超导-量子点耦合系统的相干输运

研究超导 -量子点耦合系统的量子相干输运 ,主要考虑系统在微波场及Zeeman场作用下的输运电流特性 .应用BCS平均场理论及非平衡格林函数技术 ,对超导体各极作Bogoliubov变换使其对角化 ,从而推导出用格林函数表示的电流公式 .对几种特殊情况进行数值分析 ,计算出电流 -电压、电流 -磁场及直流Josephson电流的共振隧穿曲线 .

减小网格畸变的结点耦合法

在二维可压缩流体力学的Ｌａｇｒａｎｇｅ数值计算中，为了减少四边形网格的畸变，给出了一种耦合结点速度的方法，并说明了这种方法相当于在动量方程中引进了一项具有耗散性质的四阶光滑化项。

多点耦合包装系统动态逆子结构理论试验验证

将产品-包装-运载体系统作为整体考虑,建立了二级多点动态逆子结构理论与模型。推导了用系统水平FRF来预测部件水平FRF的表达式。用弹簧-质量块组成的实际模型进行了实验验证。实验结果验证了用系统水平FRF预测部件水平FRF的可行性与准确性。

锚点耦合式双质量块音叉微机械陀螺的结构设计与振动分析

设计了锚点耦合式双质量块音叉微机械陀螺,分析了结构的模态顺序与振动灵敏度特性。所设计的结构驱动方向采用反平行杠杆机制,检测方向使用四根线弹性梁连接的锚点耦合圆环梁,实现了驱动方向和检测方向模态顺序的优化,其检测方向的同相频率比反相频率提高了30%。建立了音叉式陀螺的二阶振动微分方程,利用坐标变换法得出锚点耦合式比传统耦合式结构的反相和同相振动输出分别降低了74.8%与88.0%,并进行了Ansys仿真分析验证。在不牺牲陀螺灵敏度的前提下,锚点耦合式双质量块音叉微机械陀螺能够很好地实现模态优化和大幅降低振动输出误差。

多点耦合系统中与耦合点有关的频响函数测量

在多点耦合系统的振动分析中经常需要测量与耦合点有关的频响函数。由于耦合点的不易测量的性质,此类频响函数的测量工作往往十分棘手。针对此类问题,进行了详细的分析和探讨,提出了完整的关于耦合点有关的频响函数测量的策略。依据激励点和响应点是否是耦合点将耦合点有关的频响函数分成三种类型:(Ⅰ)响应点是耦合点;(Ⅱ)激励点是耦合点;(Ⅲ)响应点和激励点都是耦合点。提出了第Ⅰ类和第Ⅱ类频响函数的测试策略,并基于机械系统中的诺顿定理将第Ⅲ类频响函数表示成第Ⅰ类和第Ⅱ类频响函数。数值模型和实验均验证了所提出的方法的正确性。

基于单边微腔量子点耦合系统的极化纠缠浓缩

量子纠缠是实现量子信息处理任务的重要资源,一些在经典领域中无法实现的任务,可以借助量子纠缠来完成.然而,纠缠态在噪声的作用下会发生退相干,进而变成非最大纠缠态或混态,不再能完成预定任务.纠缠浓缩是从非最大纠缠态中提取最大纠缠态的过程.我们提出两个非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案,一个是未知系数非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案,另一个是已知系数非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案.方案中利用量子点微腔耦合系统来实现光子与光子之间的非线性相互作用,进而可以通过分级浓缩的方法提高浓缩方案的成功概率.两个方案都可以推广为多光子非最大纠缠GHZ态的纠缠浓缩.

半导体量子点分子-腔光机械耦合系统中光学双稳及多稳态的形成及调控

本研究探讨了外部磁场对半导体量子点分子与腔光机械耦合系统中光学双稳态行为的影响.研究结果显示,外部磁场、量子点之间的隧穿耦合以及探测光单光子的失谐可以有效地调控系统的光学双稳态.在弱隧穿和弱磁场条件下,系统的光学双稳态阈值和磁滞回线宽度随着外部磁场和点间隧穿耦合强度的增加而增大.随着磁场强度和隧穿耦合强度的进一步增加,系统的双稳态将演变为多稳态.有趣的是,在强隧穿和强磁场作用下,系统的光学双稳态阈值和磁滞回线宽度随着外部磁场和点间隧穿耦合强度的增加而减小.这种对耦合腔光机械系统中光学双稳态的灵活调控将在可控光开关方面具有潜在的广泛应用前景.

