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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
物理学报

中国物理学会，中国科学院物理研究所

欧阳钟灿

半月刊

1000-3290

wulixb@aphy.iphy.ac.cn

010-82649294

100190

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

    薄液滴在润湿性受限轨道上的热毛细迁移特性

    李春曦马成叶学民
    178-189页
    查看更多>>摘要：通过固体表面改性可对液滴热毛细迁移过程进行调控.基于润滑理论和滑移模型建立了均匀温度梯度作用下液滴在润湿性受限轨道上运动的数学模型,通过将基底划分成亲水区域和疏水区域构建了润湿性受限轨道.结合接触线动力学提出了三维液滴在不同方向上接触线移动速度的计算方法,得到了液滴热毛细迁移的演化历程,分析了轨道宽度和润湿性对液滴迁移特性的影响.研究表明:液滴主体受温度梯度作用由高温区向低温区迁移,液滴后缘在移动过程中与主体部分间形成一层薄液膜,即薄液膜拖尾.液滴在垂直于轨道方向上的铺展受到抑制,收缩到轨道边缘后保持定扎状态.前进接触线移动速度开始时迅速减小,后缓慢降低趋于平稳;前进接触线移动速度与轨道宽度呈负相关.垂直于轨道方向上的壁面润湿性限制导致的排挤作用,在初始的短暂时刻对液滴在轨道上的热毛细迁移具有加速作用.液滴前进接触线移动速度与轨道润湿性呈正相关.增强轨道润湿性使得后退接触线移动速度的初始值增大,但对其稳定值影响不大.相比于改变轨道润湿性,改变轨道宽度更易于调控液滴热毛细迁移过程.

    热毛细迁移润湿性液滴润滑理论

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    在间接驱动内爆实验中采用花生腔增强对称性调控

    黄天晅吴畅书陈忠靖晏骥...
    190-199页
    查看更多>>摘要：在100 kJ激光装置上开展了基于三台阶整形脉冲的间接驱动惯性约束聚变内爆实验研究.采用传统充气直柱金壁黑腔设计,在激光脉冲作用后期,腔内金等离子体运动对激光能量沉积和X光辐射场空间分布产生严重扰动,导致靶丸赤道驱动偏弱,形成不可接受的扁圆内爆.本文采用新型的花生腔设计,通过调节外环激光光斑及其产生的金泡的初始位置,补偿和缓解金等离子体运动对黑腔X光辐射分布产生的扰动影响,获得球对称的靶丸辐射驱动.在靶丸驱动辐射温度相同的条件下,由于驱动对称性得到显著改善,实验观测到花生腔内爆热斑接近球形,中子产额的测量结果与内爆一维模拟计算结果的比值(YOS)达到30％;而直柱腔内爆热斑呈现扁圆形状,YOS仅为13％.模拟计算和实验结果一致表明,在三台阶整形脉冲驱动内爆实验中,花生腔设计可以有效抑制外环金泡膨胀加剧产生的不利因素,增强辐射驱动和内爆对称性调控,并提高内爆性能.

    惯性约束聚变间接驱动内爆对称性

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    B元素添加对FePBCCu合金非晶形成能力、磁性能和力学性能的影响

    孙吉沈鹏飞尚其忠张鹏雁...
    200-208页
    查看更多>>摘要：铁基非晶合金因其低矫顽力、高磁导率和低铁耗等被广泛应用于变压器、电抗器等电力电子领域,然而,较低的饱和磁感值限制了其进一步应用.铁含量增大可有效提高合金的饱和磁感,但相应非磁性元素含量的降低又将引起合金非晶形成能力的下降,导致后续纳米晶带材的软磁性能及弯折韧性的恶化.针对上述问题,文章基于金属-类金属间的杂化作用,通过原子百分比为7％的B替代P,利用单辊甩带法制备了厚度约为25µm的FePBCCu非晶薄带,并研究了B添加对薄带非晶形成能力、磁性能和力学性能的影响.热动力学行为揭示出小原子B添加能够降低合金结构的异质性,有效提高非晶基体的热稳定性;熔化与凝固曲线表明B元素能够促使合金系接近共晶成分且具有较大的过冷度.因此合金的非晶形成能力显著提高,其临界厚度从基体的约21µm提高到约30µm.B添加促使合金系磁性原子有效磁矩的增大,导致非晶薄带的饱和磁感值增大.纳米压痕实验结果表明,B添加合金的约化模量值较大且在一个较小范围内波动,这与合金的结构均匀性密切相关.

