物理学报杂志

Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体微纳结构中的激子磁极化子及其发光

关键词：激子    激子磁极化子    发光光谱    玻色子激光    

自旋是基本粒子(电子、光子)角动量的内在形式.固体中体现自旋特征的集体电子行为如拓扑绝缘体等是当前凝聚态物理领域关注的焦点,是基态行为.激子作为电子空穴对的激发态且寿命很短,可复合发光,它是否能体现自旋极化主导的行为?对此人们的认识远不如针对基态的电子.激子磁极化子(exciton magnetic polaron, EMP)是由磁性半导体微结构中铁磁自旋...

专题:水科学重大关切问题研究

关键词：水科学    科学院    

水是世界中最重要也是最为奇特的物质.由于水的性质都具有反常的特点,水的理论和实验研究自身都极具挑战性,水参与各种物理、地质、化学、生命等过程,水的科学利用关系着人类的命运,水科学研究的重大意义是显而易见的.过去十年来,中国科学院组织相关研究所投入了可观的人力、物力全方位开展水科学研究,取得了一批国际水平的研究成果.本期“水科...

光解水的原子尺度机理和量子动力学

关键词：光解水    金纳米颗粒    量子选择性    量子动力学    

利用阳光直接将水分解为不含碳的氢气燃料和氧气是面向全球能源危机环保且低成本的解决方案.得益于电子结构理论和量子模拟方法的进步,人们已经能够直接研究在纳米颗粒上等离激元诱导光解水过程在原子尺度上的反应机理和超快动力学.本文简述近年来的相关工作进展.吸附在氧化物薄膜上的金纳米颗粒很有希望成为水分解的高效新型光催化剂.在光激发...

界面水与催化

关键词：界面水    催化    原位实验    理论模拟    

水的催化反应在界面进行,对新能源开发和环境保护等领域具有至关重要的作用.理解催化反应中材料界面水分子的结构、物性和分子机制,对于解决清洁能源、污水处理等关系国计民生的重大问题具有关键意义.由于水的复杂性,对于水分子在催化反应中的作用至今仍存在很大争议.界面水分子在催化反应中作为反应物、催化剂、溶剂,或是兼而有之,一直是科学界...

水溶液中结合水的定义与量化

关键词：水溶液    结合水    自由水    玻璃化    

水溶液中溶质的结合水具有不同于远离溶质的自由水的结构和性质.结合水的存在对水和溶质结构和动力学性质均具有显著甚至决定性的影响.然而,对结合水动力学和热力学性质的定量理解在诸多方面一直存在争议甚至严重分歧,其中重点包括如何定义和量化结合水,如何表征结合水和自由水的动力学差别,结合水如何参与生物大分子各种生物功能过程,以及溶质...

低维限域结构中水与物质的输运

关键词：低维限域结构    纳米通道    物质输运    

低维限域结构中水与物质的输运研究,对于解决界面化学和流体力学中的遗留问题十分关键.近年来,研究人员采用分子动力学模拟和实验手段研究低维限域结构中水与物质的输运,并将其应用于物质输运、纳米限域化学反应、纳米材料制备等领域.本文从理论和实验的角度总结一维和二维纳米通道的水与物质输运,介绍了本研究组提出的'量子限域超流体'概念,并...

生物分子结合水的结构与动力学研究进展

关键词：生物分子结构与功能    结合水    超快动力学    

生物结合水在维护生物大分子的结构、稳定性以及调控动力学性质和生理功能等方面起着决定性的作用.从分子水平上理解生物结合水分子的结构与性质及其影响生物结构和功能的本质与规律,是揭示生物大分子生理功能机理的关键.目前生物结合水的结构与动力学相关研究尚处于初步阶段.本文从三个方面介绍当前生物结合水的相关研究及其进展:首先介绍结合...

基于加气水滴灌的土壤环境调节机理研究

关键词：加气水    滴灌    土壤环境    调节    

土壤是粮食安全、水安全和更广泛的生态系统安全的基础.我国水资源贫乏,且分布不均.传统农业采用的大水漫灌方式用水量大,还会破坏土壤团粒结构,造成土壤板结、土地盐碱化等土壤退化现象.地下滴灌技术节水效果明显,水的有效利用率超过95%;但也会在一定程度上破坏土壤结构.研究表明,使用加气水滴灌不但能增加作物产量,还能提高作物品质.本文综述...

