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含关联噪声的空间分数阶随机生长方程的动力学标度行为研究

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物理学报 2013年第2期62卷 65-71页

作者：马靖杰夏辉唐刚中国矿业大学物理系徐州221116

为探讨含关联噪声的空间分数阶随机生长方程的动力学标度行为,本文利用Riesz分数阶导数和Grümwald-Letnikov分数阶导数定义方法研究了关联噪声驱动下的空间分数阶Edwards-Wilkinson(SFEW)方程在1+1维情况下的数值解,得到了不同噪声关... 详细信息

为探讨含关联噪声的空间分数阶随机生长方程的动力学标度行为,本文利用Riesz分数阶导数和Grümwald-Letnikov分数阶导数定义方法研究了关联噪声驱动下的空间分数阶Edwards-Wilkinson(SFEW)方程在1+1维情况下的数值解,得到了不同噪声关联因子和分数阶数时的生长指数、粗糙度指数、动力学指数等,所求出的临界指数均与标度分析方法的结果相符合.研究表明噪声关联因子和分数阶数均影响到SFEW方程的动力学标度行为,且表现为连续变化的普适类.

关键词：关联噪声空间分数阶 Edwards—Wilkinson方程表面粗糙度

1+1维抛射沉积模型内部结构动力学行为的数值研究

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物理学报 2013年第1期62卷 43-48页

作者：寻之朋唐刚夏辉郝大鹏中国矿业大学理学院物理系徐州221116

采用Kinetic Monte Carlo方法对1+1维抛射沉积(BD)模型内部结构的动力学行为进行了大量的数值模拟研究.分别分析了空洞密度和内部界面的动力学行为.研究表明,空洞密度呈高斯型分布,其平均值首先随生长时间快速增长,然后达到一个与基底... 详细信息

采用Kinetic Monte Carlo方法对1+1维抛射沉积(BD)模型内部结构的动力学行为进行了大量的数值模拟研究.分别分析了空洞密度和内部界面的动力学行为.研究表明,空洞密度呈高斯型分布,其平均值首先随生长时间快速增长,然后达到一个与基底尺寸无关的饱和值.除表面宽度,还引入了新的极值统计方法来分析该模型内部界面的动力学行为,分析结果显示,1+1维BD模型内部界面的演化满足标准的Family-Vicsek标度规律,并且属Kardar-Parisi-Zhang方程所描述的普适类.最后对表面宽度和极值统计两种理论方法的有限尺寸效应进行了比较.

关键词：抛射沉积模型动力学行为 Family—Vicsek标度

基于数值稳定型神经网络的Villain-Lai-Das Sarma方程的动力学标度行为研究

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物理学报 2024年第16期73卷 28-35页

作者：宋天舒夏辉中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 中国矿业大学材料与物理学院徐州221116

Villain-Lai-Das Sarma(VLDS)方程因其能够有效描述分子束外延生长过程而在表面生长动力学等领域中备受关注.然而,长程关联噪声驱动下的VLDS方程的标度结果尚不明确,不同解析近似方法所得的标度结果仍不自洽.在数值模拟方面,由于非线性... 详细信息

Villain-Lai-Das Sarma(VLDS)方程因其能够有效描述分子束外延生长过程而在表面生长动力学等领域中备受关注.然而,长程关联噪声驱动下的VLDS方程的标度结果尚不明确,不同解析近似方法所得的标度结果仍不自洽.在数值模拟方面,由于非线性项的存在,VLDS方程一直存在数值发散的问题.当前主要引入指数衰减技术替换非线性项以缓解数值发散的问题,但是最近研究表明,这种方法会导致所获得的标度指数发生歧变.因此本文基于深度神经网络来表征VLDS方程中的各个确定项,并基于数值稳定型神经网络分别对含长程时间和空间关联噪声的VLDS系统进行有效的数值模拟.结果表明,我们所构建的深度神经网络具有良好的数值计算稳定性和泛化性,可以获得不同关联噪声驱动下的VLDS方程的可靠标度指数.同时,本文还发现长程时间关联噪声驱动的VLDS系统在时间关联指数较大时呈现谷堆状的表面形貌,而空间关联噪声驱动下的表面形貌则仍然呈现自仿射分形结构.

