具有内禀自旋–轨道耦合的Lieb晶格中Floquet拓扑相变

我们基于Floquet理论研究了外加圆偏振光对具有内禀自旋–轨道耦合的Lieb晶格拓扑性质的影响。首先,我们采用数值方法计算自旋陈数分析Lieb晶格的拓扑性质。给出了当模型中次近邻格点间跃迁强度取不同值时,自旋陈数随着圆偏振光振幅变化关系。接着,我们在高频极限下给出了体系有效哈密顿量,理论计算了不同高对称点处能隙随者圆偏振光振幅变化的关系。计算结果表明,在高频极限下的理论结果与直接数值计算结果定性一致。最后,基于Bott指数的计算,我们研究了无序对外加圆偏振光作用下的Lieb晶格拓扑性质的影响。

算子几何与Floquet拓扑相的指标公式

为了描述有限维量子系统的观测量几何相位以用于量子计算,Chen(2020)发展了有限维复Hilbert空间上的算子几何,即以酉算子群为全空间、以观测量空间为底空间构成的算子主G-丛上的几何.本文进一步发展无穷维可分复Hilbert空间上的算子几何.为此,本文用无界算子理论给出无穷维观测量空间的微分结构及其上的量子联络和量子平行移动的定义,并用量子力学中的例子说明这些概念的几何意义.然后,定义无穷维量子系统的观测量几何相位并用算子几何给出它的几何表示.最后,对Floquet量子系统引进Floquet拓扑相的一个指标,证明该指标是一个整数并用观测量几何相位给出该Floquet拓扑相指标的一个局部化解析公式,它在物理上是可测量的.

铝化物涂层拓扑密排相的研究进展

铝化物涂层因其良好的抗高温氧化能力而被应用于航机和燃机叶片的高温防护。在涂层制备与服役过程中,涂层与基体元素互扩散,使基体的相结构发生转变,导致在涂层/基体界面形成互扩散区(IDZ),并析出富含Re、W、Cr、Mo等元素的细小拓扑密排相(TCP相)。TCP相的析出导致固溶强化效果减弱,同时作为一种脆性相促进了裂纹的产生,此外,互扩散区的形成减小了基体的承载面积,导致基体的高温蠕变性能下降。针对涂层TCP相的析出及IDZ的形成机理进行了介绍,分析了TCP相的类型(σ相、μ相、P相)、特点及对基体性能的危害。添加铂族改性元素和预沉积Ni层是抑制TCP相析出的主要方法,添加改性元素可以增大固溶元素的固溶度,并抑制TCP相的生长和成核,而预沉积Ni层可以减小固溶强化元素的扩散。最后,展望了未来可通过添加多元改性元素或元素改性与预沉积Ni相结合的方法来抑制铝化物涂层TCP相的析出。

固相烧结后期晶粒和气孔拓扑生长演化的二维相场模拟

本文采用二维相场模型模拟固相陶瓷烧结后期 ,晶粒和气孔耦合生长演化过程。以连续变化的组分参量和长程序参量 (LRO)表征微观烧结体的组分相和晶相扩散拓扑结构 ,由Cahn Hillard(CH)方程和Ginzburg Laudau(TDGL)方程分别控制组分场和取向场时间相关的扩散演化 ,并且利用半隐傅立叶频域法高效地模拟了烧结后期晶粒和气孔拓扑形貌的演化过程和统计分析生长参数 ,并通过与完全致密体晶粒生长速率比较 。

基于结构反转二维光子晶体的拓扑相变及拓扑边界态的构建

构建了二维六角蜂窝晶格的两种结构,让散射体和基体材料反转.由于特有的点群对称,该晶格在布里渊区中心具有类比电子体系的p轨道和d轨道.在散射体和基体反转的两种结构中, p轨道和d轨道也直接实现了反转.定量分析了产生轨道反转的原因来自于低频局域共振产生空气带和介质带的反转.通过p轨道和d轨道的宇称特性,构建了类比电子体系量子自旋霍尔效应的赝自旋态.通过Γ点处有效哈密顿量的分析,揭示轨道反转导致的拓扑相变.通过结构的优化,构建了基于赝自旋的拓扑边界态.电磁波仿真模拟和能流矢量分析证明了结构具有电子体系量子自旋霍尔效应的特性,即自旋与传播方向锁定和拓扑保护.结果也证明经典波量子自旋霍尔效应的实现可以不经历带隙关闭的过程.与同类型的研究相比较,本文的结构不需要晶格的缩放,具有设计简单、带隙宽和边界态局域性较强的特点.

