非局域磁捕获共振现象对回旋激射的影响

讨论磁镜场中弱相对论捕获电子的非局域磁捕获共振现象对回旋激射的影响。在高能电子分量与冷背景等离子体分量相比为一小量的近似下，用解析方法研究了回旋捕获共振所导致的沿磁力线传播的回旋激射，其结果与局域理论比较，发现非局域效应有很强的抑制作用。     

超光速RX模电磁波与磁层电子的二阶共振作用

扩展了现有的一阶波-粒相互作用的相对论模型.计算了一阶特别是二阶共振作用对电子的随机加速趋势:对于二阶回旋共振,RX模能有效地把电子能量从～10keV加速到～MeV的量级,其加速范围可涵盖磁层的大部分区域和波的大传播角.相反,对于一阶回旋共振,RX模对电子的加速效应有限,且局限于小传播角范围,如<10°.这表明:对于非平行RX模,一阶以上高阶回旋共振作用对电子的随机加速起着重要作用.     

电子回旋共振等离子体特性的数值模拟

以电子作为流体，离子作为粒子这一混合模型，研究了电子回旋共振等离子体微波放电的热现象及离子沿偏离轴向磁力线的输运。结果表明气压对ＥＣＲ等离子体影响很大。     

电子回旋共振等离子体特性的数值模拟

以电子作为流体、离子作为粒子这一混合模型，研究了电子回旋共振（ＥＣＲ）等离子体微波放电的热现象及离子沿偏离轴向磁力线的输运．结果表明气压对ＥＣＲ等离子体影响很大     

多原子晶体中表面磁极化子的回旋共振性质

本文研究磁场中多原子晶体中表面电子和表面光学声子相互作用的性质。采用改进了的线性组合算符分别导出强、弱耦合情形下表面磁极化子的振动频率和回旋共振质量。     

微波等离子体电子回旋共振放电粒子模拟分析

电子回旋共振放电产生的等离子体在微电子工业中材料加工、空间电推进方面有着广泛的应用。为了研究微波等离子体电子回旋共振的放电特性,使电子回旋共振放电产生的等离子体密度和能量转换效率更高,建立了微波等离子体电子回旋共振放电的1D3V模型,描述了带电粒子在外加静磁场、微波场共同作用下的微观运动。结果表明:微波频率为2.45 GHz时,随着静磁场磁感应强度的增加,平均电子能量先持续增大达到峰值,随后又不断地减小,且在0.087 5 T时电子加速效果最明显,结果符合电子的回旋频率公式,验证了该模型的正确性;共振区域内,发现在0.087 5 T磁感应强度下,微波频率为2.45 GHz下拟合的电子速度分布才与微波电场分布趋势相似,说明微波电场推动了电子运动。这为进一步研究微波等离子体放电的粒子模拟-蒙特卡罗碰撞模拟奠定了基础,也为进一步研究微波等离子体源中粒子产生效率及微波等离子体源的物理性质提供了重要参考。     

ECR新型低温等离子体技术及应用

介绍了新型电子回旋共振(ECR)低温等离子体技术以及其工业主要用途,电子回旋共振等离子体通过电子回旋共振吸收微波能量来产生高密度等离子体。该新型低温等离子体由于无内电极放电无污染、等离子体密度高、能量转换率高和电离度高等优点必将在高质量薄膜沉积、反应离子干法刻蚀及材料表面改性等方面得到广泛的应用。     

半导体量子阱中电子朗道能级的共振分裂和钉扎行为

本文采用改进的Ｗｉｇｎｅｒ－Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ微扰理论，研究了束缚于半导体量子阱中电子共振谱的分裂．考虑到晶格振动的各种光学极化模，解释了电子共振谱在横光学声子频率附近的这种“奇异”的分裂和钉扎行为．计算了跃迁频率对磁场强度的依赖性．理论结果和他人的实验数据进行了比较．最后指出，这种共振分裂和钉扎行为是量子阱中电子和界面声子相互作用的结果．     

Compton散射下激光等离子体与自生磁场对电子的加速

应用电子与多光子集团非线性Compton散射模型,对多光子非线性Compton散射下激光等离子体和自生磁场对电子的加速进行了理论分析和数值模拟.结果表明,不仅由Compton散射光与入射光形成的耦合光以及耦合光与等离子体相互作用形成的自生磁场所构成的混合场能使做回旋共振运动的电子在较短的长度内加速到很高的能量,而且注入电子的初始参数及耦合光的参数对电子加速亦有较大影响.     

