期刊,物理学报 2024年卷14期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

物理学报

中国物理学会，中国科学院物理研究所

主办单位：中国物理学会，中国科学院物理研究所

主　　编：欧阳钟灿

出版周期：半月刊

国际刊号：1000-3290

电子邮箱：wulixb@aphy.iphy.ac.cn

电　　话：010-82649294

邮政编码：100190

地　　址：北京603信箱

物理学报/Journal Acta Physica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEISCI

查看更多>>刊登物理学科各领域中原创性成果的前沿研究综述、研究快讯及研究论文。该刊以论文水平高、创新性强，发表速度快的特点，受到国内外物理学工作者的高度重视，被国际著名的SCI等17种核心检索系统收录。2004年在SCI数据库中，影响因子为1.250。该刊被引频次已连续5年居中国物理类期刊第一位，已达到国际期刊的中上水平。在中信所数据库中，该刊被引频次和影响因子已连续7年居中国物理类期刊第一位，曾多次被评为中国科学院优秀期刊一等奖，荣获首届、第二届、第三届国家期刊奖，2001年荣获中国期刊方阵“双高”（高知名度，高学术水平）期刊和2001，2002，2003，2004，2005年百种中国杰出学术期刊奖。　　　欢迎各省、市、县图书情报界、科技教育界、高科技企业界及广大物理学工作者订阅。

正式出版

收录年代

基于增强条纹去除的超冷原子成像

王帅李希姚星灿

193-200页

查看更多>>摘要：吸收成像是超冷原子实验中定量测量的基础.典型的成像过程涉及记录探测光场和原子吸收光场的照片.在拍摄这两张照片的时间间隔内,由于探测光不可避免的抖动,会在成像过程中引入条纹噪声模式.常规的条纹去除算法虽然可以抑制这种噪声,但由于其忽略了原子吸收效应对噪声信号的调制,使得原子团上会出现无法完全消除的剩余条纹,并且这一现象会随着原子密度的增大而愈发明显.本文提出了一种创新的增强条纹去除算法,该方法考虑了原子的吸收效应,并通过主动调制噪声信号的强度,从根本上避免了剩余条纹的产生并显著提高了成像的信噪比.在处理均匀费米气体的吸收成像时,新算法成功将表征原子密度波动的相对标准偏差降低约37％.此外,本文还利用该方法对6Li费米原子超流中的第二声波进行了定量观测.与传统的条纹去除算法相比,我们的新方法将密度波关联函数的对比度提高了近4倍,密度响应谱强度提升约15％.上述结果表明,增强条纹去除算法不仅可以有效地抑制条纹噪声,而且更有利于在高密度原子体系中识别和探测一些重要物理效应.

关键词：

条纹去除吸收成像幺正费米超流第二声波

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万方数据

金属网格-透明导电氧化物复合型透明电极的瑞利分析和仿真

丁怡洋邹帅孙华苏晓东...

201-213页

查看更多>>摘要：以氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)为代表的透明导电氧化物(transparent conducting oxide,TCO)在当前光电器件中的重要性日益增长.通过在TCO中引入金属网格构成复合电极,可以在保持良好透明性的前提下有效提升电学性能,同时降低对铟的需求量,并为可穿戴设备所需的柔性电极提供可能方案.对此类电极的电学性能分析,如复合电极方阻随金属网格结构参数的变化,可为电极设计与制备提供基本的出发点,但相关理论尚十分缺乏.本文针对典型的方孔方格型金属网格-TCO复合电极,分别展开基于瑞利模型和基于有限元仿真的电学性能分析.结果表明,孔型近似导致的金属通道显著畸变是复合电极的电学计算中瑞利模型在中高开口率下失效的主要原因.据此,我们采用格型修正,通过提升瑞利模型中的原胞外边界对称性来改善金属通道的畸变.与电极仿真的对比表明,修正后瑞利模型的适用范围明显扩大,其结果可与实验数据很好地拟合,为此类复合透明电极的电学数据分析与结构设计提供了简洁高效的理论工具.

关键词：

透明导电体金属网格电极复合介质有限元仿真

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铁磁绝缘体中磁振子的非平衡稳态输运性质

杨栋超易立志丁林杰刘敏...

214-221页

查看更多>>摘要：玻色子体系中的非平衡输运过程研究是极具挑战性的工作.磁振子是玻色子,具有与电子等费米子截然不同的自旋输运行为.本文以钇铁石榴石(YIG)铁磁绝缘体为研究对象,聚焦影响稳态下YIG中磁振子非平衡输运过程的关键因素.通过将具有非零化学势μm的玻色-爱因斯坦统计函数引入到玻尔兹曼输运方程中,获得了以α为幂次的输运方程严格解析表达式(当α(=-μm/(kBT))＜1时).结果显示,当α(＜＜)1时,我们得到了与以往研究不同的化学势μm与非平衡粒子浓度δnm之间的非线性关系δnm ∝-α1/2 ∝-(-μm)1/2;α较大时,则还须考虑其高阶项.正因这种非线性关系,导致磁振子扩散方程显著不同于电子自旋扩散特性,其由线性微分方程演变为更复杂的非线性微分方程.本文重点研究了在两种极端温度梯度(即▽T～1 K/mm和104 K/mm)下非平衡磁振子浓度δnm和化学势μm的空间分布,它们分别对应于μm的值约为-0.1 μeV和-6.2 meV,均满足前提条件α＜1.在远离平衡态的大温度梯度分布下,本文理论计算与实验结果吻合很好.这些理论研究结果将加深人们对铁磁绝缘体中磁振子非平衡输运行为的认识.