多相材料机翼前缘柔性机构拓扑优化设计

为了实现机翼前缘连续变形及结构轻量化,利用多相材料进行了柔性机翼前缘结构的设计。在轮换主动相变量算法的基础上,以选定前缘初始曲线上9个坐标点的实际位移和目标位移的偏差为目标函数,各相材料的体积分数作为约束,建立多相材料柔性机构拓扑优化模型,采用OC优化准则法进行求解。编写MATLAB程序,计算得到了清晰的两相实体材料前缘结构优化结果。利用CATIA软件对优化结果进行几何模型重构,并将重构后的模型导入HyperWorks软件进行仿真分析,结果表明多相材料机翼前缘柔性机构能够实现最大9.1°的连续偏转。

含有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的自旋1键交替海森伯模型的量子相变和拓扑序标度

利用张量网络表示的无限矩阵乘积态算法研究了含有Dzyaloshinskii-Moriya (DM)相互作用的键交替海森伯模型的量子相变和临界标度行为.基于矩阵乘积态的基态波函数计算了系统的量子纠缠熵及非局域拓扑序.数据表明,随着键交替强度变化,系统从拓扑有序的Haldane相转变为局域有序的二聚化相.同时DM相互作用抑制了系统的二聚化,并最终打破系统的完全二聚化.另外,通过对相变点附近二聚化序的一阶导数和长程弦序的数值拟合,分别得到了此模型相变的特征临界指数a和b的值.结果表明,随着DM相互作用强度的增强, a逐渐减小,同时b逐渐增大. DM相互作用强度影响着此模型的临界行为.针对此模型的临界性质的研究,揭示了量子自旋相互作用的彼此竞争机制,对今后研究含有DM相互作用的自旋多体系统中拓扑量子相变临界行为提供一定的借鉴与参考.

移相型全桥零电压零电流直流变换器拓扑结构综述

移相全桥零电压零电流软开关(FB-ZVZCS-PWM)电路的超前臂工作在零电压(ZVS)状态,滞后臂工作在零电流(ZCS)状态。文章分析了移相全桥零电压零电流PWM软开关的工作原理和实现方法,主要针对滞后臂软开关的实现方法进行系统的研究,根据辅助电路的位置以及辅助电路的类型对变换器进行分类,分析了各种软开关拓扑结构的优缺点,并针对各种电路的改进设计方法进行了研究。

基于相场描述的拉压不对称强度结构拓扑优化

运用了基于相场描述的拓扑优化方法,来寻找在拉伸和压缩中表现出不对称强度行为的连续体结构的最优布局。依据Drucker-Prager屈服准则和幂率插值方案,优化问题可以描述为在局部应力约束下的最小化结构的体积。用qp放松法来解决应力约束的奇异性,并采用基于P-norm函数的聚合方法对应力约束进行凝聚,该方法实现了约束个数的降低,同时引入了稳定转化法来处理大量的局部应力约束和高度非线性的应力行为,以修正应力,提高优化收敛的稳定性。在优化问题求解时,使用拉格朗日乘子法对目标函数和应力约束进行处理。利用伴随变量法进行灵敏度分析,并通过求解Allen-Cahn方程更新相场函数设计变量。数值算例证明了该优化模型和相应数值技术的有效性,相关算例还揭示了考虑拉压不同强度和考虑同拉压强度约束时得到的结构优化拓扑构型具有显著的差异。

移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器拓扑的改进

在移相全桥ZVZCS PWM变换器基本原理的基础上,对其拓扑结构进行了改进,实现了一种带双变压器结构的零电压零电流移相全桥PWM控制变换器。论述了该变换器的工作时序和工作状态,给出了各个状态的等效电路。在拓扑结构基础上,调试出一台样机,并列出了实验波形。

