一、原子—分子非弹性散射的精确量子力学计算（论文文献综述）
石锋,韩秀君,张灵翠,徐越,张川江[1]（2021）在《固体物理学发展简史》文中研究说明固体物理学研究多体问题,是物理学的重要分支,涉及面极其广泛,也是包括材料科学等在内的多个技术学科的基础。本文论述了固体物理学的发展简史,包括初期发展史、对热性质研究、魏德曼–弗兰兹定律、晶体微观几何结构的研究历程、自由电子气体模型、固体能带论、对固体磁性的研究、信息时代、中国固体物理学的发展、固体物理学教材等多个部分,简述了固体物理学发展中的大事件和具有较大影响力的科学家及其贡献。
孙广成[2]（2021）在《GaAs光电导开关载流子散射与暗态电阻率温度特性的理论研究》文中进行了进一步梳理皮秒光电导开关（Photoconductive Seiconductor Sitches,PCSS）兼具高功率和高重复率双重特性,较之脉冲功率技术中的常规开关具有皮秒级响应、兆瓦量级功率密度、寄生电感电容小、弱光触发等优势,在超快光电子学太赫兹技术和高功率脉冲领域具有极其广泛的应用前景,包括有太赫兹波辐射和探测、高功率微波源、粒子加速器和定向能系统等。PCSS暗态电阻率是影响开关耐压性能的一个非常重要的参数,半绝缘砷化镓（semi-insulating Gallium Arsenide,SI-GaAs）室温下电阻率可达108Ω·cm,本征击穿场强高达250kV/cm,是目前最主流的开关芯片材料。迄今为止,通过生产工艺和后处理过程来提高芯片材料电阻率的技术手段己达到极限,找出一种新途径来提高芯片材料的电阻率不可避免地成为太赫兹功能器件领域和脉冲功率的重要研究课题。本文在对载子散射机制及输运机理深入研究的基础上,结合SI-GaAs材料的特性,采用MATLAB仿真软件研究了温度在5～500K范围内GaAs PCSS暗态电阻率的温度特性。该研究对解GaAs中施主态的不同散射机制的作用提供理论基础,为优化不同度范围内GaAs基光电件的性能提供行性方法。论文的主要内容如下:（1）从量子力学的费米黄金则和玻尔兹曼输运方程出发,利用动量弛豫近似求解弹性散射、非弹性散射、各向同性散射和各向异性散射的散射率。结合GaAs的能带结构及材料特性,分析并给出了GaAs中的四种主要散射机制下的迁移率模型:离化杂质散射、声学声子形变势散射、声学声子压电散射和极化光学声子散射迁移率模型,为定量研究GaAs PCSS载流子散射机制和运输特性提供论基础。（2）基于SI-GaAs的三能级补偿机制,利用半导体中载流子的统计分布论计算了载流子浓度随温度和杂质度的变化规律;结合GaAs材料散射机制的物模型,理论分析不同散射机制下的移率模型;从变分法出发,严格求解了SI-GaAs电子移率的温度特性。结果表明:SI-GaAs电子迁移率在不同度范围内依次被三种散射机制所支配,较低温度下（5～17K）的电离杂质散射,中等度下（17～72K）的声学波电散射,较高温度下（大于72K）的极光学波散射;在整个温度范围内,声学波形变势散射对移率的贡献不会超过6%,可以忽略不计。理论结果与实验结果基本符合。峰值迁移率随浅施主浓度的增大而急剧减小,同时峰值迁移率向高温方向移动。EL2浓度的差异未对SI-GaAs电子迁移率产生影响。（3）MATLAB仿真软件模拟了5～500K温度范围内SI-GaAs暗态电阻率的温度特性。研究表明:电阻率随温度变化具有单峰性特征,当温度为154K时,峰值电阻率可达1.29×1012Ω·cm,比室温下电阻率大五个数量级（室温电阻率模拟值为1.13×107Ω·cm,与实验值107～108Ω·cm基本符合）。研究了浅施主杂质浓度和深施主缺陷浓度对GaAs PCSS峰值电阻率的影响。结果表明:开关的峰值电阻率随杂质浓度的增大而降低,深施主缺陷EL2浓度相比浅施主杂质浓度对开关峰值电阻率影响比较小。增大浅施主杂质浓度,峰值电阻率向高温方向趋近,反之增大EL2浓度,则向低温方向靠近。通过某些方式适当地减少浅施主杂质浓度能够有效提高GaAs PCSS的暗态电阻率,从而可实现开关耐压能力和大功率输出性能的提升。
张屹[3]（2021）在《基于显关联高斯基的电子、电子偶素与轻核原子低能弹性散射计算》文中认为冷原子技术的发展推动了物理学的重大进展,使人类第一次实现了玻色爱因斯坦凝聚体。得益于冷原子物理的发展,关注反物质与物质间相互作用的正电子物理也迅速发展壮大起来。结合这两大背景,一个非常值得关注的问题就是如何实现反物质的玻色爱因斯坦凝聚。电子偶素作为一个由物质（电子）和反物质（正电子）组成的束缚态系统,被认为是实现反物质玻色爱因斯坦凝聚的重要候选体系之一。而电子偶素寿命过短以及气体束流温度过高是阻碍实现电子偶素玻色爱因斯坦凝聚的主要因素。因此寻找适合的有助于实现反物质玻色爱因斯坦凝聚体的候选体系,或是提供新的冷却途径是正电子物理的重要研究前沿。本文从第一性原理出发,从头计算电子偶素与其他原子的相互作用对于实现这一过程非常有帮助。因此本文主要内容有:1.第一部分我们发展了基于显关联高斯基函数的投影方法,使该方法能正确应用于满足交换对称性的分子系统中。利用此改进的投影方法计算了激发态电子偶素和激发态电子偶素之间的近阈值共振态行为,第一次理论预言了 0+（A1）和0+（E）这两个双激发电子偶素分子的存在,双激发电子偶素0+（A1）态的能量是-0.12550 a.u.,对应于 Ps（2S）+Ps（2S）阈值。0+（E）态的能量是-0.099298 a.u.,对应于Ps（2S）+Ps（3S）阈值。此外我们利用复转动方法得到了两个态精确的共振位置和共振宽度。这些结构性质是将来电子偶素分子谱实验重要的参数。该工作发展的改进投影方法可以用于计算激发态电子偶素间的散射行为。2.第二部分中我们探索了激发态电子偶素分子间的散射过程,目的是通过计算激发态电子偶素（o-Ps（2S））间的散射长度来确定该体系能否形成稳定的玻色爱因斯坦凝聚。我们计划用稳定性约束变分法并结合投影算符方法计算激发态电子偶素之间的散射长度,初步确定（o-Ps（2S））和（p-Ps（2S））之间散射长度为正。之后利用量子亏损理论估算了（p-Ps（2S））的散射长度,也确认其散射长度为正。正的散射长度说明Ps（2S）态能够形成稳定的BEC。3.第三部分中为了探究电子偶素散射和电子散射的异同,利用约束变分法计算了自旋极化的电子、电子偶素和氦之间的散射特性。给出了这两个体系的散射相移及散射长度,并比较了两种散射过程的散射截面差异。同时在自旋极化的电子偶素和氦的散射过程中,电子偶素pickoff湮灭率为零,这限制了自旋极化的电子偶素和亚稳态氦的热力学过程,可能用于未来的电子偶素冷却过程。同时在自旋极化的电子和氦的散射过程中,发现了在入射动量在k=0.09 a.u.附近散射截面会出现一个“Ramsauer-Townsend”极小值。这些奇异性质和自旋极化系统有很强的相关性,我们推断了长程色散系数对于电子、电子散射过程的影响很大。4.第四部分中我们使用基于超球坐标的R矩阵传播方法研究了氦-氦-氚4He2T体系的超冷散射特性,得到了体系He-He-T→He2+T的三体重组率,弹性散射相移、截面以及散射长度,这些数据可能用于未来的冷原子实验中。同时超球坐标方法展现了计算三体系统的强大能力,结合显关联高斯基可以发展能够计算四体体系的超球四体方法,这对未来进一步研究电子偶素之间的散射很有帮助。
