相变材料 科学和应用

相变材料几乎包含材料科学的各个方面，范围从非结晶状态到中间状态，再到纳米结晶和微米结晶状态。纳米技术被认为是新的科学，但是，从1960年起人们已经在相变存贮器中应用纳米材料了。非晶和无序打开了晶体周期性约束的大门，使人们用物理、化学、电子和结构性质来综合处理新的独特功能材料。本书从理论和实验的角度全面论述相变材料的特性，并介绍新兴的技术应用。     

质能公式在非相对论下的推导暨光散射收敛效应

在电磁场外检验相对论的质速公式，一直是一个难题，本文使这种检验成为可能。用经典物理方法（非相对论），首先推导出了一个新的质能转换因子λz、相对论的质能公式和E=pc等，据此推导出了非相对论下的光散射公式；从理论上看，此公式在X射线范围和康普顿效应吻合，在γ射线范围和康普顿效应不吻合——表现为光散射角收敛：这个收敛效应出现的原因是在非相对论条件下，电子运动时质量不增加。所以从实验上观察此效应的存在与否，就可以判断电子运动时质量是否变化，从而解决无电磁场不能测量电子动质量问题，实现在电磁场外检验相对论的质速公式。     

理想量子气体高温条件下的相对论熵变

在理想量子气体和相对论概念的基础上 ,根据相对论的态密度和量子统计的粒子数密度、能量密度的结论 ,通过严格的理论推导 ,得出理想量子气体在高温条件下的相对论性的状态方程、热容量以及等压、等容、等温三种过程的熵变 ;并将经典理想气体、非相对论理想量子气体、相对论理想量子气体在高温条件下的熵变相比较 ,指出非相对论理想量子气体与经典理想气体的差异在于描述微观体系的波涵数的对称性 ,相对论理想量子气体与非相对论理想量子气体的差异在于相应的态密度的不同 ;阐明高温条件下相对论理想量子气体的熵变在量子统计领域中的先进性以及对聚变核反应中高温电子气的应用前景     

自作用电子场的能量特性

讨论了在非相对论近似下自组织带电物质的量子力学理论．得到了自作用电子基本运动方程的非相对论极限，建立了非相对论自作用电子的Ｌａｇｒａｎｇｅ函数和Ｈａｍｉｌｔｏｎ函数，研究了在非相对论近似下自作用电子场的能量特性．     

非相对论量子力学中关于自旋的教学

非相对论量子力学中关于自旋的教学［坦］布赖思·威廉斯和特伦斯·罗柏逊等著牟大全译（枣庄在联合大学；ｚ７７１４８，山东省枣庄市）电子自旋的量子力学性质是一个非相对论量子系统的发展，电子磁矩真正的物理意义、原子电子的自旋轨道耦合能、电子角动量、达尔文修正...     

论狭义相对论的建立及其教学思想方法的优化

结合相对论力学、相对论电动力学的课程内客,体现狭义相对论在物理学专业中的地位和作用这一观点,从物理问题的关键着手,突出新物理理论的特点,明确课程主线及其与各部分之间的联系等方面,就狭义相对论的建立及其教学思想和方法的优化作了有益探讨.     

非广延相对论费米系统的统计性质

基于非广延统计物理中的广义量子气体理论,研究极端相对论自由费米气体的非广延热力学性质,运用近似方法简化并给出总能、热容量、化学势的解析式,利用数值模拟得出这些物理量在高温、低温下具体的曲线,并且分析温度、极端相对论效应及非广延参数对系统热力学性质的影响机制.     

第五届全国物理无机化学会议开幕式致辞

2009年9月20日至23日,由国家自然科学基金委员会、中国化学会主办,汕头大学理学院承办的第五届全国物理无机化学会议在汕头大学举行.来自全国各地的专家学者们齐集一堂,围绕着"物理无机化学的自主创新"主题,就国内外无机化学学科中的物理无机化学领域的最新进展、新成果以及物理无机化学研究的前沿问题等展开交流和探讨.9月21日上午,会议的开幕式和首场大会报告在汕头大学科学报告厅举行,开幕式由汕头大学副校长李丹教授主持,北京大学黎乐民院士在开幕式上作了主题发言.黎院士是本届会议学术委员会主任,也是全国物理无机化学会议的发起人之一.黎院士早年从事核燃料配位化学和萃取化学研究,用正规溶液理论解释了萃取过程中惰性稀释剂的溶剂效应;把两相滴定法推广应用到生成复杂萃合物的情况.黎乐民院士1977年以后主要从事量子化学和物理无机化学研究,在同系线性规律、双层点电荷配位场模型、分子中的原子与原子轨道、某些麻醉镇痛剂的构效关系等的研究中取得有特色的成果;系统研究镧系化合物的电子结构和成键特征以及相对论效应产生的影响,阐明了这类化合物稳定性变化规律的微观机制;发展了四分量、两分量和标量相对论以及非相对论的高精度密度泛函计算方法和程序;提出新的大体系分区计算和局部高精度计算或相对论计算的方法以及接合相对论-非相对论密度泛函计算方法等.     

