文章-世纪中文出版社

李雪辰耿金伶贾鹏英吴凯玥贾博宇康鹏程《现代物理学报》 2019年10期

摘要:

大气压液体电极放电在生物医疗、化学降解、环境保护等众多方面具有广泛的应用前景，引起了研究者的关注.本文利用直流电压激励棒-水电极装置，在6 mm气隙间产生了大气压辉光放电.研究发现，随着电流的增大，放电由锥状转变成柱状，且此过程中水面上放电环的直径先增大后减小.利用高速照相机对放电进行研究，发现锥状放电是由单个放电丝旋转形成的.通过测量放电的伏安特性，表明放电处于正常辉光机理.利用光谱学方法，研究了不同电流下的振动温度、转动温度和谱线强度比I391.4/I337.1，发现它们均随电流的增加而增大.根据气体放电理论，分析和解释了放电丝的运动机理，并对水面上放电环直径随电流的变化关系进行了解释.这些结果对于大气压液体电极放电的理论研究和实际应用均具有一定参考价值.

基于飞秒激光直写的单向单模耦合微腔下载：47 浏览：340

魏伟华1 李木天1 刘墨南2 《现代物理学报》 2019年10期

摘要:

对具有高Q值的回音壁模式微腔进行调制来获得单向单模输出，对研究腔光力学和开发高质量的微激光具有重要意义.本文对利用飞秒激光直写加工的耦合回音壁模式微腔的研究进行了简要回顾，具体介绍了微腔结构设计、加工过程、激射和耦合机制研究等.利用飞秒激光直写加工的强大三维图案化能力，灵活地设计实现了具有集成功能的单个微腔和具有不同空间组合位置的多个耦合微腔.基于耦合微腔的微激光具有低阂值，同时显示出良好的单模特性和单向性.结合理论模拟可以证实，微腔与微腔/光栅之间的耦合，一方面支持游标效应和集成滤波两种选模方式，另一方面能够破坏微腔的旋转对称性从而获得单向输出，从而实现了对微腔输出的有效调控.

贝叶斯频率估计中频率的先验分布对有色噪声作用的影响下载：63 浏览：453

杨棣王元美李军刚《现代物理学报》 2019年9期

摘要:

在贝叶斯参数估计理论框架下，研究了被测参数的先验分布对有色噪声的抑制作用.选择一个受1/fα型谱密度有色噪声影响的自旋1/2量子比特作为量子探测系统来估计一个磁场强度的大小，利用贝叶斯代价函数的动力学演化来评判估计的精度，重点研究先验概率分布对噪声非高斯性的限制作用.研究发现:当先验概率的不确定度比较大时，有色噪声的非高斯性对频率估计精度的影响比较小；当先验概率的不确定度比较小时，有色噪声的非高斯性对频率估计精度的影响比较大.

基于自发参量下转换源二阶激发过程产生四光子超纠缠态下载：58 浏览：344

何英秋1 丁东2 彭涛2 闫凤利3 高亭4 《现代物理学报》 2019年9期

摘要:

目前，多光子纠缠态的制备大多通过线性光学器件演化自发参量下转换一阶激发过程产生的纠缠光子对得到.本文考虑由自发参量下转换源二阶激发产生四个不可区分的纠缠光子制备四光子超纠缠态的情况.通过几组分束器、半波片和偏振分束器等线性光学器件设计量子线路演化四光子系统，结合四模符合探测，可得到同时具有偏振纠缠和空间纠缠的四光子超纠缠态.