水合物研制、结构与性能及其在能源环境中的应用

关键词：水合物    高压    中子衍射    co2注入    

天然气水合物是与能源和环境相关的物质,可以进行甲烷等能源气体的存储和提取,也可以用于对二氧化碳等废气的封存.天然气水合物主要分为三种结构:sI, sII和sH,在本文中对其稳定性、水笼类型和大小以及可俘获气体进行了论述.中子衍射技术是研究水合物的重要手段之一,有着独特的优势.如中子的穿透性可以研究在高压状态下压力腔体内的大块样品;中子...

表/界面水的扫描探针技术研究进展

关键词：扫描隧道显微镜    非接触式原子力显微镜    单分子振动谱    

表面和界面水在自然界、人们的日常生活以及现代科技中无处不在.它在物理、化学、环境学、材料学、生物学、地质学等诸多基础学科和应用领域起到至关重要的作用.因此,表面和界面水的功能与特性的研究,是水基础科学的一项核心任务.然而,由于水分子之间氢键相互作用的复杂性,及其与水-固界面相互作用的竞争,使得表(界)面水对于局域环境的影响非常...

悬浮液凝固研究进展

关键词：凝固    悬浮液    微观组织    研究进展    

悬浮液凝固是将固体颗粒均匀分散于液体中,并对液体进行凝固.它涉及冷冻铸造法多孔材料制备、冻土冻胀、海上浮冰、生物组织冷藏等多个学科和领域.近年来通过悬浮液凝固的方法,人们相继开发出了众多性能优异的新材料,这更为悬浮液凝固的研究注入了新的活力.悬浮液凝固过程中存在众多不同于传统合金凝固的独特现象,如颗粒密堆层、层片晶组织、周...

三维各向同性谐振子的几何动量分布

关键词：角动量    三维谐振子    几何动量    

尽管几何动量最初的引入是为了描述超面上的运动粒子的动量,却不需要限制在真实的曲面上.如果一个曲线坐标系包含了超面族和超面上的法向矢量作为一个坐标轴的单位矢量,几何动量可以定义在超面族上,并参与构造对易力学量完全集.在三维各向同性谐振子中,采用球坐标描述,存在等效球面,并在球面族上建立对易力学量完全集.因此,三维各向同性谐振子同...

压电材料双曲壳热弹耦合作用下的混沌运动

关键词：双曲壳    压电材料    热弹耦合    混沌    

运用弹性力学有限变形基本理论推导出了压电材料双曲壳在外激力和温度场作用下的非线性振动方程和协调方程.通过Bubnov-Galerkin原理,得到该结构的非线性动力学方程.利用Melnikov方法,得到系统产生Smale马蹄变换意义下混沌的条件,用四阶Runge-Kutta法编写程序对系统进行数值求解,并绘制出相应的分岔图、Lyapunov指数图、相轨迹图以及Poincaré截...

深海海底反射会聚区声传播特性

关键词：会聚区    海底反射    多途结构    传播损失    

在深海声道条件下,海水折射效应会使得声场出现会聚效应;在不完全声道条件下,深海海底对声场具有重要影响.利用在中国南海海域收集到的一次深海声传播实验数据,研究了深海不完全声道环境下的海底反射对声传播的影响.实验观测到不同于深海会聚区的海底反射会聚现象,在直达声区范围内的海底地形隆起可导致海底反射会聚区提前形成,并使得部分影区的...

光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的能谱角度谱研究

关键词：光子电子散射    相对论麦克斯韦电子    能谱和角度谱    蒙特卡罗方法    

光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的描述及能谱角度谱计算非常复杂且费时.本文提出了一种光子与相对论麦克斯韦速度分布电子散射的蒙特卡罗(MC)模拟方法,该方法能够细致模拟高温等离子体中任意能量光子与任意温度电子的Compton和逆Compton散射问题.对于散射后光子的能谱和角度谱参数,可以根据电子温度抽样若干不同状态的电子,分别模拟其与光子...

电阻率与强度性能的关联及铜合金性能分区

关键词：铜合金    化学近程有序    电阻率    强度    

铜合金以低电阻率为特征,由于电阻率与强度存在着共同的微观结构机理,两者往往协同变化,而导致难以对合金进行性能的全面评估和选材.本文以Cu-Ni-Mo合金作为研究对象,以团簇结构[Mo1-Ni12]构建固溶体的近程序结构模型,解析了电阻率和强度依赖于成分的定量变化规律,并定义了拉伸强度/电阻率的值为代表合金本质特性的'强阻比',得到了完全固溶态Cu-...

