石墨烯量子反常霍尔效应体系中的量子干涉效应

为了研究量子边缘态间的干涉效应,以锯齿型石墨烯纳米带为基础,通过引入外部自旋轨道耦合及磁交换场,在石墨烯纳米带中实现量子反常霍尔效应。在此基础上,构造弱耦合量子散射腔,并采用紧束缚近似下的哈密顿模型和非平衡格林函数方法,研究经由2个耦合边界反射的量子边缘态间的量子干涉效应。结果表明:弱磁场下,2个理想的反射边缘态间产生A-B干涉效应,随着磁场的变化,透射系数发生周期性的相长或相消干涉,干涉周期和穿过散射腔的磁通成反比。此外,干涉效应对杂质散射和体态非常敏感。因此,通过观测量子干涉效应可以定性地判断体系是否存在真正的边缘态。     

液体中金属丝电爆炸的研究现状与展望

液体中金属丝电爆炸(丝爆)不同于介质电击穿过程,涉及复杂金属相变,可产生具有更高能量效率的冲击波,已在化石能源开发等领域取得成功应用,也凸显出在地质勘探、矿山与安全工程等领域的巨大应用潜力。文中回顾了电爆炸冲击波技术的发展历程,基础研究方面分别从丝爆物理过程与冲击波产生机理、测量诊断和评估方法、冲击波特性与影响因素进行阐述,并从理论与实验角度提出了现阶段面临的科学问题与技术难点;应用研究方面简述了液体中丝爆在石化能源开发、物性研究装置、纳米材料制备等方面的应用与工程实践,给出了当前电爆炸冲击波技术在应用中亟待解决的瓶颈问题和方向。最后,归纳提出了该技术的发展趋势和路线图。     

大电流条件下气体火花开关电极烧蚀的研究进展

气体火花开关在各类脉冲功率装置中应用广泛,但放电产生的热等离子体将对电极材料产生烧蚀,烧蚀产物(金属蒸汽、液滴等)也会对开关绝缘造成污染,影响开关工作特性、缩短开关寿命,因而受到特别关注。在过去几十年间,国内外学者针对电极烧蚀机理及其影响因素开展了广泛研究,得到了常见电极材料在不同放电条件下的烧蚀特征;近年来,随着材料科学与诊断技术的进步,电极烧蚀研究集中在新型电极材料与烧蚀表征两方面。为此回顾了不同实验条件下电极烧蚀现象的相关研究,描述了电极烧蚀的基本特征,归纳了影响烧蚀的主要因素,介绍了电极与绝缘子表面烧蚀形貌的测试方法,介绍了电极烧蚀产物表征与分析的实验方法,论述了电极烧蚀对开关工作特性的影响规律。最后,分析并提出了电极烧蚀的一般评估方法,指出了电极烧蚀研究的热点问题和发展方向,对今后继续深入开展该领域的研究工作具有一定借鉴意义。     

椭偏高斯光束经过非线性介质后的远场衍射图样

以衍射理论为基础,建立了椭偏高斯光束通过非线性介质后远场光强分布的理论模型。利用该理论模型采用数值模拟的方法研究了椭偏高斯光束与非线性介质相互作用后在远场形成的衍射图样随椭偏光椭偏率变化的演化规律。分析发现,在不同非线性机制下,椭偏率的变化对远场衍射图样的影响明显不同。在分子取向机制下,非线性介质对入射椭偏高斯光束椭偏率变化的响应最敏感,不仅影响衍射图样的分布尺寸和衍射环的数目,而且还影响远场衍射图样中央光斑的亮暗。由于线偏振和圆偏振是椭圆偏振的特殊情况,本文所建立的模型也适用于入射光束偏振态为线偏振或圆偏振态的情况。     