民用可控负荷参与需求响应的控制策略下载：31 浏览：352

王燕1 杨秀媛1 徐剑锋2 卜思齐3 徐智蔷4 《发电技术与研究》 2020年12期

摘要:

在电力负荷高峰持续增长和新能源大规模接入电网的发展趋势下,为了实现新能源消纳、平抑电网波动,可采取需求侧民用可控负荷参与需求响应的手段进行调控,特别是对家庭可控负荷的控制,从单一家庭控制扩展至多个家庭,最终实现大规模负荷群控制。对近年来需求响应模式、负荷分类建模和控制策略3方面的研究成果进行了总结,由负荷用电特点总结出各类负荷通用模型;着重对比分析多目标优化控制策略、分层控制策略、多时间尺度控制策略和优先级控制策略的特点和不足;指出了不同控制策略在可控负荷参与需求响应调控中的进一步研究方向,并结合我国国情,从民用可控负荷参与需求响应调控的视角对需求响应的发展前景进行了展望。

混沌信号自适应协同滤波去噪下载：46 浏览：373

王梦蛟1 周泽权1 李志军1 曾以成2 《现代物理学报》 2019年9期

摘要:

混沌信号协同滤波去噪算法充分利用了混沌信号的自相似结构特征，具有良好的信噪比提升性能.针对该算法的滤波参数优化问题，考虑到最优滤波参数的选取受到信号特征、采样频率和噪声水平的影响，为提高该算法的自适应性使其更符合实际应用需求，基于排列熵提出一种滤波参数自动优化准则.依据不同噪声水平的混沌信号排列熵的不同，首先选取不同滤波参数对含噪混沌信号进行去噪，然后计算各滤波参数对应重构信号的排列熵，最后通过比较各重构信号的排列熵，选取排列熵最小的重构信号对应的滤波参数为最优滤波参数，实现滤波参数的优化.分析了不同信号特征、采样频率和噪声水平情况下滤波参数的选取规律.仿真结果表明，该参数优化准则能在不同条件下对滤波参数进行有效的自动最优化，提高了混沌信号协同滤波去噪算法的自适应性.

基于空间光调制器的非相干数字全息单次曝光研究下载：65 浏览：366

白云鹤臧瑞环汪盼荣腾达马凤英杜艳丽段智勇弓巧侠《现代物理学报》 2019年8期

摘要:

菲涅耳非相干相关全息术(Fresnel incoherent correlation holography，FINCH)利用在空间光调制器(spatial light modulator，SLM)上加载双透镜模式对同一物点光分束自相干，并通过改变加载的相位因子得到不同的相移全息图.本系统利用SLM可分区编码调制特性，将FINCH成像中SLM上分三次加载的0°，120°，240°相位双透镜掩模各提取1/3组成一幅复合相移模式加载，并研究了三种相位分布方式对FINCH成像质量的影响.结果表明:三个相位在SLM上分布间隔越大，再现像越清晰.在此基础上，提出了一种新的掩模加载方式，在SLM加载透镜阵列，每一个相位因子对应一个双透镜，具有一个光轴.实验表明，通过这种加载方式，通过SLM后形成的三个相移图能够一次在电荷耦合器上记录，并且三个相移图不重叠，然后通过MATLAB编程计算将不同相移角度的全息图分别提取出来，通过三步相移计算合成一幅包含有物光波的复值全息图，最后通过数值再现算法重建待测样品.此系统可用于对光源相干性较低的实时成像系统，也为微小形变测量、动态物体的观测提供了新方法，为非相干数字全息术的发展提供了新思路.

蓝相液晶指向有序的定域化及微结构制备下载：65 浏览：450

周康1，2 袁从龙1 李萧1，2 王骁乾1 沈冬1 郑致刚1 《现代物理学报》 2019年7期

摘要:

蓝相液晶晶格指向有序性的体系构建对先进光子学应用乃至软物质三维可控生长具有重要的科学与技术意义.对指向有序性的蓝相液晶进行定域化的高分子稳定，进而形成蓝相区域的微结构图案化，有望实现全新的光子调控器件.本文使用稳定性好、操作简易、普遍的摩擦取向方法，达到蓝相晶格指向一致化目的，同时结合掩膜曝光的手段进行区域可控的光聚合，即定域光聚合，达到对蓝相晶格的定域化高分子稳定，实现了晶格指向有序、稳定性强的蓝相区域微结构图案化分布.最后基于这样的特殊结构，研究了潜在的光子学等方面的应用.

