Lévy噪声和高斯白噪声共同激励的非对称三稳系统的随机共振

将Lévy噪声和高斯白噪声引入非对称三稳系统模型中，采用数值方法计算不同参数下系统的信噪比，分析噪声参数、系统参数以及信号振幅对系统随机共振现象的影响机制．研究结果表明，较大的稳定性指标、偏斜参数、3次刚度系数以及信号振幅会抑制随机共振现象的发生，而较大的非对称参数则会促进随机共振现象的发生．特别地，当信噪比作为加性噪声强度的函数时，较大的5次刚度系数不易于出现随机共振现象，而当信噪比作为乘性噪声强度的函数时，情况则相反，即5次刚度系数越大越容易发生随机共振现象．     

复宗量修正贝塞尔函数的数值计算

本文叙述了一种适用于任意阶数的复宗量修正贝塞尔函数的递推算法．给出了复平面范围内的零阶及一阶修正贝塞尔函数的淅近展开式．推导了关于贝塞尔函数的一些导数关系的简明表达式．利用ＦＯＲＴＲＡＮ５．０编制了算法程序．并在实际工程计算中得到应用．     

简谐振动微小振幅的激光干涉法测量原理

基於激光泰曼干涉仪，给出了等厚干涉场中某一点光强时间平均值遵循零阶贝塞尔函数变化规律，介绍了谐振微小振幅的测量原理。     

脉冲序列调制色噪声作用下单模激光损失模型的随机共振

运用线性近似的方法计算了周期矩形脉冲序列直接调制色噪声作用下的单模激光损失模型输出信号光强的自关联函数和关联时间,并讨论了光强关联时间随系统净增益系数a0、噪声关联时间τ和调制脉冲信号周期T和宽度θ的变化关系.研究结果发现:当系统的各参数及噪声强度取一定值时,Tc—a0,Tc—τ,Tc—θ和Tc—T曲线均出现了随机共振现象,并且Tc—a0和Tc—T曲线还出现了1个抑制谷;噪声关联系数λ的绝对值越小,共振曲线的共振峰越高,系统的共振现象更加明显;脉冲信号振幅A和抽运噪声强度P对系统共振曲线的影响基本相同,取值越小,共振现象越不明显,当小于某一值时,Tc随a0单调减小,Tc—a0曲线的共振现象消失;而量子噪声的强度Q越小,Tc—a0曲线的共振现象越明显,并且当Q大于某一值时,Tc—a0共振现象消失.     

二自由度振动系统矩阵复指数算法的改进

当位移阻抗矩阵的行列式为零时，利用矩阵复指数算法不能求解出多自由度振动系统的强迫振动解析解．以二自由度无阻尼系统为例，在分析外激励力频率与特征方程关系的基础上，提出了求解共振时强迫振动的方法，并分析了共振时的振幅变化情况．     

二元硬球系统的物态方程及偏超额化学势

利用三阶集团展开方法，求出二元系统配分函数的表达式。由配分函数求出二元系统的物态方程和偏超额化学势。结果表明，当系统堆垛分数在0．05－0．25时，得到的物态方程与计算机模拟结果基本一致，优于二阶集团展开及PY近似的结果。当溶质粒子的直径远小于溶剂粒子的直径时，得到的偏超额化学势与BMCSL方法的结果基本一致。     

T形结构中的熵随机共振

在几何受限的布朗动力学系统中，系统结构对其中布朗粒子的运动能够产生许多新奇的影响，出现一些有意思的现象，例如随机共振.为此，对布朗粒子在漏斗状T形结构中的运动进行了数值探究，发现体系中存在熵随机共振现象.模拟结果显示T形结构中的熵随机共振与纵向力G,结构几何，以及横向周期驱动关系密切.借助熵势理论，T形结构中的熵随机共振机制得到了充分阐释.由于T形结构具有简单性和一般性，在其中发现熵随机共振有助于进一步研究其他微结构系统中的随机共振现象，也有助于研究微结构系统中微小颗粒的控制与筛选.     