基于物质点和深度积分耦合模型的滑坡数值分析

深度积分算法可将滑坡沿地表滑动的三维模型化简为二维模型进行求解,通过减少控制方程未知量的个数以提升求解效率。物质点法(material point method,MPM)具有无网格法和有网格法的双重优势,模拟滑坡大变形问题时可避免网格畸变现象。采用深度积分耦合物质点法建立滑坡数值模型,给出算法实现具体流程,基于影响域改进的物质点法(influence domain material point method,IDMPM),针对两个典型无倾角底面光滑和有倾角底面不光滑滑坡算例进行基准测试。在计算精度方面,深度积分耦合物质点法模型能较好地预测远端距离、流速、深度等滑移特征参数;在计算效率方面,与常规物质点法求解格式相比,深度积分耦合物质点法模型可大幅度提高运行效率。该研究成果可为滑坡地质灾害破坏范围的分析预测、危害评估、应急抢险提供有效理论依据和时间保障。

点间隧穿耦合对四能级三量子点电磁感应透明介质孤子动力学的影响

利用概率幅变分近似结合多重尺度法,研究了探测光在两边产生点间隧道耦合的非对称阵列型三量子点电磁诱导透明介质的传播性质.结果表明,由于系统的色散效应和点间隧穿耦合产生的非线性效应相平衡,系统能形成稳定传播的超低速时间光孤子.有趣的是,仅开启一边的点间隧穿耦合(即另一边关闭),随着点间隧穿耦合强度的增加,光孤子的速度呈现出先增大后减小的变化趋势,但光孤子的幅度却一直增大.两边两个点间隧穿耦合强度均开启后,随着点间隧穿强度逐渐的增大,光孤子的幅度随着点间隧穿强度的增大会出现逐渐减小,直到出现一个拐点后才迅速增大;而光孤子的速度相比较于单个隧穿强度的影响会明显降低,且出现停滞的现象.这些结果不但揭示出点间隧道耦合对三量子点电磁感应透明介质光孤子的动力学有着重要影响,而且还预言在半导体量子点器件中可利用点间隧道耦合调节其光孤子传输的幅度.

基于物质点-特征有限元耦合方法的向后侵蚀管涌模拟

向后侵蚀管涌是汛期堤坝中一种常见的渗透破坏形式,多发生在下游存在无保护出水口的二元结构堤基中。由于土体渗流在出水口处存在较高的水力梯度,使得固、液界面附近的土体极易被侵蚀带走,一旦侵蚀土体的上层存在不透水的黏土层时,便会形成不断向上游迎水侧发展的管涌通道,最终导致堤坝出现失稳破坏。基于向后侵蚀管涌的发展过程,采用局部水力梯度作为管涌发展的判别准则,结合饱和孔隙介质的耦合物质点-特征有限元法,发展了一个能够模拟向后侵蚀管涌的新方法。新方法将求解域内的物质点分为3种粒子类型,对满足管涌触发条件的粒子进行删除,以此表示被侵蚀带走的土颗粒。由于算法中的流体部分采用了广义的Navier-Stokes方程进行描述,因此新方法能够同时计算孔隙水渗流和管道流体的自由流动。通过对小尺度模型试验的计算,验证了新方法在向后侵蚀管涌问题中的适用性。

基于光电反馈延迟的多点耦合混沌同步和通信

为了实现稳定的、可以同时同步的多点混沌通信,提出一种基于光电反馈延迟的双向混沌通信模型和多点耦合的混沌同步模型。在双向混沌通信模型中引入了时间延迟和混沌调制信息加密技术,增加了系统的安全性。数值分析了系统的同步性能、安全性能和通信性能,研究结果表明,系统能够历经很短的时间实现高质量的、稳定的同时同步,实现双向通信。并且延迟时间、信息信号功率、激光器光信号功率、相位的改变在其他参数匹配的情况下,不会降低系统的同步性能,即系统的信息信号功率、光信号功率、延迟时间、相位均可作为系统的密钥,提高系统的安全性。这种双向混沌通信模型可以拓展为符合一定拓扑结构的多点耦合混沌通信模型,并且推测随着网络中节点数的增加,系统的复杂度增加。

耦合结点子模型法在螺栓联接结构分析中的应用

提出了一种综合应用结点耦合法和子模型法对有大量螺栓联接结构进行有限元计算的方法。此方法首先应用结点耦合法计算整体结构的粗糙模型 ,然后运用子模型法计算螺孔附近区域的应力分布状况。文中应用此方法计算了某电子设备机柜的滑轨固定件在螺孔附近区域的静态应力分布。这种方法对于计算有大量螺栓联接的这种结构有很好的应用价值。