原子模拟钛中微孔洞的结构及其失效行为下载：47 浏览：377

何燕1，2，3 周刚1，4 刘艳侠5 王皞1 徐东生1 杨锐1 《现代物理学报》 2019年6期

摘要:

六角金属由于其各向异性等特点，在塑性变形等过程中容易产生形状和构型都相对复杂的点缺陷团簇.这些团簇之间及其与运动位错等缺陷的相互作用直接影响材料的物理和力学性能.然而对相关问题的原子尺度、尤其是空位团簇的演化和微孔洞的形成乃至裂纹形核扩展等的理解还不全面.本文采用激发弛豫算法结合第一原理及原子间作用势，系统考察了钛中的空位团簇构型及不同构型间的相互转变，给出了不同尺寸空位团簇的稳定和亚稳构型、空位团簇合并分解和迁移的激发能垒等关键参数，发现较小的空位团簇形成稳定构型，较大的空位团簇呈现出空间对称分布趋势进而形成微孔洞；采用高通量分子动力学模拟系统研究了不同尺寸的空位团簇在拉应力作用下对变形过程的影响，发现这些空位团簇可以形成层错，并对微裂纹的形核产生影响.

海洋湍流中自适应光学成像系统特征参量研究下载：49 浏览：337

吴彤季小玲罗燏娟《现代物理学报》 2019年5期

摘要:

随着水下光通信、传感和激光雷达等应用的发展，研究水下光学系统成像特性具有重要意义.本文研究了海洋湍流对自适应光学成像系统特征参量（如Strehl比、Greenwood时间常数和等晕角）的影响.推导出了海洋湍流中短曝光成像Strehl比的近似解析表达式，并证明:除了在近场DG/r0=1附近外（DG和r0分别为光学系统的光瞳直径和海洋湍流中可见参数），该近似公式均可保证足够的精度.此外，还得到了海洋湍流中Greenwood时间常数和等晕角的表达式.研究表明:随着海水盐度变化引起的海洋湍流逐渐占主导地位时，这三个特征参量值均减小；随着海水湍流动能耗散率的减小或海水湍流温度方差耗散率的增大，这三个特征参量值也均减小.本文研究结果对工作于水下湍流环境中自适应光学成像系统应用具有理论参考意义.

铟镓锌氧薄膜晶体管的悬浮栅效应研究下载：49 浏览：371

覃婷黄生祥廖聪维于天宝罗衡刘胜邓联文《现代物理学报》 2019年4期

摘要:

为了避免光照对铟镓锌氧薄膜晶体管(InGaZnO thin film transistors，IGZO TFTs)电学特性的影响，IGZO TFT要增加遮光金属层.本文研究了遮光金属栅极悬浮时，IGZO TFT的输出特性.采用器件数值计算工具TCAD(technology computer-aided design)分析了IGZO层与栅介质层界面处电势分布，证实了悬浮栅(floating gate，FG)IGZO TFT输出曲线的不饱和现象是由悬浮栅与TFT漏端的电容耦合造成.基于等效电容的电压分配方法，提出了悬浮栅IGZO TFT电流的一阶模型.TCAD数值分析及一阶物理模型结果与测试具有较高程度的符合，较完整地解释了悬浮栅IGZO TFT的电学特性.

场方法的改进及其在积分Riemann-Cartan空间运动方程中的应用下载：63 浏览：441

王勇1，2 梅凤翔1 曹会英2 郭永新3，4 《现代物理学报》 2019年2期

摘要:

和Hamilton-Jacobi方法类似，Vujanovi?场方法把求解常微分方程组特解的问题转化为寻找一个一阶拟线性偏微分方程(基本偏微分方程)完全解的问题，但Vujanovi?场方法依赖于求出基本偏微分方程的完全解，而这通常是困难的，这就极大地限制了场方法的应用.本文将求解常微分方程组特解的Vujanovi?场方法改进为寻找动力学系统运动方程第一积分的场方法，并将这种方法应用于一阶线性非完整约束系统Riemann-Cartan位形空间运动方程的积分问题中.改进后的场方法指出，只要找到基本偏微分方程的包含m(m≤ n，n为基本偏微分方程中自变量的数目)个任意常数的解，就可以由此找到系统m个第一积分.特殊情况下，如果能够求出基本偏微分方程的完全解(完全解是m=n时的特例)，那么就可以由此找到≤系统全部第一积分，从而完全确定系统的运动.Vujanovi?场方法等价于这种特殊情况.

