二维正方格子自由电子气的费米面

在当前的固体物理学教材中，对费米面构造都没有详细阐述，费米面附近的电子对金属的性质有重要影响，了解和掌握费米面的概念以及距布里渊区边界多远的问题是对金属中电子的物理特性获得深刻理解的一个根本问题。针对上述问题，系统地介绍了二维正方格子自由电子气费米面的构图方法以及费米面和布里渊区的关系。     

基于Dirichlet-to-Neumann映射方法计算二维光子晶体在布里渊区中心处的狄拉克点

光子晶体狄拉克点是光子晶体能带结构在布里渊区上形成具有线性色散关系的双锥形结构的交点.通常狄拉克点出现在布里渊区的边界上,近年来研究发现光子晶体狄拉克点也可以出现在布里渊区的中心处,而此时的光子晶体具有非常独特的性能,可以被制造成零折射率材料.利用Dirichlet-to-Neumann(DtN)映射方法计算二维光子晶体在布里渊区中心处的狄拉克点.固定圆柱的半径,改变圆柱介质的介电常数,通过寻找能带结构在布里渊区中心处的交点,来确定光子晶体在布里渊区中心处的狄拉克点.利用DtN映射方法只需在单元晶格的边界离散,使得在每一步计算中,求解的都是较小矩阵的线性特征值问题.最后数值算例验证了利用DtN映射方法来计算二维光子晶体在布里渊区中心处的狄拉克点是有效的.     

面心立方、体心立方晶格第一布里渊区的画法

本文通过先分解再组合的方法给出面心立方和体心立方晶格第一布里渊区的立体结构,即先确定出一个1/8倒格子晶胞空间对应的第一布里渊区,再将其与另外7个小倒格子晶胞的第一布里渊区空间进行组合,最终标识出完整的第一布里渊区结构。分别计算了其体积的大小,为同学们学习相关知识提供一个借鉴。     

金红石结构空间群选择定则

本文简要把讨论了空间群选择定则的计算方法,计算了金红石结构双空间群在布里渊区内八个高对称点的可约表示直积的简约系数,从而得到了该结构在其布里渊区内的跃迁和散射的选择定则.     

晶体中的能带反演对称性

本文从时间反演对称性说明了晶体中布里渊区内能带Ｅ（ｋ）＝Ｅ（－ｋ）的反演对称性，并且证明当晶体具有中心反演对称时，布里渊区内能带是二重简并的。     

布拉菲晶格布里渊区及费米面的分析和计算

布里渊区和费米面是固体电子论建立的基础.在研究和分析晶体电子态、晶体材料中波的性质以及原子点阵振动理论中都会涉及到布里渊区的概念;费米面的研究对深化材料电导率、热导率等物理性质的认识提供了重要的理论基础.本文结合自由电子波函数理论描绘出二维晶格的布里渊区与相应的自由电子气费米面的构造图.由于晶体中离子实在平衡位置的微弱振动对实际费米面的构造及形状具有一定的影响,从自由电子的微扰论出发可以对真实金属费米面的畸变进行合理的理论解释.     

简立方晶格 S态电子等能面的计算机模拟

利用紧束缚近似方法,在数学软件 MATLAB中绘制简立方晶格 S态电子在第一布里渊区的等能面.随着能量取值的增大,等能面的形状随之发生变化,越靠近布里渊区边界,变化越剧烈.由理论推知,晶格中的周期势场是影响等能面形状变化的主要因素.     

一维非线性单原子分立晶格振动的格孤波解和非传播呼吸子解

利用多重尺度方法和准分立方法，对一维非线性单原子分立晶格的振动方程进行求解，得到了其在布里渊区中心处和布里渊区边界上具有非传播的呼吸子解，而在晶格的其它处具有传播的包络孤子，亦即格孤波解。     

谈怎样才能作好布里渊区

<正> 0 引言布里渊区是固体物理学中能带论的主要内容.它和能带间存在着对应关系,用它可方便形象地从能带结构上看出和解释导体、绝缘体和半导体的区别。人们往往对它的定义好接受,但作出的图错误程度大。要作好布里渊区,必须明确两点和掌握两种作图方法。     

二维铁磁系统的纵向声频支声子的硬化

在二维正方Heisenberg铁磁系统的基础上建立了磁振子-声子相互作用模型.利用Matsubara格林函数理论研究了系统的纵向声频支声子激发,计算了布里渊区的主要对称点线上的纵向声频支声子色散曲线.发现在第一布里渊区,纵向声频支声子没有软化现象只有硬化现象,并且在布里渊区的边界区域纵向声频支声子硬化现象更加明显,又讨论了各项参数的变化对纵向声频支声子硬化的影响.对纵向声频支声子硬化起主要的是磁振子.声子耦合强度、材料的德拜温度θD、温度.在有限温度磁振子-声子相互作用下,只有横向声频支声子存在软化,而纵向声频支声子无软化只有硬化.     

