电荷屏蔽与超新星前身星阶段电子丰度的变化率

超新星的前身星核心区的电子丰度 ,是Ⅱ型超新星的理论研究中最关键参数之一 .对于Ｉ型超新星 ,尽管其坍缩的主要原因是当吸积白矮星的质量超过Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒ临界质量时广义相对论效应引起的 ,但是电子俘获会加速其坍缩过程 .电子俘获率的高低不仅影响着前身星演化阶段中的中子剩余 ,同时电子俘获反应伴随着大量中微子的产生 ,电子俘获反应进而冷却了铁核心 .人们对超新星的前身星环境的电子俘获问题进行了广泛的研究 .Ｂｅｔｈｅ等人的研究表明 ,Ｇａｍｏｗ Ｔｅｌｌｅｒ(ＧＴ)共振跃迁能大大增加电子俘获率 ,而且可能影响前…     

快速旋转磁陀星驱动的类超新星现象研究概述

一颗快速旋转的高度磁化中子星(磁陀星)可能诞生于极端的恒星爆发或双致密星并合等过程.这一理论设想在近二十余年的伽马射线暴研究中常被提及且已受到诸多观测尤其是余辉观测的支持.因此,该新生磁陀星与这些爆发或并合产生的抛射物之间的相互作用及其产生的观测特征引起了人们的广泛关注.与此同时,近十余年来,随着宽视场高频次暂现源巡天项目的大量开展,人们陆续发现了为数不少的具有和普通超新星相似特征但又存在明显差异的光学暂现源现象,其典型代表有以高光度为主要特征的超亮超新星和以快速演化为主要特征的快变蓝色暂现源.这些现象为研究新生磁陀星驱动的类超新星爆发和辐射过程提供了现实途径.本文一方面概述了中子星的能量输出、中子星风和抛射物的相互作用及相应的辐射效应,主要包括抛射物热辐射主峰的增亮、主峰前由中子星风驱动的激波突破以及主峰后星风云非热辐射的泄漏等.另一方面,简要介绍了超亮超新星、伽马射线暴及其成协超新星或并合新星、快变蓝色暂现源等现象的主要观测特征,着重讨论了这些观测现象和中子星能源模型之间的相容性,以及模型和观测相结合所给出的参数限制.据此,可以更进一步地了解在相同的物理机制下产生不同观测现象的关键...     

r-过程核合成的场所和重元素丰度的离散

首先考虑到随前身星质量增加Ⅱ型超新星爆发α元素的产量并不单调增加,从而导致Ⅱ型超新星所污染的星际气体的α元素丰度出现反转的因素,将贫金属星Ba的观测丰度分为2支,其中i支元素丰度产生于较低质量超新星,y支元素丰度产生于较高质量超新星,采用FM2004的Ⅱ型超新星爆发Mg元素的产量,利用Tsujimoto提出的方法,根据观测到的极贫金属星Ba和Mg丰度数值计算各种质量超新星r-过程的产量,得出星系中r-过程元素核合成的主要质量区间.然后,根据得到的不同质量Ⅱ型超新星r-过程的产量关系,改进Fields等所提出的方法,解释观测到的贫金属星中子俘获元素的弥散性;另外,还根据3成份(晕、厚、薄盘)多相模型(气体、分子云、大小质量恒星以及剩余物质),利用所得到的产量计算了r-过程元素的均匀化学演化.     

特殊Ⅰ型超新星

超新星(Supernova,简称SN)是恒星演化晚期所发生的剧烈爆发现象.自从1931年Baade和Zwick提出超新星概念以来,人们在各种星系中已经发现的超新星有六百多颗.通过对观测资料的分析、研究,人们对超新星的前身星爆发的物理机制等一系列问题的认识取得了可喜的进展.     

各向异性磁介质中圆电流环的磁矢势

提出一种求解各向异性磁介质中电流磁场的新方法,通过求解各向异性磁介质中圆电流环的磁矢势A分布,求出其磁感应强度B分布.结果表明,各向同性磁介质中圆电流环在远场点的磁矢势公式,与已知的结果一致;磁矩m在各向同性介质中的P点产生的磁感应强度,其结果也是预料之中.     

探测磁星的爆发

磁星作为高能天体物理研究热点源之一,是一类具有超强磁场、并且在X射线和软伽玛射线能段较活跃的中子星.使用爱因斯坦探针卫星(Einstein Probe,EP)全天监测,我们预期能通过探测磁星的X射线爆发现象而至少在EP运行3年期间发现3颗新磁星,并同时监测已知23颗磁星的可能活动.EP的全天监测结果将帮助估算磁星的数目、理解恒星演化和超新星爆发.根据EP的监测,还可以及时开展多波段观测,研究磁星的辐射机制和背后的物理特性与过程.另外,EP也能监测其他类中子星可能的突变活动,帮助理解此类现象的物理本质.     