薛思玮[4]（2021）在《拓扑节线半金属ZrSiS的低能元激发研究》文中研究说明元激发是凝聚态物理中十分重要的概念,不管是单粒子激发还是集体激发,都对材料的物理性质具有举足轻重的影响。近年来,凝聚态物理在材料的拓扑物性研究上获得了巨大的进步,以拓扑绝缘体和拓扑半金属为代表的拓扑材料不仅极大地开拓了人们对基础固体物理的认知,也带来了丰富的应用前景。对拓扑材料元激发的研究是理解拓扑物性的关键。本文聚焦于拓扑材料元激发的探索,以典型的节线半金属ZrSiS为例,一方面探索了其独特表面态与表面声子的相互作用,另一方面详细研究了与其拓扑能带相关的独特等离激元物性。本文将为节线形拓扑半金属在低维电子学与等离激元光子学中的应用提供研究基础。在第一部分中,我们利用高分辨电子能量损失谱首次获得了覆盖ZrSiS第一布里渊区高对称方向的声子色散谱,发现了其中一支光学模式的异常软化现象。我们建立了电子-声子相互作用模型,分析发现该光学模式的软化是由于表面声子与ZrSiS表面特有的“漂浮”表面态相互作用导致的Kohn异常。在此基础上,我们建立了表面电子-声子相互作用的详细物理图像,通过对声子自能虚部的拟合,我们得出了这支软化声子的平均电声子耦合常数为λ≈0.15。这一结果将有助于理解拓扑节线形半金属的低维输运性质。在第二部分中,我们首次测量发现了 ZrSiS中的三支能量在0.1-1.5 eV之间的等离激元激发。在布里渊区中心处,这三支等离激元的能量分别为0.20、0.50、0.90 eV左右,处于近-中红外频率区间。与理论上对于具有理想圆形节线的拓扑半金属的预测不同,我们发现三支等离激元都呈现出各向同性的色散关系。变温实验表明这三支等离激元色散都呈现出良好的温度稳定性。通过对ZrSiS表面电子态的分析,结合第一性原理电子能带计算和无规相近似框架下对电子损失函数的计算,我们分析出了这三支等离激元对应的电子态来源,发现这三支等离激元都与体系的拓扑电子能带相关,是拓扑电子态等离激元的直接体现。此外,本论文还尝试了磁性氦原子散射谱仪的搭建,愿景是在实现常规氦原子探测材料表面原子起伏与表面声子的基础之上,进一步地探测到磁性材料的表面磁有序结构和磁振子激发。这一部分中主要介绍了磁性氦原子散射谱仪的机械结构设计与电子学控制系统的设计搭建,前者包括单色化氦原子束产生、激发与探测装置,后者包括对于激发态氦原子进行角分辨能量探测的电路与控制模块的设计与实现、软件开发与调试等。这些工作为磁性氦原子散射谱仪的实现提供了技术基础。
包海洪[5]（2021）在《过渡金属基材料的结构及其对电催化性能影响的研究》文中研究说明随着能源短缺和环境污染问题的严重,开发出新型环境友好型能源成为当下急需解决的问题。其中,利用电催化技术将电能转化新型高能量密度能源的方法被认为是一种非常有效的策略。过渡金属基础材料由于来源广泛、储量丰富、价格低廉等优点成为最具广泛应用前景的催化剂材料之一。然而,过渡金属基催化剂也依然面临着稳定性差、活性低、反应能垒较高等问题。针对这些难题,对活性位点结构进行合理的调控被认为是最有效的策略之一。在此过程中,对催化剂的原子和电子结构的准确解析以及这些结构对性能性影响机制的充分理解是理性设计催化剂性能的重要基础,然而目前在此方面的研究还依然缺乏。因此,本论文中我们将针对过渡金属基材料的活性中心进行结构调控,获得性能优异的催化剂材料,并结合先进的材料结构表征、第一性原理计算、电化学性能表征等手段相结合,系统的研究结构对其性能的决定关系。具体如下:（1）在第一个工作中我们设计了Cu单原子作为活性位点来CO电还原CO分子。通过在过渡金属碳化物Ti3C2Tx（也是一种MXene材料）纳米片上负载Cu单原子。电催化测试结果表明,Cu-SA/Ti3C2Tx对C2产物（C2H4和Et OH）的形成具有98%的超高选择性。在相对可逆氢电极-0.7v电压下对C2H4产物具有高达71%的选择性。此外,它的电化学活性可以稳定持续68小时而不会出现任何衰减。利用球差校正电镜、同步辐射XAFS方法成功解析了Cu单原子的配位结构并进一步结合第一性原理计算准确解释了结构对催化剂稳定性和还原活性的决定机制。与载体Ti3C2Tx之间的相互作用使得Cu单原子牢固的稳定在Ti3C2Tx表面,形成了结构稳定的单原子催化剂。Cu单原子的配位环境对Cu的电子结构产生了调制,使其具有更优异的CO还原活性。可以看出,Ti3C2Tx（一种MXene材料）是一种稳固和调节金属单原子结构的非常好的基底材料。（2）第二个工作中,我们将MXene基底进一步推广到Pt单原子催化剂,利用与基底之间的相互作用调节Pt活性位点的电子结构,产生局域电场极化的独特的电子结构。通过球差校正电镜、同步辐射XAFS表征手段解析出Pt单原子原子在MXene基底上以Pt-O和Pt-Ti的键合方式形成不对称配位环境。密度泛函理论（DFT）计算结果表明这种不对称配位环境导致Pt单原子周围的局域电场发生了极化。在碱性电解液环境中的HER电化学性能测试显示Pt-SA/MXene催化剂仅需33 m V的低超电势即可达到10 m A cm-2的电流密度,而在100 m V的过电势下的质量活性(23.5 A mg Pt-1)甚至比商业Pt/C还要高出了29.4倍。与无极化电场时的对比样品MXene和Pt（111）不同,吸附在Pt-SA活性位点上的H*构型不再是恰好的顶点吸附构型,而是沿着极化电场方向发生了偏离且吸附能垒更接近零。因此结合理论计算和文献调研结果,我们推测Pt单原子周围形成的局域极化电场是Pt-SA/MXene催化剂表现出优异的HER活性的主要原因。此外,投影态密度（PDOS）的分析也从电子结构的角度进一步证明了局域极化电场对改善HER催化活性的积极影响。（3）通过以上两个工作充分体现了活性位点的结构改造对提高催化剂性能的重要作用,证明了结构表征手段和第一性原理计算的相结合可以清楚的解析催化剂结构与性能之间的构效关系,因此第三个工作中,我们将这种工作进一步推广,对过渡金属氧化物NiFe2O4中的点缺陷的三维原子结构进行解析,并结合第一性原理计算方法预测了这种结构对性能将产生的作用。利用原子尺度的HAADF像模拟技术解析了NiFe2O4薄膜中的Fe原子空位和弗伦克尔缺陷的三维空间构型。首先,由NiFe2O4的HAADF实验原子像分析结果推测出了几种可能的的缺陷结构模型。接着,使用密度泛函理论（DFT）和HAADF像模拟技术确认出了与HAADF实验像相匹配的缺陷原子结构模型。之后,对NiFe2O4缺陷结构下的电子结构和OER催化性能进行了理论计算。结果表明,Fe空位和弗伦克尔缺陷的NiFe2O4的电子结构产生了有利的调制,使其OER性能得到了提高。以上工作中,通过对过渡金属催化剂活性位点结构的改造成功获得优异的催化剂材料,结构表征手段和理论计算的相结合应用帮助我们充分理解了结构对性能的影响作用,甚至能够帮助我们预测所设计结构的电催化性能,为催化剂的理性设计提供了重要指导。
严祥传[6]（2021）在《超冷简并费米气体的制备及其性质的研究》文中研究指明超冷原子气体具有体系纯净、相互作用可控、自由度丰富等特点,是研究物质量子特性的理想体系。在超冷原子物理领域中,对超冷费米气体的研究也随着实验技术的不断进步而得到蓬勃发展。特别是近几年里相继有一系列新奇宏观量子现象在实验中得到观测并被研究,其中包括BEC-BCS间的渡越、具有标度不变性的膨胀行为、物质波孤子的形成等等。在不同的体系中这些现象都有所存在,有一部分还探究到了凝聚态物理、粒子物理和原子分子物理交叉领域中的一些基本物理问题。实验中,采用Feshbach共振技术,人们可以任意地对超冷费米气体中原子间的相互作用大小进行调节,这为研究具有强相互作用的费米气体特别是其处于BEC-BCS渡越区间的性质提供了技术支持。6Li超冷原子气体还是研究强关联效应非常好的体系,这是因为实验中所使用的6Li原子的Feshbach共振宽度有300 Gauss,易于调节。另外6Li原子是费米原子,三体损失小,体系寿命长,在强相互作用区间体系稳定,这为在实验上研究强相互作用体系提供了有力的条件。本论文主要介绍了 6Li原子超冷简并费米气体实验平台的搭建工作,并在此基础上研究了强相互作用费米气体的各向异性膨胀、三体复合损失、超冷分子BEC的形成以及原子在BEC-BCS渡越区间的物理性质。