网格金属结构屏蔽电磁辐射效果

网格金属结构经常替代金属板进行电磁辐射的屏蔽和防护,利用电磁场理论和数值计算技术从理论和数值模拟2个方面对金属网格结构的屏蔽效果进行了深入研究.研究结果表明:金属网格结构具有优良的远场屏蔽效果,对于距离小于网格中2金属线间距的近场区域,电磁辐射的屏蔽质量较差.透过金属网格结构的电磁辐射在平行于金属网格的方向周期振荡,同时在垂直金属网格平面的方向快速衰减.该研究结果对电磁辐射的屏蔽和防护设计及屏蔽材料的选择具有理论指导意义.     

Comparison of Flow Field Distribution and Characteristic on Different Compact Spinning Systems

Numerical simulation models of compact spinning with perforated drum,punched apron and lattice apron were established and computerized with computational fluid dynamics (CFD)software.Characteristics of airflow in condensing zone were achieved.Velocity vectors of the flow on different systems were contrasted and discussed.Then,trajectories of fibers in condensing zone were simulated by a specially designed MATLAB program routine.The result of the simulation clarified the compact mechanism of the compact spinning systems.Also,it applied a guideline for reasonable utilization of the airflow in condensing zone.     

Simulation and Analysis of Fiber Motion in Condensing Zone of Compact Spinning with Lattice Apron

To get fiber motion in condensing zone of compact spinning,velocity of this area is achieved by simulation,and then a bead-elastic rod fiber model is established.Based on simulation and dynamic analysis on this zone,governing equations are constructed and Runge-Kutta approach is used.Lastly,trajectories of fibers are calculated by specially designed Matlab procedure according to the^principles mentioned above.Results show that fiber motions at different initial positions are difierent;X-axis velocity component makes fibers gathering on sides of suction slot;Y-axis airflow gets fibers gradually close and then stick to the surface of lattice apron.Fiber motions also reflect that the compact spinning process in condensing zone can bedivided into three parts:fast convergence zone,adjustment convergence zone,and steady convergence zone.     

计及所有长程库仑作用一维双原子链晶格振动的色散关系

在简谐近似和周期性边界条件下,推导考虑所有原子长程库仑作用一维双原子链晶格振动的色散关系.分析讨论长程库仑作用对色散关系的影响,结果表明:随着长程库仑作用的增强,晶格振动模的频率不断减小、色散关系的频隙逐渐变窄直到消失,并且光学支渐渐深陷入声学支中,最终导致光学支在布里渊区中心的最高频率挪到极低频处.     

计及次近邻作用二维单原子正方晶格振动的色散关系

基于晶格动力学理论推导了计及次近邻原子作用下二维单原子正方晶格振动的色散关系,得到第一布里渊区中3种特殊对称方向的色散关系表达式,每一对称方向仅有两支声学波．分析讨论次近邻原子间作用对色散关系的影响,结果表明：在缺乏次近邻原子作用下Г-X方向横波频率为零,X-M方向高频声学波是无色散的,Г-M方向纵波与横波简并;随着次近邻原子间作用的增强,Px和X-M方向声子频率增大,Г-M方向纵波频率也增大,并且当4γ2〉γ1时纵波频率出现极大值,而其横波频率不变,但是11点和M点声子频率始终不变并分别简并．     

格构锚固结构与地基相互作用分析

为了研究格构锚固结构支挡加固松散土层效果,对格构锚固结构与地基土相互作用进行三维有限元模拟．研究松散土体在格构锚固结构作用下的变形及应力分布的变化规律,分析格构锚固结构的受力特征．结果表明,在格构锚固结构的作用下,滑坡体内部受到较均匀的压应力,土体强度提高,在纵横格构梁交叉的尖点处土体存在拉应力集中,塑性区的范围仅限于表层土;预应力锚索加固变形模量小的松散土层与加固变形模量大的岩体同样有效．格构梁的有限元模拟与解析解结果比较表明,按有限元解进行设计比较安全,若按解析解结果设计,建议乘以系数K=1．3．建议格构梁的纵横梁不论是中间梁还是边梁均采用统一的设计方案．     

明渠流中分形絮团破裂的格子Boltzmann方法模拟

应用格子Boltzmann方法模拟了黏性泥沙三维分形絮团在明渠水流中的沉降、破裂过程,揭示了絮团在水流剪切作用下的破裂机理．结果表明,水流流速较小时,絮团将不发生破裂而沉积到海床;在水流流速较大的情况下,强度较小的絮团将在水流剪切作用下发生破裂,破裂后的单个泥沙颗粒或小絮团随水流一起运动,不会沉降到床面,而强度较大的絮团在经受近底剪切变形后仍可沉降到床面．絮团沉降破裂过程的格子Boltzmann模拟结果与已有的直观认识一致．     

压力下Si/Ge超晶格热电材料的声子谱和群速度

利用面心立方模型和晶格动力学理论计算了Si/Ge超晶格材料的纵向(z)和横向(x)声学声子谱,用半解析的方法计算了声学声子传播的群速度.计算结果表明,纵向声子谱有简并的现象,横向声子谱没有简并,在布里渊区的中心和边界,纵向和横向声子的群速度几乎减小为零.引入流体静力学压力并修正应变存在时的力常数,研究了应变对超晶格材料声子谱和群速度的影响,结果表明,静压使声学声子的频率系统性上升,使声学声子的群速度明显增大.