夸克——胶子等离子体的强子化相变

CERN—WA80研究组首次实测的纯光子谱数据发表之后,不少工作者都声称基于自己的理论模型可以解释WA80数据.但是Shuryak等人认为根据目前的实验条件所能选取的合理参数值是无法解释过剩光子问题的.他们提出了一个慢膨胀模型,要求夸克—胶子等离子体(QGP)火球处于混和相的时间需长达30—40fm/c,这是与实验上所测定的火球寿命～10fm/c相矛盾的.人们可以注意到,在文献的诸项研究中未考虑QGP火球的强子化相变若为一级相变时对光子产额的影响.因此他们的理论结果的可信度是     

真空凝聚解体与QGP的形成

QCD理论预言,当温度或密度足够高时,强作用物质系统将经历相变而成为夸克胶子等离子体(QGP).Lee曾多次强调,QGP既可由夸克退禁闭而形成,也可由真空中的集体激发来产生.在通过相对论性重离子碰撞形成QGP的流体力学模型讨论中,这两种生成QGP的物理机制都已被采用.关于退禁闭相变已有大量文献讨论,但对于真空激发尚缺乏具体的研究.我们的工作表明,由Friedberg和Lee提出的非拓朴孤子袋模型可以给出由真空激发     

光谱与光化学反应的选择规则

前文中讨论了利用Noether定理分析具有点群对称性体系中有关的点称(pointy)守恒选择规则,并对热化学反应过程中轨道对称守恒问题作较深入的分析。本文则将讨论在有光子参与的过程(光谱跃迁过程与光化学反应过程)中有关点称守恒的选择规则,这些过程与热化学反应的一个重要不同点在于粒子数不守恒。光子在有关过程中湮灭或产生,因此必须考虑光子的内禀点称。光子的内禀点称一般为其偏振方向矢量所相应的一维既约表象的特征标。此外,在本文中还将对各种过程(包括热化学反应在内)进行算符化处理,得到各种过程算符,对于点称守恒允许或禁阻的情况,相应算符将有明确的反映。     

高温高密度时的新物质形态

在高温高密条件下,夸克将解除禁闭形成全新的物质形态——夸克物质.本文从核物质的基本相互作用——量子色动力学(QCD)的基本对称性出发,首先简单介绍研究QCD相变的各种方法,阐述相变发生的物理机制和条件,然后着重讨论实现QCD相变的两种物理系统,即相对论重离子碰撞和致密星体.相对论重离子碰撞是制造高温环境的重要手段,核物质将形成全新的夸克胶子等离子体相(QGP).文中介绍了探测QGP的实验信号和高温环境特有的新奇物理现象.致密天体中的高密区则展现了极其丰富多彩的相结构.理论预示了与颜色和味道等自由度相联系的各类超导、超流态存在的可能性.相信在未来更大范围的束流能量扫描和对致密星体的精确观测中,我们将会对高温高密核物质的物态性质有着更加深入的认识.     

高能光子的统计分布

当前,量子光学研究的是低能(软)光子在空间线度为10~(-8)～10~(-9)厘米的电磁过程.而产生高能光子当必是短距离空间中的量子电磁现象.两者的统计分布可能有别.对短距场须用量子电动力学(QED)的重正化群方法来讨论其光子数分布. QED中发射N条光子外线的(N 2)点截断格林函数(?)~(N 2),如图1所示,其重正性导致渐近能量下满足方程:     

高价离子的产生——光发射电子碰撞电离

使用延时脉冲电场技术 ,在TOF_MS上研究激光_金属_电场相互作用时产生惰性气体高价离子 .设计了一个能量及延时时间可调的光电子发生器 ,把光电离过程和光电子碰撞电离过程彻底分离开 .根据实验结果 ,提出高价离子是由光发射电子逐次碰撞电离产生的 .利用这种离化区 ,可以同时研究多光子电离过程及光发射电子碰撞电离过程 .     

单光子探测用于光子统计测量的研究

实验研究了通过记录每一个光子事件直接测量微弱脉冲激光(平均光子数n≈0.1,脉冲持续时间10ns)的Mandel参数.在基于Hanbury-Brown-Twiss探测结构,取样时间内每个单光子计数器最多探测到一个光子的情况下,测量发现低于阈值电流工作的二极管激光呈Super-Poisson统计分布.另外验证了工作于远高于阈值电流的二极管激光(强度噪声主要为散粒噪声)的Poisson分布相干态的Mandel参数QC约为-n/2.在测量误差内,实验结果与理论分析一致.     

