玻色-爱因斯坦凝聚体中非线性相互作用对量子共振棘流的影响

研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中非线性相互作用对量子共振棘流的影响．满足量子共振条件的周期驱动使得波包在动量空间出现弹道扩散,当波包扩散具有特定方向时,系统就出现定向的动量流．弱非线性相互作用下的冷原子分成两簇,它们分别受到方向相反的稳定周期驱动力,以各自恒定的加速度沿相反方向运动．波包在动量空间的扩散表现为两个稳定的沿相反方向运动的峰．非线性相互作用的增强使得正方向运动的冷原子减少,负方向运动的冷原子增加,从而系统的动量流减弱甚至反转．当非线性相互作用足够强时,动量空间中的波包只有一个稳定的峰,且峰值对应的动量不随时间变化．此时冷原子受的周期驱动力为零,定向的动量流消失．     

Nonautonomous deformed solitons in a Bose-Einstein condensate

We study exact single-soliton solutions of an attractive Bose-Einstein condensate governed by a one-dimensional nonautonomous Gross-Pitaevskii system. For several different forms of time-dependent atom-atom interaction and external parabolic potential which satisfy the exact integrability scenario, we construct a set of new analytical nonautonomous deformed-soliton solutions, including the macroscopic wave function and the position of soliton＇s center of mass. The soliton characteristics are modulated by the external field parameters and deformation factors related to the number of the condensed atoms and the initial conditions. The results suggest a simple and effective method for experimentally generating matter-wave deformed solitons and manipulating their motions.     

诺贝尔奖得主Ketterle领导的小组又获重要进展

在实现了^23Na的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）后不久，1997年Ketterle W领导的小组即以原子干涉实验证实了BEC所具有的相干性，他们将一团BEC原子云劈成两半，然后令它们在重力场中下落，每一半在下落过程中自由膨胀，并且逐步形成彼此的重叠，此时，通过吸收成像，实验者观察到了与原子密度相应的明暗相间条纹．测得的条纹间距是-15μm，这意味着，作为物质波BEC原子的德布罗意波长（水平分量）-30μm．     

D-3He先进燃料靶惯性约束聚变的燃耗和增益

计算了球形均匀D-3He先进燃料靶惯性约束聚变(ICF)的燃耗和增益。讨论了这种堆系统的能量平 衡。设计了一种新型的由毛细管阵列组成具有抗辐射损伤、可自动更新的液态金属锂自由表面多孔湿壁,用它取 出聚变能。同时与D-T热核燃料靶系统的燃耗和增益及它们不同的堆工程特性作了比较。     

抗生物素蛋白与DNA相互作用的单分子研究

抗生物素蛋白(avidin)在生物单分子实验中被广泛用于DNA与修饰表面的连接,同时avidin也可作为一种DNA载体用于基因治疗中.本文利用原子力显微镜(AFM)、动态光散射(DLS)、单分子磁镊(MT)技术系统地研究了avidin与DNA之间的相互作用,以及avidin引起DNA凝聚的机理.首先通过AFM对avidin-DNA复合体形貌进行观察,发现不但有avidin导致DNA凝聚的环状形貌,同时也存在avidin自身聚集引起的DNA凝聚现象,通过定量分析,发现其凝聚尺寸越来越小,而当avidin浓度大于2 ng·μL~(-1)时,其凝聚尺寸又突然变大.DLS实验结果也显示了同样的规律,伴随着avidin浓度的升高,DNA的粒径大小从大约170 nm减小到125 nm左右,其电泳迁移率由-2.76(10~(-4)cm~2·V~(-1)·s~(-1))变化到-0.1(10~(-4)cm~2·V~(-1)·~(-1)).此外,通过MT技术的力谱曲线变化,发现avidin导致的DNA凝聚与其他多价离子相比,长度的变化曲线几乎呈线性变化,偶尔存在少而小的阶跃,这种变化趋势与组蛋白的变化曲线更相似.因此可以判断,avidin导致DNA凝聚是由avidin与DNA的静电吸引和avidin自身聚集两种相互作用引起的.     

飞秒激光与固体靶相互作用的前向快电子束发散研究

为了研究前向快电子束的发散问题,采用飞秒激光辐照平面铜靶,以电子角分布仪和氟化锂(LiF)热释光探测器探测快电子的前向发散角。实验显示前向快电子束发散角均在95°(半高宽FWHM)以上。理论计算指出预等离子体中电子的初速度以及加速后的电子在靶内碰撞效应均不是产生大发散角的重要原因。根据激光-等离子体相互作用理论,等离子体中的电磁场才是导致前向快电子束产生较大发散角的主要原因。这个研究为获取较小发散角的前向快电子束提供了实验设置的依据。     

聚变堆熔盐冷却偏滤器靶板结构设计与分析

为提高偏滤器的抗中子辐照能力,兼顾高热承载能力和聚变堆经济性的需要,提出了基于熔盐冷却(MSC)的偏滤器靶板结构设计。它采用FLiNaK作为冷却剂,钨镧合金为热沉材料,钨为第一壁材料。通过数值计算评估了靶板的热负荷承载能力,并完成了偏滤器冷却剂回路设计,优化了偏滤器各模块之间的流量分配。此MSC偏滤器靶板设计可以有效去除10~15MW•m^-2热负荷,为适应未来聚变堆偏滤器靶板发展的需要提供了一种设计解决方案。     

“矩阵乘法的一个最佳算法”一文的进一步研究

对文献[1]的矩阵乘法算法做了进一步的研究,提出三种改进策略,改进后的算法在实用性和并行性诸方面都有很大的提高。     

卵形钢弹对铝合金靶板侵彻问题的数值模拟

 基于球形空穴膨胀理论（SCE）,采用ABAQUS有限元商业软件并结合其子程序的二次开发功能对钢弹侵彻金属靶进行3D有限元数值模拟。根据空穴膨胀理论,靶体对侵彻弹体的影响可以用一个作用在弹体表面的力函数代替,这样在进行数值模拟时就无须划分靶体网格,也避免了复杂的接触问题,从而使模拟大大简化。模拟所用卵形弹为VAR 4340钢弹,靶体为6061-T6511铝合金。模拟过程中考虑到弹体的可变形性和入射时的微小偏航角等实际情况,并且考虑到了弹身在运动过程中和靶体的接触分离效应。所得模拟结果与文献中的实验结果进行了比较,发现模拟结果与实验结果吻合得很好,并得到了一些有意义的推论。     

研究超固体的新方法

所谓超固体（supersolid）是这样一类物质，它们自身具有互斥的性质：一方面是刚性晶体，长程空间有序；另一方面，又象是自由流动的超流体．对于超固体的研究历史，可以追溯到1969年，Andreev and Lifshitz研究了晶体中格点空位的作用．他们提出：在极低温下，空位有可能在整个晶体范围内退局域化，形成玻色-爱因斯坦凝聚；尽管原子排列规则有序，超流行为仍可能在其中发生．在实验室中观察超固体行为的研究努力，持续了35年．2004年，美国宾州大学的Kim E等报告了关于超固体的第一个实验证据．加压4^He被置于一个扭摆容器中，当样品被冷却到175mK以下，实验者观察到扭摆转动惯量的突然下降．定量的估计表明，样品中大约有1％的组分停止了随固态氦的震荡，或者说有1％成为超流．不过，其中的机制，迄今尚无共识．