耦合GaN/Al_xGa_(1-x)N量子点的非线性光学性质

在有效质量和偶极矩近似下,考虑了由于压电极化和自发极化所引起的内建电场和量子点的三维约束效应,对纤锌矿对称Al_xGa_(1-x)N/GaN/Al_xGa_(1-x)N/GaN/Al_xGa_(1-x)N圆柱型应变耦合量子点中激子非线性光学性质进行了研究。计算结果表明,内建电场使吸收光谱向低能方向移动,发生红移现象,并且使吸收峰强度大大减小。量子限制效应使光吸收峰强度随着量子点尺寸的减小而增强,并且随着量子点尺寸的减小,吸收光谱发生蓝移现象。

基于耦合点定功率控制的微网频率调整

随着可再生能源发电技术的商用化及推广,微网系统在规模和数量上都得以发展,微网与公用电网的联合运行成为必然趋势。对微网频率控制问题进行了研究,提出以背靠背型换流器作为并网装置的微网频率控制策略,通过微网功率管理器实现调节功率的计算、修正及分配。提出滚动平均法、分段平均法用于调节功率的计算,从而调整微网DG出力恢复频差,实现耦合点的定功率控制。研究表明,在大幅阶跃扰动和小幅随机扰动下,所提频率控制策略均可维持微网系统的频率稳定,有效控制耦合点功率。

基于小波包分解-概率模糊集特定策略下马尔可夫决策过程的微电网公共耦合点功率优化控制

并网运行下微电网内功率波动将通过公共耦合点(PCC)由大电网承担。为抑制不同时间尺度下的功率波动,使微电网通过PCC友好并网,基于马尔科夫决策过程(MDP)建立了反应微电网PCC不同时间尺度下交换功率大小和波动性的熵值回馈函数,以网内混合储能中超级电容器当前荷电状态(SOC)组成状态集合,决策过程通过策略迭代求解最优策略及其对应的最优熵值函数。在策略迭代中,提出一种以小波包分解-概率模糊理论为基础的特定策略集,作为当前状态到各分布式电源行动集合的映射。最后通过算例计算分析,验证了所提方法的正确性和有效性。

耦合GaN/Al_xGa_(1-x)N量子点中的激子特性

在有效质量近似下,运用变分方法,考虑到量子点内电子和空穴的三维束缚以及由压电极化和自发极化所引起的内建电场,对圆柱型耦合GaN量子点的光学性质及激子态做了研究。给出了激子结合能Eb、量子点发光波长λ、电子空穴复合率和量子点高度LGaN以及势垒层厚度LAlGaN之间的函数关系。结果表明,量子点高度LGaN、势垒层厚度LAlGaN的增加将导致激子结合能、电子空穴复合率的降低,耦合量子点发光波长的增加。

三相并网逆变器公共耦合点电压控制研究

现代电力设备负荷变化将影响系统公共耦合点电压质量,降低并网系统运行可靠性。根据不同的线路阻抗性质,并网逆变器可以注入一定有功或无功功率实现公共耦合电压恢复控制。本文首先从功率流角度分析了系统线路阻抗和负荷变化对公共耦合点电压峰值变化的影响,而后利用并网电流在不同线路阻抗上的压降补偿作用提出两种电流补偿闭环控制方案,实现负荷变化情况下公共耦合点电压快速恢复。最后搭建了并网逆变器实验样机并进行了公共耦合点电压恢复实验研究,实验结果证明所提方案可以实现负荷变化情况下电压快速恢复。

嵌入并联耦合量子点的介观环路的磁极化传输电流

利用格林函数并借助于双杂质的Anderson模型的哈密顿,研究了相干输运通过一嵌入并联耦合量子点(DQD)的非平衡介观电路的磁极化电流的性质,得到了一些新的结果:在有限温度下,磁极化传输电流(MPC)在满足一定的条件会发生方向的反转而突出了MPC对介观电路的磁极化特点,由于加在DQD两端的偏压和电路所处的低温度环境都是实验可以达到的,MPC也达到了利用纳米技术可以观察的程度.

一类超线性双质子耦合格点系统的周期解

运用相平面分析的方法研究一类模拟2个质子相互作用的二阶耦合方程的周期解问题.在某种关于时间映射的超线性条件下,通过应用2个扭转映射的不动点定理分别给出非保守方程无穷多个次调和解的存在性和保守系统无穷多个调和解与次调和解存在的充分必要条件.

N层单电子垂直耦合量子点的基态跃迁

用精确对角化的方法研究了处于外磁场中的N层单电子垂直耦合量子点系统,计算了基态跃迁随外磁场的变化关系.结果表明量子点与量子点之间的距离和电子与电子之间的相互作用对耦合量子点的低激发态有比较大的影响,在强耦合情况下基态会随着外磁场的增大出现不连续跃迁,而在弱耦合情况下就不会产生基态跃迁,角动量为零的态始终为基态.