模拟掺杂和偏压对超晶格纵向输运的影响

结合宏观和微观模型,超晶格的纵向输运模型可以表达为以时间丁为独立变量的微分方程组．运用MATLAB软件进行模拟计算和优化,深入研究掺杂浓度和外加偏压的变化,对GaAs／AlAs掺杂弱耦合超晶格自维持振荡频率和振幅的影响．结果表明,电流振荡频率随偏置电压的增加而单调减小,振幅相对偏置电压也有大体上单调的变化．随着掺杂浓度的增加,振荡频率有非单调的变化,而振幅则单调地逐渐减小．电流振荡频率随偏置电压的变化趋势与已有的实验数据基本一致,其他模拟计算结果还有待进一步实验的验证．     

纳米带中涡旋畴壁在磁场驱动下的振荡行为

利用微磁学模拟软件(OOMMF),对坡莫合金纳米带中涡旋畴壁在略高于Walker极限的磁场驱动下的动力学行为进行模拟,分析外磁场强度、纳米带尺寸及自旋极化电流对畴壁振荡频率的影响。结果表明,纳米带中涡旋畴壁的振荡频率随外磁场强度的增大而增加,随着纳米带宽度的增加呈先增加后减小再增大最后基本保持不变的趋势;外加与磁场方向相反的平衡电流,虽然不改变畴壁振荡频率随外磁场强度和纳米带宽度的变化规律,但能起到减小畴壁振荡频率的作用,且平衡电流随外磁场强度和纳米带宽度的变化趋势与畴壁振荡频率基本相反,而其随着阻尼系数的增大而线性增加。     

大圆坯连铸结晶器电磁偏心搅拌的数值模拟

建立了描述大圆坯连铸结晶器电磁搅拌过程电磁场的三维数学模型,并采用实测数据对模型的准确性进行了验证.研究了不同搅拌电流强度和频率下,磁感应强度与电磁力的变化规律,并重点分析了偏心搅拌下磁感应强度和电磁力的分布特点.结果表明:磁感应强度和电磁力均随搅拌电流强度的增大而增强;随着搅拌电流频率的增大,磁感应强度逐渐减弱,而电磁力先增强后减弱,并在2.5 Hz时达到最大值;偏心搅拌时,电磁力在铸坯横截面上仍呈周向分布,但电磁力和磁感应强度的大小都出现了不对称分布,在靠外弧的一侧更大.     

正常金属调制层对超导隧道结微分电导的影响

在考虑绝缘层厚度的基础上,运用Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程和Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)理论模型,计算了含有正常金属调制层的铁磁金属/绝缘层/正常金属/s波超导隧道结(FINS结)中的准粒子输运系数和微分电导。计算结果表明,微分电导随正常金属调制层厚度的变化呈周期性振荡,振荡周期与外加偏压有关;当金属调制层厚度较薄时,邻近效应将导致在金属层中有铁磁性和超导性共存的可能性。     

电场作用下MgS分子电子激发特性的理论研究

以6-311++G(2D)为基函数,采用密度泛函的B3LYP方法优化了不同外电场下MgS分子的稳定几何构型,分析了电偶极矩、电荷分布、HOMO能级、LUMO能级、能隙、红外光谱和谐振频率等随电场的变化情况,利用杂化CIS-DFT( B3 LYP)方法在相同基组下研究了外电场下MgS分子激发态.计算结果表明:分子结构与外...     

Density field measurement and approximate reconstruction of supersonic mixing layer

The density field measurement of supersonic mixing layer based on the nanoparticle-based planar laser scattering method was studied. The calibration of experimental images was analyzed, and the relation between tracer particles concentration and local density of flowfield was calibrated with oblique shockwave experiment. According to the characteristic of mixing layer images, the influence of uneven light intensity distribution was calibrated. With these calibration methods, the density field of supersonic mixing layer with convective Mach number at 0.12 was measured. By analyzing the spanwise vortical structures and streamwise density field, the three dimensional (3D) density field was approximately reconstructed, which apparently reflected the 3D structure of supersonic mixing layer.     

注入到外电场的正负电子对的静电不稳定性

出于脉冲星中粒子加速问题,讨论外电场中注入的正负电子对静电不稳定性.对很强的电场,不能在等离子体振荡尺度的0阶分布函数忽略空间变化效应.假设在加速(减速)电子(正电子)的恒定外电场以四维速度u0＞0单能地注入电子对.通过解决场的线性扰动和对的分布函数,发现了一个新型不稳定性.u0和外电场确定的制动时标与等离子体的时标之比R描述不稳定性的性质.这种情况下,增长率是等离子体频率的几倍.     

