物理學報最新期刊目錄

鋰離子動力電池電化學建模進展及降階方法研究————作者：張艷崗;董澤慶;鄭利鋒;王凱;梁君飛;

摘要：動力電池作為新能源汽車的核心動力裝置，其精準建模對于動力電池的運行狀態估計、全生命周期故障診斷、多工況安全管控等具有重要意義。以P2D模型為代表的電化學模型作為能從微觀尺度表征電池內部電化學反應過程的機理模型，其對于動力電池的老化、生熱行為的準確描述是電池單體容量衰減、內阻增加、受熱不均以及電池模組性能不一致評價的重要依據。文章梳理了目前鋰離子動力電池電化學建模的最新研究進展，剖析了電化學模型與等...

基于原子天線的混沌信號傳輸————作者：趙晨含;蘇楠;劉瑤;何軍;詹德芳;劉智慧;王軍民;

摘要：本文通過構建里德堡原子天線演示了復雜信號的多路并行傳輸。利用852nm、509nm波長的激光進行雙光子級聯激發制備銫(¹³³Cs)原子里德堡態，利用差分探測技術消除激光共模噪聲，獲得高信噪比的電磁感應透明（EIT）光譜。實驗將復雜混沌信號分解為三維獨立電場信號，演示了三路信號的時間分離傳輸和多載波并行傳輸。我們定量評估了傳輸信號與參考信號的關聯特性，相關結果證實光學原子天線可...

低磁場螺旋波等離子體中Trivelpiece-Gould波的功率沉積特性————作者：李文秋;唐彥娜;劉雅琳;王剛;

摘要：深入理解螺旋波等離子體中的低磁場密度峰值現象， 對全面揭示螺旋波放電機制至關重要. 本研究基于低溫等離子體動理學效應和帶電粒子溫度各向異性假設， 利用均勻等離子體中電磁波的一般色散關系， 理論分析了低磁場（<100 G）、低氣壓條件下Trivelpiece-Gould （TG） 波的色散特性、波數關系及功率沉積特性. 研究結果表明: 在ω/2π=13.56 MHz、T_i，z

旋轉圓柱陰極磁控濺射三維仿真模型的建立與驗證————作者：馬梓淇;徐強;肖夢然;湯詩奕;陶志群;楊東杰;安小凱;劉亮亮;崔歲寒;吳忠振;

摘要：旋轉圓柱陰極具有較高的理論靶材利用率，已經普遍應用于各行各業的薄膜制備中。在其等離子體研究方面，相對于平面陰極，旋轉圓柱陰極的等離子體放電輸運過程涉及三維體系，對此傳統模型的計算量大且收斂性差，導致仿真困難。鑒于此，本文利用二維粒子網格/蒙特卡洛（PIC/MCC）模型計算等離子體密度和電勢分布作為自洽背景場，再通過三維檢驗電子蒙特卡洛（MC）方法跟蹤電子運動實現三維等離子體放電仿真。在此基礎上，以...

熒光標記對RecA介導的同源重組鏈交換的影響————作者：王利邦;王浩;李明;陸穎;徐春華;

摘要：同源重組是維持基因組穩定和生物多樣性的核心機制.RecA作為最早被發現的同源重組酶，在同源重組鏈交換過程中起著關鍵作用.關于同源重組機制的研究已持續數十年，近年來使用單分子技術使得該領域研究取得了不少重大突破.其中單分子FRET（Fluorescence Resonance Energy Transfer）技術的應用最為廣泛，然而FRET實驗所必需的熒光標記可能會對RecA介導的鏈交換過程產生影響...

飛秒激光時間色散調控鈮酸鋰片上太赫茲波產生————作者：段浩宇;徐西坦;鄭子陽;黃意博;盧瑤;吳強;許京軍;

摘要：飛秒激光激發非線性材料是目前太赫茲的關鍵產生技術之一。它由于具有超快時間分辨、超寬頻譜分布等優點，已廣泛應用于太赫茲表征與測量、感知與成像等方面。然而通過微結構等對太赫茲波的調控方法只能對太赫茲傳輸過程進行調控，且面臨設計困難，工藝復雜等障礙，難以在產業上廣泛應用。本文通過引入脈沖整形系統改變飛秒激光脈沖的時間色散，可以直接調控飛秒激光與鈮酸鋰晶體的相互作用過程，從而對太赫茲產生過程進行直接調控。...

一氧化碳氣體粘度微觀機理研究————作者：張君焯;李言欽;李智聰;閆水保;

摘要：本文結合密度泛函理論與平衡分子動力學模擬，構建了從量子力學到連續介質力學的跨尺度耦合模型，基于所建立的高精度勢函數與Green-Kubo線性響應理論，研究了極性分子CO氣體在100-800 K溫度范圍內的剪切粘度與體積粘度。分子動力學模擬基于C語言編程實現，采用自適應時間步長算法以提高計算效率。研究結果表明，CO的體積粘度結果對勢函數敏感性明顯高于剪切粘度，不同傳統方法相應高估了體積粘度；所得體積...

