基于镜像电荷法探测液氦表面电子的自旋态

文献[Phys.Rev.A,2006,74:052338]的理论研究表明液氦上电子自旋具有长达100秒的相干时间,因此在实施量子信息处理方面具有很大的应用前景.然而,这一理论还未得到实验的证实.液氦上电子的自旋-轨道耦合可以为电子自旋探测提供一种可选的方法.理论上,电子自旋-轨道耦合可以由液氦膜下方的微电极电流产生.在微波驱动下,电子发生电偶极跃迁,导致电子距离液氦表面的平均高度发生改变.利用镜像电荷法[Phys.Rev.Lett.,2019,123:086801],电子的这种轨道运动可以被实验测量.建立基于液氦上电子-自旋轨道耦合的密度矩阵方程,并数值求解镜像电荷的振动行为.结果表明不同的自旋态将会引起不同的感应电流,这种差异提供了一种可选的电子自旋探测方法.

用镜像电荷法求取共面互连线寄生参数

采用介质镜像格林函数法求解芯片中共面传输线的宽频带特性,得到了4层介质结构的格林函数级数表达式,并采用层次法加快了计算速度.研究了半导体Si衬底共面传输线的频变电容和电导参数,其结果与由全电荷格林函数法得到的结果一致.

电容近炸引信电极电容的理论分析及数值计算

利用电荷镜像法建立了球形电极对地电容方程 ,与某迫弹电容近炸引信的有限元分析结果进行比较 ,在互电容、自电容对地变化趋势和变化规律方面有很好的一致性。通过理论分析和有限元计算可以看出 ,电容近炸引信对地电容方程可以用等效球电极的电容方程来建立。

矿井隧道中人体电容的研究

矿井隧道环境中人体静电荷的积聚与释放主要依赖于人体的电容及电阻.根据电场系统解的唯一性原理,利用电介质材料的多重镜像方法,把隧道环境等价为人体的镜像人体丛林,模拟计算了该多导体系统的人体电容.研究了隧道环境人体电容与介质环境、人体身材、隧道形状、人体与隧道的相对位置等关系.计算结果表明,隧道环境中的人体电容值与人体的外形及隧道的形状密切相关,而与人体在隧道中的相对位置关系不大,表明隧道环境中人体电容值是有意义的.人体电容还随着煤层介电常数ε的不同而变化,在相对介电常数εr=7附近(干燥煤炭的相对介电常数εr=6.3)人体电容出现一峰值,该电容值是自由环境中的1.15倍,说明煤矿环境是静电安全的敏感环境.

电容探测器理论分析及数值计算

利用电荷镜像法建立了电容探测器球形电极对地目标探测方程,与某迫弹电容近炸引信电容探测器的有限元数值分析结果比较,在互电容、自电容对地变化趋势和变化率方面有很好的一致性。通过理论分析和有限元计算可以看出:电容近炸引信电容探测器对地电容探测方程可以用等效球电极的探测电容方程来建立。

量子点异质结中类氢杂质电子束缚能级的计算

采用球壳结构和渐变有限深谐振子势阱模型,利用镜像电荷的方法分析了不同介电常数下,界面效应对半导体量子点异质结中类氢杂质电子束缚能级的扰动情况。通过计算考虑到杂质对电子的束缚作用前后的电子的基态能,可以看出对于处在弱受限情况下的量子点,异质结厚度在小于10 nm时,界面效应对类氢杂质电子束缚能级的影响明显.当异质结壳层厚度增大的时候,界面效应的影响将逐渐减弱,受扰动的基态能也逐渐减小,最后不同Airy函数零点值所对应的基态能趋向于某一固定值,此时界面效应可以忽略.

用于气固两相流测量的方形静电传感器阵列建模及实验验证

为研究由分布式条形电极组成的方形静电传感器阵列检测机理,基于静电学基本理论及镜像电荷法建立方形静电传感器阵列的解析式感应机理数学模型;基于该模型,采用点电荷模拟带电颗粒,研究在管道内不同区域处的移动带电颗粒激励下,静电传感器阵列中不同电极的感应电荷及感应电流输出特性。为验证数学模型,设计并搭建方形管道重力输送颗粒实验装置。方形静电传感器阵列包含2层分布式条形电极组,每层条形电极组中12个(3×4)条形电极均匀分布在方形管段截面的四面管壁上。控制颗粒在管道横截面不同位置下落,研究静电传感器阵列输出特性。研究结果表明:方形静电传感器阵列各电极的感应输出结果与仿真结果趋势一致,证明了数学模型的有效性。