缓冲层对p-a-Si/n-c-Si异质结太阳电池影响的计算分析

采用AFORS-HET和MATLAB从理论上研究了缓冲层对HIT电池性能的影响机理.首先对P层进行优化,发现高掺杂、薄厚度的P层有利于电池效率的提升.缓冲层主要的影响有两方面,一是界面态密度,二是与晶体硅形成能带失配.模拟发现,界面态增大导致复合中心密度上升,开路电压下降;能带失配的增大可以降低界面处少子浓度,起到场钝化效果,提高开路电压.短路电流和填充因子受到界面处的影响较小,与P层的工艺条件有比较大的关系.     

电渣重熔过程电磁场和温度场数值模拟

建立了考虑电流集肤效应的三维电渣重熔电磁场和温度场数学模型,并采用电磁场和金属熔池形貌测量方法分别验证了数学模型的准确性,分析了电流频率和渣池厚度对电渣重熔过程电流密度、磁感应强度、电磁力、焦耳热、温度、熔池深度的影响规律.结果表明:随着电流频率增加,电极和钢锭表面电流集肤效应明显,渣池内部电流分布基本不变;电渣重熔系统内最大焦耳热位于平底电极与渣池接触角部,然而高温区位于渣池内部电极下方靠近渣金界面处.当渣池厚度从015m增加到021m,渣池中心轴线上最高温度从1826℃降低到1721℃,金属熔池深度从022m降低到016m.     

外磁场对THz波段超导表面等离激元的影响

根据超导二流体模型,研究了在THz波段超导材料铌表面存在的表面等离激元的色散曲线和特征长度随外磁场的变化关系,分析了外磁场对表面等离激元激发条件的影响.结果表明:外磁场强度增大时,色散曲线偏离光锥线程度将增大,表面等离激元传播距离、归一化波长及其在介质内的穿透深度将变小,而在超导材料内的穿透深度将增大,且色散曲线和特征长度随磁场的变化程度还与频率有关.同时,共振角度对外磁场变化不敏感,但共振频率将随外磁场强度增大而红移.该结果可为超导波导器件设计提供一定的参考.     

输运层厚度与迁移率对双层有机发光器件性能的影响

基于一些合理假设与近似,建立了具有欧姆接触载流子注入的双层有机电致发光器件的解析模型．模型中计算参数只有空穴和电子输运层的厚度、迁移率、外加电压及材料参数Fh和Fe,且这些参数都是可以通过测量得到的．研究了材料参数Fh,Fe对器件复合电流密度的影响及空穴输运层厚度和载流子迁移率对器件电场强度和复合电流密度的影响．结果表明：空穴输运层厚度和载流子迁移率引起电场强度的重新分布,进而对复合电流密度产生影响;接触限制电极注入少数载流子的器件可以取得比欧姆接触注入多数载流子的器件更高的复合电流．     

单缝流体推力矢量喷管的气动特性

流体矢量喷管重量轻,便于维修,应用前景可观。但二次流的存在造成了流场振荡,因此研究矢量喷管的流动特性具有重要的理论和工程意义。运用数值模拟方法,通过在二元收扩(2DCD)喷管的扩张段引入二次流,研究激波控制的流体推力矢量喷管的气动特性。利用分离涡模拟(DES)湍流模型进行矢量喷管非定常流场的数值计算,先后得到了流场的流线、涡量系数、密度梯度和熵的分布。结果表明:随着流动的发展,激波不断发生振荡,上、下壁面唇口处生成的涡沿着剪切层外侧不断向下游脱落;尾流内上剪切层的摆动角度和熵增皆大于下剪切层。     

Size-reduction of Rydberg collective excited states in cold atomic system

The collective effect of large amounts of atoms exhibit an enhanced interaction between light and atoms. This holds great interest in quantum optics, and quantum information. When a collective excited state of a group of atoms during Rabi oscillation is varying, the oscillation exhibits rich dynamics. Here, we experimentally observe a size-reduction effect of the Rydberg collective state during Rabi oscillation in cold atomic dilute gases. The Rydberg collective state was first created by the Rydberg quantum memory, and we observed a decreased oscillation frequency effect by measuring the time traces of the retrieved light field amplitude, which exhibited chirped characteristics. This is caused by the simultaneous decay to the overall ground state and the overall loss of atoms. The observed oscillations are dependent on the effective Rabi frequency and detuning of the coupling laser, and the dephasing from inhomogeneous broadening. The reported results show the potential prospects of studying the dynamics of the collective effect of a large amount of atoms and manipulating a single-photon wave-packet based on the interaction between light and Rydberg atoms.     