    铁基非晶薄带非晶形成能力饱和磁感约化模量

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    N阱电阻的单粒子效应仿真

    琚安安郭红霞张凤祁刘晔...
    209-218页
    查看更多>>摘要：利用计算机辅助设计(technology computer aided design,TCAD)软件针对N型阱电阻的单粒子效应开展仿真研究,结果表明单个重离子入射到N阱电阻中会造成器件输出电流的扰动.经过对电阻的工作机理和单粒子效应引入的物理机制进行分析,结果表明重离子在N阱电阻中产生的电子-空穴对中和了N阱电阻中的空间电荷区,使得N阱电阻的阻抗瞬间减小、电流增大,且空间电荷区被破坏的面积越大瞬态电流的峰值越高.随着阱结构中的高浓度过剩载流子被收集,单粒子效应的扰动会消失.但N阱电阻独特的长宽比设计导致器件中的过剩载流子收集效率低、单粒子效应对阱电阻的扰动时间长.文中还对影响N阱电阻单粒子效应的其他因素开展了研究,结果表明重离子的线性能量传输(linear energy transfer,LET)值越高、入射位置距离输入电极越远,N阱电阻的单粒子效应越严重.此外,适当缩短N阱电阻的长度、提高阱电阻的输入电压、降低电路电流可以增强其抗单粒子效应表现.

    阱电阻空间电荷区单粒子效应瞬态电流

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    高通量计算二维材料界面摩擦

    崔子纯杨莫涵阮晓鹏范晓丽...
    219-229页
    查看更多>>摘要：建立了基于第一性原理方法研究二维材料界面摩擦的高通量计算程序,该程序实现了自动化批量建模、批量提交任务、多任务并发计算,以及计算结果自动收集、处理和图像绘制,使用该程序可以节省时间.采用此程序计算了不同层间距离下双层氮化硼和双层石墨烯的滑移势能面,及层间界面摩擦力和摩擦系数.研究发现,随着层间距离减小,双层氮化硼界面的平均摩擦力近似线性增大,摩擦系数为0.11—0.17,双层石墨烯界面摩擦力先增大后减小再增大,其摩擦系数在12 nN载荷下达到最小值(0.014),这些结果与已有研究结果一致,验证了该计算程序的可靠性.此外还研究了表面氢化和氟化对双层氮化硼界面摩擦的影响,发现氟化氮化硼/氮化硼界面的摩擦系数更低.

    第一性原理方法高通量计算势能面摩擦系数

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    Al原子的替位掺杂与表面吸附对BiVO4(010)晶面光电催化分解水析氧性能的影响

    李秋红马小雪潘靖
    230-238页
    查看更多>>摘要：太阳能光电催化分解水制氢气和氧气是获得可再生能源的可行方案之一,利用密度泛函理论计算,对比了替位掺杂和表面吸附过渡金属Al原子对BiVO4(010)晶面析氧(OER)性能的影响.结果表明,两种方式都能有效调控BiVO4的电子结构进而调节其OER性能,而表面吸附因能改善BiVO4的导电性和光吸收,降低电子-空穴复合,增强OER过程中活性位点与含氧中间体之间的相互作用,降低决速步的过电势,被认为是提高(010)晶面析氧性能的有效手段.本工作为设计高效的二维半导体析氧反应的光催化剂提供了重要参考.

    分解水替位掺杂表面吸附析氧反应BiVO4

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    叠层/转角二维原子晶体结构与极化激元的近场光学表征

    徐琨淇胡成沈沛约马赛群...
    239-255页
    查看更多>>摘要：极化激元是一种光与物质发生强相互作用形成的准粒子,可以极大地压缩光波长,提供一种突破衍射极限的光调制方式,为纳米光子学、非线性光学、量子光学等相关学科的发展提供了重要支持.范德瓦耳斯二维原子晶体是研究极化激元的理想平台,通过叠层、转角可以为极化激元的调控提供额外的自由度,从而展示出新颖的光学结构和极化激元特性.本文以近场光学为主要研究方法,对近几年出现的叠层及转角二维原子晶体的各种光学结构及极化激元进行综述.综述内容包括叠层石墨烯的畴结构、转角二维原子晶体的莫尔超晶格结构、转角二维拓扑极化激元、转角石墨烯手性等离激元等.最后,对叠层/转角二维原子晶体及其极化激元的未来发展进行展望.