科学新闻

五位中国科学家获国际科学技术奖励在第18届国际电子回旋共振离子源会议上,中科院近代物理研究所孙良亭副研究员因在全永磁电子回旋共振离子源技术方面的杰出贡献,获得首届Richard Geller奖。在第12届世界疼痛大会上,国际疼痛学会(IASP)颁     

Cyclotron resonance of composite fermions.

It is occasionally possible to interpret strongly interacting many-body systems within a single-particle framework by introducing suitable fictitious entities, or 'quasi-particles'. A notable recent example of the successful application of such an approach is for a two-dimensional electron system that is exposed to a strong perpendicular magnetic field. The conduction properties of the system are governed by electron-electron interactions, which cause the fractional quantum Hall effect. Composite fermions, electrons that are dressed with magnetic flux quanta pointing opposite to the applied magnetic field, were identified as apposite quasi-particles that simplify our understanding of the fractional quantum Hall effect. They precess, like electrons, along circular cyclotron orbits, but with a diameter determined by a reduced effective magnetic field. The frequency of their cyclotron motion has hitherto remained enigmatic, as the effective mass is no longer related to the band mass of the original electrons and is entirely generated from electron-electron interactions. Here we demonstrate enhanced absorption of a microwave field in the composite fermion regime, and interpret it as a resonance with the frequency of their circular motion. From this inferred cyclotron resonance, we derive a composite fermion effective mass that varies from 0.7 to 1.2 times that of the electron mass in vacuum as their density is tuned from 0.6 x 10(11) cm(-2) to 1.2 x 10(11) cm(-2).     

Cyclotron frequency shifts arising from polarization forces

The cyclotron frequency of a charged particle in a uniform magnetic field B is related to its mass m and charge q by the relationship omega(c) = qB/m. This simple relationship forms the basis for sensitive mass comparisons using ion cyclotron resonance mass spectroscopy, with applications ranging from the identification of biomolecules and the study of chemical reaction rates to determinations of the fine structure constant of atomic spectra. Here we report the observation of a deviation from the cyclotron frequency relationship for polarizable particles: in high-accuracy measurements of a single CO+ ion, a dipole induced in the orbiting ion shifts the measured cyclotron frequency. We use this cyclotron frequency shift to measure non-destructively the quantum state of the CO+ ion. The effect also provides a means to determine to a few per cent the body-frame dipole moment of CO+, thus establishing a method for measuring dipole moments of molecular ions for which few comparably accurate measurements exist. The general perturbation that we describe here affects the most precise mass comparisons attainable today, with applications including direct tests of Einstein's mass-energy relationship and charge-parity-time reversal symmetry, and possibly the weighing of chemical bonds.     

电子回旋共振等离子体静电探针诊断技术研究

采用Langmuir静电单探针和双探针诊断技术对微波电子回旋共振(ECR)装置产生的低温低气压氮气等离子体进行诊断.测量了等离子体密度随微波功率,轴向距离,径向距离的变化关系以及电子温度随轴向距离的变化关系.采用3种不同理论计算等离子体密度;分别采用单探针与双探针测量电子温度.结果表明,由饱和电子电流计算得到的电子密度与由受限轨道理论计算得到的电子密度相一致,约为1×1010/cm3,而由饱和离子电流计算得到的电子密度在2×1010/cm3左右;由单探针测量的轴向电子温度最高可达7 e V,而双探针的测量值最大仅为4.5 e V.越靠近离子源处,这一差异性越明显.然后引入Langmuir受限轨道理论对这些差异现象进行分析,提出电流分离的思想,将电子电流与离子电流分离,证明了受限轨道理论在ECR等离子体中的适用性.通过利用电流分离思想除去离子电流的方法得到负偏压部分的电子电流,解决了使用单探针测量电子温度时直线部分不明显的问题.     

