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铁磁绝缘体中磁振子的非平衡稳态输运性质
1
作者 杨栋超 易立志 +7 位作者 丁林杰 刘敏 朱丽娅 许云丽 何雄 沈顺清 潘礼庆 John Q.Xiao 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期214-221,共8页
玻色子体系中的非平衡输运过程研究是极具挑战性的工作.磁振子是玻色子,具有与电子等费米子截然不同的自旋输运行为.本文以钇铁石榴石(YIG)铁磁绝缘体为研究对象,聚焦影响稳态下YIG中磁振子非平衡输运过程的关键因素.通过将具有非零化... 玻色子体系中的非平衡输运过程研究是极具挑战性的工作.磁振子是玻色子,具有与电子等费米子截然不同的自旋输运行为.本文以钇铁石榴石(YIG)铁磁绝缘体为研究对象,聚焦影响稳态下YIG中磁振子非平衡输运过程的关键因素.通过将具有非零化学势μm的玻色-爱因斯坦统计函数引入到玻尔兹曼输运方程中,获得了以为幂次的输运方程严格解析表达式(当α(=-μm/(k_(B)T))<1时).结果显示,当α<<1时,我们得到了与以往研究不同的化学势μm与非平衡粒子浓度δn_(m)之间的非线性关系δn_(m)∝-α^(1/2)α-(-μm)^(1/2)α;较大时,则还须考虑其高阶项.正因这种非线性关系,导致磁振子扩散方程显著不同于电子自旋扩散特性,其由线性微分方程演变为更复杂的非线性微分方程.本文重点研究了在两种极端温度梯度(即■T~1K/mm和10^(4)K/mm)下非平衡磁振子浓度δn_(m)和化学势μm的空间分布,它们分别对应于μm的值约为-0.1μeV和-6.2meV,均满足前提条件α<1.在远离平衡态的大温度梯度分布下,本文理论计算与实验结果吻合很好.这些理论研究结果将加深人们对铁磁绝缘体中磁振子非平衡输运行为的认识. 展开更多
关键词 磁振子 非平衡输运 化学势 磁振子扩散方程 玻尔兹曼输运方程
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压气机叶尖泄漏流动中基于旋转的κ-ε模型修正 被引量：1
2
作者 高雁飞 柳阳威 陆利蓬 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期505-512,共8页
本研究采用了Realizable k-ε模型(RKE)对低速大尺寸压气机转子的叶尖泄漏流动进行模拟,并提出了一种新的湍流模型修正思路,在湍动能输运方程中将旋转效应引入生成项,从而改善模型对湍动能输运特性的模拟。本文对比了数值模拟与实验的结... 本研究采用了Realizable k-ε模型(RKE)对低速大尺寸压气机转子的叶尖泄漏流动进行模拟,并提出了一种新的湍流模型修正思路,在湍动能输运方程中将旋转效应引入生成项,从而改善模型对湍动能输运特性的模拟。本文对比了数值模拟与实验的结果,通过对使用修正前后模型得到的平均流场和湍流场进行分析,可以发现原始RKE模型无法准确预测泄漏流动中的湍流结构,基于螺旋度修正模型得到的流场湍流特性与实验结果更为接近,湍动能的生成得到加强,分布也更为合理。这表明在叶尖泄漏流动中,湍流的非平衡输运特性起到了非常大的作用。 展开更多
关键词 湍流模型 非平衡输运 旋转 叶尖泄漏
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电子束物理气相沉积钇钛合金薄膜的组分和厚度分布 被引量：1
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作者 李帅辉 舒勇华 樊菁 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2008年第7期1106-1117,共12页