感受野视觉特征整合模型及应用

 采用基本ICA模拟视觉感知机制对自然图像分解得到的图像基函数在空间排列上是混乱的,这与视觉生理机制相互矛盾.模拟视皮层感受野间的信息整合机制,建立了新的计算模型.针对基于内容的图像故障区域检测问题,提出了相应的高效率少样本检测算法. 首先,以列车正常和故障图像序列作为训练数据,利用拓扑ICA方法学习图像基函数,由此得到的独立分量系数作为神经元响应,然后模拟同步振荡机制选择响应强烈的神经元,输出其对应的内容,最后通过自动对比实现图像故障区域的快速定位.实验结果表明,与传统方法相比较,引入视觉信息整合机制的新模型及其算法能够提高故障检测率.     

单层有机发光二极管中电场与载流子密度的分布

建立了单层 (有机发光二极管 )中载流子注入、输运和复合的理论模型 ,通过求解非线性Painleve方程得到了电场强度随坐标变化的解析函数关系式 ,计算并讨论了载流子迁移率对电场强度、载流子密度等的影响。结果表明 :空间电荷分布不均匀造成了电场强度的不均匀分布。当在器件中占主导地位的载流子具有较低的迁移率或少数载流子具有较高的迁移率时 ,有利于载流子的输运与复合 ,发光性能可得到较大提高。     

FitzHugh―Nagumo神经元模型非阈下响应的随机共振

研究了当FitzHugh-Nagumo(FHN)神经元模型在弱信号激励下只有阈上振荡响应时的随机共振。研究结果表明:随着FHN神经元模型的分岔参数的增加,发生了一个由两个吸引子(阈上振荡和阈下振荡)变化到一个吸引子(阈上振荡)的分岔;当FHN神经元模型的分岔参数位于分岔点的右边时,在弱信号激励下系统的响应只有阈上振荡存在,此时在外噪声或者内噪声的调制下,系统响应的能量向输入信号频率处集中,而信噪比随噪声强度的变化曲线呈现出单峰曲线,随机共振发生了,并且此时随机共振发生的机制是由于系统运动在分岔点左右三个吸引子(两个在分岔前一个在分岔后)之间的跃迁而产生的。     

悬浮MTG－YBCO样品的共振振荡

报道了各向异性高温超导体在非均匀磁场中水平振动和垂直振动的稳定性．测量了不同外力振幅下悬浮高温超导体的振荡幅度，首次观察到悬浮超导体在外力频率为２０～４０ＨＺ时出现共振振荡，并用通常的振荡理论分析了本系统的行为．     

交流电场下神经元适应性的两种放电机制对比分析

研究了两种神经元模型放电频率适应性的机制，对比分析了不同机制之间的差异，基于线性积分放电(LIF)神经元模型，建立了在交流外电场作用下LIFAC和LIFDT两种改进的LIF适应性模型.通过分析不同机制模型的初始和稳态放电频率曲线，发现LIFAC机制的放电频率曲线向高输入方向水平右移，且保持斜率不变，LIFDT机制的放电频率曲线呈发散状，斜率递减.在固定频率的交流外电场作用下，稳态放电频率曲线呈线性.另外通过对噪声下放电峰峰间期的相关性和变异性分析，进一步阐明外电场对不同机制适应性的影响.     

丙酮分子在非对称外场作用下的光谱性质

采用密度泛函及含时密度泛函理论（TD-DFT）中的B3P86方法, 在6-311++G(2-df-)基组水平上, 计算丙酮分子前10个激发态的激发能、 波长和振子强度, 并考察外电场对丙酮分子激发态的影响规律. 结果表明, 激发能Δ E受电场强度影响较大, 即电场作用下丙酮分子易被激发和离解.     

二能级系统中粒子布居几率振荡的布洛赫矢量分析

考虑系统粒子的弛豫,利用密度矩阵运动方程,研究了线性啁啾脉冲作用下二能级系统的粒子布居几率随时间的演化情况,并在布洛赫矢量模型表象下,通过布洛赫矢量的动态演化过程分析了粒子相干布居转移过程中布居振荡的物理机理.结果表明,粒子数振荡反映的是二能级原子系统中粒子布居转移、色散和吸收三者之间的动态转化过程.