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2012, Vol.61 No.12: 124203.
doi: 10.7498/aps.61.124203
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通过数值求解广义非线性薛定谔方程, 本文对光子晶体光纤中超连续谱的孤子俘获现象进行研究. 利用交叉相关频率分辨光学开关(X-FROG)技术, 观测并记录了超连续谱沿着光纤长度的演化, 得到孤子俘获的整个过程. 研究发现: 当满足相位匹配条件时, 孤子与非孤子辐射波发生四波混频, 产生的俘获波频谱随着孤子红移而逐渐蓝移; 增加抽运功率, 孤子与俘获波的作用增强. 为可调谐超短脉冲和超连续谱研究提供理论依据.
2013, Vol.62 No.8: 084704.
doi: 10.7498/aps.62.084704
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采用实验和大涡模拟对喷嘴出口雷诺数(Re= U0 hρ/μ, 其中 U0为出口平均速度, h为平面喷嘴出口狭缝高度, ρ和 μ分别为流体的密度与动力黏度)为25–10000, 喷嘴间距 L为4h–40h范围内的平面撞击流偏斜振荡特性进行了研究. 通过对平面撞击流模拟和实验的结果进行比较, 验证了数值模拟的可靠性, 并对平面撞击流发生偏斜振荡的无因次参数(喷嘴间距 L/h与出口雷诺数 Re)范围进行划分, 重点考察了湍流平面撞击流的偏斜振荡周期及速度-压力变化特征. 研究结果表明大涡模拟能对平面撞击流的偏斜振荡进行有效预报; 当平面撞击流发生周期性偏斜振荡时, 特定点的压力与速度也发生周期性变化, 且变化周期与偏斜振荡周期一致, 偏斜振荡本质上是由速度-压力的周期性变化和转换引起的.
2013, Vol.62 No.23: 237101.
doi: 10.7498/aps.62.237101
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基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法，构建了未掺杂与相同重氧空位金红石型和锐钛矿型TiO1.9375超胞模型，分别对模型进行了几何结构优化、能带结构分布和态密度分布的计算. 结果表明，氧空位后金红石型和锐钛矿型TiO2体系体积均变大，同时，锐钛矿型TiO1.9375超胞的稳定性、迁移率以及电导率均高于金红石型TiO1.9375超胞. 计算结果和实验结果相一致.
2012, Vol.61 No.13: 137103.
doi: 10.7498/aps.61.137103
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在多体微扰理论的框架下, 分别采用G0W0方法和准粒子自洽GW方法计算3C-SiC和2H-SiC的准粒子能级. 由一个平均Monkhorst-Pack网格点上的准粒子能级和准粒子波函数出发, 结合最局域Wannier函数插值, 得到3C-SiC和2H-SiC的自洽准粒子能带结构. 3C-SiC的价带顶在点, 导带底在X点. DFT-LDA, G0W0和准粒子自洽GW给出的3C-SiC间接禁带宽度分别为 1.30 eV, 2.23 eV和2.88 eV. 2H-SiC价带顶在 点, 导带底在K点. 采用DFT-LDA, G0W0和准粒子自洽GW方法得到的间接禁带宽度分别为2.12 eV, 3.12 eV和 3.75 eV. 计算基于赝势方法, 对于3C-SiC和2H-SiC的准粒子自洽GW计算给出的禁带宽度均比实验值略大.
2013, Vol.62 No.16: 167401.
doi: 10.7498/aps.62.167401
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拓扑绝缘体的出现为寻找拓扑超导体和Majorana费米子提供了一种可能的途径. 在拓扑绝缘体Bi2Te3表面沉积极薄的不连续铅膜, 试图通过邻近效应感应出大片的超导区, 为下一步研究拓扑超导电性创造条件.借助四引线电输运测量实验, 在0.25 K的低温下看到了超流现象, 表明沉积在Bi2Te3表面的厚度小于20 nm的颗粒化铅膜能够诱导邻近效应, 并且使大片Bi2Te3超导.
2012, Vol.61 No.7: 077801.
doi: 10.7498/aps.61.077801
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基于高空间分辨率多角度偏振相机(directional polarimetric camera,DPC)获取的中国珠江三角地区典型地表多角度航空数据,在航空尺度上反演得到城市区域四种典型地物的三种半经验双向反射率(bidirectional reflectance distribution function,BRDF)模型的参数,并对模型精度进行分析.结果表明,三种半经验BRDF模型对多角度反射率数据都有较好的拟合能力,其中,Ross-Li模型对森林类型的拟合误差最小,Ross-Roujean模型对裸土类型的拟合误差最小,RPV模型对城市和灌木类型的拟合误差最小.在此基础上,重点分析了四种城市典型地物高空间分辨率的双向反射特性,研究发现,不同地物的反射率存在差别,但整体趋势都随着散射角的变大而变大.城市区域典型地物类型双向反射特性的研究,将为基于遥感数据探测地表和大气物理光学参数提供理论支持.
2014, Vol.63 No.1: 010508.
doi: 10.7498/aps.63.010508
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本文以右转机动车和直行自行车为对象研究交叉口混合交通流特性. 基于交叉口机非干扰特性，将机动车元胞模型和自行车元胞模型进行了耦合，建立了考虑自行车穿越机动车延时、机动车穿越自行车间隙和冲突区占据处置等规则的交叉口混合交通流元胞自动机模型（NS-BCA）. 对右转机动车与直行自行车混合交通流进行了仿真，从流量-车辆到达率关系、交通流相位相变、交通流相位-到达率-混合交通流状态等方面研究了交叉口混合交通流的机非干扰机理.
2014, Vol.63 No.10: 104217.
doi: 10.7498/aps.63.104217
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从产生大气湍流随机相位屏的功率谱反演法原理出发，分析了均匀采样造成的随机相位屏大量低频信息泄漏的不足，提出利用非均匀采样方法对功率谱进行滤波产生随机相位屏. 建立了非均匀采样模型，并分析比较了两种采样方法覆盖的采样频率范围和单边采样频率区域的湍流功率，理论证明了非均匀采样功率谱反演产生大气湍流随机相位屏的可行性和有效性. 针对大气湍流的Kolmogorov 谱，分别仿真计算了两种采样模型下功率谱反演生成的大气湍流随机相位屏. 仿真结果表明，在不增加采样点和计算量条件下，非均匀采样方法生成的大气湍流随机相位屏具有丰富的低频和高频信息，有效改善了传统功率谱反演大气湍流随机相位屏时低频信息严重不足的缺陷.
1997, Vol.46 No.1: 1-11.
doi: 10.7498/aps.46.1
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报道了BaTiO3晶粒生长基元稳定能计算的结果，并以此说明了水热条件下BaTiO3晶粒成核及生长过程
2010, Vol.59 No.10: 7120-7128.
doi: 10.7498/aps.59.7120
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为了探索纳秒脉冲强激光与材料的相互作用机理,建立了二维数值模型,利用有限差分法对纳秒激光脉冲烧蚀金属铝的温度场进行了数值模拟.通过对比不同脉宽、光斑和能量下激光引起的温度场随时间的演化,发现脉冲的前期温度升高比后期快.等温图显示中心温度升高最快,烧蚀轮廓与激光束形状相似,烧蚀深度达1—5 μm.脉宽越长,烧蚀越窄和越深,光斑越大,烧蚀越宽和越浅.数值研究表明,1)激光的脉冲形状、脉宽和功率密度直接影响烧蚀的形状和深度,2)激光功率密度在109 W/cm2量级烧蚀