激光辐照下金属/炸药结构三维温度场的数值模拟

根据实验测量得到的钢靶表面能量耦合系数随温度的变化规律,考虑金属材料的物性参数随温度的变化及表面发生的熔凝过程,建立了连续激光作用下金属/炸药结构内部三维温度场分布的有限元计算模型,分析了金属壳体厚度对计算结果的影响及炸药热爆炸的可能性.计算结果表明,金属壳体越厚,炸药能够获得的温升越小,其热引爆也就越发困难.在有限的...     

确定激光与物质能量耦合系数的非线性规划方法

热耦合系数在激光与物质相互作用中扮演着重要的角色。引入非线性规划方法，根据测量到的靶材某一表面的温度历史曲线构造非线性规划模型，通过对非线性规划问题的求解确定随温度变化的热耦合系数。并利用此方法给出了某种材料的热耦合系数随温度的变化关系，曲线常温点(300 K)对应的热耦合系数与光谱扫描仪测量的结果基本一致，表明这种思想方法是有效的。     

激光烧蚀过程中冲量耦合系数的研究

首先分析了激光烧蚀过程中,对冲量耦合系数大小有影响的因素,然后利用简化的物理模型,对激光聚焦后直接烧蚀固体靶的情况进行了理论分析,并应用数值计算重点讨论了激光能量在靶物质中的不同分布对冲量耦合系数的影响。结果说明:能量的分布不是影响冲量耦合系数的主要方面,而靶物质材料和靶结构对冲量耦合系数会有较大影响。     

激光辐照下金属/炸药结构温度场的数值模拟

为了分析不同功率激光对金属/炸药结构内部温度分布的影响以及炸药爆炸的可能性,利用有限元软件,考虑金属材料的物性参量和钢靶表面能量耦合系数随温度的变化规律,建立了在功率分别为55kW,60kW和65kW的激光辐照下金属/炸药结构的3维温度分布模型,得到了光斑中心轴线方向温度分布和金属表面中心及金属与炸药接触面的温度随时间变化曲线,在55kW,60kW和65kW 3种功率不同的激光辐照下,5s末炸药表面的温度分别为521K,550K和581K。结果表明,功率越大炸药获得的温升越大越易引起爆炸,功率增加时炸药获得的温度增量在不同时刻有所不同,在一定辐照时间内,炸药的温升发生在与金属接触的小区域内。这对激光辐照金属/炸药结构的深入研究具有指导意义。     

飞秒脉冲激光烧蚀金属的机理分析

为了深入理解超短脉冲激光烧蚀金属的机理,特别是烧蚀过程中靶面电子发射带来的影响,本文分析了飞秒脉冲激光烧蚀金属的机理,并在此基础上建立了一维热传导双温模型,模型考虑了电子热导率、热容、电子-晶格耦合系数等参数随温度的变化,以及表面热电子发射和多光子电离导致靶面的能量损失。选择波长为 800 nm,FWHM为100 fs,峰值功率密度为1.2×1017 W/m2 的高斯型单脉冲激光辐照铜靶进行数值模拟。并对计算数据进行分析,结果表明:多光子电离所导致的电子发射比热电子发射要强,但是热电子发射持续的时间长;多光子电离导致的电子发射带走的靶面能量比较大,在分析飞秒烧蚀过程中不可忽略。     

强耦合表面磁极化子的基态能量和有效质量

采用Landau-Pekar变分理论研究强耦合表面磁极化子的性质。分别计算了强耦合表面磁极化子的基态能量和有效质量，并讨化了表面磁极化子的基态能量，振动频率和有效质量随磁场的变化关系。对KCL晶体进行了数值计算，结果表明，强耦合表面磁极化子的振动频率和有效质量随磁场的增加而增加，基态能量随磁场的增加而减少。     

抛物量子点中强耦合束缚磁极化子的温度效应

采用线性组合算符和幺正变换方法研究量子点中强耦合束缚磁极化子性质的温度依赖性,导出了强耦合束缚磁极化子的振动频率、基态能量和声子平均数随温度的变化关系.取RbCl晶体为例进行数值计算,结果表明:强耦合束缚磁极化子的振动频率、基态能量和声子平均数随温度的升高而增大,基态能量随量子点的有效受限强度的增加而增大.     