高性能铁电吸波材料

铁电材料由于具有高极化以及良好的化学、热稳定性等性质,在微波吸收领域得到了广泛关注。过去二十年,开展了大量关于铁电吸波材料的研究。系统地综述了铁电材料微波吸收的损耗机制与几类典型铁电材料的微波吸收性能。在损耗机制方面,详细论述了铁电材料的电损耗机制,包括介电损耗、电导损耗及界面损耗机制,同时对于多铁材料与铁电-磁杂化复合材料,分析了磁损耗机制以及磁-介电损耗协同机制,并对各类损耗的形成原因及作用机理进行了总结。在微波吸收性能方面,重点阐述了近些年BiFeO3基与BaTiO3基等铁电材料的微波吸收表现,包括单相材料、掺杂材料及复合材料,并对其在室温及高温下的微波吸收性能进行了比较,同时基于材料的结构、微结构与微波吸收强度及有效吸收带宽等参数的演变联系,对其微波响应机制进行了归纳。最后详细分析了影响铁电微波吸收材料发展所面临的关键问题,并对其未来的研究方向进行了展望。     

弱光条件下的高分辨光谱测量

提出了一种基于数字微镜器件(DMD)和光电倍 增管(PMT)的弱光高分辨光谱测量 的新方法。 首先,利用基于小尺寸狭缝的分光光路将被测光光谱成像到DMD上,然后DMD微镜阵列按列依 次翻转 将光谱分波段投射到PMT点探测器上,最终实现对光谱的分时扫描测量。进行了与CCD光 谱仪的对 比实验以及不同弱光条件下的测试实验,并对系统的信噪比(SNR)特性进行了实验测试。实验结果表明,光谱测 量系统的谱分辨率高达0.23nm,灵敏度可达4.6pW以下,系统的信噪比(SNR)特性比较理想。相对于传 统的光谱 测量方法,本文方法具有成本低、易于实现且性能稳定等优点,在弱光高分辨光谱测量领域 具有较大的潜在应用价值。     

补焊对铝合金砂型铸件性能的影响

通过拉伸试验、疲劳试验,研究了氩弧焊修补对ZL114A合金砂型铸件性能的影响。结果表明,采用氩弧焊补焊工艺后,ZL114A合金砂型铸件抗拉强度、屈服强度下降5%左右,伸长率下降15%左右。这是因为焊接高温导致Mg烧损,使得合金的强化相Mg2Si减少,从而弱化了强化效果,使焊接区力学性能有所降低;焊接区域的金属在微观结构、孔洞的几何形状以及数量上与未焊接区域存在差异,在高应力条件下全焊接试样的疲劳寿命低于部分焊接和未焊接试样,但在低应力条件下部分焊接试样的疲劳寿命明显高于未焊接试样和全焊接试样的疲劳寿命。     

低能离子注入植物种子深度的研究

为了研究种子内部空洞大小对注入离子穿行深度的影响,基于注入离子穿行过程的随机性及与植物种子内靶原子碰撞的微观过程,建立注入离子在植物种子内穿行过程的非平衡统计理论模型,求解与广义朗之万方程等价的Fokker-Planck方程,得到穿行深度概率密度分布函数。在此基础上,计算出注入离子与不同靶原子碰撞所走的平均穿行深度并进行比较,分析种子内部涨落的存在、引起的注入离子平均穿行深度的变化及植物种子内部空洞占不同体积比时对注入离子穿行深度概率密度的影响等。以入射能量为30 ke V的N~+注入到植物种子糙米中为例,计算了平均穿行深度,比较了空洞大小对N~+穿行深度的影响。结果表明:糙米种子内部空洞体积越大,N~+的穿行深度越大。     

情感的量化分析

运用理性量化方式,对人们的动机、情感、行为和思维状态进行了系统的解释和深层次的描述。通过引入虚拟的变量,分析了人的情感产生的原因,并进行了深入的讨论。客观世界中的物理现象由物理语言和数学工具来描述,而人们的主观世界的各种感情和动机也能用一些量化的语言来说明。