基于單層MoS2場效應管中等離子波的太赫茲探測仿真————作者：王小云;范匯川;陳效雙;王林;

摘要：低維材料體系得益于其本身極高的載流子遷移率以及靈活的集成性，在太赫茲探測領域被研究并展現出極大的應用潛力。目前利用軟件對半導體太赫茲探測進行仿真分析所依賴的結構主要面向體材料，而對于低維材料體系的太赫茲探測仿真分析則相對空白。本文章首次對單層MoS₂場效應管中等離子體波效應的太赫茲探測進行了仿真分析，并且系統地闡述了利用等離子體波進行太赫茲探測的原理以及分析過程。通過調整不同...

基于神經網絡和動力學模擬方法研究高溫N₂-O₂態-態碰撞振動激發和解離過程————作者：郭昌敏;張紅;程新路;

摘要：散射截面和反應速率系數是闡明分子氣體態-態碰撞傳能機制的重要參數，也是進行非平衡氣體動力學建模的重要依據。本文采用動力學模擬中的準經典軌跡方法（QCT）計算了90個不同初始振動態組合的N₂（v）+O₂（w）碰撞過程，詳細討論了各個振動激發、解離反應通道的貢獻和演變趨勢。研究發現，O₂和N₂在振動-振動能量交換（...

面向SiO₂/Si異質結構的納米SiO₂導波層表面效應及彈性理論失效判定————作者：明威;張濤;文芷菁;李樂康;鞏鵬杰;張廣明;

摘要：隨著微納聲學器件的快速發展，其核心聲學結構已進入納米尺度范疇，表面效應對薄膜材料性能的影響日益凸顯，經典彈性理論面臨挑戰。本文基于表面彈性理論，引入表面能密度研究納米尺度下的表面效應，采用傅里葉積分變換法推導出納米尺度SiO₂/Si異質結構薄膜表面牽引力下應力場與位移場的解析表達式。研究結果顯示，若以表面應力分布與經典理論相差3%作為判斷標準，在激勵區域寬度2a的5倍范圍內，...

淀粉樣多肽Aβ₄₂與Medin共聚集的分子動力學模擬研究————作者：潘文雁;程傳勇;牛菁菁;元冰;楊愷;董雪薇;

摘要：Medin淀粉樣蛋白的聚集導致動脈壁退化和腦血管功能障礙，參與多種血管疾病的發生與發展。在血管性癡呆或阿爾茨海默癥患者的腦小動脈中發現Medin聚集體增加，且Medin與血管β-淀粉樣蛋白（Aβ）沉積物共定位。實驗證實Medin通過與Aβ形成異源纖維并交叉接種Aβ而直接與Aβ產生作用并促進其聚集。然而，Medin與Aβ共聚集的微觀機制仍不清楚。本文利用大規模的全原子副本交換分子動力學模擬（累計模擬...

晶體旋轉影響下的溶液法6英寸SiC單晶生長研究————作者：楊垚;李早陽;高俊浩;祁沖沖;李登輦;武光輝;劉立軍;

摘要：溶液法是生長低缺陷高品質碳化硅（SiC）單晶的重要方法，針對6英寸溶液法生長SiC單晶系統，建立了感應加熱和熱質傳遞全局數值分析模型，考慮了洛倫茲力、離心力、熱浮力以及表面張力對溶液流動的耦合作用，研究了晶體旋轉對溶液中速度場、溫度場、碳濃度場、晶體生長速率以及坩堝壁面碳溶解析出的影響規律。結果表明，溶液中洛倫茲力的存在使得低晶體轉速下的流場十分復雜，晶體轉速需要控制在合適的范圍內，使得生長界面下...

MoS₂改性粘接層對PZT MFC/Metglas磁電復合材料磁發射性能的增強機制研究————作者：尤世越;秦智;馬亮;石登財;沈杰;金偉;周靜;

摘要：針對傳統低頻電天線存在的體積龐大與高功耗問題，基于壓電諧振原理的磁電（magnetoelectric，ME）天線展現出顯著的優勢。然而，磁電復合材料中的粘接層與壓電相、鐵磁相之間的聲學阻抗失配現象，嚴重阻礙了磁-機-電耦合過程中的應力傳遞效率，進而限制了磁電復合材料的磁輻射強度。為提升磁發射性能，本文設計了一種高界面應力傳遞特性的磁電復合材料，其具有類三明治的結構，由Pb（Zr， Ti）O

電子/離子成像技術在冷原子分子及相關領域中的應用————作者：劉洋;沈鎮捷;王新成;江玉海;

摘要：隨著激光冷卻原子分子技術和全空間電子離子成像技術的日益成熟與發展，運用動量成像技術研究冷原子特征屬性和碰撞動力學是一個新興方向，并且發展了一系列高分辨的電子離子探測裝置，在冷分子反應、里德堡原子、核衰變、BEC光電離與冷等離子體、冷原子與離子/電子碰撞、冷原子相干控制、強場超快等研究方向取得一系列創新成果。本文綜述了相關領域具有代表性的儀器以及相應的重要成果，最后對成像技術在冷原子上述各相關研究領...