爱因斯坦探针卫星的核塌缩超新星激波暴探测

在核塌缩超新星爆发过程中,当辐射主导的爆炸激波传播到前身星表面附近时,高温辐射逃逸形成激波暴,是超新星最早的电磁信号.激波暴热辐射以紫外和软X射线光子为主,持续时间短暂(~10–1000 s),仅有几个疑似观测事例.爱因斯坦探针卫星开展的大视场、高灵敏度的软X射线快速全天巡天,预期每年将获得几十颗II-P型超新星的激波暴光变曲线,对蓝超巨星爆发和Ib/Ic型超新星的激波暴合计也可能有一到数颗的年探测率,有望用于限制前身星类型、爆前物质损失、超新星爆发机制等.     

中子星向夸克星发生相变的可能性

本文对中子星及 MIT 袋模型的夸克星的每一强子能量进行了探讨,从而得出中子星向夸克里发生相变的可能性,并提出相变时放出的能量是超新星再爆发的一种可能的能源机制.     

前身星与Ⅱ型超新星爆发的数值模拟

利用考虑物质回落与混合效应的前身星输入数据,在一维球对称瞬时爆发模型下数值模拟了质量为12～15 M⊙Ⅱ型超新星的星核坍缩、激波传播、爆发能量等过程.计算结果表明:前身星的星核质量、密度、温度、物质构成等对Ⅱ型超新星爆发有重要影响,不过,数值模拟仍不能实现超新星的瞬时爆发.     

2013-09 科技要闻

Ia型超新星研究获新进展Ia型超新星的爆发以及它们的前身星的物理机制仍然是个谜题。幸运的是,近几年来观测到的Ia型超新星的数据显著增长,天文学家能够探测超新星统计学上的性质,并建立起它们与宿主星系的联系。清华大学物理系天体物理中心副教授王晓锋等对一类超新星(源于1.4个太阳质量的致密星,也就是"白矮星"热核爆炸产生的,简称Ia型超新星)的光谱特征和它们宿主星系的性质进行了最新的研究,发现了低膨胀速度与高膨胀速度的两类Ia型超新星有着本质的区别,     

移动磁场电磁感应器磁场分布的数值模拟

利用ANSYS 8.0软件对移动磁场电磁器所产生的电磁场分布进行了数值模拟.通过与实测结果的比较,验证了利用ANSYS软件进行计算的可靠性.并进一步计算了在移动磁场电磁感应器结构尺寸不变,将其绕制为一对极和二对极的情况下,线性电磁搅拌器所产生的电磁场分布,以及通电电流变化和金属上型对所产生的磁感应强度分布的影响.结果表明,在结构尺寸一定的情况下,将电磁感应器绕制成一对极和二对极所产生的磁感应强度的大小与通电电流大小呈线性关系,且在通电电流相同的情况下,在一对极下能得到更大的磁感应强度;金属上型可使合金熔体所处的磁场空间磁感应强度竖直分量By增强的同时磁感应强度的水平分量Bx略有减弱.     

How Cooper pairs vanish approaching the Mott insulator in Bi2Sr2CaCu2O8+delta

The antiferromagnetic ground state of copper oxide Mott insulators is achieved by localizing an electron at each copper atom in real space (r-space). Removing a small fraction of these electrons (hole doping) transforms this system into a superconducting fluid of delocalized Cooper pairs in momentum space (k-space). During this transformation, two distinctive classes of electronic excitations appear. At high energies, the mysterious 'pseudogap' excitations are found, whereas, at lower energies, Bogoliubov quasi-particles-the excitations resulting from the breaking of Cooper pairs-should exist. To explore this transformation, and to identify the two excitation types, we have imaged the electronic structure of Bi(2)Sr(2)CaCu(2)O(8+delta) in r-space and k-space simultaneously. We find that although the low-energy excitations are indeed Bogoliubov quasi-particles, they occupy only a restricted region of k-space that shrinks rapidly with diminishing hole density. Concomitantly, spectral weight is transferred to higher energy r-space states that lack the characteristics of excitations from delocalized Cooper pairs. Instead, these states break translational and rotational symmetries locally at the atomic scale in an energy-independent way. We demonstrate that these unusual r-space excitations are, in fact, the pseudogap states. Thus, as the Mott insulating state is approached by decreasing the hole density, the delocalized Cooper pairs vanish from k-space, to be replaced by locally translational- and rotational-symmetry-breaking pseudogap states in r-space.     

光超导波中正常态声子行为研究:声子对束缚态

考虑了光超导波理论中光声相互作用的高阶项，研究了声子与双光子的相互作用，利用推广的光子库柏对算符，在平均场近似下得出两动量相反的横光学声子可以通过交换虚光子库柏对产生一个有效的吸引力而形成声子对束缚态，其准粒子是由声子和库柏对组成的复合准粒子，讨论了这种情况下的光超导波基态能．     

自旋三重态超导

超导体中的库珀对通常是由一对自旋相反总自旋为零(自旋单态)的电子组成.然而,在某些特殊情况下,超导体中的库珀对可以是自旋三重态,这类超导体被称之为自旋三重态超导体.自旋三重态超导是非常罕见的量子现象,在已经发现的上万种超导体中,仅有几个超导体可能具有三重态配对.近几年,随着拓扑物态研究的深入,三重态超导体因为可能是拓扑超导的载体而越来越多地引起关注.本文简要地总结了几类可能的自旋三重态超导体的物理性质.     