非对称核物质中的液-气相变

天体演化和重离子碰撞的研究为核物理开辟了一个新的研究领域:核物质和有限核的相变,在高温高密度情况下,核子(强子)有可能散裂成自由的夸克-胶子等离子体(Quark-gluon plasma,QGP),这一过程被称为夸克退禁闭相变,而在低密度和中等温度(几MeV到二十几MeV),核将经历液-气相变。原则上讲,如果组成系统的粒子间的相互作用是短程排斥长程     

光子磁矩上限的估计

量子电动力学认为光子的电荷和磁矩绝对为零。过去曾用电场加速方法在实验上测量过,光子电荷的上限值不超过10~(-15)电子电荷。但实验上还没有给出过光子磁矩的上限。我们用精密测量光子穿过介质后能量变化的实验来估计光子磁矩的上限。     

同轴光子晶体中异常群速度现象

研究了同轴准一维光子晶体中光子带隙和光子晶体缺陷态的电磁波群速度. 实验结果表明, 在准一维光子晶体中, 存在群速度超光速现象; 在光子晶体缺陷态, 缺陷的色散可导致极慢的群速度, 呈现“慢波”. 传输线等效模型和传输矩阵模拟分析也表明, 同轴准一维光子晶体在禁带频域, 存在群速度超光速现象; 在同轴光子晶体中引入缺陷后, 缺陷的色散可导致极慢的群速度, 模拟计算结果与实验结果很好吻合.也表明     

半导体量子点与谐振腔杂化系统的强耦合

量子比特的可扩展性是实现实用量子计算机的前提.利用微波谐振腔中的光子作为媒介实现非局域量子比特间的长程耦合与信息交换,为固态量子计算提供了一种重要的大规模扩展方案.然而由于外界噪声大、耦合强度弱等各种因素限制,在前期实验中半导体量子比特一直未能实现与微波光子间的有效信息交换,亦即未能实现比特与光子间的强耦合.近年来,随着实验上半导体量子比特的性能优化及高阻抗微波谐振腔的应用,利用微波谐振腔耦合半导体量子比特取得一系列重要突破,电荷和自旋量子比特与腔的强耦合均已实现,量子比特间的耦合距离也得到极大扩展.本文围绕半导体量子点-微波谐振腔杂化系统,简要介绍实现量子比特与微波光子强耦合的原理、实验实现及进展.     

关于正负电子湮灭光子圆极化关联实验的一个注记

正负电子在■态湮灭时产生两个能量511 KeV的光子,角动量守恒要求这两个光子具有相同的圆极化,也就是说,它们是右旋-右旋光子对或左旋-左旋光子对。测量两个光子的圆极化关联,可以研究湮灭过程中角动量守恒问题。 迄今为止,唯一进行过正负电子湮灭光子圆极化关联实验的是Clay和Hereford(1952)。他们利用γ射线在极化电子上的背散射来分析光子圆极化,用符合方法测量两个光子圆极化的关联,他们     

原子分子数据

1.什么是原子分子数据所谓“原子分子数据”,是有关单个原子、分子的各种性质以及有关原子分子之间或者原子、分子与电子、光子之间相互作用的各种数据的总称,它包括原子能级、分子构造方面的数据,以及原子分子的光吸收几率、由电子碰撞引起的原子分子的电离截面等等数据。另外,在化学反应速度方面,特别是比较简单的分子在气相反应中的数据,也属于原子分子数据的范畴。     

切割痕迹揭示马鞍山遗址晚更新世末人类肉食行为

运用动物考古学方法对马鞍山遗址出土的第Ⅱ等级动物长骨进行了切割痕迹研究. 对切割痕迹的确认、定位以及出现频率的计算显示, 马鞍山遗址第Ⅱ等级动物长骨骨干表面的切割痕迹分布特征如下: (1) 下文化层切割痕迹出现频率明显高于上文化层; (2) 下文化层上部肢骨的切割痕迹出现频率最高, 中部肢骨其次, 下部肢骨最低; (3) 上文化层长骨骨干切割痕迹的出现频率及分布特征不及下文化层规律. 与西方的实验数据对比表明, 下文化层的数据点均分布在Dominguez-Rodrigo实验数据的95%置信区间内, 而且上、中、下部肢骨的切割痕迹出现频率与实验数据相似; 上文化层数据点的位置则相对较低, 肱骨、股骨和桡骨的数据点均落在区间外, 而且上、中、下部肢骨的切割痕迹出现频率与实验数据相差较大. 据此推测, 在下文化层堆积时期马鞍山远古人类用石制品对第Ⅱ等级动物腿部肌肉开发较上文化层堆积时期彻底, 参照骨骼表面碳化痕迹的研究, 推测这可能与晚更新世末期远古人类烧烤行为的变化有关.     

Rhodamine 6G在光子晶体中的光致发光及聚集态生长

通过毛细生长法沉积了具有特定光子禁带的胶体光子晶体, 并用浸渍法在光子晶体孔隙内浸润了Rhodamine 6G(R6G)乙醇溶液, 制备了掺杂R6G的光子晶体. 结果发现, 光子晶体的禁带对R6G的发光谱有影响, 能够强烈限制光子的发射从而抑制特定波长的发光强度. 改变掺杂R6G的浓度, 会引起间隙介质平均折射率的变化, 从而引起光子带隙的移动. 采用Nd:YAG激光器三倍频354.5 nm激光对掺杂了R6G的光子晶体进行了激发, 光谱显示没有受激发射, 这一点与相关文献是一致的. 我们对光子晶体中R6G的聚集态进行了SEM分析, 发现R6G呈束状聚集. 与胶体光子晶体的[111]方向相比, 该束状聚集体更倾向于沿着[100]方向生长. 本实验对于开展固态激光器的研究以及三维阵列的应用研究具有一定指导意义.     

