中科大单分子器件基础研究获新进展

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室单分子物理化学研究团队,利用低温超高真空扫描隧穿显微镜,巧妙地对三聚氰胺这个比头发丝的六万分之一还细的小分子进行了单分子手术,将其从普通化工原料转变为既有二极管效应又有机械开关效应的双功能单分子器件,为单分子器件的多功能化开辟了新的思路．这一成果发表在近期出版的美国《国家科学院院刊》上．     

单扫描快速采样方法及其在NMR中的应用

单扫描快速采样方法利用空间编码技术,只需单次扫描就能获得二维及多维核磁共振(NMR)谱数据,极大地缩短了二维和多维核磁共振谱的采样时间,有望在NMR领域得到广泛的应用. 该文以离散编码单扫描快速采样方法为例阐明了单扫描快速采样方法的原理,介绍了连续幅度调制、连续相位调制等各种单扫描快速采样新方法及其在NMR领域中的应用, 指出了单扫描快速采样方法的局限性,并对其未来发展进行了展望.     

单电子在含有双能级原子的空腔中的输运行为

本文构造了一个含有双能级原子的空腔系统,用来模拟一个含有双能级量子点的微腔系统, 并研究其对电子输运行为的影响.通过对该系统输运方程的求解,给出了系统输运系数的具体表达式,然后通过调整空腔及原子的本征特性以及两者的耦合性质,研究了电子在腔体中的输运行为对腔体本征属性的依赖关系. 这些结果可以为如何操控电子在微观结构器件中的输运特性提供一定的理论支持.     

双δ激光脉冲作用下Paul阱中单离子的规则与混沌运动

考虑赝势近似下囚禁于Paul阱中的单离子与双δ脉冲型周期势相互作用系统的规则与混沌运动.应用积分方程方法得到系统的经典运动精确解,通过数值方法作出相空间轨道图和平均能量的时间演化曲线.结合分析与数值结果,发现两个有趣的结论.即在离子与单δ脉冲作用出现共振失稳的情形,在双δ脉冲作用下却出现了稳定的规则运动;离子随着双δ脉冲中两个脉冲之间的时间间隔减小而由规则运动转为混沌运动,其平均能量扩散的快慢与混沌运动的混乱程度相关.还研究了系统的共振失稳,发现通过调节激光波矢可以控制这种不稳定性.     

核子与核力决定的核形状(英文)

讨论了最近提出的作为量子多体系统重要潜在机制之一的量子自组织,原子核无疑是最好的实例。由于原子核内核子的单粒子和集体运动共存,它们的相互制约决定了核结构。集体模式因其驱动力,如使椭球形变的四极力及其阻力达到平衡形成,而单粒子能量就是产生阻力的一种根源。当存在较大单粒子能隙时,相关的集体运动更易受到阻碍。因此,一般认为,单粒子运动和集体运动是相互对抗的"天敌"。然而,由于核力的多样和复杂性,单极相互作用使单粒子能量改变也能减小其对集体运动的阻碍而加强集体模式,该现象将通过Zr同位素实例加以说明。这就导致了量子自组织的产生:单粒子能量由两种量子液体（质子和中子）和控制阻力的单极相互作用自组织。于是,不同于朗道费米液体理论的结论,原子核不一定像填装了自由核子的刚性瓶。Ⅱ型壳演化即是包含跨准幻壳能隙激发的直观实例。在重核中,量子自组织因其轨道和核子数更多而更为重要。We discuss the quantum self-organization introduced recently as one of the major underlying mechanisms of the quantum many-body systems. Atomic nuclei are actually a good example, because two types of the motion of nucleons, single-particle states and collective modes, interplay in determining their structure. The collective mode appears as a consequence of the balance between the effect of the mode-driving force (e.g., quadrupole force for the ellipsoidal deformation) and the resistance power against it. The single-particle energies are one of the sources to bring about such resistance power:a coherent collective motion is more hindered by larger spacings between relevant single particle states. Thus, the single-particle state and the collective mode are "enemies" against each other in the usual understanding. However, the nuclear forces are rich and complicated enough so as to enhance relevant collective mode by reducing the resistance power by changing single-particle energies for each eigenstate through monopole interactions. This will be demonstrated with the concrete example taken from Zr isotopes. In this way, the quantum self-organization occurs:single-particle energies can be self-organized by (i) two quantum liquids, e.g., protons and neutrons, (ii) monopole interaction (to control resistance). Thus, atomic nuclei are not necessarily like simple rigid vases containing almost free nucleons, in contrast to the naïve Fermi liquid picture a la Landau. Type Ⅱ shell evolution is considered to be a simple visible case involving excitations across a (sub)magic gap. The quantum self-organization becomes more important in heavier nuclei where the number of active orbits and the number of active nucleons are larger.     

