近似相对论与非相对论密度泛函理论高精度计算方法和程序

在已有的高精度非相对论密度泛函理论计算程序中编入新的方法进行近似相对论密度泛函计算、产生对称性群轨道和实现解析能量梯度计算及几何构型自动优化功能的程序。改进了原有程序的数值积分方案并且在MPICH环境下实现了程序的并行化。程序能满足对各种体系,特别是含重元素的体系进行量子化学计算的一般要求。对扩展后程序的功能和结构做了简要介绍。     

共面磁场中两平行平板间层流稳定性吸引域半径的研究

考虑一水平方向无限的夹层，夹层中充满均匀的不可压缩的黏性导电流体，其中与流体相邻的介质是不导电的，并且夹层处于共面磁场中。文献[4]和[5]通过定义不同的广义能量泛函对该问题的层流解的非线性稳定性进行研究，并分别得到了层流解条件稳定的充分条件，本文通过比较这两篇文献中不同广义能量泛函下稳定性吸引域半径的大小来比较不同广义能量泛函的优劣。吸引域半径对比结果表明，共面磁场会导致文献[4]中的吸引域半径减小，但不会影响文献[5]中的吸引域半径。     

磁场中的强耦合表面(或界面)极化子

采用动量和坐标的线性组合算符,同时考虑体内及表面纵光声子与电子的相互作用,计算了磁场中的强耦合表面(或界面)极化子的基态能量、有效质量。结果表明:表面(或界面)极化子基态能量在磁场较弱时,随磁场抛物线性增大。而当磁场较强时随磁场线性增大。对于中间磁场,对表面极化子的基态能量和有效质量作了数值计算。其结果对于解释表面极化子在磁场中的行为是有帮助的。     

二维晶体中表面磁极化子的性质

采用Larsen方法研究二维晶体中表面磁极化子的性质，导出了表面磁极化子的基态能量，讨论了基态能量与磁场B的关系．计算结果表明：在强磁场情况下，由于电子—表面光学声子—磁场的耦合使表面磁极化子的基态能量下降很多。     

Melvin磁宇宙中Schwarzschild黑洞外部区域的电磁场能量动量张量

对Melvin磁宇宙中球对称质量外部区域的电磁场能量动量张量进行了研究, 给出电磁场能量的分布规律;然后以均匀磁场中的Schwarzschild黑洞为例, 通过数值计算出球对称引力场对均匀磁场能量分布的影响. 结果表明, 时空的弯曲会使均匀磁场的能量增大.     

氦原子及类氦离子基态能量与波函数研究

采用二元泛函变分的方法，求出氦原子及类氦离子Li^ ,Be^ ,B^ ,C^4 ,N^5 ,O^6 的基态能量与波函数，结果表明，二元泛函变分法比一元泛函变分法得到的结果更接近实验值，计算得到的氦原子及类氦离子基态能量值与实验值之差，比用一元泛函变分法得到的能量之差减小7％－15％。     

电缆三维磁场分析与自感计算

文章采用三维有限元方法分析计算了几类同轴电缆、多股导线同轴电缆以及偏心电缆的三维磁场和电感参数;采用有限元商用软件包ANSYS,基于磁场能量法计算得到几种不同形状的同轴电缆、多股导线同轴电缆以及偏心电缆在不同参数下的单位长度自感参数;基于能量摄动法计算得到同轴电缆在不同参数下的单位长度自感参数和单位长度互感参数,并进一步分析得出电感参数变化规律.有限元法与解析方法计算结果的一致性验证了有限元法计算的正确性.该方法简单易行,且计算精度很高,可用于计算规则或不规则形状的同轴电缆以及偏心电缆等各类电缆的电感参数.     

用磁场能量计算磁力

本文介绍了用磁场能量计算磁力的方法，并利用这方法证明了两个载流闭合回路之间的磁力遵从牛顿第三定律。     

磁场下InAs/InP矩形量子线中的电子结构

在有效质量近似下,利用微扰理论研究了矩形量子线中电子和空穴的基态能量.考虑形成量子线的2种材料晶格常数不同带来的形变势、电子和空穴在材料中的质量失配以及空穴有效质量的各向异性等因素,在矩形长度不变时,计算了电子和空穴的基态能量随磁场以及矩形宽度的变化情况.结果表明,粒子的基态能量随着磁场的增大而增大,随着矩形宽度的增大而减小;磁场增大时,不同尺寸量子线中电子的基态能量随磁场的变化曲线间距减小的趋势比空穴明显得多;在较高磁场下,电子的基态能量随量子线尺寸增大下降的趋势比低磁场时明显,而空穴的这种特征不明显.     