抛物量子点中强耦合束缚磁极化子的温度效应

采用线性组合算符和幺正变换方法研究量子点中强耦合束缚磁极化子性质的温度依赖性,导出了强耦合束缚磁极化子的振动频率、基态能量和声子平均数随温度的变化关系.取RbCl晶体为例进行数值计算,结果表明:强耦合束缚磁极化子的振动频率、基态能量和声子平均数随温度的升高而增大,基态能量随量子点的有效受限强度的增加而增大.     

高功率YAG激光作用于金属靶的力学响应

在本文中首先分析了激光和靶材相互作用过程中等离子体形成、靶表面压力产生和靶冲量传递,并应用一低能量高功率1.06μmYAG激光作用于不同靶材表面,采用摆偏技术测量了靶表面的位移,获得了不同条件下的靶冲量和冲量耦合系数.     

耦合系数对激光辐照金属材料温度场的影响

为研究耦合系数随温度变化对短脉冲激光辐照金属材料产生的温度场分布的影响,基于双温耦合理论,建立了短脉冲激光辐照金属材料金加热过程的有限元求解模型.在同时考虑脉冲激光的空间、时间分布和多参数同时随温度变化的情况下,计算得到了短脉冲激光辐照金属材料金激励产生的温度场瞬态分布,比较了耦合系数随温度变化和不随温度变化两种情况下...     

P型硅纳米板压阻特性的理论研究

考虑量子尺寸效应与自旋轨道耦合作用,从含有应变的6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量出发,采用有限差分方法建立了p型硅纳米板的能带结构模型.基于硅纳米板压阻特性与其能带结构的相关性,采用改进的压阻理论定量分析了厚度、杂质浓度与温度对其压阻系数的影响.研究结果表明:量子尺寸效应强烈改变了硅纳米板的能带结构,是其压阻系数增大的主要因素,而自旋轨道耦合作用仅对含较高应变的硅纳米板的能带结构有较大影响;硅纳米板的压阻系数具有尺寸效应,随厚度减小而增大,随杂质浓度增加或温度升高而减小.在高简并条件下,硅纳米板的压阻系数与温度无关,完全由杂质浓度的大小控制;在非简并条件下,情况刚好相反.最后,利用施加应力前后空穴等能面形状的变化定性分析了硅纳米板压阻特性的起源.     

Analysis of the frequency noise of tunable multisection DBR lasers

A theoretical analysis is performed of the frequency noise in tunable two- and three-section distributed Bragg reflector (DBR) laser diodes (LDs), taking into account the nonlinear gain compression effect. For a two-section DBR LD the frequency noise is shown to depend significantly on the tuning current, particularly at low frequencies (below the gigahertz range) and for low and moderate values of the grating coupling coefficient. For high values of this coefficient the tuning dependence is generally negligible when the tuning is performed only through the DBR section, but it becomes significant when using the phase control current in a three-section device. It is shown that the enhancement factor for the spontaneous emission rate due to the longitudinal field dependence increases significantly with tuning for low values of the grating coupling coefficient     

温度对光伏光折变晶体中高斯光束自偏转的影响

基于扩散效应及暗辐射强度对温度的依赖关系,研究了温度对有偏压光伏光折变晶体中高斯光束自偏转特性的影响.将高斯光束作为入射类孤子波,采用数值方法求解含扩散项的波传播方程.结果表明,当晶体的温度在一定的范围内变化时,光束中心沿一抛物线轨迹偏转,并且光束中心偏转距离随温度的增加而增加,在一个特定温度处达到最大值,之后随温度的增加而减小.当温度发生足够大的变化时,高斯光束将不稳定甚至崩溃.通过调节晶体的温度能改变高斯光束的自偏转.     

