二维电子体系的关联和波函数

在新材料的探索中已制成一些具有二维特性的材料:半导体表面的反型层、积累层以及异质结界面,层状化合物,石墨夹层,液氦表面上吸附的电子单层,各种表面上的吸附层等等.这些二维结构的材料除了具有应用的前景外,人们还观察到一些新的现象:电子的Wigner晶格和dimple,二维晶格熔化过程中的Hexatic相,K-T相变,量子Hall效应等.因此近年来二维体系引起了人们的重视.但是,某些现象的物理原因现在还未弄清,分数的量子Hall效应是其中的一个,普遍认为这是外磁场中二维电子气相互作用的结果.Laughlin首先给出了外磁场中二维电子气的基     

卤素原子在Ni(100)面上的相互作用

本文用只考虑最近邻相互作用的紧束缚模型研究了卤素吸附原子在Ni(100)面上的相互作用能。利用相互作用能随吸附原子相对位置的变化,解释了吸附的二维层结构。讨论杂质的影响,发现杂质的存在有时可以改变吸附层结构。另外发现:相互作用能随耦合强度的减小呈振荡衰减趋势。     

色氨酸分子在石墨表面吸附的扫描隧道显微镜研究

用扫描隧道显微镜(STM)研究了室温下色氨酸分子(L-Tryptophane)在石墨(HOPG)表面的吸附行为。实验发现,在室温下色氨酸分子可以在石墨表面形成均匀的吸附层,并形成二维条状结构和二维单斜晶格两种有序结构。针对这2种结构给出了可能的吸附模型。这2种有序结构的形成原因被认为与相邻色氨酸分子侧链之间的π堆积相互作用有关。     

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     

高维气体动力学中非线性现象研究

半个多世纪以来,由于核爆炸、航空航天和有关工程应用的需要,气体动力学非线性现象的研究得到极大发展。气体动力学中最重要的物理模型是描写气体运动的、由质量、动量和能量守恒律组成的欧拉方程,它蕴含了诸如冲击波等非线性现象。经过许多国际一流科学家的努力,一维冲击波理论的发展已相对成熟,高维问题正成为研究热点。由冲击波管实验抽象出来的黎曼问题所反映的初始状态是两个常状态时流体的运动,它在一维问题的理论、计算和应用中扮演了根本的角色,澄清了一维流动的基本波。二维黎曼问题是研究平面基本波在时空中相互作用所形成的二维…     

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。     

正交双色场中氦原子体系高次谐波产生的理论研究

通过求解二维含时薛定谔方程理论研究了氦原子体系在正交双色场中高次谐波的产生.数值结果表明调节x方向激光的强度谐波的效率并不会有明显的改变但是可以拓宽谐波谱,此时主要由长量子轨道控制谐波的发射.     

考虑气体多层吸附的表面扩散传输模型

纳米孔内气体主要以吸附态为主,孔隙壁面的表面扩散传输对多孔介质内气体流动的贡献不容忽视。鉴于Langmuir单层吸附模型不能有效描述高温高压条件下的气体吸附特征,以单层吸附覆盖度为基础,推导出新的吸附气体表面扩散系数的理论计算公式,并利用相关实验和理论数据验证其合理性和准确性。在此基础上构建纳米孔隙壁面气体多层吸附表面扩散模型,分析压力和温度对表面扩散传输的影响效应和规律。结果表明:提出的新的吸附气体表面扩散系数计算公式在计算吸附气体表面扩散系数方面更具优势,有效反映了气体分子的多层吸附特征;基于多层吸附理论所建立起来的吸附气体表面扩散新模型,综合考虑了温度和压力的耦合效应,比传统气体表面扩散模型更加准确可靠;压力和温度是影响吸附气体表面扩散的两个重要方面,在以表面扩散传输为主的纳米孔中,气体表面扩散通量的压力影响效应显著(压力升高9 MPa,通量增大2个数量级),温度影响效应较弱(平均温度每升高1℃,通量降低1.13%)。     

乙醇水溶液的表面吸附层

根据吉布斯吸附公式，由乙醇的活度求得它的表面超量，发现乙醇水溶液的表面吸附是多分子层吸附，表面吸附层中含有多个分子层。     

二维理想玻色气体的热力学行为

运用量子统计力学的基本原理，对二维理想玻色气体的热力学行为进行了分析，指出了在三维系统中所不具有的一些特点．     

用变分路径积分四阶测度方法处理量子力学双势阱问题

提出了一种计算量子力学路径积分的四阶测度方法,其中势场的二阶和四阶导数为2个变分参数.将此方法应用于双势阱问题,导出了有效经典势公式.对自由能、有效经典势和能量劈裂进行了数值研究,获得了优于Feynman-Kleinert二阶高斯测度方法的结果.该方法克服了涨落模积分在跨越温度附近发散的困难,可以给出丰富的鞍点行为,尤其适合于位垒动力学.     

