激光极化方向对氢负离子在金属面附近光剥离的调控研究

利用闭合轨道理论,研究了激光极化方向对氢负离子在金属面附近光剥离截面的影响。结果表明,当激光极化方向和金属面垂直时,光剥离截面的振荡振幅最大;当激光极化方向和金属面平行时,光剥离截面的振荡几乎消失。当激光极化沿其它方向时,光剥离截面的振幅在两种极限值之间变化。因此,可以通过改变激光的极化方向对负离子体系的光剥离截面进行调控研究。计算结果对于研究负离子体系在表面附近的光剥离问题具有一定的参考价值。     

氢负离子在外强场及表面附近光剥离的研究

随着光剥离显微技术和表面物理的发展,原子或负离子体系在外场和表面附近光剥离的研究引起了人们的广泛关注.本文利用闭合轨道理论研究了平行电场和磁场以及金属面附近氢负离子的光剥离问题.保持负离子到金属面的距离和磁场强度大小不变,我们主要研究了电场对光剥离截面的影响.结果发现:光剥离截面不仅与电场强度大小有关而且与电场方向有关.当电场方向沿+z轴时,不论电场强度大小如何都对光剥离截面有影响.当电场方向沿-z轴时,情况更加复杂,此时既可以形成向上的闭合轨道,还可以形成向下的闭合轨道,截面中的振荡也变得更复杂.此研究不仅有助于理解负离子在外场和表面附近的光剥离问题,也为将来进一步开发光剥离显微镜提供一定的参考,同时对丰富和发展该理论本身意义重大.在等离子体物理、表面科学、核聚变、激光分离同位素等高科技领域中也有重要的应用前景.     

表面对氢负离子在梯度电场中光剥离的调控研究

利用闭合轨道理论对氢负离子体系在梯度电场和弹性表面附近的光剥离进行了研究,重点探讨了弹性表面对氢负离子在梯度电场中光剥离截面的影响.研究结果表明,氢负离子体系在梯度电场和弹性表面附近的光剥离与弹性表面的位置有关.当弹性表面距离氢负离子的距离比较远时,弹性表面对光剥离截面的影响较小,光剥离截面和只有梯度电场时的截面基本吻合;但是随着弹性表面到氢负离子距离的减小,弹性表面的影响越来越明显,光剥离截面的振荡振幅越来越大.除此之外,我们还对弹性表面位于Z0的空间和位于Z0的空间的情况进行了比较.结果表明,当弹性表面到氢负离子之间的距离给定时,弹性表面位于Z0的空间时的光剥离截面的振荡要比位于Z0的空间的情况要复杂.因此,我们可以通过调整弹性表面的位置对氢负离子在梯度电场中的光剥离进行调控研究.本文的研究对于理解负离子体系在非匀强电场和表面附近的光剥离可以提供一定的参考价值.     

氢负离子在非均匀电场中的光剥离

在闭合轨道理论的基础上对氢负离子在非均匀电场中的光剥离进行了研究,推导给出了体系的光剥离截面的计算公式,并且对体系的光剥离截面进行了计算和分析.研究表明,除了氢负离子在均匀电场中的闭合轨道外,在非均匀电场中会产生一些额外的闭合轨道.与氢负离子在均匀电场中的光剥离截面相比较,体系中的光剥离截面的振荡情况更加复杂,表现出一个多周期振荡结构.为了清晰的表明这个系统中氢负离子的光剥离截面振荡和剥离电子的闭合轨道的关系,对这个体系的光剥离截面做了傅里叶变换.经过傅里叶变换,得到了一系列峰,其中每一个峰都对应着一个闭合轨道.     

磁场对电场和金属面附近氢负离子光剥离的影响

利用闭合轨道理论,研究了负离子在电场和金属面附近光剥离的磁场效应.结果表明磁场对负离子在金属面附近的光剥离可以产生很重要的影响.除了杜孟利等人在研究电场和金属面附近负离子的光剥离中发现的闭合轨道以外,还存在由于磁场的影响而产生的更多的闭合轨道.当给定负离子到金属面的距离和电场强度之后,光剥离截面随着磁场强度的变化非常敏感.磁场强度很小时,其影响可以忽略.但是随着磁场强度的增大,产生的闭合轨道数目增多,导致光剥离截面中的振荡结构变得非常复杂.因此,可以通过改变磁场的强度来调控负离子的光剥离截面.该理论结果对于将来实验研究负离子体系在表面和外电场存在时的光剥离问题提供一定的参考.     

