磁场作用下超导圆环的涡旋演化

利用Ginzburg-Landau理论模拟在外磁场作用下超导圆环的涡旋演化,讨论了外磁场、材料参数以及圆环内外径对涡旋进入超导圆环体以及涡旋达到稳定分布的影响.研究结果表明:外磁场越大,材料参数κ越大,圆环环身越宽,则超导圆环体内容纳的涡旋就越多.当磁场较小时,涡旋只由内边界进入超导体,当磁场足够大时,涡旋则先由外边界,然后再从内边界进入超导体.     

非相对论Chern-Simons多涡旋解的拓扑结构

运用规范势分解理论研究了Jackiw-Pi模型中的自对偶方程,得到一个新的自对偶方程,发现了Chern-Simons多涡旋解与拓扑荷之间的联系。为了研究Jackiw-Pi模型多涡旋解的拓扑性质,构造了一个新的静态自对偶Chern-Simons多涡旋解,每个涡旋由5个实参数描述。2个实参量用来描述涡旋的位置,2个实参量用来描述涡旋的尺度和相位,还有一个实参量描述涡旋的荷。为了研究拓扑数对涡旋形状的影响,给出了具有不同拓扑数的多涡旋解。另外还研究了该涡旋解的磁通量的拓扑量子化。     

基于等离激元涡旋场光学诱捕增强设计

利用同轴结构实现纳米粒子光学捕获,研究不同偏振光对光势阱的影响,并通过优化结构参数实现圆偏振下的等离激元涡旋场模式。研究结果表明：该同轴结构在线偏振光750 nm处透射率最大,并且在入射光强为1μW/μm²时势阱深度达到17k_BT;圆偏振光在同轴结构上方形成涡旋场,能量流势阱深度为8k_BT。所设计的同轴结构扩大了光场作用范围,优化了光梯度力作用方向,提高了捕获低浓度小尺度粒子的效率。该研究结果对于低浓度生物分子光学捕获具有一定的参考意义。     

基于改进Xception实现涡旋光束轨道角动量识别

当光束在海洋中传输时,湍流的存在会严重影响光束的质量,导致接收端光场产生扭曲和退化现象。为解决该问题,提出一种基于改进深度可分离网络（IXception）的方法,用于实现通过海洋湍流传输的涡旋光束轨道角动量模态识别。采用分步相位屏的思想,基于功率谱反演法仿真涡旋光束在海洋中的传输过程,并建立入射光场发生的退化、扭曲的散斑场数据集,用数据集来训练IXception识别散斑场中涡旋光束的轨道角动量。IXception延用Xception架构思想,结合了残差结构和倒置残差结构,能够提取高度空间深度特征,减少网络结构参数的冗余,增强泛化能力。研究结果表明,IXception在20 m和80 m湍流中对扭曲光场轨道角动量的识别率达到了99.20%与97.9%。随着传输距离的增加,IXception的识别率会略有降低,但与Xception模型相比,IXception识别性能更好。     

超导和超流理论的先驱——2003年诺贝尔物理学奖简介

2003年，瑞典皇家科学院决定将该年度的诺贝尔物理学奖颁给Alexei A．Abrikosov，Vitaly L．Ginzburg和Anthony J．Leggett，以表彰他们对超导和超流理论开创性的贡献。     

扩展幂律型脱钉和高温超导体及MgB2的电阻转变

近来，关于无序涡旋物质凝聚体的著名的涡旋玻璃理论受到了来自某些新实验的严重质疑．我们重新审查了高温超导体的临界标度，发现超导混合态的直流伏安特性具有扩展幂律的一般形式．由该扩展幂律型非线性方程模拟的等温线和Strachan等人得到的实验数据[Phys．Rev．Lett．87（2001），067007]符合得很好．文中还讨论了长期以来围绕纵向电阻率和霍尔电阻率的临界指数的某些争议．     

A Numerical Study of Vortex and Precipitating Cloud Merging in Middle Latitudes

We mainly focus on the study of precipitating cloud merging associated with vortex merging. The vortex and precipitating cloud merging are simulated by the cloud resolving model from 0000 21 to 1800 23 July 2003. The results show that the model well simulates vortex circulation associated with precipitating clouds. It is also proven that the vortex merging follows the precipitating cloud merging although vortices show the spatial and temporal differences. The convection vorticity vector is introduced to describe the merging processes. Two merging cases are identified during the 42-h simulation and are studied.     

Non-smooth bifurcations in a double-scroll circuit with periodic excitation

The fast-slow effect can be observed in a typical non-smooth electric circuit with order gap between the natural frequency and the excitation frequency. Numerical simulations are employed to show complicated behaviours, especially different types of busting phenomena. The bifurcation mechanism for the bursting solutions is analysed by assuming the forms of the solutions and introducing the generalized Jacobian matrix at the non-smooth boundaries, which can also be used to account for the evolution of the complicated structures of the phase portraits with the variation of the parameter. Period-adding bifurcation has been explored through the computation of the eigenvalues related to the solutions. At the non-smooth boundaries the so-called `single crossing bifurcation' can occur, corresponding to the case where the eigenvalues jump only once across the imaginary axis, which leads the periodic burster to have a quasi-periodic oscillation.     

J0相干角向偏振涡旋光束的深聚焦

通过矢量德拜理论,研究了J0相干角向偏振涡旋光束深聚焦的性质。推导了在焦点区域的光强分布、光谱相干度和偏振度的表达式。数值模拟结果表明,光强分布、相干度和偏振度不仅依赖于相干长度和数值孔径最大角,而且依赖于拓扑电荷数。这种光束在焦平面还可获得非常小的焦点和焦洞。     

温度场对动涡旋盘应力与应变的影响

针对不同的温度场,运用有限元分析软件ANSYS对汽车空调涡旋压缩机的动涡旋盘进行了应力与应变的模拟和研究。计算结果表明,温度载荷对涡旋盘的应力和应变有着重要影响。其中,非均匀温度场会导致涡旋盘的涡旋齿产生较大应力与应变,涡旋齿断裂故障发生的概率较大。