量子点敏化TiO2纳米管阵列光电极的制备研究取得新进展

窄禁带半导体量子点作为太阳能电池的敏化剂有许多优点:(1)可以通过控制量子点的尺寸调节能级结构,使其吸收光谱能够匹配太阳光光谱;(2)半导体量子点的固有偶极矩可以使电荷快速分离;(3)量子点吸收一个光子能够产生多个光生电子1),有望进一步提高光电转换效率.     

LiCl-NaCl-KCl相图的实验测量和热力学优化

碱金属氯化盐混合物LiCl-NaCl-KCl可以作为熔盐电解法制备稀土及其合金的电解质,该体系的相图是构建含稀土的多元氯化盐体系热力学数据库的基础.本文采用差热分析法对二元系LiCl-NaCl和三元系LiCl-NaCl-KCl的相图进行了实验测量,并基于新的实验数据和文献数据对这两个体系的相图重新进行了热力学优化,修正了现有数据库中LiCl-NaCl-KCl的热力学参数.计算得到的LiCl-NaCl是二元匀晶体系,极小值点位于xNaCl=0.262,温度为820 K.与前人的优化结果相比,本文计算得到的固相线更接近实验值.计算结果表明, LiCl-NaCl-KCl的液相面有一个极小值点,而不是四相共晶点,对应的组分为55%LiCl-8%NaCl-37%KCl,温度为620 K.     

热密QCD介质中部分子能量损失

采用光锥路径积分(LCPI)方法研究有限的夸克胶子等离子体(QGP)区域中重夸克能量损失, 导出计算能量损失的解析表达式, 并给出计算结果. 结果表明, 考虑了质量效应的重夸克辐射能量损失较忽略质量的轻夸克辐射能量损失有明显的压低. 对高能夸克, 其辐射能量损失与介质长度的平方成正比, 随着能量的降低, 平方关系变为线性依赖.     

藏南床得剖面古地磁结果对印度-亚洲碰撞方式的约束

特提斯喜马拉雅位于大印度最北端,其构造演化是理解印度-亚洲大陆碰撞过程的关键之一.为了更好地限定特提斯喜马拉雅中生代以来的古地理位置及其漂移历史,本文对藏南江孜床得剖面侏罗系下热组、维美组和白垩系床得组开展了古地磁研究.古地磁样品取自39个采样点,其中下热组5个,岩性为青灰色安山岩;维美组25个,岩性为粉砂岩和砂岩;床得组9个,岩性为灰岩.对118个古地磁柱状样品进行的逐步热退磁和交变退磁结果显示,下热组和维美组样品未能分离出稳定的特征剩磁;床得组样品分离出了稳定的特征剩磁(Ch RM),且具有正反极性,并通过了倒转检验.结合沉积学和岩石磁学结果,床得组样品的特征剩磁很可能为原生剩磁,其年龄为86.3~74.0 Ma.床得组样品特征剩磁的平均方向为Ds=152.0°,Is=?52.9°,?=18.0,?95=5.9°.该数据表明,特提斯喜马拉雅江孜地区在晚白垩世(80.1±6.2 Ma)所处的古纬度为南纬33.1°±5.6°,与印度板块北缘同时代所处的古纬度一致(参考点28.0°N,88.5°E),说明二者至少在晚白垩世之前从运动学意义上仍然是一个块体,缺乏大洋分隔的证据.这为理解印度-亚洲大陆碰撞方式提供了新的古地磁约束.     

大别山同碰撞镁铁-超镁铁岩侵入体的Sm-Nd年龄及其地质意义

在大别山的北大别地体,有许多辉石岩-辉长岩侵入体出露(图1),已有的年龄数据中仅有一个祝家铺辉石岩Sm-Nd等时年龄((230±30.7)Ma),显示它为同碰撞岩浆岩.然而,它们的角闪石~(40)Ar/~(39)Ar年龄为(124.1±0.6),(125±0.5)和(129.7±0.6)Ma.一些作者根据该类岩石没有变形变质的特征、与围岩(片麻岩)的侵入关系以及~(40)Ar/~(39)Ar年龄认为该区辉石岩-辉长岩是碰撞后侵入岩,还将大别山缺少同碰撞岩浆岩作为俯冲陆壳不可能析出大量流体交代楔形地幔并引发部分熔融的旁证.因此弄清这类侵入岩的真实侵位时代具有重要的地质、地球化学意义.我们研究了北大别任家湾含长斜方辉石岩的Sm-Nd年代学,证明它们是同碰撞侵入岩.