氢负离子的光剥离研究

利用半经典闭合轨道理论研究了氢负离子在矩形微腔中的光剥离,推导出了体系的光剥离截面,利用反射定律,找出该体系下剥离电子运动的闭合轨道.光剥离截面中的振荡是由与闭合轨道相联系的返回波与波源函数发生干涉引起的,而闭合轨道的长度和数目与矩形腔尺寸有关,所以通过改变矩形腔尺寸可以来调控光剥离截面.同时,麻志君用量子力学方法讨论了矩形腔的光剥离,本文的计算结果与其进行了详细比较分析,希望为量子力学方法和半经典理论研究光剥离问题的正确性提供一定依据,对于实验研究负离子在外腔中的光剥离提供参考.     

激光极化方向对H~-剥离电子通量的影响

利用杜、赵等人的半经典开轨道理论方法,我们研究激光的极化方向对氢负离子在电场和金属面附近的电子通量分布和干涉图样的影响.研究结果发现,固定氢负离子到金属面的距离,保持电场强度和偏振角θL不变,改变方位角φL大小对电子通量分布的影响不明显.相反保持方位角φL不变,改变偏振角θL,电子通量分布和震荡幅度变化明显,即偏振角θL比方位角φL对电子通量分布的影响更重要.此研究有助于理解负离子在外场和表面附近的电子通量问题,可以为将来实验研究负离子的光剥离显微问题提供一定的参考.     

基于点网模型的变网格划分算法

通过对分层实体制造（LOM）中废料与制件之间可剥离性的研究，提出一种新的变网格划分算法，它根据实体层面轮廓几何特征及层间轮廓差异程度，使用点网模型来描述实体截面废料可剥离性的离散场，由此确定最终的变网格划分，在制件薄壁，凹洞,z方向突变层等位置附近的废料部分依据实体形状划分了多级变网格，从而在满足废料可剥离性的前提下使用尽可能少的网格，提高加工效率。     

二次曲面抛物截面存在性定理

先通过抛物线的参数方程给出了二次曲面存在抛物截面的必要条件和充分条件,再结合抛物线的投影方程及其不变量,分别给出了二次曲面存在平行于坐标面、平行于z轴及与z轴相交的抛物截面的充要条件.利用这些结果,讨论了5种典型二次曲面抛物截面的存在性问题.     

准一维铁电相变中的包络孤子与呼吸子

由准一维单轴铁电体的ＧｉｎｚｂｕｒｇＬａｎｄａｕ方程出发,利用导数展开法,讨论了铁电相围绕其平衡值极化涨落以及在顺电相附近的极化涨落动力学．在前者中,对于不同阻尼的情况,存在包络孤子解及可能的“暗”孤子解,其中呼吸子态对应铁电相的局域极化振荡．在后者中,只有包络孤子解,其中呼吸子态对应极化与非极化态间的振荡．在交变电场影响下,呼吸子可发生相锁．这种局域极化振荡的效应,可能会在纳米铁电器件中显示出来．     

正交线偏振激光器原理与应用(Ⅱ)--物理现象研究

系统介绍了作者实验室发现的正交线偏振激光的物理现象及对若干问题的理论分析.包括:强烈与中度模竞争之间的转换,即竞争中两个频率之一由振荡到熄灭或从熄灭到振荡的过程;强烈模竞争的频差范围的确定(0～40 MHz左右);双折射双频激光器腔调谐中出现的4种偏振态组合(o光振荡、e光不振荡,o光、e光同时振荡,o光不振荡、e光振荡,o光、e光都不振荡,循环重复);双折射双频激光器频差调谐现象;双折射Zeeman双频激光器的功率调谐、频差调谐特性;正交线偏振激光回馈自混合干涉中两个频率的相互抑制,强度的转移;双折射外腔回馈引入的条纹倍频现象;石英晶体旋光性造成的激光两端偏振方向的差异及随晶片旋转的改变,频率分裂畸变等.     

利用规范变换研究非均匀外场中的自旋动力学特性

介绍规范变换在解决旋量F=1的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)自旋混合动力学问题中的应用。由于系统处在非均匀外场中,其中的磁场梯度对自旋磁矩的影响比较突出,通过规范变换我们将系统由通常的z轴表象(量子化轴在z方向)变换到局域磁场方向表象(量子化轴和位置有关),从而可以直观地了解到磁场梯度的效应。随后我们展示了这种效应,即旋量BEC的磁化强度随时间的振荡行为以及这种振荡对自旋0分量塞曼能级上的粒子布居的影响。     

非傍轴对称高斯光束矢量和标量表征的比较研究

微型激光源和衍射光学元件应用的不断增加激发了人们对非傍轴激光束的研究兴趣,导致非傍轴条件下高斯光束的表征受到格外的关注.迄今为止,人们已提出很多方法描述非傍轴条件下的高斯光束,既有标量表征,也有矢量表征.分别采用矢量和标量表征非傍轴对称高斯光束,通过引入比值T来度量光场的z分量对整个光场的贡献.结果表明,以x/W(z)和y/W(z)作为坐标时,T值的变化规律与z无关.对于光源半宽度w0≥0.5λ的非傍轴对称高斯光束,在传输轴附近,特别是沿xy平面45°对角线附近,可以采用标量表征;且随着传输距离的增大,适用范围同步增大.对于半宽度w0小于0.5λ的非傍轴对称高斯光束,由于在xy平面原点附近T值有较大的极值峰,因此标量表征完全失效.     