Modelling of thermal failure of metallic interconnects under electrostatic discharge transients

Temperature dependence of metal electrical resistivity is taken into account in modelling of thermal failure of metallic interconnects under electrostatic discharge (ESD) events. SPICE-based electro-thermal modelling is used to calculate the maximum temperature rise in the interconnect during stress. New ESD design guidelines for interconnects, based on the threshold temperature of latent failure, are proposed to optimise the interconnect width.     

Temperature dependence of the electron impact ionization in InGaP-GaAs-InGaP DHBTs

Temperature dependence of electron impact ionization in InGaP-GaAs-InGaP double heterojunction bipolar transistors (DHBTs) were comprehensively studied in the temperature range of 300 to 450 K. It has been found that, as the temperature increases, the electron multiplication in the InGaP collector is found to be weakly reduced, which results in a relatively small negative temperature dependence of junction breakdown. The temperature dependence of electron impact ionization at elevated temperatures for InGaP material is investigated based on the electron multiplications measured from the InGaP collector region. An empirical expression is obtained to predict the electron ionization coefficients at elevated temperature up to 450 K in the electric field range of 380 to 650 kV/cm. As compared to InP and GaP binaries, the ternary InGaP shows a lower electron ionization coefficient and much weaker temperature dependence. We found that, introducing additional scattering mechanism such as alloy scattering would provide a better interpretation on the low electron impact ionization and its weak temperature dependence observed in InGaP.     

有机蛋白质分子中激发孤子的红外吸收特性

运用新的理论和Green函数方法给出了蛋白质的稳定孤子的本征能量值,与实验值很好吻合。进一步考虑孤子的无规热调制现象给出了由该孤子引起的红外吸收系数和低温下红移线的吸收强度随温度的变化关系,也与实验结果一致。     

Semi-empirical equations for electron velocity in silicon: Part I—Bulk

A simple semi-empirical equation for the electron drift velocity in silicon as a function of electric field and temperature is derived from elementary physical assumptions. The parameters in this equation, namely the low field mobility, effective mass, and optical phonon energy, are well defined physical quantities, Excellent agreement with the empirical Scharfetter-Gummel equation is obtained. The temperature dependence of the saturation velocity and the warm electron coefficient β are also well described. A field dependent mobility scaling factor is derived to account for the steeper rise of the velocity-field profile in doped silicon which results from decreased coulombic scattering of hot carriers. The longitudinal electron diffusion is also crudely predicted.     

量子点阵列光致荧光谱温度依赖性研究

多模量子点阵列的光致荧光(PL)光谱的温度依赖性研究对于实现高效的量子点光电器件有着非常重要的意义.利用速率方程模型模拟不同密度量子点阵列中的载流子动力学过程.研究表明,高密度量子点阵列中不同尺寸量子点族的PL强度表现不同的温度依赖关系;而低密度量子点阵列不同点族PL强度均随温度衰减.高密度量子点阵列中,载流子被热激发到浸润层后,部分地被大量子点再俘获,即在量子点族间转移;低密度量子点阵列中不同量子点族间的载流子转移受到限制.不同量子点族光致荧光强度比的最大值强烈地依赖于量子点的激活能差.     

Temperature dependence of the band structure of ZnS,ZnSe, ZnTe,and CdTe wurtzite-type semiconductor compounds

The temperature dependence of the energies of some characteristic energy extrema at the Γ, L, K, M, A, and H high-symmetry points of the Brillouin zone and the energies of the main interband transitions in hexagonal modifications of ZnS, ZnSe, ZnTe, and CdTe are calculated using the empirical pseudopotential method. The effect of the temperature dependence of electron-phonon interaction on the energy-band structure is taken into account using the Debye-Waller factors, and the effect of lattice linear expansion is described using the temperature dependence of the linear expansion coefficient. The features of the temperature dependence of electron levels, interband transitions, and temperature coefficients are discussed in detail. Possible applications of the obtained results are considered.