论文的主要成果概括如下:第一,设计并搭建了一套用于研究6Li超冷简并费米气体的实验系统,包括真空系统、激光系统、磁场系统、成像系统、控制系统和数据采集及处理系统。实验腔中真空度达到3× 10-9 Pa,原子在单束光偶极阱中的寿命能够达到25 s。激光系统包括波长为671 nm的共振光部分和1064 nm的偶极光部分。磁场系统包括MOT磁场、补偿磁场、塞曼减速磁场和Feshbach磁场。竖直方向成像系统是由双透镜组成的,分辨率约为8 μm。控制系统是用NI公司的Pxie6738和Pxie7858R两种板卡通过Labview软件书写程序实现的。同时,也使用了 Labview软件编写了数据处理部分,主要是把CCD获取到的图像的ACSII码转换为通用的原子团尺寸和数目等常量。第二,实现了 6Li原子的磁光阱,装载了 1× 109个原子,经过压缩磁光阱后,原子数目为5×108个,温度为500 μK。为了提高光偶极阱装载效率,进行了 6Li原子的D1线亚多普勒冷却,使原子的温度降低为57μK,原子数目为3 × 108个,相空间密度达到了 6.2× 10-5,原子在交叉光偶极阱中的装载数提高了近4倍。第三,设计了 Feshbach磁场的控制电路,利用PID电路反馈场效应管的G、S端改变Feshbach线圈中的电流,使磁场大小能够在0 Gauss到1000 Gauss内扫描。扫描过程中,在大电流源的外部控制端口加入模拟信号控制电源电压输出,让场效应管工作在额定功率以下。同时利用拍频锁相技术,制备了高场的探测光。通过塞曼能级劈裂,标定了磁场大小与PID输入端参考电压的关系（线圈中的电流与采样电阻的乘积）。光交叉偶极中装载了 1.2×106个原子,偶极光功率降低到P=5.8 mW时,两组分原子总数目为7.1×104个,温度为T/TF=0.1。第四,通过控制磁场的大小调节散射长度,研究原子在不同散射长度下的各向异性膨胀,研究了三体复合过程和原子温度以及磁场大小的关系,通过直接蒸发冷却和扫描磁场的方法观察到了分子的玻色-爱因斯坦凝聚体,并研究了 BEC-BCS渡越过程。
刘俊亮[7]（2021）在《高电荷态重离子与原子近距离剧烈碰撞的快反冲离子动量谱学方法研究》文中进行了进一步梳理高电荷态重离子与原子近距离剧烈碰撞指碰撞时两核足够接近以至于炮弹离子和靶原子的K或L壳层轨道相互贯穿的一类碰撞。此时,碰撞前后体系总动能的变化（即Q值）和反冲离子获得的动能都比较大（甚至高达ke V量级）,是一种“剧烈”的深度非弹性碰撞过程。然而,当前的相关实验研究仍限于传统的散射离子、反冲离子能谱及角分布测量,或二者的符合测量,难以高效的获得更精细的物理信息。本工作针对高电荷态重离子与原子近距离剧烈碰撞过程,提出了一种全新的快反冲离子动量谱学（FRIMS）技术。为了将能量为ke V量级的快反冲离子从巨量的远距离碰撞事件中挑选出来,FRIMS采用了电场方向与入射束流有一定夹角的电场布局。我们通过大量的计算和模拟工作分析了由反冲离子的飞行时间和落点位置测量误差引起的重建误差,并以此为依据确定了快反冲离子动量谱仪的几何结构和布局。在此基础上,研制出了第一版快反冲离子动量谱仪。研制期间主要工作包括谱仪电场的仿真优化、Φ36定时探测器的研制、基于交叉像素块阳极的Φ106二维位置灵敏探测器的研制和基于双层条形阳极的Φ106二维位置灵敏探测器的研制工作。然后,根据测试结果对谱仪的入射束流准直系统进行了改进,并对实验终端进行了升级改造。之后进行了两次测试实验,实验中观测到了快反冲离子,但是由于存在大量的背景噪声,导致散射离子和反冲离子的随机符合率明显高于真实计数。我们重新优化了谱仪的结构以提高谱仪内部的真空度,进而降低本底噪声。同时为了减小符合测量的开窗时间,重新研制了一套基于金属条形阳极的Φ106二维位置灵敏探测器。目前,改进的装置正在测试中,将于近期开展新一轮的测试实验。本工作还开展了经典轨道蒙特卡罗模拟的初步工作,提出了一种基于微正则分布的产生氢原子中电子初态的新方法;并以此计算了质子与氢原子碰撞过程的电离截面和电子俘获截面,得到的结果与其它计算方法以及实验结果都符合的较好,下一步将扩展到多电子的原子。此外,为了得到更接近量子力学结果的电子初态分布,我们采纳J.P.Dahl等人的方法分别利用Wigner相空间分布和Husimi相空间分布抽样得到了基态氢原子中束缚电子的位置和动量分布,并研究了两个分布的含时演化情况。
万佳怡[8]（2021）在《运用约束变分方法高精度计算电子与氦原子的低能弹性散射》文中研究表明量子少体物理一直是量子力学研究领域的一个重要分支。在非相对论框架下,研究量子少体体系的关键在于求解薛定谔方程。而三体及多体问题解析求解存在困难,于是利用数值方法求解。本文介绍的以显关联高斯基函数展开波函数就是重要的数值方法之一,我们着重于应用这种方法研究粒子间的散射问题。本文介绍了显关联高斯函数的形式与适用情况、变分原理及高斯基底的优化策略。理论计算着重于利用显关联高斯基函数展开波函数,然后结合约束变分法计算电子与氦原子的低能弹性散射。Nesbet 1979年用科恩变分法（Kohn vari-ational method）计算了电子与氦原子散射S-波和 P-波相移值,这些相移值一直被当作是检验实验测量或是理论计算电子与氦原子散射是否正确的标准。与之前应用约束变分法计算电子与氦原子散射不同的是,本文计算工作扩展到了更高的入射粒子散射动能和更高的S-,P-,D-分波相移。此外在计算S-波相移时还研究了有限质量原子核和长程极化作用对体系散射长度的影响。在超低能区域,计算了总散射截面,将理论计算值与2014年Shigemura实验结果对比,结果基本一致,理论值与考虑误差后的实验值给定的下限十分接近。本文的研究内容对电子与氦原子散射过程的理解有极大的帮助,同时得到的计算结果也为以后理论与实验研究相同体系奠定了一个新的基准。
白素英[9]（2021）在《超冷里德堡-基态分子的制备及光谱特性研究》文中研究表明超冷里德堡-基态分子由一个里德堡原子与一个或多个基态原子通过里德堡电子与基态原子间的低能散射形成。Fermi和Omont最初研究了这种低能散射相互作用,预测了长程里德堡分子的形成。这种不同寻常的分子具有不同于共价键、离子键和van der Waals相互作用的结合机制,且具有尺寸大、永久电偶极矩大以及对外场敏感等优良特性,是实现多体气体强关联、低能碰撞动力学、量子信息处理以及具有长程相互作用的自旋系统的优秀候选介质,是近年来人们研究的热点课题。本文主要从理论和实验上研究了由一个高激发态里德堡原子和一个基态原子形成的Cs双原子里德堡-基态分子,其独特的束缚机制由Fermi赝势（Fermi pseudopotential）描述。在Fermi模型中,基态原子被视为里德堡电子波函数的微扰,低能散射相互作用产生振荡的势能曲线,具有能够维持分子束缚态的局部极小值。理论上,构建了Cs里德堡-基态分子模型,数值计算了Cs n D-型里德堡-基态分子的绝热势能曲线,并获得了分子振动波函数和分子束缚能等参数,为实验提供了理论基础。实验上,通过双光子光缔合的实验方案,成功制备了Cs n D-型里德堡-基态分子,实现了超冷Cs里德堡-基态分子光缔合光谱的精密测量。在此基础上测量了分子的束缚能、寿命和永久电偶极矩等光谱参数。实验测量与理论计算结果相一致。主要研究内容如下:1.将散射相移函数与分子束缚能相联系建立了半经验理论模型。用Fermi赝势（Fermi pseudopotential）描述里德堡电子与基态原子间的低能散射相互作用,通过求解里德堡-基态分子系统哈密顿方程,获得分子绝热势能曲线和束缚态。详细研究了里德堡原子精细结构导致的n D3/2和n D5/2里德堡态与6S1/2基态原子形成的分子势能曲线,其中D3/2与D5/2态分子的势阱深度之比约为:。