淬冷过程瞬态温度场有限元分析及淬硬层深度预测

本文以传热学为理论基础，结合固态相变动力学理论，利用有限无法对淬冷过程温度场进行了计算分析并预测了淬硬层深度。文中考虑了表面换热系数、导热系数、比热、密度等物理参量与温度间的非线性关系，并考虑了相变潜热的影响。计算结果和实测值吻合程度表明，本文所提出的计算方法是可行的。     

理想量子气体高温条件上对论熵变

在理想量子气体和相对论概念的基础上,根据相对论的态密度和量子统计的粒子数密度、能量密度的结论,通过严格的理论推导,得出理想量子气体在高温条件下的相对论性的状态方程、热容量以及等压、等容、等温三种过程的熵变;并将经典理想气体、非相对论理想量子气体、相对论理想量子气体在高温条件下的熵变相比较,指出非相对论理想量子气体与经典理想气体的差异在于描述微观体系的波涵数的对称性,相对论理想量子气体与非相对论理想     

短程相互作用对准粒子相对论动力学的影响

通过调节短程相互作用，在Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型中实现了Dirac点的移动与融合.该过程对应于一种由半金属相到能带绝缘相的拓扑相变(即Lifshitz相变).通过解析和数值研究的方法，对该相变过程中系统准粒子的相对论动力学特性进行了研究.结果表明:在短程相互作用很弱的情况下(即Dirac点融合前)，系统展现出相对论动力学特征; 然而，随着短程相互作用的增强，Dirac点会发生融合相变.此后，系统则表现为非相对论动力学特征.因此，相变过程是由相对论到非相对论动力学转变的过程.进一步通过数值模拟得到了融合前(相对论)后(非相对论)粒子的密度分布随时间演化的图像.在相变前，单色Dirac准粒子发生劈裂，而双色Dirac准粒子产生定向漂移现象.在相变后，无论初态如何改变，系统始终无组分劈裂现象出现.最后，展示了不同相互作用下准粒子的质心运动曲线(世界线).     

相对论电子束与磁化等离子体的介电张量研究

近年来的实验表明,在相对论微波器件中,填充适当密度的等离子体可提高器件的束波互作用效率、输出功率和工作频率。在该类器件的理论分析中,常常利用电磁流体模型来研究电子束和等离子体。从麦克斯韦方程组和电子的运动方程出发,导出了相对论电子束和磁化等离子体的等效介电张量,所得结果为该类器件的理论分析提供了方便。     

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。     

超子对中子星的影响

通过相对论平均场模型以及弱相互作用理论研究∑超子对中子星的影响。结果表明,∑超子对三种介子场均有影响,进而改变了中子星内部的粒子分布、质量——半径关系等。∑超子在冷却方面的效应更加明显,一方面,它们改变电子和肚子的直接Urca过程的发生范围,另一方面也使得中微子发射率大幅降低,因此∑超子可能并不利于中子星冷却。     

浅谈轫致辐射

轫致辐射在普通物理的教学中是一个难点,且对中学教学亦有指导意义。这是因为它涉及到电磁辐射理论和相对论的知识,学生较难理解。本文拟就它的产生作一般性分析。根据经典的电磁理论,可把电子看成微小振子,电子振动而发射电磁波。带电粒子速度较小时,可拟为一谐振子,从电学观点看,它就是一个电偶极子,其电性质可用电偶极矩表示。     

纳米尺度的极化磁化理论

首先给出一种新的极化磁化方程,讨论纳米尺度的物质的极化、磁化、简并和相变,并给出适用于纳米尺度的极化磁化方程.然后研究电子自旋,讨论电子自旋的数学模式,指出电子的自旋是模不变的极矢量,电子的自旋是旋度矢量.最后把上述理论应用于二维纳米材料和石墨烯的研究和讨论.     

磁镜场中单电子与其回旋波的捕获共振相互作用

本文分析了单个电子在磁镜场中与电子回旋波之间的回旋捕获共振相互作用现象，并建立了这种共振作用的物理图象；进而分析这种相互作用所导致的等离子体加热现象和反常输运现象，最后对相对论效应的修正也进行了一些探讨．     

关于"狭义相对论"建立的历史背景的教学

从迈克尔逊—莫雷实验结果的解释——牵引假说、洛伦兹电子理论,彭加勒的狭义相对论思想以及爱因斯坦的狭义相对论思想三个方面,阐述了狭义相对论建立的历史背景,以及在此过程中物理学家所做出的重要贡献,再现了历史上物理学家探索狭义相对论的艰辛历程,以此来激发学生的学习兴趣,培养学生的探索和创新能力.     

超短超强激光脉冲驱动等离子体波加速电子方案以及最新研究进展

随着超短超强脉冲激光技术的发展，人们可以在台面尺度获得光强超过10¹⁸W·cm^-2、脉宽小于100fs的超短脉冲激光.这种超短脉冲激光很容易把初始静止的电子加速到相对论能量.而更重要的是超短激光脉冲可以通过其有质动力激发大振幅的等离子体波（称为激光尾波场），把电子加速到更高的能量.其加速梯度可达到100GeV·m^-1，即在1mm的空间尺度把等离子体电子加速到100MeV.国际上4个实验室在2004年报道通过激光尾波场加速获得能量单色性以及方向性极好的电子束，使人们看到了激光尾波场加速电子的实际应用前景.文中简要介绍等离子体中激光尾波场加速电子的物理机制和方案、及该领域的最新进展和展望.     

氦原子基态相对论能量的理论计算

本文选取由指数形式函数的线性组合所构成的试探性径向波函数,对氦原子基态的非相对论能量进行变分计算,并在此基础上进一步考虑各种相对论效应,包括相对论质量修正、达尔文修正、电子与电子间的接触相互作用以及轨道-轨道相互作用等对其非相对论能量进行修正,所得结果与实验值相当接近.