国家自然科学基金(61167002)
- 作品数：19 被引量：49H指数：3
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- N-E-V分布及赝势法研究弱磁场中弱相互作用费米子气体的热力学性质被引量：3
- 2015年
- 基于低温下量子系统的相关实验多是在体积、能量和粒子数都可变的外场束缚下进行的事实,由体积、能量和粒子数可变的完全开放系统的统计分布（N-E-V分布）研究了弱磁场中弱相互作用费米系统的热力学性质.首先求出了一般情况下由费米积分表示的内能和热容的解析表达式.在此基础上,又给出了在低温极限条件下内能与热容的解析表达式和数值计算结果,并将N-E-V分布（粒子数密度变化）的结果与赝势法（粒子数密度不变）的结果进行了比较.结果表明：N-E-V分布方法的计算结果总是补偿赝势法计算结果的过度偏差.由N-E-V分布方法所得结果最特异之处在于：在低温条件下,弱磁场中弱相互作用费米系统存在一相变温度tc,其正处于费米系统发生玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）和费米原子形成库珀对的超流状态（BCS）相变及BEC-BCS跨越的温度范围内,且不随反映弱相互作用大小和特征的散射长度a（a〈0引力,a〉0斥力）变化,但随弱磁场的加强而降低,即弱磁场可调节该相变温度.磁场为零时,相变温度最高,为费米温度的0.184倍.
- 陈履生李鹤龄王娟娟杨斌沈宏君
- 关键词：费米气体热力学性质
- 基于证据理论的不确定模式匹配方法被引量：1
- 2014年
- 由于数据源数据模式的自治性、异构性,不确定性是模式匹配过程固有的本质特性。提出了一种基于证据理论的不确定性匹配方法,首先根据属性类型把模式空间分成若干模式子空间;然后将不同的匹配器结果看作不同的证据源,利用不同的匹配器的结果生成了多个基本概率分配函数,采用改进的Dempster组合规则把多个匹配器结果自动组合,减少人工干预,并解决了不同的匹配器结果组合时证据间冲突的问题;最后利用Kuhn-Munkres算法获取模式映射。实验结果表明了方法的可行性和有效性。
- 李贯峰陈冬梅
- 关键词：不确定性匹配器证据理论
- 用平均值法与最概然法推导粒子数分布不相等的一个实例
- 2019年
- 在统计物理中,通常认为平均值等于最概然值,对近独立子系(如:非定域玻耳兹曼粒子系统、玻色子系统、费米子系统)粒子数分布的推导可佐证此结论.然而,研究发现:用平均值法与最概然法推导的定域玻耳兹曼粒子数分布的结果不同,两者相差N倍,而N为系统的粒子数,且通常N是很大的量.
- 王雅婷李鹤龄
- 非对称双势阱薛定谔方程的Chebyshev谱方法分析被引量：1
- 2013年
- 首先以一个含非齐次边界条件的二阶线性常微分方程为例,用Chebyshev谱方法求解该微分方程的解,并分析解的精度,结果显示其随基函数数目增多呈指数快速收敛.随后用该方法求解非对称双势阱稳态薛定谔方程的本征值问题,得到系统的本征波函数和能谱结构,发现非对称双势阱存在两个近似对称的局域在左右浅阱中的基态,它们之间有很小的能级裂距;同时也进一步证实Chebyshev谱方法是一种精度高、收敛快的有效方法.
- 杨斌李鹤龄
- 关键词：薛定谔方程
- 一种异型布拉格背反射结构的多晶硅薄膜太阳电池光吸收分析被引量：2
- 2015年
- 提出一种异型布拉格背反射器（IDBR）结构的多晶硅薄膜太阳电池，通过平面波展开法（PWM）和严格耦合波方法（RCWA）对背反射器的能带和太阳电池结构的光吸收分别进行分析讨论。结果表明：在TM偏振下，400～700nm波长范围内优化后的太阳电池光吸收平均约为90％；在TE偏振下，优化后的太阳电池在400～700nm波长范围内的光吸收也较高。异型布拉格结构的背反射器拓宽了光的反射范围，增加了光吸收，提高了太阳电池对光的俘获能力。
- 沈宏君张瑞张天耀
- 关键词：光吸收太阳电池严格耦合波理论
- 广义不确定性原理下费米气体低温热力学性质被引量：1
- 2015年
- 在考虑到广义不确定性原理时,统计物理中的态密度必须做出修正,这导致对传统统计物理的所有结果都有不同程度的修正.在高能、高温条件下,此修正是颠覆传统观念的,在低温条件下,也有一定的修正.研究了低温条件下考虑到广义不确定性原理时,理想费米气体和具有弱相互作用费米气体的热力学性质,分别给出理想费米气体和弱相互作用费米气体的化学势、内能和定容热容的解析表达式,并以铜电子气体为例进行了具体数值计算,将计算结果与不考虑广义不确定性原理时的费米气体的热力学性质进行了比较,探讨了广义不确定性原理对系统热力学性质的影响.考虑到广义不确定性原理后费米气体的化学势、费米能和基态能增大,热容减少,内能随温度的增加先增大,到某一温度(对于铜电子气体,T/TF0～0.3)时,增值为零,温度再增加内能减少.这些修正的具体数值主要由粒子数密度决定,粒子数密度越大,修正越大.