基态原子的超精细结构使得由单重态和三重态散射相互作用混合形成的浅势阱（Mixed）强烈的依赖于基态原子所处的超精细能级——基态原子位于超精细能级F=3的势阱深度较F=4的势阱深度大;而由三重态散射形成的深势阱（Triplet）不受基态原子超精细能级相互作用的影响。2.利用磁光阱（MOT）和光学交叉偶极阱（CODT）制备超冷高密度Cs基态原子,通过双光子光缔合的实验方案制备超冷长程Cs n D-型里德堡-基态分子。使用离子探测法探测里德堡原子和分子自电离后产生的离子信号,实现了超冷Cs双光子光缔合光谱的精密测量,获得n D+6S里德堡-基态分子的束缚能等光谱数据。3.通过理论计算与实验测量值的比较,获得了s-波零能散射长度和。实验测量了里德堡精细能级和基态原子超精细能级的分子光缔合光谱,与理论部分符合的很好。测量并计算了n D5/2+6S1/2（F=3和F=4）,n=33-39,里德堡-基态分子光缔合光谱,得到了分子振动基态束缚能与主量子数n的依赖关系。4.在获得Cs n D+6S里德堡-基态分子光缔合光谱的基础上,对其光谱特性进行了研究,包括分子的寿命和永久电偶极矩。实验测量的分子寿命均在5μs左右,明显小于相应的里德堡态原子寿命（几十微秒）,我们进一步分析了可能造成分子寿命减小的decay通道。实验测量的n=37,T（50）（v=0）分子的平均电偶极矩为d=（4.79±0.78）ea0,与理论计算的结果d Theor.=-4.64 ea0符合的很好。本文的创新之处:1.利用Fermi赝势理论模型,获得了Cs n D-型里德堡-基态分子的势能曲线,研究了里德堡精细能级和基态原子超精细能级对束缚势阱的影响。利用双光子光缔合的实验方案首次制备了Cs n D5/2+6S1/2里德堡-基态分子,获得了里德堡-基态分子的束缚能以及n-scaling。2.通过调整与s-波零能散射长度直接相关的散射相移函数,获得完整的Cs三重态和单重态s-波散射长度函数。通过理论计算与实验测量值的比较,获得了Cs里德堡电子与基态原子的s-波零能散射长度。3.实验首次测量了Cs n D-型里德堡-基态分子的永久电偶极矩,测量值与理论计算值相一致。并且理论计算表明Cs n D-型里德堡-基态分子的电偶极矩为负值,与先前的报道不同（分子偶极矩为正）。偶极矩的负值反映了在基态（微扰）原子附近的里德堡电子密度的减少,这是由电子结构混合引起的。
张文君[10]（2021）在《FM/NM体系中界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用机理及调控》文中研究说明长期以来,微电子技术一直沿着摩尔定律迅速发展,并且致力于研究电子电荷的属性,通过电场对它的调控来实现信息的处理与传输。然而自旋却少有人研究。如今,为了满足集成化的要求,晶体管尺寸逐步缩小,因量子效应产生的漏电流及其引起的热效应使摩尔定律受到限制。于是人们开始对自旋进行研究,希望通过对自旋波振幅及相位的操纵来解决这一瓶颈,以实现一种低功耗的信号处理方案。因而研究自旋性质的学科-自旋电子学也应运而生。如今,自旋电子学已经发展成为一门独立且热门的学科,同时自旋电子器件在未来也有希望取代微电子器件引领信息技术的新潮流。近年来,该领域的研究热点之一是磁结构的拓扑属性,而且它被认为将成为下一代自旋电子器件的信息载体。斯格明子（skyrmion）就是一种具有拓扑保护特性的自旋结构,由于它的拓扑性质,其具备结构稳定、尺寸小、驱动阈值电流小等优点。因此,它被认为是一种具有高速度、高密度、低能耗等特点的自旋存储器件中的信息载体,引起了物理学界和电子学界的广泛关注。类似的磁畴壁（Domain Wall,DW）也是常用作存储或逻辑器件中的信息载体。以它们为载体的器件可以做到很小的尺寸,有希望解决集成度与能耗的矛盾。一般来说,诱导这种特殊自旋结构需要较大的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）,于是,近几年DMI受到了人们广泛的关注和研究。这种DMI不仅可以促进非共线自旋排列,而且可以确定自旋结构的手性和动力学。并且DMI对于具有一定手性的斯格明子和磁畴壁结构的稳定具有很大的作用。除此之外,DMI可以通过自旋转移扭矩来驱动斯格明子和畴壁的运动。大的DMI还可以减小这些手性自旋结构的大小。因此深入研究DMI对基于斯格明子和磁畴壁的新型记忆存储设备和赛道内存（Racetrack Memories）的发展和提升具有重要意义。本论文主要通过自搭建的布里渊光散射系统来研究磁振子的动力学行为,进而研究Dzyaloshinslii-Moriya相互作用。主要内容概括如下:（1）布里渊光散射系统的搭建及优化我们根据资料及实验中的实际需求,搭建了所需的反向散射式-布里渊光散射（Brillouin light scattering,BLS）的外光路系统。该外搭光路系统去掉了测量光谱中的不可忽略的杂峰,并且实现了较强的光谱信号和较高的测量效率。除此之外,我们调试了布里渊光散射系统中的串联式法布里珀罗干涉仪与显微光路系统,使其处于最佳工作状态满足实验的各项要求,并介绍了其工作原理。布里渊光散射系统的搭建及优化是我们深入研究磁振子动力学和精确提取DMI强度的基础和关键。（2）不同缓冲层上Fe/Pt体系界面DMI及其动力学研究基于铁磁和具有强自旋轨道耦合的重金属之间可以诱导较强的界面DMI（interfacial Dzyaloshinskii-Moriya Interaction,i-DMI）,我们利用自搭建的 BLS研究了不同缓冲层MgO、Ta和SiO2上Fe/Pt体系i-DMI的大小,分别为0.439 mJ/m2、0.396mJ/m2和0.338mJ/m2,这表明i-DMI对于接触层较为敏感。铁磁共振（Ferromagnetic resonance,FMR）实验表明MgO缓冲层上生长的Fe具有良好的结晶质量和较为光滑的界面,从而导致更窄的FMR吸收峰、较小的吉尔伯特阻尼常数和较高的i-DMI能量。其次,X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）光谱显示了 Fe在MgO和Pt（Ta、SiO2）缓冲层上分别为（200）方向和（110）方向的择优取向,而MgO/Fe/Pt的i-DMI 比Pt/Fe/MgO增大约8%,这表明晶向对i-DMI的大小也有影响。选择合适的非磁性（nonmagnetic material,NM）层可以增强i-DMI的能量。这些研究为人们进一步分析、调控DMI奠定了理论基础,并对手性材料的探索提供了重要的参考价值。（3）FM/NM体系中界面DMI的多样化调控基于包括布里渊光散射和宽带铁磁共振实验的磁化动力学测量,我们证明了多种调控磁性薄膜中i-DMI的方法。首先我们发现具有DMI手性相反的重金属（Heavymetal,HM）层的堆叠可以显着增强i-DMI。即HM1/FM和HM2/FM诱导的i-DMI分别表现出相反的手性,反演堆叠后形成的三明治结构HM1/FM/HM2的i-DMI就会显着增强。第二,通过用氧化物（Oxide）覆盖HM/FM体系,可以大大提高i-DMI的强度。这是由FM/Oxide体系的界面电效应产生的强Rashba效应导致。第三,我们发现FM/Oxide界面的这种Rashba-DMI可以通过电场有效地调控。最后,我们证明应力可以有效地调控i-DMI,且i-DMI的强度随样品应变的增加呈线性增加。基于以上结果我们进一步推测,通过上面几种方法的结合,i-DMI可以有效地提高100%以上。除此之外,我们还发现,通过渐近分析法-引入铁磁共振的频率接近无穷大,得出旋磁比（γ）的渐近值,这样提取的i-DMI的强度更加准确。