2016年诺贝尔物理学奖:拓扑相变与物质拓扑相的理论发现

对2016年诺贝尔物理学奖的获奖工作以及背景知识进行了通俗而力求准确的介绍,考察了科学思想的历史发展过程以及三位获奖科学家的经历,最后总结了这次获奖成就的意义以及给我们的启示。

新型推挽移相式软开关拓扑研究

提出了一种新型的推挽移相式软开关拓扑，实验证明该电路控制简单，性能优良。

基于相平面原理的谐振软切换拓扑结构的分析研究

本文分析并提出了一种基于相平面原理,进行谐振软切换拓扑结构分析研究的方法,并对示例进行了计算机仿真,证实了本文所提方案的正确性。

移相全桥谐振逆变器拓扑结构的研究

随着生产发展和技术进步,作为能量转换环节的开关电源变换器在各种电子产品中获得广泛应用。而逆变器是重要的组成部分,该文通过对移相全桥谐振逆变器拓扑结构的研究大大降低了变换器的开关损耗,提高了变换器的效率和功率密度。

采样移相全桥拓扑的舰载辅助电源的设计

软开关技术是电子装置向高频化、高功率密度化发展的关键技术。随着微电子技术的不断发展,使得电力电子变换器的控制技术从以往的模拟控制转变到如今的数字控制。数字控制技术不仅大大简化了控制电路的复杂度,而且提高了系统的灵活性及智能化水平。目前,大功率高频开关电源中使用最广泛的技术是移相全桥软开关拓扑结构。本文在高频化和数字化的基础之上,基于DSP研究了移相全桥ZVZCS直流变换器。

孔隙空间拓扑结构对油水两相渗流影响研究

岩石孔隙空间拓扑结构是影响岩石中流体多相渗流性质的重要因素之一,近期研究发现具有相同配位数的不同岩心,其多相渗流性质不尽相同。通过对比规则和等价拓扑结构网络模型中相对渗透率曲线形态,探究决定孔隙空间拓扑结构的关键因素。研究结果表明:配位数的空间分布更能有效地表征孔隙空间拓扑结构,且对油水相对渗透率的影响随系统亲油性的增强而相对减弱。

Berry相的“可积性”与“拓扑性”

一个作循环周期缓慢演变的含时Hamiltonian量子系统,在演变过程中波函数除了熟悉的动力学相因子外,还附加一个非动力学性质相因子exp{iγn(t)}。笔者从含时规范变换出发,对该量子系统出现的非动力学相作了深入分析与研究,研究结果表明:当系统未完成一个周期的演变时,可以出现一个"不可积"的非动力学相;而只有当系统完成一个周期的演变,才可得到"可积"的相位—Berry相,这种相位具有"周期含时规范变换"不变性,因而存在物理观察效应。进而以核磁共振为例对Berry相的"拓扑性"作了完整的说明。

具有鉴相特性g()=(1+k)sin()/1+kcos()的三阶锁相环路方程奇点的拓扑结构

本文研究了具有鉴相特性g()=((1+k)sin())/(1+kcos())的三阶锁相环路方程奇点的拓扑结构.

L-拓扑空间的(强)相对半紧性

在L-拓扑空间中引入相对半紧性和强相对半紧性的概念,研究了它们的一些性质。

基于新能源发电改进型移相全桥变换器研究

新能源发电中需要广泛使用移相全桥变换器,以实现软开关技术从而减小系统的开关损耗。而传统移相全桥直流变换器滞后臂在轻载时难以实现ZVS,导致系统大功率输出时效率降低以及系统换路时容易产生尖峰电压、电流等现象,针对这一问题,提出了一种改进的有源软开关移相全桥DC-DC变换器拓扑。系统首先提出了改进变换器的拓扑结构,在此基础上对其工作模态进行了研究分析,并合理优化相关器件的选型,最后通过系统仿真及试验平台进行了系统仿真和试验测试,结果表明,所设计的加入辅助电路改进型移相全桥直流变换器在轻载情况下,能够使变换器滞后臂达到软开关效果,同时,在大功率输出情况下,对器件发热、电压波形振荡均有较好的抑制作用,系统整体效率变高,同时可靠性、稳定性变强。