电子回旋脉塞等离子体的粒子模拟

采用等离子体粒子模拟(PIC)的方法,在理论研究基础上应用电磁模型,鳊写了TE模式的电子回旋脉塞等离子体粒子模拟程序并进行了数值模拟.模拟结果表明由于相对论效应引起角向群聚,从而产生净能量的交换;回旋脉塞主要发生在ω≈ωc的横向区域,注-波互作用的结果使粒子几乎全部将能量耦合给微波.     

梁索耦合结构的非线性振动

在一组能描述梁索耦合结构中主缆曲率和吊索变形对系统影响的偏微分方程组基础上,通过Galerkin方法得到了系统在时域上一次截断的非线性常微分方程组.用多尺度法分析了所得的非线性常微分方程组.得到了主共振和1:2内共振情况下以作用在梁上荷载的幅值为参数的振幅响应曲线和一次近似解析解.结果显示,一次近似解析解有良好的精度....     

跨膜离子回旋谐振运动的计算及分析

从离子在电磁场作用下的基本运动方程出发,对在不同频率和幅值的外场作用下跨膜离子的运动特性进行了数值分析,揭示了离子发生谐振的外场参数条件．指出离子谐振时动能随时间迅速增长,并且在离散的谐振点上,离子动能的增长速度随交变磁场幅值的增大而增大,离子由谐振运动能够获得很大的动能,通过能量转换,可能导致磁生物效应的发生．     

非线性转子的加速特性和力矩分析

本文经对一个柔性转子-SFDB(squccze film damper bearing,挤压油膜阻尼器轴承)系统通过共振时的瞬态响应进行试验研究和理论分析,认为:旋转角加速度的大小对此非线性转子通过共振时的跳跃现象的性质不产生明显影响,这说明,在实际的加速条件下,这一类转子系统通过共振时的跳跃现象是不能完全避免的.对上述转子系统通过共振时的力矩分析表明,由不平衡载荷等惯性力引起的惯性力矩是影响此系统通过共振时力矩变化的主要因素.     

一类非线性系统的概周期振动性研究及其在电力系统中应用

铁磁谐振过电压是电力系统中一种非线性共振现象,因此在电力系统的振荡回路中其运行机理需要用非线性系统模型来刻画.本文将概周期性Galerkin方法应用到一类非线性系统中的概周期现象的研究,针对电力系统运行状态的非线性系统及其控制系统,证明了电力系统中广泛存在的一种振动过程的机理是概周期的.     

Kondo resonance in a single-molecule transistor

When an individual molecule, nanocrystal, nanotube or lithographically defined quantum dot is attached to metallic electrodes via tunnel barriers, electron transport is dominated by single-electron charging and energy-level quantization. As the coupling to the electrodes increases, higher-order tunnelling and correlated electron motion give rise to new phenomena, including the Kondo resonance. To date, all of the studies of Kondo phenomena in quantum dots have been performed on systems where precise control over the spin degrees of freedom is difficult. Molecules incorporating transition-metal atoms provide powerful new systems in this regard, because the spin and orbital degrees of freedom can be controlled through well-defined chemistry. Here we report the observation of the Kondo effect in single-molecule transistors, where an individual divanadium molecule serves as a spin impurity. We find that the Kondo resonance can be tuned reversibly using the gate voltage to alter the charge and spin state of the molecule. The resonance persists at temperatures up to 30 K and when the energy separation between the molecular state and the Fermi level of the metal exceeds 100 meV.