以上结果将有利于自旋电子学团队探索具有手性依赖性的新型器件,也将为基于手性的自旋电子学应用铺平道路。（4）对称性Au/[Fe/Au]n多层膜中界面DMI的调控根据传统的理论预言,DMI存在于对称性破缺的体系或结构中。然而,我们通过裁剪Au/Fe界面的DMI手性,在Au（4nm）/Fe（3nm）/Au（4nm）对称性结构中实现了较大的DMI。并且在对称性Au/[Fe/Au]n多层膜中通过改变堆叠数n实现了i-DMI 的调控。高分辨透射电子显微镜（High resolution transmission electron microscope,HRTEM）实验发现,由于晶格失配,Fe长在Au上时Fe的底部会产生较大的拉应力,这是导致DMI手性改变的原因。除此之外,我们通过第一性原理计算验证并解释了我们的实验结果,即应力导致了 Au/Fe界面中Au原子的自旋轨道耦合能符号的改变,从而使得Au/Fe界面的DMI手性由左手性变为右手性,进而在对称性结构中实现了较大的DMI。我们的发现提供了一种在多层膜体系中裁剪和调控i-DMI的最简单方法,并且进一步扩展了基于Skyrmion的自旋电子器件的应用。
二、原子—分子非弹性散射的精确量子力学计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、原子—分子非弹性散射的精确量子力学计算（论文提纲范文）
（1）固体物理学发展简史（论文提纲范文）
| 目录 |
| I.固体物理学概述 |
| II.固体物理学萌芽阶段 |
| III.晶体微观几何结构的研究历程 |
| IV.固体的热性质研究 |
| V.魏德曼–弗兰兹定律 |
| VI.固体的X射线衍射研究 |
| VII.自由电子气体模型 |
| VIII.固体能带论 |
| IX.晶格动力学理论 |
| X.对固体磁性的研究经典时代 |
| XI.对固体磁性的研究量子时代 |
| XII.对固体磁性的研究实用化阶段 |
| XIII.信息时代半导体技术 |
| XIV.信息时代超导技术 |
| XV.中国固体物理学的发展 |
| XVI.固体物理学教材 |
（2）GaAs光电导开关载流子散射与暗态电阻率温度特性的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光电导开关发展简史 |
| 1.2 光电导开关研究现状 |
| 1.2.1 半绝缘光电导材料 |
| 1.2.2 电极研究现状 |
| 1.2.3 开关绝缘封装 |
| 1.3 光电导开关的应用前景 |
| 1.3.1 高功率超宽带微波源 |
| 1.3.2 光电导天线 |
| 1.3.3 光电混频器 |
| 1.4 论文主要内容和章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 GaAs光电导开关的材料特性及其工作模式 |
| 2.1 GaAs材料的特性 |
| 2.1.1 GaAs的晶体结构 |
| 2.1.2 GaAs的能带结构 |
| 2.1.3 GaAs材料的电子转移效应 |
| 2.2 光电导开关的工作原理 |
| 2.3 光电导开关的基本结构 |
| 2.4 光电导开关的工作模式 |
| 2.4.1 线性工作模式 |
| 2.4.2 非线性工作模式 |
| 2.4.3 高倍增猝灭模式 |
| 2.5 光激发电荷畴模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 半导体材料的主要散射机制及其散射率 |
| 3.1 散射理论 |
| 3.2 动量弛豫率近似 |
| 3.3 电离杂质散射 |
| 3.4 晶格振动散射 |
| 3.4.1 声学波形变势散射 |
| 3.4.2 声学波压电散射 |
| 3.4.3 光学波形变势散射 |
| 3.4.4 极化光学波散射 |
| 3.4.5 谷间声子散射 |
| 3.5 等离子体激元散射 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 GaAs光电导开关载流子散射及迁移率的温度特性 |
| 4.1 SI-GaAs材料的补偿机制及其载流子的统计分布 |
| 4.1.1 深施主缺陷能级EL2 |
| 4.1.2 半绝缘GaAs材料的补偿机制 |
| 4.2 材料结构和参数 |
| 4.3 GaAs光电导开关载流子迁移率的温度特性 |
| 4.3.1 驰豫时间与能量有关的情形 |
| 4.3.2 电离杂质散射迁移率模型 |
| 4.3.3 声学波形变势散射迁移率模型 |
| 4.3.4 声学波压电散射迁移率模型 |
| 4.3.5 极化光学波散射迁移率模型 |
| 4.3.6 GaAs光电导开关电子迁移率对温度的依赖特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 GaAs光电导开关暗态电阻率的温度特性 |
| 5.1 SI-GaAs暗态电阻率对温度的依赖特性 |
| 5.2 浅施主杂质浓度对开关峰值电阻率的影响 |
| 5.3 深施主缺陷EL2 浓度对开关峰值电阻率的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（3）基于显关联高斯基的电子、电子偶素与轻核原子低能弹性散射计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 弹性散射简介 |
| 1.2 电子与轻核原子的低能弹性散射 |
| 1.2.1 电子与氢原子散射 |
| 1.2.2 电子与氦原子散射 |
| 1.3 正电子与轻核原子的低能弹性散射 |
| 1.3.1 正电子与氢原子散射 |
| 1.3.2 正电子与氦原子散射 |
| 1.4 电子偶素与其他轻核原子的散射 |
| 1.4.1 电子偶素和氢原子散射 |
| 1.4.2 电子偶素和氦原子散射 |
| 1.4.3 电子偶素和电子偶素之间的散射 |
| 1.5 显关联高斯基函数的应用与推广 |
| 1.6 行文安排 |
| 第2章 理论方法 |
| 2.1 显关联高斯基函数的数学形式 |
| 2.2 随机变分法 |
| 2.3 约束变分法 |
| 2.4 超球坐标表示 |
| 第3章 双激发态电子偶素分子 |
| 3.1 正交贋投影方法 |
| 3.2 电子偶素分子置换对称性 |
| 3.3 复转动方法 |
| 3.4 计算结果与讨论 |
| 3.4.1 电子偶素负的双激发态 |
| 3.4.2 A_1对称性下的双激发电子偶素分子 |
| 3.4.3 E对称性下的双激发电子偶素分子 |
| 3.5 结论 |
| 第4章 电子偶素原子间散射 |
| 4.1 稳定性方法 |
| 4.2 量子亏损理论方法 |
| 4.3 计算结果与讨论 |
| 4.3.1 基态电子偶素间散射 |
| 4.3.2 激发态电子偶素间散射 |
| 第5章 自旋极化的电子和电子偶素与氦的散射 |
| 5.1 改进的约束变分法 |
| 5.2 电子偶素和亚稳态氦的范德瓦尔斯系数 |
| 5.3 计算结果与讨论 |
| 5.3.1 自旋极化的电子、电子偶素与氦的散射相移 |
| 5.3.2 自旋极化的电子、电子偶素和氦的散射长度计算 |
| 5.3.3 自旋极化的电子、电子偶素和氦的S波散射截面计算 |
| 5.4 结论 |
| 第6章 超球坐标表示下的氦-氦-氚三体散射计算 |
| 6.1 氦-氦-氚超球势曲线 |
| 6.2 氦-氦-氚三体重组率 |
| 6.2.1 氦-氦-氚三体散射参数 |
| 6.3 结论 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 作者简历 |