实物粒子在周期势阱上的完全透射能量公式

实物粒子能量E大于势能的最大值时，粒子的运动状态为游离态，游离态的能量是连续的．处于游离态的粒子在势场的非均匀界面上，必有反射和透射现象发生．透射系数一般小于1．研究发现，当游离态粒子的入射能量E取一系列特殊离散(量子化)值，会出现完全透射现象(即透射系数T=1)．导出了粒子在周期势阱上完全透射时的能级公式．     

信号调制噪声的单模激光随机共振

将噪声和信号以相乘的形式引人单模激光系统,采用线性化近似方法计算了具有色关联的色泵噪声和色量子噪声驱动下光强的相关函数,通过对相关函数的傅里叶变换,得到光强的功率谱及信噪比．研究结果表明,不仅信噪比随着泵噪声自关联时间r1的变化可以出现随机共振现象,研究输出总信号功率随着泵噪声自关联时间τ1的变化时也发现了共振现象．并详细讨论了输入信号频率Ω及激光系统本身性质的参量γ对随机共振的影响．     

脉冲星磁层中共振逆康普顿散射对次级粒子分布函数的影响

共振逆康普顿散射(RICS)已被证明在典型的脉冲星表面温度和磁场条件下,是次级粒子(洛仑兹因子低于104)主要的能量损失机制.次级粒子的分布函数也会因为共振逆康普顿而改变.文章重新计算了次级粒子最后稳定分布函数,并修正了Lyubarskii和Petrova(2000)一文中分布函数结果不满足次级粒子数目守恒的假设.就此结果在解释脉冲星射电谱拐折现象中的应用进行了讨论.     

有限孔径场分布的一种解析分析

给出了有限孔径Bessel、Bessel-Gauss和Gaussian波束的一种简单的解析描述,根据矩形函数在[0,∞）区间可以近似为一组高斯函数的线性叠加这一性质,将这3种波束的源函数表示为一组Bessel-Gauss函数的叠加,这种方法可以方便地计算出场分布,给出了一些数值结果,并与文献中的结果进行了比较,两者符合较好。     

对夫琅禾费圆孔衍射场基本特征的讨论

在用远场条件下接收衍射场的装置进行夫琅禾费衍射实验。但实验结果会表现出对夫琅禾费衍射理论值的偏离，光强的极小值提高，极大值降低，振荡幅度减弱，艾里斑增大．根据菲涅耳-基尔霍夫衍射公式，利用贝塞尔函数的积分表达式得出夫琅禾费衍射场的光强级数解，进而讨论了衍射场的基本特征．     

矩形自旋偏压驱动下的量子点动力学

文章计算了矩形自旋偏压驱动下电流随时间演化的表达式,并由此研究了受磁场影响量子点系统的瞬时隧穿过程.数值结果表明:在矩形自旋偏压驱动下出现了进出电荷的现象;无磁场时会产生纯自旋流,而加磁场时会对电荷流和自旋流的值产生影响,电荷流和自旋流在量子点系统中同时存在.     

Resonant tunneling properties of photonic crystals consisting of single-negative materials

We studied the resonant tunneling properties of one-dimensional photonic crystals consisting of single-negative permittivity and single-negative permeability media using transfer matrix methods. The results show that there exists a pair of resonant tunneling modes in this structure. The separation of the pair of tunneling modes can be tuned by varying the ratio of thicknesses of the two single-negative layers or the thickness of the defect layer. The electric field intensity of the resonant tunneling modes increases rapidly with the increase of the ratio of thicknesses of the two single-negative layers. The peak value of the field intensity of the resonant tunneling modes is enhanced by one order of magnitude when the ratio of thicknesses of the two single-negative layers increases by 0.4. This property will be applied widely in the field of nonlinearity optics. With the increase of the ratio of thicknesses of the two single-negative layers, the electric field of the tunneling modes becomes more localized, and the full width at half maximum of the tunneling modes becomes narrower. Besides, the pair of tunneling modes is insensitive to incident angle and thickness fluctuation. These properties will be used for the design of tunable omnidirectional double-channel filter with high quality factor.     

