量子霍耳效应探讨

本文从线性响应理论的久保公式出发，用正则系综求统计平均的方法，导出了整数量子霍耳电导。从而解释了整数量子霍耳效应。     

微正则系综中极端相对论量子理想气体高温条件下压强的涨落

微正则系综中的基本热力学函数是熵 ,根据其极值性质 ,将系统中涨落的熵S在平衡态之熵S0 附近作泰勒级数展开 ,只保留压强P增量的二级项 ,得到压强P的相对涨落强度。根据量子气体的粒子数密度和能量密度的结论 ,通过严格的理论推算 ,求得量子理想气体、极端相对论量子理想气体的压强和定容热容量 ,得出这两种物理模型在高温低密度条件下压强涨落规律。对比经典理想气体、量子理想气体和极端相对论量子理想气体 3种物理模型的压强涨落规律可以发现 ,极端相对论量子理想气体压强涨落在高温量子统计领域中具有广阔的应用前景     

苯酚在ITQ-1分子筛中吸附特性的分子模拟研究

用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟,研究了苯酚分子在ITQ-1分子筛中的吸附特性,从苯酚分子的粒子分布云图上,可发现分子的扩散和吸附在十二元环通道和十元环通道内都可进行。从一系列不同压力下的蒙特卡罗模拟还预测了苯酚在ITO-1中的吸附等温线。模拟结果表明,苯酚分子在一定压力和温度下,可通过十元环通道或连接十二元环超笼的十元环窗口到达分子筛孔道内部,达到较好的吸附平衡状态;同时还模拟了苯酚在水分子存在时,在ITQ～1分子筛中的吸附情况,结果表明,水分子的存在可降低苯酚分子的吸附,但从整体看影响较小。     

经典统计力学中的正则分布及系综理论

本文梳理了经典统计力学理论中正则分布的推导问题。从孤立体系的哈密顿方程和相空间出发，强调了相空间坐标可分性是推导正则分布的前提。讨论了温度因子的引入、热力学极限和系综概念的物理本质。进一步阐述了正则分布与玻尔兹曼分布、微正则系综和正则系综的关系。     

Exploring non-equilibrium statistical ensembles

Since Gibbs synthesized a general equilibrium statistical ensemble theory, generalizing the Gibbsian theory to non-equilibrium phenomena has been a dream for some theorists. However, the status of the theory for the non-equilibrium ensemble formalism is not as well established as the Gibbsian ensemble theory. In this work, we explore the formalism behind the non-equilibrium statistical ensemble theory based on the sub-dynamic kinetic equation originating from the Brussels-Austin school and develop...     

准二维谐振势阱中有限尺度的非理想玻色气体

研究了准二维谐振势阱中粒子数有限的非理想玻色气体的热力学性质。利用巨正则系综的求和方法与平均场理论，给出了有限粒子数与原子间相互作用对系统势力学性质的共同修正；并将所得结果与三维时的情况进行了比较。结果表明：降低维数不能提高系统的临界温度；在准二维谐振系统中，有限粒子数对系统的影响随着粒子数的增大而减小直至消失，而相互作用的影响与粒子数无关，因此可以通过增大粒子数来提高准二维谐振系统的临界温度。     

炭化微米木纤维滤芯柴油机排放纳米颗粒吸附特性

为了有效净化柴油机排放的纳米级碳烟颗粒(纳米颗粒),以炭化微米木纤维材料制备柴油机尾气微粒捕集器滤芯.分析炭化微米木纤维滤芯及柴油机排放颗粒物特性,并利用巨正则系综蒙特卡罗法(GCEMC)模拟纳米颗粒在炭化微米木纤维活性炭孔中的吸附特征,进而利用柴油机尾气微粒捕集器性能检测试验台对活性炭孔吸附纳米颗粒的蒙特卡罗模拟结果进行验证.结果表明:当柴油机微粒捕集器中尾气温度为470 K,捕集器前部压力由102.5 kPa过渡到125.0 kPa时,炭化微米木纤维滤芯吸附纳米粒子平均数密度的GCEMC模拟结果约为6.28×107cm-3,试验结果约为5.60×107cm-3,模拟结果和试验结果基本一致,该方法可以用来进行炭化微米木纤维滤芯吸附纳米颗粒过程的模拟研究.     

低维自由粒子系统和转子系统的微观状态数

本文研究了微正则系综中一、二维自由粒子系统和转子系统的微观状态数,将量子的分立能级模型和经典的连续能级模型的计算结果做了比较.对于一、二维的自由粒子系统,随着系统中粒子数的增加,微观状态数由弥散的分布趋于经典极限的分布,即趋于经典统计的分布.对于转子系统,难于计算其经典模型的微观状态数.本文从离散能级微观状态数在粒子数趋于很大时的趋势.用曲线拟合给出了经典连续微观状态数应有的公式.     

由广义系综分布导出七种系综分布

根据系统与外界进行热的、物质的交换，以及力的作用，三类外界条件的作用，导出各种不同系综分布．     

巨正则法对硅半导体中载流子数的计算机模拟

将巨正则系综的Fermi-Dirac(F-D)统计法与计算机模拟相结合,从本征半导体硅出发,探讨温度和光照能量对载流子数的影响,试图从理论上定量分析太阳能电池工作状况,对本征硅半导体中载流子数进行计算机模拟,模拟结果与理论规律基本吻合,此方法可为进一步研究掺杂半导体及氧化物半导体空间电荷层载流子数提供参考。