ANALYTICAL SOLUTIONS TO STRESS CONCENTRATION PROBLEM IN PLATES CONTAINING RECTANGULAR HOLE UNDER BIAXIAL TENSIONS

The stress concentration problem in structures with a circular or elliptic hole can be investigated by analytical methods. For the problem with a rectangular hole, only approximate results are derived. This paper deduces the analytical solutions to the stress concentration problem in plates with a rectangular hole under biaxial tensions. By using the U-transformation technique and the finite element method, the analytical displacement solutions of the finite element equations are derived in the series form. Therefore, the stress concentration can then be discussed easily and conveniently. For plate problem the bilinear rectangular element with four nodes is taken as an example to demonstrate the applicability of the proposed method. The stress concentration factors for various ratios of height to width of the hole are obtained.     

光诱导准一维光子晶格中离散空间光孤子的相互作用

基于分步束传播法数值分析了离散空间光孤子在准一维光诱 导光子晶格中的相干与非相干相互作用过程. 结果表明: 对于相干孤子, 同相时相互吸引, 反相时相互排斥. 然而, 由于非线性响应的各向异性, 横向排布的非相干孤子会因间隔波导数目的增加而由相互吸引变为相互排斥. 并且, 沿对角方向排布的两个非相干孤子在孤子相 互作用力和布拉格反射的共同影响下, 会呈现出"钟摆式"振荡传输现象. 研究结果有助于进一步理解非线性各向异性对离散孤子相互作用的影响机制, 并为后续实验研究提供理论参考.     

富于开拓 锐意创新——记学部委员闵乃本教授

 1991年秋,一位富于开拓、锐意创新的学者,应聘担任了“八五”期间国家基础性研究重大关键项目之一的“光电功能材料的结构、性能、分子设计及制备过程”项目的首席科学家.他就是南京大学物理系教授闵乃本先生.他今年57岁,是我国自己培养的优秀中年科学家.1959年,他毕业于南京大学物理系,后留校任教,师从我国著名物理学家冯端教授.长期以来,闵乃本教授致力于晶体物理学的研究,尤其在晶体缺陷、晶体生长以及晶体物理性能等领域作出了许多开创性的工作.在他30多年的科研生涯中,取得了一系列令人瞩目的卓越成就.     

矩形与圆形截面载流平行双导体间安培力研究

截面形状不同的载流导体在空间中的磁场分布以及对其他导体的安培力,在实际工程应用中有重要意义.本文从理论上分析计算无限长矩形截面和圆形截面载流导体磁场分布,进而对两根平行的矩形截面导体间、圆形截面导体间的安培力进行分析,并利用Matlab软件对磁场分布和安培力做了模拟.结果表明:矩形截面载流导体的磁感线呈近似椭圆状;两平行矩形截面载流导体间的安培力不仅与距离、截面尺寸有关,当距离、截面尺寸一定时还和放置的方向有关.当边长比a/b1时,安培力小于同样面积和载流密度情况下的圆截面导体,且a/b值越小,作用力越大,当a/b1时,大于同样载流情况下的圆截面导体,但随着导体间距增大作用力的差别越来越小.     

实现冷原子或冷分子囚禁的双层光阱列阵

提出了一种新颖的实现冷原子或冷分子囚禁的双层光阱方案,它由二元π相位板列阵和会聚透镜列阵所组成,用平面光波通过此光学系统时将在透镜焦平面两侧形成双层光阱.介绍了产生双层光阱的基本原理,分析了光阱光强分布、强度梯度等与光学系统参数间的关系,研究了双层光阱囚禁原子(或分子)的光学偶极势和自发散射速率(包括瑞利散射和拉曼散射)等.该方案不仅可用于多样品原子(或分子)的光学囚禁及全光型玻色一爱因斯坦凝聚(BEC),而且可用于制备新颖的双层2D光学晶格.     

超晶格

 晶格是原子或分子聚集时在一定条件下形成的周期性有序结构,这是晶体的基本特征.科学家在实验中利用现代技术实现了人工的周期性有序结构,这是人为的周期性结构,它显示出不寻常的特性,称为超晶格结构,也可称为超晶格材料.     

Improved crystal quality of GaN film with the in-plane lattice-matched Ino.17Alo.s3N interlayer grown on sapphire substrate using pulsed metal-organic chemical vapor deposition

We report on an improvement in the crystal quality of GaN film with an Ino.17Alo.83N interlayer grown by pulsed metal-organic chemical vapor deposition, which is in-plane lattice-matched to GaN films. The indium composition of about 17% and the reductions of both screw and edge threading dislocations （TDs） in GaN film with the InA1N interlayer are estimated by high resolution X-ray diffraction. Transmission electron microscopy （TEM） measurements are employed to understand the mechanism of reduction in TD density. Raman and photoluminescence measurements indicate that the InA1N interlayer can improve the crystal quality of GaN film, and verify that there is no additional residual stress induced into the GaN film with InA1N interlayer. Atomic force microscopy measurement shows that the InA1N interlayer brings in a smooth surface morphology of GaN film. All the results show that the insertion of the InA1N interlayer is a convenient method to achieve excellent crystal quality in GaN epitaxy.     

基于一维光子晶体超晶格的多通道平顶透射特性

基于一维光子晶体超晶格理论及耦合腔理论,提出了一种具有多个平顶透射峰的超晶格结构.把传统单一材料的耦合腔换成有限周期的光子晶体结构,形成一种超晶格结构.通过使插入的光子晶体的光场有效耦合,能够产生多个平顶透射峰.运用传输矩阵法,研究了该结构的光谱特性以及结构和材料参量对透射峰的位置和半峰全宽的影响.计算结果表明,该结构具有较宽的带隙,并且多个平顶透射峰对称分布,透射率高,误差容忍度好.详细讨论了透射峰确切位置的计算方法,并给出了严格的解析表达式.     

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。     

合成孔径激光成像雷达(Ⅴ):成像分辨率和天线孔径函数

基于合成孔径激光成像雷达(SAIL)二维数据收集方程和成像算法,研究了圆形孔径和矩形孔径光学望远镜天线的方位向成像分辨率,导出了点扩展函数的解析表达式,分析了理想成像点尺寸及其光学足迹中心偏离、相位二次项匹配滤波失匹、空间采样宽度、采样周期等的影响;也研究了距离向成像分辨率并分析了非线性啁啾补偿等的影响.对于各种影响因素都给出了数学判据,特别是发现了矩形孔径的光学望远镜可以产生适合于SAIL扫描方式的矩形光学足趾并消除方位向分辨率不均匀降低,可以设计最佳的矩形孔径的尺度分别控制光学足趾在方位向及其垂直方向上的尺度,得到大扫描宽度和高方位向分辨率;也发现了目标外差延时必须尽量小以克服非线性啁啾和初始光频不稳定性相位误差.