应变作用下EuTiO_3薄膜铁电性的第一性原理研究

基于第一性原理计算,研究了应变作用下EuTiO_3(ETO)薄膜的微观结构、轨道电子态密度,分析其磁性变化以及可能的极化起源.研究发现,对ETO薄膜施加一定程度的应变,无论是压应变还是张应变,体系由顺电相相变到铁电相.极化来源于应变作用下Ti 3d与周围O 2p离子的杂化平衡被打破,Ti原子位置发生偏移.张应变作用下极化沿着原胞平面内y轴方向,而压应变作用下极化则沿着z轴方向.此外,铁磁的势阱大于反铁磁的势阱,说明施加一定程度的应变,晶体的磁性会由反铁磁态相变到铁磁态.     

基于手性超材料的双频带线偏振转换器设计

设计了基于平面复合手性超材料(CCMM)不对称传输效应的高效双频带线偏振转换器,并通过仿真和实验进行了验证.结果表明:仿真测得在谐振频点9.6和10.8 GHz处,正入射的y(x)轴线偏振波沿着-z(+z)轴方向通过CCMM板时交叉偏振透射系数超过0.9,共偏振透射系数小于0.2,与实验结果符合较好.线偏振不对称传输系数以及沿着-z轴传输的x轴偏振波总的透过率在谐振频点附近都达到0.9.进一步计算得到:入射的y(x)轴线偏振波沿着-z(+z)轴方向通过CCMM板后仍然为纯度较高的线偏振波,但偏转了90°.通过CCMM单元结构电场分布特性进行了进一步验证.     

激光沉积高温超导薄膜的研究

本文利用激光剥离超导靶材的技术,在相当低的基片温度下,原位生长出了零电阻温度90K左右、C-轴取向择优生长的Y-Ba-Cu-O超导薄膜;给出了激光剥离材料的新模型;推导了激光剥离材料的功率密度阈值、剥离层厚度和被剥离而喷射出来的粒子所受到的反冲压的数学表达式.     

氢原子掠散射氧化NiAl(110)面负离子形成

对于掠入射条件下原子从绝缘体表面散射,散射粒子束中高比例的负离子产额被观测到.Demkov模型定量解释了在低速负离子形成阈值附近的负离子产额的速度依赖关系,由于该模型未考虑任何电子损失行为,导致在较高速度时,不能解释形成负离子产额的下降趋势.提出了改进模型,考虑了电子隧穿通过排斥库伦位垒的量子隧穿机制,以及表面激子形成的贡献,能够描述氢负离子在氧化NiAl(110)表面的电子脱附行为,在整个速度范围内计算结果与实验数据符合较好.     

电子温度对527 nm强激光与等离子体作用的影响

采用WKB近似和傍轴模型考察电子温度对527 nm强激光与等离子体作用的影响. 结果表明, 强激光与等离子体作用产生的电子等离子体温度呈振荡变化, 进而引起介电常数也呈振荡变化, 导致激光束宽在等离子体中出现稳定分离、 振荡分离和自聚焦3种不同形式.     

强电场中氢负离子光剥离电子的波包演化

根据半经典的Herman—Kluk冻结高斯近似方法,研究了强电场中氢负离子光剥离电子波包随时间的演化问题,计算了波包的自关联函数．研究表明,电子波包的回归时间随外场增大而减小,在固定场下随波包的初动量增大而增大．数值计算结果显示,该方法是一种研究外场中电子波包演化的有效方法．     

酞菁铜薄膜的飞秒z-扫描研究

研究了酞菁铜薄膜的吸收光谱和飞秒三阶非线性光学极化率 χ( 3 ) .酞菁铜薄膜吸收光谱Q带的分裂是由于分子间相互作用导致酞菁的大π电子环产生畸变 ,从而使eg(LUMO)轨道的二重简并度解除 .分别采用钛宝石激光器的振荡级和放大级输出 ,用z 扫描方法测量了酞菁铜的三阶非线性光学极化率 .用激光器振荡级测量的 χ( 3 ) 值为 - 4 3× 10 -7esu ,而用激光器放大级测量的结果为 2 6 2× 10 -11esu ,前者比后者大 4个量级 .酞菁铜薄膜对激光束的吸收以及振荡级激光脉冲的高重复频率表明振荡级测量的结果主要来自热致透镜效应的贡献 ,而采用低重复频率的放大级测量得到的值才真正反映酞菁铜薄膜的本征三阶非线性光学特性