- 李鹤龄王娟娟杨斌王亚妮沈宏君
- 关键词：费米气体热力学性质
- 基于光子晶体的高效太阳能电池反射器的研究被引量：1
- 2012年
- 设计了一种一维光子晶体的太阳能电池底部反射器,采用平面波展开法(PWM)计算禁带,得到当两个材料的介电常数差越大时,完全禁带越宽,对于Si/Air和Si/SiO2都在700～1 200 nm出现完全禁带,在此基础上利用勒让德多项式展开方法(LPEM)对该结构进行最优化,寻找到了高反射率时周期层数N,并考察了当入射角度不同时反射谱效率的问题,得出随着入射角度的增加,两种不同结构的一维光子晶体完全禁带均出现蓝移,证明了此种结构反射器具有高效的全方位反射性。把这种结构的背反射层用作太阳能电池的反射器可以大大提高电池的捕光能力,从而提高太阳能电池的的转化效率。
- 卢辉东沈宏君吕冬妮张瑞
- 关键词：光子晶体反射器太阳能电池
- 四通道二维光子晶体解波分复用系统被引量：3
- 2015年
- 利用光子晶体环形腔缺陷模与线缺陷波导之间的共振耦合原理,设计了一种由主波导、环形腔和60°弯波导组成的四通道二维三角晶格光子晶体解波分复用系统。通过平面波展开法计算线缺陷波导的能带结构;利用时域有限差分法(FTDT)计算了不同频率的光波在该系统中的传输特性。最后,分析了影响输出效率和品质因子的因素并对该系统进行了改进。分析表明:改变环形腔内介质柱的半径可调节谐振频率,而在主波导末端增加反射介质柱以及改变耦合区域中介质柱的形状可提高各通道的谐振频率光波的透射率。计算结果显示:该系统较好地实现了4个波长的解波分复用,透射率均达90%以上。另外,该系统结构简单,便于加工制造,且体积小,有利于大规模集成。
- 沈宏君刘杰李婷李新兰
- 关键词：二维光子晶体时域有限差分法
- 基于二维矩形SiO_2光子晶体光栅的研究
- 2012年
- 为解决光学系统中普遍存在的菲涅耳反射问题,提高光的透射率,设计了一种二维矩形SiO2光子晶体结构光栅。采用勒让德多项式展开法对该结构在可见-近红外波长范围入射光波的透射率进行了模拟计算,寻找到了合适的占空比e、光栅深度h和基底厚度d,使得光栅的透射率在入射角为0～60°范围内、入射波长在400nm～1 200nm范围内变化时,其透射率的变化相对稳定,透射率的平均值可达到96%以上。
- 卢辉东张瑞沈宏君
- 关键词：透射率
- 利用陷光结构增加硅薄膜太阳能电池的吸收效率被引量：9
- 2016年
- 提出了一种含有光锥光子晶体防反射层和四棱锥光栅背反射层的a-Si薄膜太阳能电池结构,吸收层厚1μm,总厚度为1.45μm。根据光子晶体及亚波长光栅的衍射特性,利用严格耦合波方法对器件参数进行了优化。计算结果表明：当光锥结构倾角θ=72°、晶格常数T1=1 200 nm、介质底半径r=100 nm时,防反射层的透射率较高,在300-600 nm波长范围内,该薄膜太阳能电池的吸收效率比不含防反射层电池提高了11.54%;当四棱锥光栅结构周期L=1.2μm、占空比f=0.38、槽深h5=560 nm时,背反射层的反射效果较好,在600-850 nm波长范围内,电池的吸收效率提高了3.75%。所设计的薄膜电池结构在波长为300-750 nm、入射角为0°-75°范围内的吸收效率均在80%以上,平均吸收效率达92%,满足太阳电池对宽频谱、广角度的光俘获的要求。
- 沈宏君李婷卢辉东黄仙健李新兰
- 关键词：薄膜太阳能电池光子晶体亚波长光栅衍射效率