H2、D2、CO与Pd同时反应的热力学耦合理论和排代效应

应用密度泛函B3P86方法,对H(D)、C、O采用6-311++G**,对Pd采用相对论有效势SDD基集合进行理论计算, 得到PdH(PdD)、PdCO、H2、D2、CO等分子的平衡几何和离解能。利用电子-振动近似理论,分别计算了在不同温度下Pd与氢、Pd与氘、以及Pd与CO反应的平衡常数及平衡分压。进而利用同时反应的热力学理论,研究Pd与H2、D2、CO同时反应的平衡组份、平衡分压力及其排代效应和相互耦合竞争效应。     

CH3I分子的光吸收谱的多参考组态计算

采用完全活化空间多组态自洽场方法优化了CH3I分子基态的几何结构,根据二阶自旋-轨道多参考组态相互作用理论计算了CH3I分子的势能曲线,并计算了该分子较低几个激发态的垂直激发能、CH3I分子的吸收谱.讨论了温度对吸收谱的影响,并估计了激发态碘原子I#(2P1/2)的量子产额,结果表明实验测量值与理论计算值吻合得很好.     

对称GTEMCell单模工作频率上限的计算

采用坐标变换将任意过渡对称千兆赫横电磁传输室（ＧＴＥＭＣｅｌｌ）的三维本征值问题变换为二维体征值问题，再采用数值方法求解二阶非线性偏微分方程的本征值，得到对称ＧＴＥＭＣｅｌｌ单模型工作频率的上限。理论计算值与实验值吻合较好。     

低能氖原子与H_2(D_2、T_2)分子碰撞分波截面的理论研究

用密耦方法及Tang Toennies势模型计算了Ne H2 (D2 、T2 )碰撞体系的碰撞截面 ,得到了H2 分子的对称同位素替代情形下Ne H2 (D2 、T2 )三碰撞体系分波截面的变化规律     

He—H2（D2、T2、HD、HT、DT）碰撞体系积分截面的理论计算

采用量子化学从头计算方法,在CCSD（T）／AUG—CC—PV5Z＋bf（3s3p2d1f）水平下,计算了He—H2（D2、T2、）碰撞体系在不同入射角时的相互作用能数据,运用质心变换一拟合方法、采用Tang—Toennies势模型和非线性最小二乘法拟合、构造了He—H2（D2、T2、HD、HT、DT）碰撞体系各向异性势在不同方向上的径向系数和振转相互作用势。通过密耦近似方法计算了入射原子能量分别为60、90和120meV时,各碰撞体系的积分截面。根据计算结果,进一步分析讨论了积分截面随体系约化质量和入射能量变化的规律及各类积分截面的特点。     

波长对双色激光场中H_2~ 和(DμD)~ 解离的影响

利用短时指数传播子的对称分割和快速傅立叶变换等方法 ,对含时薛定谔方程进行了数值求解 ,研究了双色(基频 :780 nm,二倍频 :390 nm)激光场对 H 2 离子和 (DμD) 离子解离的相干控制以及基频激光的波长对相干控制作用的影响 .数值结果显示 ,光解离几率灵敏地随双色光之间的相对相位的变化而变化 ,光解离碎片的动量分布也与相对相位的大小有关 ;H 2 离子和 (DμD) 离子在双色激光场中的光解离情况有很大不同 .     

玻化微珠保温砂浆导热系数模型研究

基于最小热阻力法则和均匀化方法估算了玻化微珠保温砂浆的等效导热系数.用ANSYS模拟玻化微珠保温砂浆二维单元胞体的热传导,发现对热阻网络的横向热阻的极端考虑会给计算结果带来误差.用ANSYS计算的三维单元体模型的等效导热系数值与3种理论计算值进行比较,发现用假设横向热阻无穷小与假设横向热阻无穷大求得的单元体等效热阻的平均值作为单元体的等效热阻来求单元体等效导热系数更精确,最后实验也验证了这一结论.实验值与本文提出的理论模型计算值偏差仅为0.2%,证明用该方法来估算玻化微珠保温砂浆的导热系数是可行的.     

Ar-O_2混合气体输运性质的量子力学研究

基于物理力学理论，利用量子力学的IOSA方法和Ar－O2等效势模型计算了Ar在O2气体中的扩散系数和粘滞系数，计算值与实验值符合较好，比经典计算值更接近实验值，谈．明我们的方法是有效的，所用的Ar－O2相互作用等效势模型反映了该系统相互作用的客观情况。     

He-H2(D2,T2)碰撞(E=0.2eV)分波截面的理论计算

用Tang-Toennies势函数研究了He-H2(D2，T2)碰撞体系，用量子力学研究上述体系的弹性和非弹性转动激发，当入射原子能量E=0．2eV时，采用密耦方法计算了分波截面。