提出量子力学算符Hermite多项式方法,即将若干常用的特殊函数的宗量由普通数变为算符,并用它来发现涉及Hermite多项式（单变数和双变数）的二项式定理和涉及Laguerre多项式的负二项式定理,它们在计算若干量子光场的物理性质时有实质性的应用.该方法不但具有简捷的优点,而且能导出很多新的算符恒等式,成为发展数学物理理论的一个重要分支.
研究具有幂律记忆性的细胞液中双头分子马达的定向输运现象,选取幂函数作为广义Langevin方程的阻尼核函数,建立了分数阶过阻尼耦合Brown马达模型,讨论了阶数及耦合系数对双头分子马达定向输运速度的影响.仿真结果表明,分数阶过阻尼双头分子马达也会产生定向输运现象,并且在某些阶数下会产生整数阶情形所不具有的反向定向流.当噪声强度固定时,输...
时滞和噪声在复杂网络中普遍存在,而含有耦合时滞和噪声摄动的耦合网络同步的研究工作却极其稀少.本文针对噪声环境下具有不同节点动力学、不同拓扑结构及不同节点数目的耦合时滞网络,提出了两个网络之间的广义投影滞后同步.首先,构建了更加贴近现实的驱动-响应网络同步的理论框架;其次,基于随机时滞微分方程LaSalle不变性原理,严格证明了在合理...
由一个正弦映射和一个三次方映射通过非线性耦合,构成一个新的二维正弦离散映射.基于此二维正弦离散映射得到系统的不动点以及相应的特征值,分析了系统的稳定性,研究了系统的复杂非线性动力学行为及其吸引子的演变过程.研究结果表明：此二维正弦离散映射中存在复杂的对称性破缺分岔、Hopf分岔、倍周期分岔和周期振荡快慢效应等非线性物理现象.进...
分数阶系统稳定性理论是分数阶非线性系统控制的基础.针对分数阶非线性系统稳定性理论的讨论,本文从另一角度证明了该理论的正确性.结果表明,分数阶非线性系统稳定性理论不仅适用于分数阶自治系统,也同样适用于分数阶非自治系统.利用该理论分析了多个实例并进行了数值仿真,仿真结果验证了该理论的有效性.
三电平逆变器相较于传统的两电平逆变器具有输出电压谐波畸变率小、开关管电压应力小等优点,因而在大功率场合受到了越来越多的关注.本文针对一种复合式单相三电平逆变器,对其中的分岔和混沌现象进行了深入的研究,建立了电流闭环比例控制下的一阶离散模型,得到了不同时间段内的频闪映射模型.以比例系数k,负载电阻R,负载电感L及输入电压E为变化参...
在电位耦合条件下,利用Morris-Lecar神经元模型构造环链神经元网络,研究了离子通道分布不均匀情形下神经元网络群体电活动的演化和转变问题.在数值研究中通过改变局部区域的离子通道电导值模拟离子通道的非均匀分布,并对其可能的机制进行了分析.还研究了网络中局部区域的钙离子电导的差异性和钾离子电导的差异性如何逐渐激发周边神经元,以及诱发...
为了研究针对联合图像专家小组压缩标准（joint photographic experts group,JPEG）彩色图像特点的加密算法,综合选择加密和在编码过程中加密两种思路,提出了一种空域和频域结合的加密算法.首先在空域对8×8分块进行扩散置乱,然后利用边缘检测手段找出包含细节信息较多的重要分块,先加密所有分块中的直流（direct current,DC）系数,再选择重要分...
针对正则化极端学习机的隐层具有随机选择的特性,提出了一种增加删除机制来自适应地确定正则化极端学习机的隐层节点数.这种机制以对优化目标函数影响的大小作为评价隐层节点优劣的标准,从而淘汰那些比较＂差＂的节点,将那些比较＂优＂的节点保留下来,起到一个优化正则化极端学习机隐层节点数的目的.与已有的只具有增加隐层节点数的机制相比较,...
在Hindmarsh-Rose神经元动力系统中研究了Newman-Watts（NW）网络的同步,给出了一些最优同步网络的拓扑结构.数值结果表明：NW网络的同步能力主要由耦合点在耦合空间的分布决定,耦合点分布均匀的NW网络一般具有较强的同步能力;在给定连边数的情况下,可能存在多个结构不同的最优同步网络,最优同步网络具有最强的同步能力、均匀的度分布和较好的对...
针对现有自行车流模型对车辆间作用考虑不足的问题,在原多车道元胞自动机模型的基础上引入动态地场,在模型中纳入了排斥力,并充分考虑了前车速度对后车行驶的影响,体现了自行车的灵活性等特征,提出了换道成本的概念并建立了新的基于比较交通环境的换道规则.数值仿真结果表明：1）该模型能更准确地描述自行车流,反映自行车流的特征,得到的数据符...
