcp相在热力学及动力学上都是能够稳定存在的结构,是一种可能的高压相.     

β型锑烯热电输运性质的第一性原理研究

利用第一性原理与半经典玻尔兹曼方程，计算并分析β型锑烯的声子色散、声子群速度、声子弛豫时间、晶格热导率及不同温度下的塞贝克系数、电导率和电子热导率随化学势的变化；结果表明：β型锑烯由于非平面六角结构，三支声学声子在Γ点附近均呈线性变化；声学声子对整个晶格热导率的贡献高达96.68%，而光学声子仅仅占到3.32%；由于较大的声光带隙（a-o gap）导致LA支在声子群速度和弛豫时间中占据主导地位，从而增大了LA支声子对整个热导的贡献；热电优值随温度的升高而增大，在费米面附近其绝对值最大可达0.275.     

High-pressure elastic anisotropy and superconductivity of hafnium:A first-principles calculation

The elastic anisotropy and superconductivity upon hydrostatic compression of α, ω, and β Hf are investigated using first-principle methods. The results of elastic anisotropies show that they increase with increasing pressure for α andω phases, while decrease upon compression for β phase. The calculated superconducting transition temperatures are in excellent agreement with experiments. Electron–phonon coupling constants(λ) are increasing with pressure for α and ωphases, while decreasing for β phase. For β phase, the large values of λ are mainly due to the obvious TA1 soft mode.Under further compression, the TA1 soft vibrational mode will disappear gradually.     

Phase transition and thermodynamic properties of Sr under high pressure

We have performed the first-principles and classical molecular dynamics simulations to investigate the phase diagram and thermodynamic properties of Sr under high pressure and temperature. The obtained solid phase diagram of Sr, based on the quasi-harmonic approximation (QHA), is greatly supported by the available experimental data under low pressure. From the coexistence-phase molecular dynamics simulations, we also obtained the high-pressure melting curve of Sr which shows good agreement with the experiment. While, the experimentally observed β-Sn structure of Sr-III was found to be mechanically unstable according to our phonon dispersion calculations and evolutionary algorithm structure searches. We find that α-U phase (space group Cmcm) is energetically favorable and is the good candidate of Sr-III.     

甚高频激发容性耦合氩等离子体的电子能量分布函数的演变

甚高频激发的容性耦合等离子体由于离子通量和能量的相对独立可控而受到人们的关注. 本文采用朗缪尔探针诊断技术测量了40.68 MHz激发的容性耦合Ar等离子体的特性(如电子能量概率分布、电子温度和密度等)随宏观参量的演变情况. 实验结果表明, 电子能量概率分布随着气压的增加从双麦克斯韦分布逐步转变为单麦克斯韦分布并最终演变为Druyvesteyn分布, 而射频激发功率的增加促进了低能电子布居数的增强; 在从等离子体放电中心移向边界的过程中, 低能电子的布居数显著下降, 而高能电子的布居则有所上升; 放电极板间距的变化直接导致了等离子体中电子加热模式的转变. 另外, 我们也对等离子体中的高低能电子密度和温度的分配情况进行了讨论.     

基于拉曼频移的白宝石压腔无压标系统高温高压实验标定

在高压实验科学中, 各类宝石压腔是最为常见的高压设备之一, 其样品腔中压力的精确标定是实验的关键. 目前, 人们主要通过加入红宝石等压标物质来进行定压, 但压标物质的加入会增加实验的装样难度, 改变样品腔中的物理化学环境, 甚至直接与实验样品发生反应, 从而对实验结果产生影响. 在0–6.3 GPa和300–573 K下, 利用共聚焦拉曼显微镜, 根据白宝石压砧砧面的ν₁₂ 拉曼频移与温度和压力的变化关系, 建立了一套适用于高温高压水热体系的无压标白宝石压腔系统. 实验结果表明: 白宝石砧面的ν₁₂ 峰随着压力的升高发生线性蓝移, 而随着温度升高则发生线性红移, 且温度和压力对拉曼频移的影响存在耦合效应. 利用本实验结果, 可在高温高压下根据白宝石砧面的拉曼频移计算出样品腔的压力P=(Δλ-0.01913×ΔT)/(1.9158-0.00105×ΔT), 在物理学、材料学和地球科学等领域具有重要应用.     

Sn的分析型键级势

基于类似于Tersoff-Brenner模型的键级势架构, 从Sn的5种几何构型的基本物性第一性原理计算结果和实验结果出发, 通过Levenberg-Marquardt方法建立了Sn的分析型键级势.利用得到的相互作用势和分子动力学方法, 计算了Sn的β 相和体心四方晶体相的晶体结构、结合能、键距、键能以及体变模量, 并进而计算了Sn的α 和β 相的自由能、内能和熵随温度的变化.结果表明, β 相和体心四方晶体相的基本物性以及α↔β 相变温度计算结果与实验值符合良好, 建立的分析型键级势可用于Sn基钎料合金性质的大尺度分子动力学模拟. 关键词： 原子间相互作用势 Sn 分子动力学 第一性原理