| 1 已发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）拓扑节线半金属ZrSiS的低能元激发研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子多体与元激发 |
| 1.2 声子 |
| 1.2.1 体相声子 |
| 1.2.2 表面声子 |
| 1.2.3 声子的可观测物理量 |
| 1.3 等离激元 |
| 1.3.1 体相等离激元 |
| 1.3.2 表面等离激元 |
| 1.4 电子-声子相互作用 |
| 1.4.1 理论框架 |
| 1.4.2 电声子相互作用对电子的影响 |
| 1.4.3 电声子相互作用对声子的影响 |
| 1.5 拓扑材料简介 |
| 1.5.1 拓扑分类概述 |
| 1.5.2 拓扑绝缘体 |
| 1.5.3 拓扑半金属 |
| 1.6 论文结构 |
| 第2章 实验技术与原理 |
| 2.1 超高真空技术与仪器 |
| 2.2 低能电子衍射 |
| 2.2.1 散射原理 |
| 2.2.2 仪器结构 |
| 2.2.3 用途 |
| 2.3 角分辨光电子能谱仪 |
| 2.4 反射式高分辨电子能量损失谱仪 |
| 2.4.1 散射原理 |
| 2.4.2 仪器结构 |
| 第3章 拓扑节线半金属ZrSiS的电声子相互作用 |
| 3.1 ZrSiS背景介绍 |
| 3.1.1 ZrSiS的晶体结构 |
| 3.1.2 ZrSiS的电子结构 |
| 3.1.3 ZrSiS的输运性质 |
| 3.1.4 ZrSiS的声子模式 |
| 3.2 ZrSiS表面晶格动力学研究 |
| 3.2.1 ZrSiS晶体的生长与表征 |
| 3.2.2 HREELS对表面声子谱的实验测量 |
| 3.2.3 晶格动力学计算 |
| 3.3 ZrSiS的电声子相互作用 |
| 3.3.1 电声子相互作用模型 |
| 3.3.2 声子散射约束条件 |
| 3.3.3 电声子相互作用参数拟合 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 拓扑节线半金属ZrSiS的等离激元 |
| 4.1 拓扑材料的等离激元概述 |
| 4.1.1 理论工作 |
| 4.1.2 实验进展 |
| 4.2 ZrSiS的等离激元 |
| 4.3 ZrSiS等离激元的来源 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 磁性氦原子散射谱仪设计与搭建 |
| 5.1 氦原子散射 |
| 5.1.1 历史简介 |
| 5.1.2 技术优势 |
| 5.1.3 散射原理 |
| 5.2 仪器-机械部分 |
| 5.2.1 氦原子束产生 |
| 5.2.2 常规氦原子的探测 |
| 5.2.3 磁性氦原子的激发和探测 |
| 5.3 仪器-电子学控制系统 |
| 5.3.1 电子学硬件 |
| 5.3.2 数据采集软件 |
| 5.4 总结 |
| 第6章 论文总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文展望 |
| 6.2.1 ZrSiS家族材料的探索 |
| 6.2.2 氦原子散射谱在二维材料中的应用 |
| 参考文献 |
| 附录 中英文缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）过渡金属基材料的结构及其对电催化性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 几种重要电催化反应及其催化剂的介绍 |
| 1.2.1 CO电还原反应及其催化剂的介绍 |
| 1.2.2 析氢反应及其催化剂的介绍 |
| 1.2.3 析氧反应及其催化剂的介绍 |
| 1.3 过渡金属基础材料在电催化领域的应用 |
| 1.3.1 过渡金属碳化物 |
| 1.3.2 过渡金属氧化物 |
| 1.4 几种重要的材料结构表征方法 |
| 1.4.1 扫描透射电子显微分析技术(STEM) |
| 1.4.2 同步辐射X射线吸收精细结构谱(XAFS) |
| 1.5 理论计算原理与方法 |
| 1.5.1 第一性原理计算方法 |
| 1.5.2 密度泛函理论 |
| 1.5.3 交换关联近似 |
| 1.5.4 赝势方法 |
| 1.5.5 基于基组函数方法 |
| 1.5.6 第一性原理计算软件 |
| 1.6 本论文的选题思路和主要内容 |
| 第二章 MXene负载Cu单原子的CO电还原及其对多碳产物的超高选择性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品及仪器 |
| 2.2.2 材料制备 |
| 2.3 催化剂的结构表征 |
| 2.3.1 Cu-SA/Ti_3C_2T_x和Cu-NP/Ti_3C_2T_x的形貌和晶体结构表征 |
| 2.3.2 Cu-SA/Ti_3C_2T_x和Cu-NP/Ti_3C_2T_x的原子和电子结构表征 |
| 2.4 Cu-SA/Ti_3C_2T_x的稳定性和电子结构计算 |
| 2.4.1 Cu-SA/Ti_3C_2T_x的单原子稳定性计算 |
| 2.4.2 Cu-SA/Ti_3C_2T_x的HER性能计算 |
| 2.4.3 Cu-SA/Ti_3C_2T_x的电子结构计算 |
| 2.5 电化学性能表征 |
| 2.5.1 Cu-SA/Ti_3C_2T_x和Cu-NP/Ti_3C_2Tx的 COR活性与选择性分析 |
| 2.5.2 Cu-SA/Ti_3C_2T_x的COR产物检测与定量分析 |
| 2.5.3 Cu-SA/Ti_3C_2T_x的COR稳定性分析 |
| 2.5.4 Cu-SA/Ti_3C_2T_x的COR产物中碳来源的检测 |
| 2.5.5 确认Cu-SA/Ti_3C_2T_x活性位点的对比实验与理论计算 |
| 2.6 Cu-SA/Ti_3C_2T_x的COR反应机制 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 Pt单原子配位诱导的局域极化电场及其对析氢活性的提高 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品及仪器 |
| 3.2.2 材料制备 |
| 3.3 催化剂的结构表征 |
| 3.3.1 Pt-SA/MXene和 Pt-NP/MXene的形貌和元素表征 |
| 3.3.2 原子和电子结构表征 |
| 3.3.3 Pt-SA/MXene的电子结构计算 |
| 3.4 Pt-SA/MXene的 HER电化学性能表征 |
| 3.4.1 Pt-SA/MXene的 HER电催化活性分析 |
| 3.4.2 Pt-SA/MXene的 HER电催化稳定性分析 |
| 3.5 Pt-SA/MXene的 HER机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 NiFe_2O_4中点缺陷的三维结构解析及其对析氧性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 NiFe_2O_4/Sr Ti O_3薄膜样品的制备 |
| 4.3 NiFe_2O_4的结构表征 |
| 4.3.1 无缺陷NiFe_2O_4薄膜样品的原子结构表征 |
| 4.3.2 NiFe_2O_4薄膜样品中点缺陷的HAADF原子像分析 |
| 4.3.3 NiFe_2O_4薄膜样品中点缺陷的原子结构模型建立 |
| 4.3.4 NiFe_2O_4薄膜样品中点缺陷的HAADF原子像模拟计算 |