双模电场作用下电子在双量子阱间的隧穿时间

研究了在双模电场驱动下的双量子阱系统中电子的动力学行为．利用微扰理论我们得到了耦合量子阱间的相干隧穿时间及电子局域化条件．并用数值演化方法验证了上述理论结果的正确性．这一方法可以推广到任意周期电场作用下的系统。     

超磁致伸缩材料内部磁场与涡流损耗理论分析

在对纵向激励磁场中超磁致伸缩材料进行分析的基础上,利用Maxwell's方程建立了用Bessel函数描述的超磁致伸缩材料内部磁场分布函数,由Bessel函数解析方法确立了超磁致伸缩材料内部磁场Kelvin表达式.通过对材料内部磁场分布的定性分析,得出内部磁场具有典型滞回特性.利用磁能理论对材料内部涡流损耗进行了初步理论分析,得出由Kelvin函数表示的材料内部涡流损耗表达式.并对激励频率、电导率、材料半径等因素对涡流损耗的影响进行了初步讨论,为超磁致伸缩材料参数的选取奠定了基础.     

耦合双量子阱间的隧穿时间

通过研究在外电场驱动下的双量子阱系统中电子的动力学行为，利用微扰理论得到了两个量子阱间的相干隧穿时间及电子局域化条件，并用数值演化方法验证了上述理论结果的正确性．这一方法可以推广到多模电场作用下的系统．     

关联函数解析式的另一种推导方法

 探讨了d维欧氏空间中自由标量场的关联函数,用两种不同的方法推导求得了它的解析表达式,其中第二种方法为该文提出。文献上一般只讨论了到3维以及更低维空间的结果,作者推广得到了任意维的结果。计算3维空间的关联函数的方法一般是在3维空间的球坐标下直接进行积分求解,该文也应用这种方法在d维空间的球坐标系下直接积分得到了推广的结果。另一方面,发现可以通过选取合适的坐标系可有效地降低积分动量的维数,同样可以求得关联函数的解析式来。两种方法虽然用到的技术不同,但经过复杂的运算之后所得到的结果是一致的,结果表明：任意维空间的自由标量场的关联函数与变形Bessel函数只差一个有理因子,其中变形Bessel函数的阶数是由空间的维数所决定。     

基于多种空间滤波方案的海温资料同化实验

为解决海洋资料同化中空间滤波方案选择的主观性问题,基于最优插值算法,借助现场资料分析系统(ISAS),分别试验高斯函数(Gauss)、二阶自回归函数(SOAR)以及贝塞尔函数(Bessel)作为拟合函数的空间滤波方案,同化全球实时海洋观测计划(Argo)温度剖面资料,并从多个角度比较分析场的质量,以期为寻找最优空间滤波方案提供借鉴。实验表明,Bessel函数方案同化结果的均方根误差最小,SOAR函数方案的均方根误差最大,但是在个别层次上,Bessel函数方案的误差大于其他2种方案;在多个典型层次上,Bessel函数方案的分析场能够分辨更多中小尺度的信息,这与Bessel函数本身可以揭示不同波谱能量误差分布的特性有关。结合海面动力地形数据和Argo剖面的分布状况分析,几个显著的中尺度冷暖中心分布是符合物理海洋学常识的。需要指出的是,在网格分辨率未提高的前提下,这些中小尺度的信号需要借助其他辅助资料和分析方法进行甄别。     

Macroscopic Quantum Phenomena and Topological Phase Interference Effects in Single-Domain Magnets

The tunneling of macroscopic object is one of the most fascinating phenomena in condensed matter physics. During the last decade, the problem of quantum tunneling of magnetization in nanometer-scale magnets has attracted a great deal of theoretical and experimental interest. A review of recent theoretical research of the macroscopic quantum phenomena in nanometer-scale single-domain magnets is presented in this paper. It includes macroscopic quantum tunneling (MQT) and coherence (MQC) in single-domain magnetic particles, the topological phase interference or spin-parity effects, and tunneling of magnetization in an arbitrarily directed magnetic field. The general formulas are shown to evaluate the tunneling rate and the tunneling level splitting for single-domain AFM particles. A nontrivial generalization of Kramers degeneracy for double-well system is provided to coherently spin tunneling for spin systems with m-fold rotational symmetry. The effects induced by the external magnetic field have been studied, where the field is along the easy, medium, hard axis, or arbitrary direction.