力載作用下基于CT原位表征的TATB造型粉顆粒體系力學行為演化研究————作者：陶杰;李海寧;戴斌;藍林鋼;郭菲;張偉斌;聶福德;

摘要：TATB是目前安全性能最好的炸藥，TATB造型粉顆粒經壓制成型的高聚物粘結炸藥（PBX）在軍事中具有重要的應用。在應力作用下，TATB造型粉顆粒體系的演化決定了成型藥柱的細觀結構和整體質量。TATB造型粉顆粒體系在力載作用下的結構演化和力學特性變化難以表征。本研究采用X-μCT層析成像與同步原位力載相結合的方法，通過對CT圖像處理與分析，建立了TATB造型粉顆粒體系的三維孔隙網絡模型（PNM），基...

分區級數解法在二維Dirac方程中的應用————作者：孫松陽;朱嘉麟;

摘要：隨著石墨烯等二維材料的發現，相對論二維Dirac方程越來越受到研究者們的關注，準確求解電磁場中的Dirac方程是研究和調控Dirac電子量子狀態的基礎。通過將分區級數方法應用到Dirac方程中并對該方程在正則區、泰勒區和非正則區進行級數展開，Dirac電子束縛態的普適性判據被推導出來，束縛態的能級和波函數被計算出來。用該方法計算有質量Dirac電子在庫侖電勢下（相對論二維類氫原子）的能級和波函數并...

高電荷態N⁶⁺離子與H原子碰撞中態選擇電荷交換過程理論研究————作者：牛佳潔;張唯唯;祁月盈;高俊文;

摘要：本研究采用雙電子半經典漸近態強耦合方法，系統研究了N⁶⁺（1s）離子與H（1s）原子碰撞體系在 0.25–225 keV/u 能區內的單電子俘獲過程。計算得到了自旋平均與自旋分辨的總截面、主量子數n分辨以及軌道量子數 n?分辨的截面數據，并與現有實驗結果及多種理論方法的計算結果進行了系統對比分析。計算結果表明，總截面在低能區對能量依賴性較弱，而在高能區則呈現單調遞減趨勢。態分...

La₃Ni₂O₇中近鄰庫侖相互作用誘導的電荷序研究————作者：杜政忠;李婕;盧毅;

摘要：Ruddlesden-Popper型雙層鎳酸鹽材料La₃Ni₂O₇在高壓（>14 GPa）下表現出約80 K的超導轉變溫度（T_c），引起了廣泛關注^[1]。該材料獨特的雙層結構賦予其不同于銅基超導體的電子結構特性，其超導機理具有重要的研究價值。實驗發現該體系中存在電荷密度波與自旋密度波...

量子多模下的非局域量子糾纏制備研究進展————作者：李濤;王雪琦;解志浩;

摘要：非局域量子糾纏是未來量子網絡的一種核心資源.局域產生的量子糾纏在通過量子信道傳輸時呈現指數衰減的分發效率,大幅降低了量子網絡節點之間生成非局域量子糾纏的效率.該問題在涉及多對非局域量子糾纏的實際量子技術中將進一步加劇.空間多模、時間多模以及頻率多模等經典多模技術在一定程度上加快了非局域量子糾纏的生成速率,但并未提升單次信道傳輸效率.量子多模技術基于單光子的高維編碼,能夠在一次量子信道傳輸中,在量子...

旋轉聲學黑洞的超輻射與霍金輻射數值研究————作者：陸琨;陳樂豐;葛先輝;

摘要：本文基于類比引力模型，對聲學黑洞的超輻射和霍金輻射現象進行了數值研究。通過求解特定聲學度規背景下標量場的徑向方程，計算了不同頻率下的反射系數、透射系數和霍金輻射功率譜。數值結果驗證了超輻射的存在，即當入射聲波頻率低于聲學黑洞的特定頻率閾值m?H時，反射波會被放大。同時，計算結果與能量守恒關系一致，驗證了數值方法的可靠性。關于霍金輻射，我們計算了其功率譜隨頻率的變化。觀察到在超輻射臨界頻率附近，霍金...

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