关键词：

磁振子非平衡输运化学势磁振子扩散方程玻尔兹曼输运方程

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铁磁畴壁中自旋极化电流诱导的左旋极化自旋波

刘想王希光李志雄郭光华...

222-227页

查看更多>>摘要：极化指的是波偏振的方式,是波的一个基本性质.利用波的极化可以进行信息的编码,这一编码方式在光学和声学中得到广泛应用.利用自旋波进行信息的传递和处理是磁子学的主要研究课题.然而在铁磁材料中,由于只存在右旋极化的自旋波,利用波的极化进行信息的编码在铁磁自旋波器件中始终没有实现.前期研究发现,通过自旋极化电流可以在铁磁体中产生左旋极化自旋波,从而有望实现利用极化编码的自旋波器件.然而在一个均匀磁化铁磁体中产生左旋极化自旋波所需的电流密度过大,实验上难以实现.磁畴壁可作为自旋波波导,且畴壁中自旋波的截止频率趋近于零.本文从朗道-栗弗席兹方程出发,研究了在自旋极化电流存在的条件下磁畴壁中自旋波的色散关系和传播特性,证明只需要很小的自旋极化电流就可在畴壁中产生稳定的左旋极化自旋波.微磁学模拟证明了理论分析结果.该项研究为研制基于极化编码信息的自旋波器件提供了一个实际可行的方案.

关键词：

自旋波磁畴壁自旋极化电流微磁学

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万方数据

谐振型自偏置磁电换能器的建模与性能研究

谢冰鸿徐国凯雷保新肖绍球...

228-238页

查看更多>>摘要：基于磁化等效和非线性磁致伸缩本构关系,建立了 L-T模式下的自偏置磁电换能器的多物理场耦合仿真模型,研究了弯曲、伸缩谐振模式下的磁电耦合性能.在所建模型基础上,制备了相应的实验样品进行测试.实测结果与仿真数据相吻合,从而验证了模型的准确性和有效性.实测结果表明,Metglas/Galfenol/PZT-5A结构在伸缩谐振模式下展现出更为显著的自偏置磁电效应,其磁电系数为10.7 V·cm-1·Oe-1@99.4 kHz,磁电功率系数为5.01 μW·Oe-2@97.9 kHz.无需阻抗匹配,其有载磁电功率系数最高可达4.62 µW·Oe-2@99.3 kHz.施加外部偏置磁场至25 Oe,磁电系数可提升至47.06 V·cm-1·Oe-1@99.4 kHz,磁电功率系数提升至82.13 µW·Oe-2@99 kHz.进一步的仿真研究表明,高磁导率层厚度的增加能显著提升自偏置磁电换能器的性能:当Metglas层厚度增加至90μm时,磁电系数和功率系数分别提升至原先的2.47倍和6.96倍.自偏置磁电换能器具备减少对外部偏置磁场依赖的能力,为磁电复合材料在低频无线功率传输系统中的应用与发展提供了新途径.

关键词：

磁电换能器自偏置磁电效应高磁导率层磁电功率系数

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系列小分子液体中α弛豫与探针离子电导行为的对比

赵兴宇王丽娜韩宏博尚洁莹...

239-245页

查看更多>>摘要：液体中平动和转动的耦合性是凝聚态物理长期关注的问题之一,本文采用介电谱方法同时获得了系列小分子液体中α弛豫的弛豫时间和探针离子的电导率.样品包括具有不同分子形状和官能团的碳原子数跨度在3-14范围内的15种一元和二元小分子液体.分析结果表明平动和转动的耦合性与液体分子的官能团并没有直接的对应关系,对分子形状、大小和离子大小也不是十分敏感,但是液体的微观结构是影响平动和转动耦合性的重要因素.也就是,无论在一元还是二元体系中,液体的微观结构没有改变时电导率的倒数和弛豫时间与温度的依赖关系具有一致性,这也为弛豫时间的测量提供了一种方法.研究结果还表明,液体中自身携带的杂质离子与定量掺入离子的电导率的温度依赖关系相同,为电解质溶解度低的有机小分子液体中离子电导率行为的研究提供了思路.本文中单羟基醇的实验结果也与单羟基醇中α弛豫而非Debye弛豫对应于体系结构弛豫的观点相一致.