采用高温固相法制备了Tm3＋,Yb3＋共掺CaWO4多晶材料.980 nm二极管激光器激发下,在可见区获得了1G4→3H6,1G4→3H4,3F2,3F3→3H6跃迁产生的上转换荧光.讨论了Yb3＋离子浓度的变化对Tm3＋的上转换发光强度的影响,同时根据荧光强度比的方法研究了689和705 nm红色上转换荧光在313—773 K范围内的温度特性.结果表明：基于Tm3＋,Yb3＋共掺CaWO4多晶材...
在粒子束引导的等离子尾波场加速机制中,为了加速电子获得最大能量,大量研究集中于改变单束牵引粒子束的线度、形状、电荷性质等参数.综合考虑已有的实验结果,本文提出了一种相比于单束电子牵引更为有效的加速方式,利用双束平行电子束来加速自注入的电子.通过2.5维粒子程序模拟,发现在牵引电子束具有相同能量、电量、尺寸的条件下,通过双束平行...
基于半经典理论,建立了中性原子与激光驻波场相互作用的模型,分析了中性原子在激光驻波场沟道效应作用下运动轨迹及沉积特性,探讨了球差、色差和原子束发散角对沉积条纹的影响.得到了上述三种影响因素下纳米光栅的半高宽分别为0.532,12.16,96.70 nm.仿真结果表明,随着原子束发散角度的增加,沉积条纹的对比度将会下降,当原子束发散角分别为0.1 ma...
采用基于密度泛函理论中的广义梯度近似,在考虑自旋多重度的情况下,对Yn NO（n=1—12）团簇进行了构型优化,以及稳定性和成键特性分析,结果表明：n=5,7,8,10时,NO吸附使相应的Yn团簇基态结构发生了明显变化,吸附后,所有尺寸中的N—O键长明显伸长,振动频率减弱,表明NO在Yn团簇表面发生的是解离性吸附,N—Y,O—Y键的共同作用使YnNO团簇具有很大的...
为了增强完美吸波体的吸波性能,提出了一种高Q值超薄完美吸波体的设计方法.该方法将基片集成波导技术与一般完美吸波体设计方法有机结合,通过合理添加金属过孔实现了高Q值的完美吸波体设计.利用该方法设计出了厚度0.0065λ、半波功率带宽5.8%的完美吸波体,其吸波率Q值为33.9,比普通完美吸波体吸波率Q值提升了20%以上;其1.5和3 dBsm的雷达散射截面...
提出了一种新型超宽带双芯光子晶体光纤偏振分束器.应用全矢量有限元法,系统地研究了光纤结构参数对偏振分束器带宽和偏振分束器长度的影响.分析结果表明：增加掺氟区折射率,既能提高分束器带宽,也能减少分束器长度;增大光纤中空气孔的孔距及孔径与孔距比,可以增加分束器的带宽,但同时也会导致分束器的长度增大,使得器件尺寸增大.因此,在设计中...
为了在降低数字全息显微成像系统成本的同时实现高分辨成像,对像面数字全息显微术的记录与再现过程进行了理论分析,结合系统的点扩散函数,对该系统的横向分辨率进行了分析.得到了如下结论：像面数字全息显微系统的横向分辨率对电荷耦合器件（CCD）光敏面尺寸变化不敏感;对于常见的CCD器件,其像元尺寸的变化对该系统的横向分辨率影响甚微.此外,对...
通过建立声子散射概率函数描述声子在输运过程中的散射,提出了一种模拟声子弹道扩散导热的蒙特卡罗方法,并将其应用于硅纳米薄膜中的稳态和瞬态弹道扩散导热过程的研究.提出的蒙特卡罗方法对边界发射的声子束进行跟踪,根据散射概率函数模拟声子束在传播区域内经历的散射过程,并通过统计声子束的分布得到温度分布.稳态导热过程的模拟发现,尺寸效...
基于波动方程给出了计及可压缩性的边界积分方程.以此为基础,求解行波驱动下非球状空泡的运动规律及其运动稳定性,并分析比较了行波频率、幅值以及初相位对空泡运动特性的影响.研究结果表明：较高的行波频率与较低的幅值是空泡稳定运动的充分条件.在一定幅值和频率的行波驱动下,空泡将在收缩阶段末期形成与行波传播方向相同的高速射流;计及流场...