半导体量子点中磁极化子的性质

采用Larsen方法研究了半导体量子点中磁极化子的基态能量，对GaAs半导体材料进行了数值计算结果表明，量子点中磁极化子的基态能量随磁场的增加而增加，随量子点的厚度增大而减小．     

介质中的电磁能量密度及其损耗

以电磁场理论为基础,从场与介质相互作用的角度详细分析了介质中电（磁）场能量密度的物理意义,将介质中的电磁能量密度分解为电（磁）场能量密度和介质的极（磁）化能量密度.极（磁）化能量密度决定于极（磁）化强度和外场强度.在交变电（磁）场中产生电磁能量损耗的物理机制是,由于非线性介质中的各种阻尼作用,电（磁）偶极矩跟不上外场的变化而出现弛豫损耗,电磁能量被损耗转换为热能.利用极（磁）化能量密度公式导出在简谐交变外场中电磁能量损耗的平均功率密度表达式,该损耗功率密度与介质的相对介电常数（磁导率）的虚部、外场频率和场强的平方成正比.电磁能量密度时变值分解为场能时变值、极（磁）化能时变值和电磁损耗时变值.     

暗能量转换成为附加磁能的论证

在PWM反激式开关电路中,开关管导通的时间为电感的储能阶段,开关管关断的时间为电感的释能阶段。依据电磁感应定律,在电感的储能阶段,当铁心被磁化到饱和之后,随着磁场的增加其磁通量将保持不变,电感将无自感电压产生,即楞次定律失效,导致没有了输入电能,但是储存的磁能却会随着磁场的增加而增加,产生出附加磁能,表现出电磁能量放大现象。依据能量守恒定律,只会是暗能量参与转换成为了附加磁能,才会促成电磁能量放大现象。     

在磁场中非极化束缚锂量子点的低态能谱

使用少体物理方法, 研究在任意磁场中非极化束缚锂量子点的低态能谱. 带正电杂质束缚的二维3电子量子点被称为束缚锂量子点, 其中正杂质位于z轴上且与束缚锂量子点所在平面（x y平面）相距为d. 研究表明, 当电子自旋为非极化时, 束缚锂量子点的低态能谱受磁场B和距离d的影响, 其最低态角动量L随B和d的变化而跃迁, 并从动力学方面进行了分析.      

电磁能量、机械能和焦耳热

电磁体系能量守恒定律中的“机械能量”应是带电体动能与焦耳热能之和。本文通过一个置于变化外磁场中带电导体圆筒的例子说明这一点,并且利用欧姆定律和电磁体系角动量守恒验证该结论的正确性。     

稳定闭合电流的磁能

本文分析了普物教科书中稳恒磁场能量常用的两种计算方法之间的关系,给出了闭合体分布电流磁场磁能的另一种计算方法。     

流体静压力下磁场对半导体异质结中束缚极化子的影响

对GaAs/AlxGa1-xAs半导体异质结系统,引入实际异质结势,同时考虑体纵光学(LO)声子和两支界面光学(IO)声子的影响,采用变分法讨论了外界磁场和压力对束缚极化子的影响.利用改进的Lee-Low-Pines(LLP)中间耦合方法处理电子-声子和杂质-声子的相互作用,计算了束缚极化子结合能随压力、磁场强度、杂质位置的变化关系.结果表明,结合能和声子对结合能的贡献随压力和磁场强度的增加而增大.磁场对于IO声子和LO声子对结合能贡献的影响是非线性的,而压力对二者的影响均是近线性的,且磁场和压力对LO声子的作用更为显著.     

稳恒电流电能输运问题分析

分析了稳恒电流电能传输的空间局域性,认为稳恒电流也存在着趋肤效应,其机制是电流的磁场力作用产生了霍尔电场,霍尔电场对载流子做功使之在晶格势场中的能态升高,载流子远离了原子实,产生了霍尔电压.霍尔电场与电流磁场构成的玻印亭矢量表示了稳恒电流能量的传输方向,稳恒电流能量是在导体内部传输的.     

关于磁相互作用能的讨论

本文主要讨论磁偶极子——小电流圈在外磁场B中的受力及能量变化,磁场及其电源的能量改变。     

斜磁场作用双阱势中的能谱统计特征

计算了斜磁场作用下量子双阱的能谱，给出了其最近邻能级间距分布和谱刚度。统计分析表明，系统的能级统计分布和所加磁场的大小有关；磁场B越大Wigner分布越明显。     

半导体量子点中磁极化子基态能修正的温度效应

采用Larsen方法研究了半导体量子点中磁极化子基态能量的温度效应．在有限温度下导出了磁场内半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互作用系统的基态能量及二级微扰能量修正．讨论了磁场、量子点尺寸以及温度对半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量影响．为了更清楚、直观地说明半导体量子点中磁极化子的性质，以GaAs半导体为例进行了数值计算，得到在强磁场的作用下半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子耦合系统的基态能量修正与磁场强度、量子点厚度及温度的关系曲线．结果表明：强磁场中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量修正随磁场强度的增加而增大，随量子点厚度的增加而减少，随温度的升高而增大。