基底支撑刚度梯度变化对石墨烯层间摩擦力的影响

关键词：分子动力学    纳米摩擦    公度接触    刚度梯度    

基于纳米摩擦能耗理论,利用分子动力学方法建立了公度接触下支撑刚度梯度变化的石墨烯层间摩擦力模型,分析了基底质心刚度和支撑刚度梯度变化对基底和薄片各接触区摩擦能耗的贡献.结果表明:软边界区始终贡献驱动力;硬边界区贡献的摩擦力最大,且随着支撑刚度的增大,硬边界区对总摩擦的贡献比也越高.各接触区的摩擦力是薄片和基底之间的褶皱势和接...

WS2与WSe2单层膜中的A激子及其自旋动力学特性研究

关键词：过渡金属硫化物    激子    谷极化    

单层过渡金属硫化物由于其特有的激子效应以及强自旋-谷耦合性质,在光电子学及谷电子学等方面有着很广阔的应用前景.利用超快时间分辨光谱,本文系统地比较了两类钨基单层硫化物(WS2和WSe2)的A-激子动力学和谷自旋弛豫特性.实验结果表明, WS2单层膜的A-激子弛豫表现为双指数过程,而对于WSe2,其A-激子衰减表现为三指数过程,且激子的寿命远长于前者...

基于超薄发光层及双极性混合间隔层的白光有机发光器件研究

关键词：白光有机发光器件    非掺杂    双极性混合间隔层    超薄发光层    

本文采用非掺杂超薄发光层及双极性混合间隔层结构,获得了高效、光谱稳定的白光有机发光器件.基于单载流子器件及单色蓝光有机发光器件的研究,确定了双极性混合间隔层的最佳比例;通过瞬态光致发光寿命研究,验证了不同发光材料之间的能量传递过程;得到的三波段和四波段白光有机发光器件的最高效率分别为52 cd/A (53.5 lm/W)和13.8 cd/A (13.6 lm/...

AlGaN插入层对InAlN/AlGaN/GaN异质结散射机制的影响

关键词：合金无序散射    子带能级波动散射    导带波动散射    

InAlN/AlN/GaN异质结中,名义上的AlN插入层实为Ga含量很高的AlGaN层, Al, Ga摩尔百分比决定了电子波函数与隧穿几率,因此影响与InAlN/AlGaN势垒层有关的散射机制.本文通过求解薛定谔-泊松方程与输运方程,研究了AlGaN层Al摩尔百分含量对InAlN组分不均匀导致的子带能级波动散射、导带波动散射以及合金无序散射三种散射机制的影响.结果显示:当Al含...

第一性原理方法研究N-Pr共掺杂ZnO的电子结构和光学性质

关键词：电子结构    光学性质    zno    

作为一种稳定性好、抗辐射能力强、原材料丰富的宽禁带半导体, ZnO在光催化的研究领域中成为热点材料,但是其仅能吸收可见光中的紫光,因此如何扩大ZnO对可见光的响应范围是一个值得研究的问题.掺杂改性是解决这个问题的常用方法.基于以上考量,本文应用第一性原理计算方法研究了N与Pr掺杂对ZnO的电子结构和光学性质的影响.研究结果表明:共掺体系...

Re3W的点接触安德烈夫反射谱研究

关键词：非中心对称超导体    安德烈夫反射    自旋极化率    

本文通过对不同晶体结构Re3W样品的点接触测量和对比研究,证实具有中心对称结构和非中心对称结构的Re3W都是弱耦合Bardeen-Cooper-Schrieffer超导体,同时发现在两个相表面都可以形成很理想的点接触结,即电子通过界面时受到的非弹性散射很弱.将Re3W样品置于大气环境近六个月后重新进行测量,仍然能够得到类似的结果,表明Re3W具有很好的稳定性. Re3...

基于倾斜纳磁体翻转倾向性的与(或)逻辑门应力模型

关键词：纳磁体    磁逻辑    应力调控    逻辑门    

纳米磁性逻辑器件具有高抗辐射性、低功率、天然非易失性等优势,应用前景广阔.倾斜放置的纳磁体具有翻转倾向性,在控制时钟撤去后倾斜纳磁体倾向于翻转至长轴的一端.利用倾斜纳磁体的翻转倾向性,提出了一种应力调控的与(或)磁逻辑门,并建立了其动态磁化的数学模型.使用微磁学方法对逻辑门进行了仿真,结果验证了预期逻辑门功能.与现有的逻辑门相...