晶面偏角对利用Voigt函数法计算硅单晶本征晶格应变的影响下载：64 浏览：388

朱杰姬梦马爽《现代物理学报》 2019年1期

摘要:

研究并制备了不同晶面偏角的Si(111)单晶，经过研磨和抛光使表面粗糙度低至3.4?达到超光滑水平，消除了表面和亚表面损伤层以及其所产生的应力变化.利用高精度X射线衍射仪分别测定了在不同晶面偏角条件下衍射曲线的半高全宽和积分宽度.应用Voigt函数法分析计算了微观应变，通过理论计算和实验对比可知，Si(111)单晶在晶面偏角达到0.749o时，偏角本身所带来的衍射峰半高全宽变化使计算出的应变值误差大于5%.研究结果为其他晶体类似研究提供了重要参考.

耦合双泡声空化特性的理论研究下载：62 浏览：409

王德鑫那仁满都拉《现代物理学报》 2019年1期

摘要:

当双泡中心间距足够小时，由于气泡间辐射压力波的存在，作用在气泡上的压力不等于外部驱动压力.通过考虑双泡之间的辐射压力波，利用改进的Keller-Miksis方程，分别计算了不同大小、不同间距、含不同惰性气体的双泡在声空化过程中半径的变化、次Bjerknes力的变化和双泡内温度的变化.计算结果表明，当双泡大小不同时，小气泡受到的抑制作用较强，温度变化也比较大.随着双泡间距离从100μm增大到1 cm时，气泡间的次Bjerknes力的数量级从10-4N减小到10-8N.含不同惰性气体的耦合双泡在回弹阶段表现出明显不同的振荡规律.

涂覆石墨烯的非对称并行电介质纳米线波导的模式特性分析下载：51 浏览：422

彭艳玲1 薛文瑞1 卫壮志1 李昌勇2 《现代物理学报》 2019年1期

摘要:

采用多级展开方法，对涂覆石墨烯的非对称并行电介质纳米线波导的模式特性进行了分析.首先对这种波导中的表面等离子模式进行分类，然后对七种低阶模式的有效折射率和传播长度随工作频率、几何结构参数和石墨烯费米能的依赖关系进行详细的分析.结果表明，通过改变工作频率、几何结构参数和石墨烯的费米能，可以在较大范围内调节模式的特性.与有限元法进行的对比表明，基于多级方法的半解析结果与有限元法的数值结果非常符合.研究结果可为涂覆石墨烯的非对称并行电介质纳米线的设计和制作提供一定的理论基础.

基于两正交互耦1550nm垂直腔面发射激光器获取多路随机数下载：53 浏览：421

姚晓洁唐曦吴正茂夏光琼《现代物理学报》 2018年11期

摘要:

提出将正交互耦1550 nm垂直腔面发射激光器(1550 nm-VCSEL)在优化条件下输出的多路平均功率可比拟、延时特征(TDS)得到有效抑制的混沌信号作为混沌熵源，经8位模数转换器(ADC)量化和最低有效位(m-LSB)后续处理获取多路物理随机数的方案，并研究了系统参量对最终获取的比特序列随机性的影响.首先，基于VCSEL的自旋反转模型分析耦合强度和频率失谐对两个正交互耦合1550 nm-VCSEL输出动力学的影响，初步确定利用该系统产生四路平均功率可比拟、TDS得到抑制的混沌信号所需的耦合强度和频率失谐优化范围；在此基础上，选择一个耦合强度值，利用处于优化范围内的不同频率失谐下获取的四路混沌信号作为熵源，经8位ADC量化和m-LSB后续处理得到最终的比特序列；最后，采用NIST Special Publication800-22统计测试套件对获取的最终比特序列的随机性能进行测试，确定了同时获取四路高质量随机数所需的参数范围.