Unconventional superconductivity in PuCoGa5

In the Bardeen-Cooper-Schrieffer theory of superconductivity, electrons form (Cooper) pairs through an interaction mediated by vibrations in the underlying crystal structure. Like lattice vibrations, antiferromagnetic fluctuations can also produce an attractive interaction creating Cooper pairs, though with spin and angular momentum properties different from those of conventional superconductors. Such interactions have been implicated for two disparate classes of materials--the copper oxides and a set of Ce- and U-based compounds. But because their transition temperatures differ by nearly two orders of magnitude, this raises the question of whether a common pairing mechanism applies. PuCoGa5 has a transition temperature intermediate between those classes and therefore may bridge these extremes. Here we report measurements of the nuclear spin-lattice relaxation rate and Knight shift in PuCoGa5, which demonstrate that it is an unconventional superconductor with properties as expected for antiferromagnetically mediated superconductivity. Scaling of the relaxation rates among all of these materials (a feature not exhibited by their Knight shifts) establishes antiferromagnetic fluctuations as a likely mechanism for their unconventional superconductivity and suggests that related classes of exotic superconductors may yet be discovered.     

线性电磁搅拌器电磁场分布的数值模拟

利用ANSYS56软件对线性电磁搅拌器所产生的电磁场分布进行了数值模拟·通过与实测结果的比较,验证了利用ANSYS软件进行计算的可靠性·并进一步计算了在线性电磁搅拌器结构尺寸不变,将其绕制为一对极和二对极的情况下,线性电磁搅拌器所产生的电磁场分布,以及通电电流变化对所产生的磁感应强度分布的影响·结果表明,在结构尺寸一定的情况下,将线性电磁搅拌器绕制成一对极和二对极所产生的磁感应强度的大小与通电电流大小呈线性关系,且在通电电流相同的情况下,在一对极下能得到更大的磁感应强度     

紧束缚近似解释MgB_2超导电性

作者在BCS理论对于超导体电声耦合组成库珀对解释超导电性的基础上,从MgB2 能带结构出发,通过紧束缚近似理论对其的详细计算和系统分析,比较合理的解释了MgB2 的超导电性。     

磁存储的研究现状及发展方向

磁性存储是最常用的大容量存储技术。其记录密度越来越高，发展也越来越快。通过对信息记录、读出和存储3个过程的分析，对硬磁盘记录、垂直磁记录和磁光记录的优缺点作了对比。指出了采用垂直记录模式、非晶结构合金薄膜或铁氧体薄膜介质是实现超高密度记录的方向，光辅助磁记录是很有希望的记录技术。还指出量子磁盘技术是未来极高密度记录的方向。     

Minority spin condensate in the spin-polarized superfluid 3He A1 phase

The magnetic properties of (3)He in its various phases originate from the interactions among the nuclear spins. The spin-polarized 'ferromagnetic' superfluid (3)He A(1) phase (which forms below 3 mK between two transition temperatures, T(c1) and T(c2), in an external magnetic field) serves as a material in which theories of fundamental magnetic processes and macroscopic quantum spin phenomena may be tested. Conventionally, the superfluid component of the A(1) phase is understood to contain only the majority spin condensate, having energetically favoured paired spins directed along the external field and no minority spin condensate having paired spins in the opposite direction. Because of difficulties in satisfying both the ultralow temperature and high magnetic field required to produce a substantial phase space, there exist few studies of spin dynamics phenomena that could be used to test the conventional view of the A(1) phase. Here we develop a mechanical spin density detector that operates in the required regime, enabling us to perform measurements of spin relaxation in the A(1) phase as a function of temperature, pressure and magnetic field. Our mechanical spin detector is based in principle on the magnetic fountain effect; spin-polarized superfluid motion can be induced both magnetically and mechanically, and we demonstrate the feasibility of increasing spin polarization by a mechanical spin filtering process. In the high temperature range of the A(1) phase near T(c1), the measured spin relaxation time is long, as expected. Unexpectedly, the spin relaxation rate increases rapidly as the temperature is decreased towards T(c2). Our measurements, together with Leggett-Takagi theory, demonstrate that a minute presence of minority spin pairs is responsible for this unexpected spin relaxation behaviour. Thus, the long-held conventional view that the A(1) phase contains only the majority spin condensate is inadequate.     

宽电子束聚焦的变分理论

假定空间静电电位φ的磁感应强度矢量(?)在实验室坐标系中的分布是已知的,利用变分方法研究了正交和非正交两种曲线局部坐标基下宽电子束聚焦的普遍理论.将变分原理下的细电子束聚焦推广到宽电子束聚焦,证明了其结果与用电动力学方法研究宽电子束聚焦的一致性。