我国凝聚态物理学进展概况

 记得杨振宁先生曾在中国第三届吴健雄物理奖大会上说过:“物理学在二十世纪最后的这些年,发展的方向非常之多。……非常高兴的是刚才黄昆念的六个初选的工作题目,都是凝聚态物理方向的,这是非常正确的方向。我个人认为,凝聚态物理是以后十年、二十年物理里头最有发展的方向。”“这么多的中国年轻人,走到凝聚态物理的方向,表示这个方向是很正确的”。 现代物理学发展的历史,也证实了杨振宁的看法。大家知道,物理学的研究一直是从处理简单系统的规律入手,如牛顿力学、麦克斯韦的电动力学都是如此。不过,诚如冯端在一篇题为《21世纪的凝聚态物理学》文章所言,在经典物理学中物的成分较小,理的成分较大。但自从量子力学和统计物理的发展使人们掌握了认识物质世界的钥匙后,物理学中物的成分与理的成分相互平衡,平分秋色。随后是粒子物理与凝聚态物理分道扬镳,前者探索更微观领域内简单系统的基本规律,而后者则面向复杂的物质世界。     

强聚焦混合偏振矢量光束在瑞利粒子上产生的辐射力

理论研究了强聚焦混合偏振矢量光束作用在瑞利粒子的辐射力,推导出混合偏振矢量光束深聚焦在焦平面处产生辐射力的计算表达式,数值模拟了焦平面附近轴向光束强度分布及数值孔径与径向系数对辐射力分布的影响.结果表明,强聚焦混合偏振矢量光束深聚焦后在焦平面附近产生的辐射力在一定情况下能够实现对瑞利粒子的三维捕获,并且受数值孔径和径向系数的影响,其中径向系数影响较为明显.大量数据整合结果表明当径向系数大于3时,才能实现与光阑数值孔径相匹配,完成对焦平面附近瑞利粒子的三维捕获.     

近红外光谱监测体外循环手术中脑组织氧合状况的研究

体外循环手术中,为防止因脑氧供需失衡导致脑缺氧,就要实时监测患者局部脑组织的氧合状况,以根据其变化调整生理参数或采取应急手段。用该研究小组自行研制的近红外仪器(使用一个双波长的近红外光源和两个近红外检测器)监测心脏手术中患者的脑氧,可以求出局部脑组织血红蛋白浓度的变化,并根据稳态空间分辨光谱(SRS)算法求出局部脑组织的氧饱和度(rSO₂)。体外循环中用监护仪监测患者的混合静脉血氧饱和度(SvO₂)等生理参数。测得的血红蛋白浓度变化容易受到干扰,而rSO₂的抗干扰性能较好。rSO₂在整个手术过程中都可以监测到,而SvO₂只能在体外循环过程中监测到。多数患者rSO₂和SvO₂存在正向相关性,但二者的相关系数并不很高。这是因为SvO₂是大静脉的血氧饱和度,而测得的rSO₂反映局部脑组织的氧合状况,二者的生理意义不同。实验结果表明,体外循环手术中rSO₂可以反映患者脑组织氧合状况的变化,而仅仅监测SvO₂是不够的。     

瞬变流中气泡动力过程研究

微气泡的生成等基础问题制约着鼓泡脱气技术的发展.本文基于对文丘里鼓泡器内流场的研究,对不同雷诺数下的气泡动力特性进行研究,采用大涡模拟和流体体积法相结合的数值模拟方法,对气泡在不同瞬时动态变化流场下的动力特性进行研究,通过分析气泡在不同湍流下的表面积,气泡球度,以及气泡表面所处的湍流应力,计算气泡所受的破坏应力与聚合应...     

烟气脱硫渣-Mn3O4混合氧载体与煤反应特性研究

基于TG-FTIR联用技术,结合SEM-EDX、XRD和XPS等表征手段,深入研究了煤与烟气脱硫渣制备的CaSO4-Mn3O4混合氧载体的反应特性,重点关注Mn3O4对CaSO4反应活性的提升及其对CaSO4副反应过程气相硫释放的抑制,发现CaSO4-Mn3O4氧载体与煤反应时,通过独特的氧传递特性和利用途径,不仅实现...     

纵磁作用下真空电弧单阴极斑点等离子体射流三维混合模拟

真空电弧的特性直接受到从阴极斑点喷射出的等离子体射流的影响,对等离子体射流进行数值仿真有助于我们深入了解真空电弧的内部物理机制.然而,磁流体动力学和粒子云网格仿真方法受限于计算精度和计算效率的原因,无法有效地应用于真空电弧等离子体射流仿真模拟.本文开发了一套三维等离子体混合模拟算法,并在此基础上建立了真空电弧单阴极斑点...     

醇+N-甲基哌嗪二元体系的体积性质

采用振荡管式数字密度计分别测定甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁正醇和异丁醇与N-甲基哌嗪组成的二元体系在298.15K下的密度，计算了超额摩尔体积、超额偏摩尔体积、表观摩尔体积、偏摩尔体积等体积性质，从分子相互作用角度讨论了这些二元体系的体积性质的变化规律，为N-甲基哌嗪的开发和研究提供基础数据和信息。     

Determination of bulk viscosity of liquid water via pulse duration measurements in stimulated Brillouin scattering

We present a method by which to determine the bulk viscosity of water from pulse duration measurements of stimulated Brillouin scattering （SBS）. Beginning from a common model of Brillouin scattering, the bulk viscosity is shown to play an important role in Brillouin linewidth determination. Pulse durations of SBS back-reflected optical pulses are measured over the temperature range of 5-40℃. SBS linewidths are de- termined via Fourier transformation of the time-domain results, and the bulk viscosity of water is measured and derived from the obtained values. Our results show that the proposed method for measurement of pulse durations is an effective approach for determining bulk viscosity. The method can be easily extended to determine bulk viscosities of other Newtonian liquids.     

高压熔化的自由体积理论

 根据液体的自由体积理论导出了高压熔化的积分表达式。利用熔点处粒子的自由体积与其平均体积之比很小这一特性,给出了简化的自由体积高压熔化公式,简化公式具有与通常使用的高压Lindemann熔化公式完全相同的形式。初步探讨了Lindemann定律的物理内涵。     

碳水混合物相互作用势及混合法则的实验研究和理论探索

 利用二级轻气炮加载技术研究了碳水混合物的冲击压缩特性。研究发现：冲击压力p低于19.0 GPa时,石墨与水混合物冲击压缩特性明显不同于金刚石与水混合物的冲击压缩特性;p大于23 GPa后,它们的特性十分接近;当p为52.9 GPa时,石墨与水混合物表现出反常的冲击压缩特性,压力增加而体积出现膨胀,这与高压下碳与水发生化学反应产生气体相关。还对碳水混合物的相互作用势及混合法则的选取进行了讨论。