关键词：神经网络分子束外延生长 Villain-Lai-Das Sarma方程动力学标度

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点缺陷对表面生长动力学标度行为的影响

物理学报 2012年第8期61卷 331-335页

作者：张雷明夏辉中国矿业大学徐海学院徐州221008 中国矿业大学物理系徐州221008

基于含噪声Kuramoto-Sivashinsky方程,采用动力学重正化群技术,研究生长表面存在点缺陷或杂质对表面生长动力学标度行为的影响,得到了相应的粗糙度指数α和动力学标度指数z.所得结果表明,点缺陷的存在使生长表面粗化,并缩短达到稳定生... 详细信息

基于含噪声Kuramoto-Sivashinsky方程,采用动力学重正化群技术,研究生长表面存在点缺陷或杂质对表面生长动力学标度行为的影响,得到了相应的粗糙度指数α和动力学标度指数z.所得结果表明,点缺陷的存在使生长表面粗化,并缩短达到稳定生长的弛豫时间.

关键词：表面生长动力学重正化群方法点缺陷

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遮蔽效应对抛射沉积模型标度性质的影响

物理学报 2012年第2期61卷 487-493页

作者：郝大鹏唐刚夏辉韩奎寻之朋中国矿业大学物理系徐州221l16徐州221116

在表面粗糙化生长过程中粒子非垂直入射产生的遮蔽效应是一种长程相互作用,实验发现非垂直入射时生长表面形貌和生长性质都受到遮蔽效应的影响.本文通过模拟倾斜入射的抛射沉积模型得到了其标度指数、表面统计的偏度和峰度以及生长体的... 详细信息

在表面粗糙化生长过程中粒子非垂直入射产生的遮蔽效应是一种长程相互作用,实验发现非垂直入射时生长表面形貌和生长性质都受到遮蔽效应的影响.本文通过模拟倾斜入射的抛射沉积模型得到了其标度指数、表面统计的偏度和峰度以及生长体的多孔性与入射角度的关系,模拟结果显示标度指数与入射角度的关系是非单调的,而偏度和峰度的有限尺寸效应也取决于入射角度的大小.同时本文对以上模拟结果进行了定性的分析.

关键词：遮蔽效应抛射沉积模型动力学标度

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浓悬浮液中纳米SiO_2团聚体的渗透率

物理学报 2016年第14期65卷 126-130页

作者：夏辉杨伟国中南大学物理与电子学院长沙410083

本文基于悬浮液中渗透性颗粒的短时扩散动力学理论,采用低相干光纤动态光散射方法,测量了相同粒径的纳米SiO_2团聚体在不同体积分数时的扩散系数,利用扩散系数随渗透率的变化关系得到纳米SiO_2团聚体的渗透率.结果表明:恒温条件下,具有... 详细信息

本文基于悬浮液中渗透性颗粒的短时扩散动力学理论,采用低相干光纤动态光散射方法,测量了相同粒径的纳米SiO_2团聚体在不同体积分数时的扩散系数,利用扩散系数随渗透率的变化关系得到纳米SiO_2团聚体的渗透率.结果表明:恒温条件下,具有一定渗透率的团聚体颗粒扩散得比硬球颗粒快.实验测量得到的团聚体渗透率与采用photoshop CS6对团聚体SEM图像进行处理计算得到的渗透率符合较好.