Ge-Sb-Se硫系玻璃的折射率和热光系数

关键词：光学材料    硫系玻璃    摩尔折射度    体积膨胀系数    

三维多孔复合碳层对电极的制备及其光伏性能研究

关键词：染料敏化太阳能电池    复合碳层对电极    光电转换效率    

基于TiO2光阳极、Pt对电极的染料敏化太阳能电池(DSSC)因其优异的光电转换特性受到了广泛的关注,然而Pt昂贵的价格制约了其发展与应用.针对这一问题,本文设计、制备了一种由相对致密且高导电的石墨膜(PC层,底层)及多孔碳纳米颗粒膜(CC层,顶层)构成的低成本、高性能三维多孔复合碳层对电极.基于该CC/PC对电极的DSSC具有优异的光伏性能:在1.5标准...

单光子调制频谱用于量子点荧光寿命动力学的研究

关键词：量子点    荧光寿命    单光子调制频谱    误差    

本文开展了基于单光子调制频谱测量量子点荧光寿命动力学特性的研究.在脉冲激光激发下,对探测到的量子点单光子荧光信号进行频谱分析以获得荧光调制频谱,研究发现特征频谱信号幅值与荧光寿命之间存在确定的非线性对应关系.这种单光子调制频谱方法能有效消除背景噪声和单光子探测器暗计数的影响,用于分析量子点荧光寿命动力学特性时在准确度以及...

基于电化学-热耦合模型研究隔膜孔隙结构对锂离子电池性能的影响机制

关键词：隔膜    孔隙率    扭曲率    锂离子电池    

隔膜孔隙结构对锂离子电池性能具有重要的影响,本文提出了可准确描述充放电过程中锂离子电池内部复杂物理化学现象的电化学-热耦合模型,发现该模型较文献中模型的计算结果更接近实验测试数据.利用该模型探讨了隔膜孔隙率与扭曲率分别对锂离子电池性能的影响规律,发现减小孔隙率或增大扭曲率,电池输出电压、最大放电容量和平均输出功率均不断降低...

有机金属卤化物钙钛矿薄膜中的光诱导载流子动力学和动态带重整效应

关键词：有机卤化钙钛矿    超快瞬态光谱    带重整    

近年来有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池因具有光电能量转换效率高、制备工艺简单等优点,引起了学术界和产业界的广泛关注,其优异的光电特性逐渐在能源领域展现出独特的优越特性.在短短几年内,有机-无机混合物钙钛矿太阳能电池的能量转换效率已经高达23%,发展速度逐步赶上甚至超越了成熟的硅太阳能电池.本文利用飞秒瞬态吸收光谱,对二步法制...

具有感觉记忆的忆阻器模型

关键词：忆阻器    感觉记忆    短期记忆    长期记忆    

人类记忆的形成包括感觉记忆、短期记忆、长期记忆三个阶段,类似的记忆形成过程在不同材料忆阻器的实验研究中有过多次报道.这类忆阻器的记忆形成过程存在有、无感觉记忆的两种情况,已报道的这类忆阻器的数学模型仅能够描述无感觉记忆的忆阻器.本文在已有模型的基础上,根据有感觉记忆的忆阻器的研究文献中所报道的实验现象,设计了具有感觉记忆的...

基于K-阶结构熵的网络异构性研究

关键词：复杂网络    异构性    熵    

结构熵可以考察复杂网络的异构性.为了弥补传统结构熵在综合刻画网络全局以及局部特性能力上的不足,本文依据网络节点在K步内可达的节点总数定义了K-阶结构熵,可从结构熵随K值的变化规律、最大K值下的结构熵以及网络能够达到的最小结构熵三个方面来评价网络的异构性.利用K-阶结构熵对规则网络、随机网络、Watts-Strogatz小世界网络、Barabási_-A...

公告

关键词：中国知网    

为实现录用稿件的提前在线全文出版,我刊采用单篇论文给定编码的目录方案,编码的设定规则是:期号+文章第一个PACS代码的前两位数字+序号(按同一类代码文章录用时间的先后排序).《物理学报》已加入'中国知网'优先数字出版,录用文章将先于印刷版期刊在中国知网www.cnki.net在线优先,如果作者不愿优先出版可在版权协议里补充说明,如无补充说明,编辑...