中子引起的单粒子反转截面的Monte Carlo模拟计算

单粒子效应是蠹民粒子在电子元器件中通过时，靠民电子元器件的电离损伤，导致电子元器件的记录出错。考虑了１０－２０ＭｅＶ中子与硅反应的主要反应道，利用Ｍｏｎｔｅ Ｃｑｒｌｏ方法对中子射入硅器件器中引起的单粒子反转进行模拟，得到质子、α粒子的能量、角度分布。考虑带电粒子在硅片中引起的电离 损伤，对不同临界电荷在１６Ｋ动态ＲＡＭ硅片中有一个灵敏单克发生反转时，中子入射注量及相应在的单粒子反转截面，给出了反     

二极管激光侧泵浦单横模100Hz电光调Q激光器

介绍了二极管激光侧泵浦单横模１００Ｈｚ电光调Ｑ激光器的实验结果。泵浦源为一个线阵准连续１００Ｗ二极管激光器，激光工作介质为ＮｄＹＡＧ薄梯形板条，板条与泵浦源间用柱透镜耦合，ＫＤ＊Ｐ电光晶体调Ｑ。在１００Ｈｚ重复频率下，获得单脉冲能量２．３７ｍＪ，脉宽小于７ｎｓ，光束质量因子Ｍ２＝１．１的１．０６μｍ激光，光－光效率为８．５％，斜效率为１８．７％。     

浮栅ROM器件的辐射效应实验研究

浮栅ROM器件的质子和中子辐射效应实验结果表明，其31.9MeV质子和14MeV中子的辐射效应不是单粒子效应，而是一种总剂量效应。浮栅ROM器件的^60Coγ辐照实验验证了这一点，器件出现错误有个注量或剂量阈值。动态监测和静态加电的器件都出现数据错误，且不能用编程器重新写入数据。然而不加电的器件在更高注量的质子或中子或更高剂量的γ辐照下未出现错误，器件刚开始出错时，错误数及错误地址都是不确定的。     

用重离子实验数据推算质子翻转截面和轨道翻转率

空间单粒子辐射环境主要由重离子和高能质子构成,但在地面利用两种离子评估器件单粒子效应敏感度成本太高,因此利用重离子实验数据推算质子敏感参数成为一个非常活跃的研究课题.利用Barak经验公式,在重离子实验获得器件的σ LET值曲线的基础上,计算了几种典型器件在不同能量下的质子翻转截面以及典型轨道上质子引起的翻转率,并同FOM方法预示的质子翻转率进行了比较,其结果将对卫星电子系统抗辐射加固设计具有重要参考价值. The radiation environments concerned with single event upset mainly consist of heavy ions from cosmic ray and large flux proton from solar events and planetary radiation belts. The most reliable calculation for SEE rate induced by proton and henvy ions are the way to use the experimentally measured data rospectively. But it is too expensive to test devices with both heavy ions and protons. So it is necessary to derive models for predicting proton cross sections and rates from heavy ion test data....     

Quantum teleportation of one－ and two－photon superposition states

Quantum teleportation of one- and two-photon superposition states based on EPR entanglement of continuous-wave two-mode squeezed state is discussed. The fidelities of teleportation axe deduced for two different input quantum states. The dependence of the fidelity on the parameters of EPR entanglement and the gain of the classical channels are shown numerically. Comparing with the teleportation of Fock state and coherent state, it is pointed out that for given EPR entanglement and classical gain, the higher the nonclassicality of the input state, the lower the accessible fidelity of teleportation.