讨论了Z箍缩内爆产生的低频电磁脉冲的辐射特性.Z箍缩驱动金属丝阵或固体套筒高速内爆,部分磁能通过与负载的运动耦合而向外辐射.理论结果表明,电磁脉冲辐射功率由电流和内爆轨迹共同决定.在中国工程物理研究院流体物理研究所的初级实验平台上开展了负载电流为7 MA,10%—90%上升时间65 ns的丝阵Z箍缩实验,根据实验测得的电流和内爆轨迹得到了电...
通过分子动力学模拟的方法对感应耦合等离子体刻蚀中Lag效应的产生机理进行了研究.研究结果表明,在刻蚀过程中普遍存在Lag效应,宽槽的刻蚀率明显比窄槽的刻蚀率要高,这是由于宽槽更有利于产物从槽中的逸出;窄槽中产物从槽中逸出的速率较低,较多的产物拥挤在窄槽中降低了入射的F等离子体入射的速度,从而降低了F等离子体到达Si表面的能量,而相同条...
为多种复杂环境下的稳态和脉冲DT聚变中子能谱测量建立了一种灵敏度优化反冲质子磁谱仪.使用成像板和同位素α源测量了谱仪的反冲质子能量-位置投影关系.利用稳态加速器中子源平台、通过单粒子计数方法结合三维带电粒子输运程序模拟,研究了谱仪脉冲中子灵敏度能量响应.通过高探测效率参数设置使谱仪对DT中子的探测效率达到2×10 5cm2水平,从而在较...
理论和实验上研究了Xe介质毛细管放电极紫外光源等离子体时间特性和最佳条件.从理论上建立了Xe介质一维辐射磁流体力学模型,模拟了不同气压和电流条件下等离子体压缩和辐射特性;实验上测量了放电电流30 kA时不同气压条件下13.5 nm（2%带宽）动态特性.理论和实验结果表明：不同放电电流条件下,存在最佳气压值,最佳气压随着电流的增加而增加;同时,...
空间电子辐照环境中,聚合物介质充放电现象是威胁航天器安全的重要因素.传统航天器介质充放电模型仅能分析材料充电过程,缺乏对放电前后介质电位残余情况与放电脉冲强弱的评估.本文通过引入介质放电电导率,在数值积分充电模型基础上建立同时描述航天器介质内部充电和放电过程的新模型,并将模型计算结果与实验数据进行比较,验证了所构建的模型.模...
利用SOLPS5.0模拟研究东方超环托卡马克（EAST）高约束模式时的刮削层等离子体.在高约束模式放电实验参数（第36291炮）的限制下,通过调整上游区径向反常输运系数来实现高约束模式模拟,在上游电子密度和温度与实验符合的条件下能够很好地进行下游区模拟.在实现高约束模拟的基础上又分别研究了漂移项对偏滤器靶板能流不对称性的影响和上游能流衰...
利用高温固相反应法制备了纯相的HoVO4,并在0—21.25 GPa压强范围内测定了HoVO4的拉曼光谱.通过分析其拉曼峰的频移和劈裂变化情况,发现HoVO4在9.3 GPa发生相变.根据第一性原理选取并优化相似体系的高压晶体结构,将其与HoVO4的常压锆石矿型I41/amd结构进行了能量比较,确认HoVO4相变结构为白钨矿型结构（I41/a）.研究结果表明,HoVO4具有ScVO4和YV...
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了当氮化硼纳米管（BNNT）中的B原子和N原子被5d过渡金属原子（Lu,Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au,Hg）取代时BNNT的几何结构、电子结构和磁性性质.作为对比,给出了理想BNNT,B缺陷体系（VB）和N缺陷体系（VN）的相应结果.研究发现：5d原子取代B（B5d）时体系的局域对称性接近于C3v,但是取代N（N5d）时体...
采用水浴恒温蒸发方法研究了液膜存在时的毛细蒸发过程.研究结果表明：毛细蒸发过程中液/气界面符合黏性指延,且不受蒸发速度及液膜状态的影响;蒸发过程可分为剧烈减速、匀速蒸发、线性减速蒸发和边界效应四个阶段,分别对应不同的液膜状态;毛细蒸发的主要区域在毛细管端口液膜处,工质由液体区流向端口蒸发区的过程中液膜起到了通道桥梁作用.
潮湿对SiO2的强度有重要影响.采用反应场分子动力学模拟方法,研究液态水对无定形SiO2（a-SiO2）准静态拉伸特性的影响.准静态拉伸模拟的结果表明,在干燥条件下,a-SiO2的拉伸强度为9.4 GPa,而在含液态水时则下降为4.7 GPa,表明液态水使得a-SiO2拉伸强度发生显著下降.根据应力-应变曲线分析可知,干燥条件下a-SiO2结构的刚度随着拉伸应变的增加保持...
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