液相硝基甲烷分子振动特性的相干反斯托克斯拉曼散射光谱下载：56 浏览：336

彭亚晶1 孙爽1 宋云飞2 杨延强2 《现代物理学报》 2018年10期

摘要:

构建时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)光谱系统，从微观层次研究硝基甲烷的分子相干振动动力学特性.实验中采用超连续白光作为斯托克斯光，通过调整斯托克斯光的时间延迟，得到不同振动模式的CARS光谱.通过对振动弛豫曲线的拟合，获得硝基甲烷分子不同振动模式的振动失相时间.结果表明C-H键伸缩振动比C-N键伸缩振动更容易受热声子的影响.在热加载下，硝基甲烷分子的C-H键有望首先被激发并引起初始化学反应.

等效零折射率材料微腔中均匀化腔场作用下的简正模劈裂现象下载：49 浏览：332

徐小虎1 陈永强2 郭志伟3 孙勇3 苗向阳1 《现代物理学报》 2018年10期

摘要:

研究了零折射率材料微腔中人造原子与腔模的相干耦合现象.首先通过数值模拟的方法研究了在二维光子晶体微腔中填充阻抗匹配的零折射率材料后腔模的场分布.结果表明零折射率材料的引入使得原本以驻波场形式存在的腔模分布在整个微腔中变得近似均匀且值最大.其次，将人造原子放入腔中的不同位置并与腔模耦合，结果从频谱上观察到腔模的劈裂与人造原子在腔中的位置无关.最后，利用微波实验，通过开口谐振环等效的人造原子与一维复合左右手传输线等效的零折射率材料微腔之间的耦合验证了仿真结果的准确性.该结果为腔量子电动力学中量子点对位难的问题提供了新的方案，同时零折射率材料微腔也为今后研究原子与光子之间的相互作用提供了一个新的平台.

太赫兹辐射场下的石墨烯光生载流子和光子发射下载：62 浏览：364

陶泽华董海明段益峰《现代物理学报》 2018年9期

摘要:

通过半经典的玻尔兹曼平衡方程理论研究了太赫兹辐射场下的石墨烯光生载流子和光子发射.研究得到了太赫兹辐射场下石墨烯的光生载流子浓度和光子发生率的解析公式.研究发现，掺杂电子浓度越小，或者温度越低，光生载流子浓度越大；掺杂电子浓度越大，或者温度越低，石墨烯的光子发射率越大.通过改变门电压或温度，可以有效地调控石墨烯光生载流子浓度和光子发射概率.理论研究结果和解析表达式对发展以石墨烯为基础的新型太赫兹光电器件具有重要的参考价值.

基于收缩高密度碳纳米管阵列的柔性固态超级电容器下载：53 浏览：434

朱畦袁协涛诸翊豪张晓华杨朝晖《现代物理学报》 2018年9期

摘要:

柔性超级电容器因其加工方式灵活，具有高的能量密度和可剪裁可弯曲的特性，近年来受到广泛的关注.碳纳米管阵列凭借其自身良好的电化学性能、高效的电荷转移率和良好的循环寿命被视为理想的能量储存材料.然而原始碳纳米管阵列密度较小，且因管间较弱的相互作用力使得其在加工和转移过程中容易倒塌散落，从而限制了碳纳米管阵列直接用于组装柔性电子器件.本文应用无水乙醇对阵列进行收缩处理，在保持阵列高度取向优势的前提下大大增加了阵列的密度和机械强度，同时使用生物相容性好的聚乙烯醇(PVA)导电凝胶包埋碳纳米管阵列来制备柔性固态超级电容器件.PVA包埋的阵列复合体在折叠、弯曲过程中既能保持良好的机械稳定性和柔性，又能保持碳纳米管的高度取向性.使用原位电氧化对碳纳米管阵列外壁进行简单的电化学修饰，可以进一步提高该复合器件的性能.该方法为未来研发可穿戴电子器件以及可植入医学器件提供了新思路.

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