• 任意形状双势垒的共振隧穿:最小空间尺度的存在的检验

    分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 分类: 物理学 >> 交叉学科物理及相关领域的科学与技术 提交时间: 2022-07-29

    摘要: 我们人类生活的三维空间(实空间)是连续的吗?换句话说,实空间是无限可分的么?在宏观世界里,答案无疑是肯定的,因为日常生活的经验,如看到的流水,奔跑的动物,空中的飞鸟,以及自由下落的物体,无一例外的给予人们连续轨迹的印象。在经典力学中,用连续的坐标来描写运动物体被认为是理所当然的。 在量子世界里面,情况会发生戏剧性的变化。例如,当一个粒子的运动受到限制的时候,它的稳定态的能量只能取一些的离散值。一些尝试统一量子力学和引力的现代理论预测了一个最小长度的存在,通常取为普朗克尺度,这个长度大约是1.610-35米。然而,这个长度的实验检验是极具挑战性的,因为它远小于LIGO能测量的最小长度(大约是10-19米)。 在本项工作中,作者研究了任意形状的双势垒体系的量子隧穿现象并证明了一个定理。这个定理表明,如果两个势垒之间的间距可以连续变化,即实空间是连续的,则只要适当地调节势垒间距,入射粒子就可以完全穿透双势垒体系。这种现象通常被称为共振隧穿。反之,如果实空间是不连续的,即存在一个非零的最小尺度,则当势垒的尺寸超过某个上限值的时候,共振隧穿现象就不再发生。这个工作揭示了量子隧穿现象和量子引力理论中最小尺度的深刻联系,开辟了检验最小尺度的存在性的新途径。

  • 内耗技术在软物质研究中的一些应用

    分类: 物理学 >> 凝聚态:结构、力学和热性能 提交时间: 2017-08-23

    摘要: 软物质物理已成为物理学发展迅速的重要前沿学科。描述软物质复杂非平衡态动力学及其运动规律是理解其宏观性质的关键。内耗与力学谱作为材料缺陷与力学性质研究的重要实验技术,它能够很灵敏探测和研究材料中发生的复杂相变和弛豫动力学过程。文章结合作者近年来的典型工作,介绍了内耗技术在软物质研究中的一些应用,阐述了内耗手段发挥的独特作用。随着内耗测试新方法、新技术和内耗新理论的不断出现和完善,相信未来内耗技术在材料科学和凝聚态物理研究领域将起到越来越重要的作用。

  • 核聚变堆面向等离子体钨基材料辐照损伤与氢氦效应机理研究进展

    分类: 核科学技术 >> 核材料与工艺技术 提交时间: 2017-08-23

    摘要: 钨基材料以其高熔点、高导热率、良好的抗中子辐照和抗溅射腐蚀等优异性能,被视为未来核聚变装置中最有前景的面向等离子材料。在聚变服役环境下,14MeV的高能中子以及低能氢/氦粒子流对钨基材料造成严重的辐照损伤。研究材料的辐照损伤与氢氦效应机理对揭示辐照引起材料微观结构与性能的变化以及探索开发新型抗辐照材料具有重要的意义。近年来,随着计算模拟技术的发展,多尺度模拟方法在聚变堆关键材料辐照损伤与氢氦效应机理研究方面有着广泛的应用。本文主要结合作者近几年的研究实践,介绍了纳米晶钨/铁的抗辐照损伤机理、钨中氢滞留机制、合金元素强化界面机制、嬗变元素偏聚及其对氦泡形成机制的影响。通过多尺度模拟方法来获取材料在辐照环境下的不同时间/空间层次的结构演化信息,从而揭示材料的辐照损伤与氢氦效应机理,为聚变堆面向等离子体材料的优化设计与性能调控提供理论基础。