| 4.4 含缺陷NiFe_2O_4的电子结构和OER性能计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）超冷简并费米气体的制备及其性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超冷原子的研究历史 |
| 1.3 国内外的研究进展 |
| 1.3.1 BEC-BCS渡越 |
| 1.3.2 量子模拟 |
| 1.3.3 量子输运 |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 超冷原子气体的相互作用和统计分布 |
| 2.1 超冷原子气体 |
| 2.2 散射理论和Feshbach共振 |
| 2.2.1 中心势中的两体问题 |
| 2.2.2 谐振势中原子的相互作用 |
| 2.2.3 Feshbach共振 |
| 2.3 量子统计 |
| 2.3.1 无相互作用玻色子 |
| 2.3.2 无相互作用费米子 |
| 2.3.3 有相互作用玻色子 |
| 2.3.4 有相互作用费米子 |
| 第3章 ~6Li原子的激光冷却与囚禁 |
| 3.1 真空系统 |
| 3.2 磁场系统 |
| 3.2.1 塞曼减速器 |
| 3.2.2 MOT线圈 |
| 3.2.3 Feshbach线圈的设计和控制 |
| 3.2.4 偏置磁场 |
| 3.3 光学系统及控制 |
| 3.3.1 激光冷却 |
| 3.3.2 偶极光装载 |
| 3.4 成像系统 |
| 3.4.1 零场吸收成像 |
| 3.4.2 高场吸收成像 |
| 3.5 时序控制及数据处理 |
| 第4章 ~6Li原子简并费米气体的制备 |
| 4.1 蒸发冷却 |
| 4.2 集体模式和参量共振 |
| 4.2.1 偶极模式 |
| 4.2.2 单极模式 |
| 4.2.3 参量激发 |
| 4.3 简并费米气体 |
| 第5章 强相互作用费米气体性质的研究 |
| 5.1 弹性散射和各向异性膨胀 |
| 5.2 非弹性散射和损失谱 |
| 5.3 分子BEC的形成与BCS区域的密度分布 |
| 第6章 总结和展望 |
| 工作总结 |
| 实验展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）高电荷态重离子与原子近距离剧烈碰撞的快反冲离子动量谱学方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 离子与原子碰撞中的探测技术简介 |
| 1.2.1 静电能谱分析 |
| 1.2.2 符合测量技术 |
| 1.2.3 反冲离子动量谱学 |
| 1.3 本论文的研究内容和结构 |
| 第二章 快反冲离子动量谱学的设计原理 |
| 2.1 FRIMS的设计原理 |
| 2.2 反冲离子动量的重建精度 |
| 2.3 Q值的重建精度 |
| 2.4 反冲离子的电荷态和反应道的鉴别 |
| 第三章 第一版快反冲离子动量谱仪的研制 |
| 3.1 FRIMS-V1 的基本构成 |
| 3.2 谱仪电场的均匀性 |
| 3.3 Φ36 定时探测器的研制 |
| 3.4 Φ106 二维位置灵敏探测器的研制 |
| 3.5 Φ106 二维位置灵敏探测器的改进 |
| 3.6 测试实验 |
| 第四章 第二版快反冲离子动量谱仪的研制 |
| 4.1 谱仪的改进方案:FRIMS-V2.1 |
| 4.2 实验终端束线的升级改造 |
| 4.3 FRIMS的实际反演过程 |
| 4.4 测试实验 |
| 4.5 FRIMS-V2 的改进方案:FRIMS-V2.2 |
| 4.5.1 谱仪电场结构的改进 |
| 4.5.2 新版Φ106 二维位置灵敏探测器的研制 |
| 第五章 FRIMS的其他设计方案 |
| 5.1 设计方案3:FRIMS-V3 |
| 5.2 设计方案4:FRIMS-V4 |
| 5.3 设计方案5:FRIMS-V5 |
| 第六章 经典轨道蒙特卡罗模拟的初步进展 |
| 6.1 CTMC新的实现方法 |
| 6.2 基于Wigner相空间分布的电子初态产生方法 |
| 6.3 基于Husimi相空间分布的电子初态产生方法 |
| 第七章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 Ⅰ反冲角与散射角和反冲离子与电极平面夹角的关系 |
| 附录 Ⅱ离子原子近距离剧烈碰撞多体动力学公式推导 |
| 附录 Ⅲ本工作编写的FRIMS反演批处理程序 |
| 附录 Ⅳ本工作编写的.lst文件数据批处理程序 |
| 附录 Ⅴ弹性反冲截面公式的推导 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）运用约束变分方法高精度计算电子与氦原子的低能弹性散射（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 论文组织结构 |
| 第2章 显性关联高斯理论基础 |
| 2.1 相对坐标系 |
| 2.2 基底波函数的选取 |
| 2.3 考虑角动量耦合关系的显关联高斯函数 |
| 2.4 对称性的考量 |
| 2.5 自旋波函数 |
| 2.6 包含全局矢量的高斯基底函数 |
| 2.6.1 含全局矢量的高斯基底的生成函数 |
| 2.6.2 包含生成函数计算的重叠矩阵元 |
| 2.6.3 包含生成函数的动能矩阵元 |
| 2.6.4 包含生成函数的势能矩阵元 |
| 第3章 约束变分法 |
| 3.1 方法原理 |
| 3.2 约束势形式 |
| 3.3 调节模型势 |
| 3.4 无限核质量近似 |
| 3.5 有限核质量 |
| 第4章 优化方式 |
| 4.1 变分原理 |
| 4.2 随机变分法 |
| 4.3 求解广义本征值的方法 |
| 4.3.1 幂方法 |
| 4.3.2 Cholesky分解 |
| 第5章 电子与氦原子的散射计算结果与讨论 |
| 5.1 计算结果与讨论 |
| 5.1.1 相移 |
| 5.1.2 散射长度的计算 |
| 5.1.3 散射总截面 |
| 5.2 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（9）超冷里德堡-基态分子的制备及光谱特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 里德堡原子 |
| 1.2 里德堡-基态分子 |
| 1.2.1 里德堡-基态分子束缚机制 |
| 1.2.2 里德堡-基态分子的研究进展 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 里德堡-基态分子理论模型 |
| 2.1 弹性散射和分波 |
| 2.2 电子-原子散射 |
| 2.3 里德堡-基态分子模型 |
| 2.3.1 Fermi模型 |
| 2.3.2 分子绝热势能曲线和束缚态 |
| 2.3.3 洪特耦合情况 |
| 2.3.4 Cs nD-型分子的洪特耦合情况 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 实验装置 |
| 3.1 真空系统 |
| 3.2 Cs原子的冷却与俘获 |
| 3.2.1 磁光阱的激光系统 |
| 3.2.2 磁光阱的磁场配置和Cs源 |
| 3.2.3 吸收成像 |
| 3.3 光学偶极阱 |
| 3.4 激光器的频率和功率稳定系统 |
| 3.4.1 偏振光谱和饱和吸收光谱稳频 |
