完美晶体中正电子体寿命计算的几种方法的分析与比较

以正电子寿命为探测对象的正电子湮没寿命谱技术在研究半导体等材料的微缺陷方面得到了广泛的应用,它对晶体的结构类型、缺陷种类以及温度等十分敏感,因此,理论上正电子寿命的快速精确计算与实验数据的结合分析显得尤为重要. 采用中性原子叠加模型、赝势方法和全势方法处理正电子局域势能,有限差分方法自洽求解正电子波函数,局域密度近似和广义梯度近似处理正电子电子关联势和增强因子,以体心立方结构的α-Fe、面心立方结构的Al和复式面心立方结构的Si三种单晶固体为例,分别计算了它们的正电子体寿命,计算值与相应的实验结果和其他计算结果均符合较好. 同时细致分析了这几种方法在电子密度网格点精度、正电子电子关联势和增强因子等方面对正电子体寿命计算的影响,探讨了这几种方法在计算正电子体寿命方面各自的优缺点. 关键词： 正电子体寿命 完美晶体 正电子电子关联势 增强因子     

中子引起的α粒子发射DDX数据测量进展

从实验的角度对目前国际上测量中子引起的α粒子发射双微分截面的主要研究小组的工作和所使用的两种主要测量谱仪进行了评述．对现阶段的实验进展以及发展趋势作了探讨． The main experimental groups in the world for measuring double-differential cross sections (DDX) of α-particles emission induced by neutron and two kinds of main spectrometers used are reviewed in the point of experimental view. Progress on experimental measurement of DDX in present stage is compared and development trend in future is discussed.     

Simulation of time bunching for a pulsed positron beam

Simulate anneal arithmetic has been used to settle the problem of time bunching on a pulsed slow-positron beam device. This paper has searched for the parameters of the device in a large scope and achieved the time resolution within 150ps at the target with accelerating voltage in a range of 0.5-30kV.     

非铁电压电复合陶瓷SrTiO3-Bi12TiO20（ST-BT）的正电子湮没谱学研究

采用传统陶瓷烧结工艺成功制备出新型非铁电压电复合陶瓷SrTiO₃-Bi₁₂TiO₂₀（ST-BT）,利用正电子湮没技术,对ST-BT复合陶瓷烧结过程进行了研究,讨论了烧结过程中材料内部的缺陷变化特征,给出了烧结温度对该复合陶瓷结晶度和缺陷结构的影响.发现烧结温度在860—940℃,烧结时间为3 h的实验条件下,ST-BT复合陶瓷已趋于稳定,出现了大量的单空位型缺陷.烧结温度超过980℃将引起Bi₁₂TiO₂₀相的大量分解,杂相的出现造成缺陷的聚集,形成大尺度的微空洞.实验结果表明,烧结温度在920—940℃的烧结条件下,ST-BT复合陶瓷的结构特性及压电性能均表现出较好的稳定性.     

Self-consistent field method and non-self-consistent field method for calculating the positron lifetime

Many methods are used to calculate the positron lifetime,these methods could be divided into two main types.The first method is atomic superposition approximation method and the second one is the so called energy band calculation method.They are also known as the non-self-consistent field method and self-consistent field method respectively.In this paper,we first introduce the two basic methods and then,we take Si as an example and give our calculation results,these results coincide with our latest experimental results,finally,we discuss the advantages and disadvantages of the two methods.     

正电子偶素(o-Ps)寿命困惑及其最终解决

正电子偶素o-Ps是由电子和正电子组成的纯轻子束缚系统，o-Ps在真空中的寿命可由量子电动力学进行精确的理论计算，但长期以来理论值和实验测量值之间存在较大的偏差，为了解决这一问题，理论和实验物理学经过长期共同努力，最终于近年解决了o-Ps寿命困惑．文章简要介绍了正电子偶素o-Ps寿命理论值和实验值之间不一致的历史状况和最近的实验技术的改进以及该问题的最终解决情况，并重点介绍了Tokyo实验组和Michigan实验组的最新结果．     

ZIFs纳米晶体中电子偶素的自旋转换

ZIFs晶体由咪唑基桥接单金属离子构成,可通过咪唑酯连接物灵活选取合适的官能团对其结构进行调控,因而被赋予更多新的性质和功能. ZIFs晶体中孔结构及其化学环境与其性能紧密相关.本文采用静置法制备了ZIFs纳米晶体. X射线衍射结果证实制备的晶体为典型的ZIF-8晶体,扫描电子显微镜图可观察到其规则的菱型结构. N₂吸附-脱附测试表明ZIFs晶体具有较大的比表面积和孔容,分别为2966.26 m~2/g和3.01 cm~3/g.随着Co摩尔含量的增大, ZIFs晶体比表面积和孔体积逐渐减小,但是其孔径大小几乎稳定保持在12?左右.而N₂吸附-脱附等温线计算得到的孔径分布未显示咪唑配体组成的六元环的超微孔信息(3.4?).此外,利用正电子湮没寿命和多普勒展宽对晶体的微观结构和表面性能进行了研究.正电子的寿命谱有4个分量.较长寿命τ3,τ4分别是o-Ps在其微孔区域和晶体规则棱角间隙处的湮没寿命.随Co摩尔含量增大,其寿命τ3几乎没有变化,而较长寿命τ4从30.89 ns降至12.57 ns,其对应强度I3,I4也分别从12.93%和8.15%急...     

大俘获立体角的内靶超导螺线管表面muon源的设计研究

高通量μ子源是国际上μ子科学研究的重要条件。在中国散裂中子源的高能质子应用区中,运用蒙特卡罗工具Geant4和G4beamline软件设计了使用内靶超导螺线管俘获高通量表面μ子的束线。与传统的分离靶和基于四极磁铁的收集系统相比,大孔径超导螺线管可以将收集效率提高两个量级。通过对不同靶材的粒子产率进行分析得出石墨是最佳靶材,然后比较俘获螺线管与束流的不同偏转角度下收集的表面μ的产率,提出了合理的较高产率的俘获和输运螺线管的设计方案,并与常规磁铁方案比较,最终在衰变螺线管端口的表面μ通量高达108/s。     

大学物理演示实验动感创新教学平台的探索与实践

构建大学物理演示实验教学动感创新性平台,需要合理配置教学内容,完善创新人才培养机制;激发广大师生的创新思维和创新潜能,不断深化大学物理演示实验教学改革的深度和广度,促进课堂、实验教学及科研一体化,使高素质创新人才在培养过程中茁壮成长.     

闪锌矿结构晶体的正电子体寿命计算

在局域密度近似理论(LDA)和广义梯度近似理论(GGA)的基础上,用中性原子叠加的方法(ATSUP),理论上对亚铜的卤化物(CuF除外,因为它不是闪锌矿结构)及某些硼化物进行计算,计算结果与实验符合得很好;其次,计算了其他具有闪锌矿结构的众多晶体的正电子体寿命,得到的结果与其他文献计算的结果符合得较好,文中以CuCl晶体为例,给出了正电子在其中的势能分布,概率密度分布与湮没率分布;最后,这些系统性的正电子体寿命结果被拟合成晶格常数的函数,拟合结果与其他一些文献的结果做了比较. 关键词： 正电子体寿命 闪锌矿结构