大面积薄膜的组分和厚度分布是实际工艺中最为关心的问题之一.利用实验和直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法,分别研究了双电子束和三电子束物理气相沉积(EBPVD)中,钇和钛蒸气原子的三维低密度、非平衡射流,获得了它们在100和150mm单晶硅基... 大面积薄膜的组分和厚度分布是实际工艺中最为关心的问题之一.利用实验和直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法,分别研究了双电子束和三电子束物理气相沉积(EBPVD)中,钇和钛蒸气原子的三维低密度、非平衡射流,获得了它们在100和150mm单晶硅基片表面的沉积厚度和组分的分布.DSMC结果与钇和钛的蒸发速率的石英晶振探头原位测量值,沉积薄膜厚度分布的台阶仪和Rutherford背散射仪的测量数据,沉积薄膜组分分布的Rutherford背散射仪和电感耦合等离子体原子发射光谱仪测量值,均相符甚好.这表明通过DSMC方法与精细测量相结合,可在原子水平上实现EBPVD输运工艺的定量预测和设计。 展开更多
关键词 电子束物理气相沉积 薄膜 厚度和组分分布 蒸气原子 非平衡输运
原文传递
外加电场作用下的壁面约束衰亡等离子体中带电粒子非平衡输运特性
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作者 汪耀庭 罗岚月 +2 位作者 李和平 姜东君 周明胜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第23期219-230,共12页
以光致电离等离子体中的带电粒子输运为主要研究背景,从理论上分析了位于两平行极板间的等离子体在外加直流电场作用下的带电粒子非平衡输运特性,给出了不同等离子体初始参数分布条件下电子对外加直流电场的瞬态响应特性,包括瞬态响应... 以光致电离等离子体中的带电粒子输运为主要研究背景,从理论上分析了位于两平行极板间的等离子体在外加直流电场作用下的带电粒子非平衡输运特性,给出了不同等离子体初始参数分布条件下电子对外加直流电场的瞬态响应特性,包括瞬态响应过程中的电子损失量和振荡频率的理论表达式,以及对离子引出通量和引出时间产生电子温度效应的临界电子数密度的表达式.粒子模拟结果与理论分析结果吻合良好.在此基础上进行了外加直流电场叠加射频电场作用下的离子引出过程一维粒子模拟.计算结果表明:在有射频电场存在的情况下,离子引出过程存在明显的共振现象,且在共振频率处离子引出通量显著提高;在本文所研究的特定工况下,发生射频共振时的离子引出时间缩短到了单纯采用外加直流电场时的5.8%.进一步的分析表明,外加射频电场一方面加热了电子,提高了离子稀疏波的传播速度;另一方面则加剧了电子振荡,增大了电子损失,抬高了等离子体电势,从而最终提高了离子引出通量、缩短了离子引出时间. 展开更多
关键词 衰亡等离子体 带电粒子非平衡输运 电子振荡 理论分析 粒子模拟
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三束飞秒激光辐照下铜膜内电子非平衡热输运 被引量：1
5
作者 许孝芳 李晓良 +3 位作者 王庆伟 杨逢逢 高永锋 李晓天 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期96-101,共6页
首先采用有限元法数值计算了铜膜内的电子温度和晶格温度分布变化,揭示了铜膜内电子非平衡热输运时间随飞秒激光光束参量的变化情况。仿真结果表明,铜膜内的电子非平衡热输运时间会随着泵浦光束数量及脉冲能量密度的增加而增加,并且使... 首先采用有限元法数值计算了铜膜内的电子温度和晶格温度分布变化,揭示了铜膜内电子非平衡热输运时间随飞秒激光光束参量的变化情况。仿真结果表明,铜膜内的电子非平衡热输运时间会随着泵浦光束数量及脉冲能量密度的增加而增加,并且使用三束飞秒泵浦激光作用时,电子非平衡热输运时间比单脉冲作用时的电子非平衡热输运时间增加了3倍。其次使用三束飞秒激光泵浦的泵浦-探测实验系统进行验证。实验结果表明:通过用具有一定延时的三束飞秒泵浦激光作用铜膜时,铜膜表面的瞬态反射率出现三次突变,使电子非平衡热输运时间得到极大延长,从而大幅度消除激光加工热障,并提高加工的质量、精度和效率。 展开更多
关键词 非平衡热输运 飞秒激光 电子温度 瞬态反射率
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