| 3.4.2 超稳腔(Fabry-Pérot cavity)锁频 |
| 3.4.3 MOT光和激发光功率的稳定 |
| 3.5 用超稳腔实现510nm激发光的频率扫描 |
| 3.6 离子探测系统和控制系统 |
| 3.6.1 离子探测系统 |
| 3.6.2 控制系统 |
| 3.7 杂散电场的测量和补偿 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 超冷Cs nD-型里德堡-基态分子的实验观测 |
| 4.1 双光子光缔合实验方案 |
| 4.2 Cs nD-型里德堡-基态分子的探测 |
| 4.3 37D_(5/2)里德堡-基态分子光缔合光谱 |
| 4.4 s-波零能散射长度的萃取 |
| 4.5 里德堡精细能级和基态超精细能级的分子光缔合光谱 |
| 4.6 分子束缚能与主量子数n的依赖关系 |
| 4.7 s-波零能散射长度的比较 |
| 4.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 里德堡-基态分子的光谱特性研究 |
| 5.1 里德堡-基态分子的寿命 |
| 5.1.1 Cs nD-型里德堡-基态分子的寿命测量 |
| 5.1.2 分子的decay通道 |
| 5.2 里德堡-基态分子的永久电偶极矩 |
| 5.2.1 Cs nD-型里德堡-基态分子电偶极矩的测量 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（10）FM/NM体系中界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用机理及调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 静磁学基础知识 |
| 1.2.1 磁性 |
| 1.2.2 静磁能 |
| 1.3 磁化强度动力学行为 |
| 1.3.1 一致进动 |
| 1.3.2 自旋波的模式 |
| 1.3.3 自旋波的色散关系 |
| 1.4 Dzyaloshinskii-Moriya相互作用 |
| 1.5 本论文的主要研究内容和章节安排 |
| 参考文献 |
| 第2章 样品制备技术和表征方法 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 磁控溅射沉积技术 |
| 2.1.2 光学曝光 |
| 2.1.3 离子束刻蚀 |
| 2.2 物性表征 |
| 2.2.1 台阶仪 |
| 2.2.2 X射线衍射 |
| 2.2.3 超导量子干涉仪 |
| 2.2.4 自旋塞贝克测量系统 |
| 2.2.5 自搭建铁磁共振测量系统 |
| 2.2.6 透射电子显微镜 |
| 参考文献 |
| 第3章 布里渊光散射原理、搭建及应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光散射 |
| 3.2.1 拉曼散射 |
| 3.2.2 布里渊散射 |
| 3.3 布里渊光散射装置 |
| 3.3.1 串联法布里珀罗干涉仪 |
| 3.3.2 自搭建外光路系统 |
| 3.4 布里渊光散射应用 |
| 参考文献 |
| 第4章 不同缓冲层上Fe/Pt体系界面DMI及动力学行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的制备与测量 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 不同buffer层上Fe/Pt体系i-DMI的大小 |
| 4.3.2 不同buffer层上Fe/Pt体系的动力学弛豫研究 |
| 4.3.3 晶向对i-DMI的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 FM/NM体系中界面DMI的多样化调控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品的制备与测量 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 宽带FMR测量及参数精确拟合 |
| 5.3.2 手性对i-DMI的影响 |
| 5.3.3 氧化物覆盖层对i-DMI的增强 |
| 5.3.4 电场对i-DMI的调控 |
| 5.3.5 应力对i-DMI的调控 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 对称性Au/[Fe/Au]_n多层膜中界面DMI的调控 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品的制备与测量 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 界面DMI手性的操控 |
| 6.3.2 对称性Au/[Fe/Au]_n多层膜中i-DMI的可调性 |
| 6.3.3 Au/Fe和Fe/Au体系的界面性质 |
| 6.3.4 对称性Au/Fe/Au三层膜的微结构及DMI机理 |
| 6.3.5 理论计算与解释 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 本论文的特色与创新 |
| 7.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 参加的学术会议 |
| 附两篇已发表论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、原子—分子非弹性散射的精确量子力学计算（论文参考文献）
- [1]固体物理学发展简史[J]. 石锋,韩秀君,张灵翠,徐越,张川江. 物理学进展, 2021(04)
- [2]GaAs光电导开关载流子散射与暗态电阻率温度特性的理论研究[D]. 孙广成. 西安理工大学, 2021
- [3]基于显关联高斯基的电子、电子偶素与轻核原子低能弹性散射计算[D]. 张屹. 中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院), 2021(01)
- [4]拓扑节线半金属ZrSiS的低能元激发研究[D]. 薛思玮. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(01)
- [5]过渡金属基材料的结构及其对电催化性能影响的研究[D]. 包海洪. 天津理工大学, 2021(08)
- [6]超冷简并费米气体的制备及其性质的研究[D]. 严祥传. 中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院), 2021(01)
- [7]高电荷态重离子与原子近距离剧烈碰撞的快反冲离子动量谱学方法研究[D]. 刘俊亮. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2021(01)
- [8]运用约束变分方法高精度计算电子与氦原子的低能弹性散射[D]. 万佳怡. 中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院), 2021(01)
- [9]超冷里德堡-基态分子的制备及光谱特性研究[D]. 白素英. 山西大学, 2021(01)
- [10]FM/NM体系中界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用机理及调控[D]. 张文君. 山东大学, 2021(11)