关键词：悬浮液渗透率团聚体动态光散射

相干贝塞尔光产生具有塔尔博特效应的局域空心光束

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光学学报 2008年第1期28卷 174-178页

作者：吴逢铁曾夏辉华侨大学信息科学与工程学院福建泉州362021

提出一种由轴棱锥产生的贝塞尔光干涉整形得到具有自成像塔尔博特效应的近似无衍射局域空心光束的新方法。详细分析了两束相干同频率贝塞尔光的相互作用原理及其如何控制局域空心光束的空间尺寸。数值模拟了干涉叠加后光场沿传输距离变... 详细信息

提出一种由轴棱锥产生的贝塞尔光干涉整形得到具有自成像塔尔博特效应的近似无衍射局域空心光束的新方法。详细分析了两束相干同频率贝塞尔光的相互作用原理及其如何控制局域空心光束的空间尺寸。数值模拟了干涉叠加后光场沿传输距离变化的光强分布及一个完整周期内光强的演变和局域空心光束的形成过程,给出了相干贝塞尔光产生局域空心光束的个数及局域空心光束最大无衍射距离的表达式。

关键词：物理光学相干贝塞尔光局域空心光束塔尔博特效应轴棱锥

Erds Rnyi随机网络上爆炸渗流模型相变性质的数值模拟研究

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物理学报 2013年第4期62卷 390-398页

作者：李炎唐刚宋丽建寻之朋夏辉郝大鹏中国矿业大学理学院物理系徐州221116

基于改进的Newman和Ziff算法以及有限尺寸标度理论,通过对表征渗流相变特征物理量的序参量、平均集团尺寸、二阶矩、标准偏差及尺寸不均匀性的数值模拟,分析研究了Erds Rnyi随机网络上Achlioptas爆炸渗流模型的相变性质.研究表明:... 详细信息

基于改进的Newman和Ziff算法以及有限尺寸标度理论,通过对表征渗流相变特征物理量的序参量、平均集团尺寸、二阶矩、标准偏差及尺寸不均匀性的数值模拟,分析研究了Erds Rnyi随机网络上Achlioptas爆炸渗流模型的相变性质.研究表明:尽管序参量表现出了不连续相变的特征,但序参量以及其他特征物理量仍具有连续相变的幂律标度行为.因此严格地说,Erds Rnyi随机网络中的爆炸渗流相变是一种奇异相变,它既不是标准的不连续相变,又与常规随机渗流表现出的连续相变处于不同的普适类.

关键词： Erdoo Renyi随机网络爆炸渗流模型相变幂律标度行为

装校失调对大口径离轴抛物面镜光束聚焦特性的影响

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激光与光电子学进展 2021年第11期58卷 280-289页

作者：曾夏辉闽江学院物理与电子信息工程学院福建福州350108

基于严格的全矢量衍射理论,系统详尽地分析了装校失调对大口径离轴抛物面镜(OAP)光束聚焦特性的影响。研究结果表明,OAP的三维平动及绕z″轴偏离旋转后衍射焦斑形态没有发生改变,只是焦斑中心位置发生了偏移,利用瑞利判据获得了OAP的三... 详细信息

基于严格的全矢量衍射理论,系统详尽地分析了装校失调对大口径离轴抛物面镜(OAP)光束聚焦特性的影响。研究结果表明,OAP的三维平动及绕z″轴偏离旋转后衍射焦斑形态没有发生改变,只是焦斑中心位置发生了偏移,利用瑞利判据获得了OAP的三维平动及绕z″轴偏离旋转公差的量化关系;当OAP发生绕x″或y″轴偏离旋转时会引起像散、彗差的出现致使衍射焦斑形态发生变化,产生严重畸变,大幅降低焦斑的峰值光强。并详细探讨了衍射焦斑峰值光强下降10%时容许的最大旋转偏离角与OAP离轴参量、光束参量的变化关系。因此,理解装校失调对光束聚焦特性的影响机制及变化关系,可以为OAP的精密调整提供可靠的理论依据。

关键词：激光光学光束聚焦全矢量衍射离轴抛物面镜失调