强磁场下He^(2+)+H(1s)的碰撞激发过程的态选择截面研究

强磁场下的重粒子碰撞激发过程是重要的非弹性碰撞过程,但相关研究还几乎是空白.应用经典蒙特卡洛的方法在得到无磁场下He2++H(1s)的碰撞激发截面的基础上,详细研究了不同强度的纵向和横向强磁场环境下到不同主量子数n和磁量子数m的碰撞激发过程的态选择截面.同时用非微扰量子方法,得到了强磁场下靶原子的能级,并分析了其随磁场强度变化的原因.对碰撞过程发现由于磁场的引入导致到不同m态的激发截面有较大的分离,同时在较低入射能区的态选择截面变化行为与磁场方向有很大关系,这与能级变化及横向强磁场所特有的抗磁项的相互竞争有密切联系.通过对有关事例、径迹的分析,解释了这些变化形成的原因.也发现由于核的运动,沿磁场方向的轨道角动量并非绝对守恒,而有微小的变化.

双芘环荧光体Pyrene-diIL-Pyrene荧光特性的分子动力学研究

采用分子动力学模拟方法研究双芘环荧光体Pyrene-diIL-Pyrene(PDP)在水和甲醇中荧光改变的机制。结果表明,平衡时(1)该荧光体当分子中的芘环中心间距小于6A时,芘环在甲醇中比在水中的排列无序;(2)最近邻芘环中心间距从约4.1A处移到了6.0A处,降低了芘分子形成芘激子的概率,进而表明该荧光体的激子辐射强度下降,该结果与实验结果完全吻合。为了进一步研究三硝基甲苯(TNT)对该荧光体在水和甲醇中光物理行为变化的影响,我们又模拟了当存在TNT时,该荧光体分别在水和甲醇中的情况。模拟表明,平衡时(1)由于分子的极性,致使TNT分子在水中的分布要比在甲醇中集中一些;(2)引入的TNT分子破坏了适合形成芘激子的距离,大多数芘分子趋向于和TNT分子发生作用而形成不发光的TNT-pyrene复合体,从而表明该荧光体的激子辐射在水中很快下降。分子动力学模拟结果与实验结果完全一致,即将TNT分别加入水和甲醇中时,该荧光体在水中的猝灭效率明显比甲醇中高。

芘功能化单分子层荧光薄膜荧光猝灭机理的分子动力学研究

实验证明,芘功能化单分子层荧光薄膜的荧光能被溶液中的硝基苯显著猝灭,为了找到猝灭的根本原因,本文采用分子动力学模拟方法来研究猝灭的机理。模拟结果表明,该薄膜在真空环境中,一对芘环中心的距离分布在(4～10)(?)之间,且主要是在5.3(?)左右,该距离正适合于形成芘激子。当把硝基苯分子加入到该薄膜中时,我们发现芘分子在这一距离处的分布有所下降,表明硝基苯的加入减少了芘激子的数目,从而削弱了荧光的激子辐射。另外,该薄膜在真空的环境中,芘环趋于形成准共面结构,但是当加入硝基苯之后,这一准共面结构遭到破坏。进一步的研究表明,芘分子这一结构的改变主要是由于硝基苯分子插到了之前形成的共面的芘环之间。最后我们还分析了链的长度和方向的变化,结果表明硝基苯分子的加入不仅降低了链的弹性而且降低了长链排列的有序度。因此,芘功能化单分子层荧光薄膜中芘分子结构的改变是导致荧光猝灭的主要原因。

强磁场下He^(2+)+H(1s)的碰撞电离微分截面及电离机理研究

应用经典径迹蒙特卡罗方法详细研究了强磁场环境下He(2+)+H(1s)的重粒子碰撞电离过程.首先得到了在不同强度的纵向和横向磁场下电离电子的一阶能量微分截面,发现它们不仅在数值上比未加磁场下的结果有明显的增加,而且随电离电子的能量变化不再是单调下降,而是呈现一定的峰值结构.通过对电离事例的分析,解释了这些变化形成的原因.其次由于强磁场会导致碰撞电离的物理机理有很大变化,因此也分析并解释了磁场强度、方向及入射粒子能量等因素对电离机理的影响行为.

碳纳米圆环的分子动力学研究

运用分子动力学的方法,选用PCFF力场研究了实验上发现的碳纳米圆环的动力学性质,在计算结果中发现了一种特殊的纳米扭结结构,对于圆环线长为81.5nm时这种纳米扭结会均匀的分布在环状结构的内表面上。

度关联无标度网络上的有倾向随机行走

有倾向随机行走是研究网络上数据包路由策略的有效方法.由于许多真实技术网络包括互联网都具有负的度关联特征,因此本文研究这种网络上的有倾向随机行走性质.研究表明:在负关联网络上粒子可以在连接度较大的节点上均匀分布,而连接度小的节点上粒子较少;负关联网络上随机行走的速度比非关联网络更快;找到了负关联网络上的最佳倾向性系数,在此情况下负关联网络上随机行走的速度远快于非关联网络.负关联网络既可以利用度小的节点容纳粒子,又可以利用度大的节点快速传输,这是负关联网络上高行走效率产生的机制.

一个全局耦合不连续映像格子中的奇异态

文章研究了一类由既不可逆又不连续映像构成的全局耦合映像格子系统中的奇异态行为,计算了系统的同步序参量和空间振幅变化图.结果表明,在某些特定的参数区间内,耦合映像格子系统会出现奇异态或团簇态,并且敏感地依赖于耦合强度的选择.上述丰富的动力学现象是由于单映像中不连续、不可逆性以及空间耦合相互作用的结果.通过数值模拟找到了奇异态或团簇态出现的特定参数区域.

磁化等离子体环境对氢原子能级结构的影响

本文通过非微扰求解薛定谔方程,研究了强磁场磁化的等离子体环境中的原子能级结构和辐射动力学过程.在较宽的磁场强度范围和等离子体屏蔽参数范围内,给出了氢原子基态以及低激发态的能级、辐射跃迁能量和振子强度等重要的原子参数,定量地描述了强磁场和等离子体屏蔽共同作用的综合效应.相关的结果有助于增进对极端环境下原子光谱结构的认识,在等离子体光谱诊断和天文光谱观测方面有一定的借鉴意义.

一个全局耦合不连续映像格子中的冻结化随机图案模式

本文研究了一类既不连续又不可逆分段线性映像构成的全局耦合映像格子系统中的一类典型集体动力学行为,即冻结化随机图案模式.计算了平均同步序参量和最大李雅普诺夫指数随耦合强度的变化.结果显示,当耦合强度超过某个阈值后,在给定动力学变量的初始下,系统几乎都能达到完全或部分同步状态,出现冻结化随机图案.这些现象表明,耦合映像格子系统中存在着多个共存的吸引子.因此,其冻结化图案的结构和分布敏感地依赖于格点动力学变量初始值的选取.感兴趣地是,即使当单映像处于混沌状态时,格点间的耦合仍能将系统调制到规则的运动状态,这种特征对于混沌控制具有重要的利用价值.上述丰富动力学行为的出现足由于单映像中不连续性和不可逆性相互作用的结果.