    转角二维原子晶体极化激元莫尔超晶格扫描近场光学显微技术

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    关于Ga2O3/Al0.1Ga0.9N同型异质结的双波段、双模式紫外探测性能分析

    李磊支钰崧张茂林刘增...
    256-264页
    查看更多>>摘要：鉴于紫外探测器在诸多领域的重要应用,探寻自供电型探测器以及挖掘其内在运行机理显得尤为关键.本文制备的Ga2O3/Al0.1Ga0.9N异质结紫外探测器能够实现对254 nm波长(UVC波段)和365 nm(UVA波段)波长紫外光的敏感探测,并在不同方向的偏压驱动下能够实现耗尽模式和光电导模式的光探测.这里介绍的基于Ga2O3/Al0.1Ga0.9N异质结的双波段、双模式紫外光电探测器具有理想的暗电流和光响应特性;在5和–5 V偏压下,在254 nm光照射下的光响应度分别为2.09和66.32 mA/W,在365 nm光照射下的光响应度分别为0.22和34.75 mA/W.并且仅在内建电场的作用下能够自供电运行,对254和365 nm波长紫外光的光响应度为0.13和0.01 mA/W.进一步,除对材料与器件性能的表征与解析,本文还从异质结探测器的运行机理上分析了其双波段与双模式探测特性.

    异质结深紫外探测双波段双模式

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    二维半导体莫尔超晶格中随位置与动量变化的层间耦合

    郭瑞平俞弘毅
    265-276页
    查看更多>>摘要：近些年来引起广泛关注的二维半导体莫尔超晶格系统中存在着莫尔激子、强关联电子态和面外铁电性等新奇物理现象,电子的层间耦合对于理解这些现象至关重要.本文研究了二维半导体双层莫尔超晶格中的层间耦合随位置和动量的变化.外势场导致的局域布洛赫波包的层间耦合与波包宽度以及中心位置处的层间平移有着密切关系.同时,层间耦合随动量的变化使得基态S型波包和激发态P± 型波包有着截然不同的随中心位置变化的层间耦合形式:在两个S型波包的层间耦合消失的位置,S和P+型(或S和P− 型)波包之间的层间耦合达到最强.利用该性质,可以通过外加光电场来调控特定谷的基态波包的层间输运.此外,双层系统中发现的面外铁电性可以归结为不同层导带和价带间的耦合导致的电子在两层中的再分配现象.将本文得到的层间耦合形式与单层紧束缚模型相结合,可计算出垂直平面的电偶极密度,其随层间平移的变化形式和数量级与实验观测相符.

    二维半导体过渡金属硫族化合物莫尔超晶格层间耦合

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    Ti掺杂Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相复合永磁体晶化动力学

    邓晨华于忠海王宇涛孔森...
    277-285页
    查看更多>>摘要：纳米双相复合稀土永磁材料,利用硬磁相高磁晶各向异性和软磁相高饱和磁化强度的优点,通过铁磁交换耦合作用获得优异的磁性能.但是如何解决软硬磁双相纳米微结构不匹配的问题,控制软硬磁相同时达到理想的纳米尺度复合是关键.本文研究了掺杂合金元素Ti对熔体快淬法制备的Nd2Fe14B/α-Fe快淬薄带晶化过程的影响.结果表明,掺杂合金元素Ti能影响Nd2Fe14B/α-Fe交换耦合磁体整个晶化动力学过程,使α-Fe相的晶化激活能升高,抑制其从非晶相中析出.同时,降低1:7亚稳相的晶化激活能,起到稳定亚稳相的作用.而且随着晶化温度的进一步提高,α-Fe和Nd2Fe14B两相由1:7亚稳相分解产生,从而有效避免了α-Fe相的优先析出.显微组织观察表明,掺杂Ti的样品晶粒细小、分布均匀,平均晶粒尺寸在20 nm左右,没有特别大的α-Fe粒子出现.当Ti的掺杂量原子百分数为1.0％时,获得了最佳磁性能(BH)max=12 MG·Oe(1 G=10–4 T,1 Oe=79.57795 A/m).

    永磁体晶化过程掺杂纳米复合材料

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