关键词：

平动和转动耦合弛豫时间离子电导率小分子液体

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Ge掺杂增强Ruddlesden-Popper结构准二维Sr3Sn2O7陶瓷杂化非本征铁电性的物理机制

肖志峰王守宇戴雅婷康新淼...

246-257页

查看更多>>摘要：准二维的杂化非本征铁电体在实现强磁电耦合的单相室温多铁性方面具有很大的潜力,然而此类陶瓷样品通常有着较高的矫顽场和较低的剩余极化强度,严重阻碍了对其的研究和应用.本文成功制备了质量高且单相性较好的具有准二维结构的双层R-P(Ruddlesden-Popper)型氧化物Sr3Sn2-xGex07陶瓷样品,观察到了较高的剩余极化和与Sr3Sn2O7单晶接近的矫顽场.微量Ge元素对B位Sn掺杂后极化强度显著增强,同时进一步降低了 Sr3Sn2O7样品的矫顽场.结合晶格动力学研究,对样品的拉曼和红外光谱进行标定,得出掺杂样品铁电性能的增强可能源于氧八面体倾侧幅度的增大和旋转幅度减小.Berry相位法和玻恩有效电荷模型进一步证实了铁电性能的增强.通过紫外可见光光度计测试得到Sr3Sn2O7样品的光学带隙为3.91 eV,采用Becke-Johnson势结合局部密度近似(MBJ-LDA)所计算的结果与实验基本一致.总之,这项研究为此类杂化非本征铁电体的制备及铁电性能的调控提供了参考,有望促进铁电陶瓷在各种电容器和非易失性存储器件中的广泛应用.

关键词：

Sr3Sn2O7杂化非本征铁电性氧八面体倾转第一性原理计算

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Zr-2.5Sn合金高温腐蚀过程的相场模拟

刘续希高士森喇永孝玉栋梁...

258-267页

查看更多>>摘要：本工作利用腐蚀电化学计算腐蚀界面能,构建了锆合金腐蚀过程的相场模型.首先,利用所建立的模型模拟了 Zr-2.5Sn合金均匀腐蚀过程,模拟结果显示该合金的腐蚀动力学曲线符合立方规律,与实验结果一致.分析发现,在氧化层生成的初期,氧化层生长速率很高,但是受温度的影响不明显;随着氧化层厚度的增长,温度对氧化层生长曲线的影响变大,温度越高腐蚀速率越快.多晶Zr-2.5Sn合金腐蚀行为的模拟结果表明,在锆合金基体晶界处由于具有更大的氧扩散速率,氧化速率加快,并在金属-氧化层界面朝向金属基体一侧形成了沿晶界的具有更高浓度的O2-带,且对氧化腐蚀速率的影响主要表现在氧化初期,相场模拟获得的腐蚀动力学曲线与实验结果符合非常好.

关键词：

相场模拟Zr-2.5Sn合金腐蚀动力学晶界腐蚀

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粗糙和光滑椭球胶体的受限扩散

梁建王华光张泽新

268-274页

查看更多>>摘要：复杂受限环境中的扩散研究在凝聚态物理领域中备受关注.胶体体系的出现,为定量研究微观粒子的受限扩散提供了卓越的实验模型系统.当胶体粒子的形状由球形变为椭球形时,体系展现出各向异性的扩散动力学特性.近年来,研究者们发现粗糙表面能够诱发球形胶体体系异常的旋转动力学.然而,由于实验体系的局限性,粗糙表面对椭球形胶体粒子的受限扩散的影响依然知之甚少.本文建立了胶体受限扩散的模型体系,由粗糙圆球胶体构成受限环境,研究了粗糙和光滑椭球在其中的受限扩散.当圆球的堆积分数较低时,粗糙表面未发挥作用,因此光滑和粗糙椭球的平动和转动扩散相近.随着圆球堆积分数的增高,粗糙表面之间发生互锁,导致粗糙椭球的平动扩散明显慢于光滑椭球;随着堆积分数的进一步增高,由于粗糙表面产生的空间位阻效应,粗糙椭球的转动扩散也显著慢于光滑椭球.该工作表明粗糙表面会改变椭球的受限扩散,为揭示复杂环境中具有粗糙表面物质的扩散规律提供了实验依据.

关键词：

胶体椭球粗糙粒子受限扩散动力学

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宽带吸收与极化转换可切换的太赫兹超表面

王丹李九生郭风雷

275-282页

查看更多>>摘要：本文提出一种具有宽带吸收与极化转换可切换的太赫兹超表面,通过调节二氧化钒电导率可实现太赫兹波吸收和极化转换功能灵活切换.当二氧化钒处于金属状态时,该超表面表现为宽带吸收器,在6.32-18.06 THz范围吸收率大于90％,相对带宽为96.3％.当二氧化钒为绝缘状态时,该结构在2.41-3.42 THz,4.78-7.48 THz和9.53-9.73 THz频率范围表现为极化转换器,极化转换率大于90％.该超表面结构可以用于太赫兹波探测、太赫兹通信以及太赫兹传感等领域应用.

关键词：

太赫兹超表面宽带吸收极化转换

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