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融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划

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计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 184-195页

作者：邹文韩丙辰李鹏飞田剑锋太原师范学院计算机系山西晋中030619 太原师范学院物理系山西晋中030619

针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规... 详细信息

针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规划出的路径在栅格地图上进行优化,删除冗余节点、提高路径平滑度。通过增加机器人在不同场景下的运动状态来优化动态窗口法。最后,将全局规划的关键点作为局部规划的临时目标点,实现两种算法的融合。通过对比试验,证明融合算法不仅保证了全局路径较优而且减少了折点数、耗费时间,还提高了机器人在动态环境下路径的平滑度和灵活性。

关键词：移动机器人路径规划改进A^(*)算法优化动态窗口法

光电调控的磁性WSe_(2)超晶格中的自旋和谷极化输运

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 9-20页

作者：罗国忠忻州师范学院物理系山西忻州

基于磁性WSe_(2)超晶格系统,探讨了非共振圆偏振光与栅极电压及其对隧穿、谷极化及自旋极化的影响;发现了单层WSe_(2)的弹道输运操纵,以及基于磁性WSe_(2)的NM-FM-NM结的周期性阵列量子输运的调控.结果表明:通过增加势垒的数量,圆偏振... 详细信息

基于磁性WSe_(2)超晶格系统,探讨了非共振圆偏振光与栅极电压及其对隧穿、谷极化及自旋极化的影响;发现了单层WSe_(2)的弹道输运操纵,以及基于磁性WSe_(2)的NM-FM-NM结的周期性阵列量子输运的调控.结果表明:通过增加势垒的数量,圆偏振光临界值可消除透射能隙;圆偏振光和栅极电压可视为一个透射阀,也可用于控制自旋和谷极化的敏感旋钮.发现了在WSe_(2)超晶格中的克莱因隧穿是自旋-谷相关的;自旋-谷极化可以利用栅极电压和圆偏振光来调整和转换.

关键词：磁性WSe_(2) 超晶格圆偏振光栅极电压自旋输运谷极化输运

Rashba效应影响下铁磁-双量子点-超导系统中自旋依赖的热电特性

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山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李宏展温祥王强太原师范学院物理系

基于非平衡格林函数和运动方程方法，本文研究了平行双量子点Aharonov–Bohm环与铁磁电极和超导电极耦合体系中Rashba效应作用下自旋依赖的热电特性。研究发现，热电和热自旋参量强烈地依赖于Rashba自旋轨道耦合作用引起的相因子差、双... 详细信息

基于非平衡格林函数和运动方程方法，本文研究了平行双量子点Aharonov–Bohm环与铁磁电极和超导电极耦合体系中Rashba效应作用下自旋依赖的热电特性。研究发现，热电和热自旋参量强烈地依赖于Rashba自旋轨道耦合作用引起的相因子差、双量子点与电极的耦合不对称因子、铁磁电极的自旋极化率、系统温度等参数。在磁通和自旋轨道耦合作用共同调制下，来源于正常粒子隧穿贡献的自旋依赖的热电参量会呈现出丰富的干涉现象。Rashba自旋轨道耦合作用会引起热电品质因子的降低，但是能够增大热自旋品质因子。存在自旋轨道耦合作用时，热自旋转换效率还可以通过调节合适的耦合不对称因子、增加铁磁电极自旋极化率和升高系统温度来进一步提高。

关键词：平行双量子点格林函数 Rashba自旋轨道耦合热电和热自旋效应

非线性相互作用引起的双模Dicke模型的新奇量子相变

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物理学报 2024年第16期73卷 16-27页

作者：赵秀琴张文慧王红梅太原师范学院物理系晋中030619 太原师范学院计算与应用物理研究所晋中030619 太原师范学院智能优化计算与区块链技术山西省重点实验室晋中030619

量子相变是量子光学和凝聚态物理领域的一个重要课题.本文在标准双模Dicke模型的基础上引入原子-光的非线性相互作用,研究其所引起的量子相变.利用自旋相干态变分法从理论上给出有两个参量的基态能量泛函.两模光场采用四种不同的比例关... 详细信息

量子相变是量子光学和凝聚态物理领域的一个重要课题.本文在标准双模Dicke模型的基础上引入原子-光的非线性相互作用,研究其所引起的量子相变.利用自旋相干态变分法从理论上给出有两个参量的基态能量泛函.两模光场采用四种不同的比例关系进行研究,并且在实验参数下,通过可调的原子-光的非线性相互作用参量,给出了宏观多粒子量子态的丰富结构.本文主要呈现了在蓝失谐和红失谐下,双稳的正常相、共存的正常-超辐射相和原子数反转态等丰富的基态特性.原子-光的非线性相互作用在蓝失谐可以引起标准的双模Dicke模型的正常相到超辐射相的二级量子相变.在红失谐时引起新奇的基态特性,新奇的量子相变,即反转的超辐射相到反转的正常相的二级逆量子相变.原子-光的非线性相互作用和两模光场比例不同时,对量子相变的相边界和基态物理量的值有较大影响.

关键词：双模Dicke模型原子-光的非线性相互作用量子相变自旋相干态法

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三碘甲状腺素团簇结构与光谱性质的密度泛函理论研究

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原子与分子物理学报 2024年第5期41卷 69-73页

作者：郭雅晶太原师范学院物理系晋中030619

我们利用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/Lan12mb基组水平上,得到了三碘甲状腺素团簇的几何和电子结构.在此基础上,利用含时密度泛函理论(TDDFT),使用相同的基组和采用极化连续介质模型(PCM),对其溶剂效应下的吸收光谱进行研究.研究结果表明... 详细信息

我们利用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/Lan12mb基组水平上,得到了三碘甲状腺素团簇的几何和电子结构.在此基础上,利用含时密度泛函理论(TDDFT),使用相同的基组和采用极化连续介质模型(PCM),对其溶剂效应下的吸收光谱进行研究.研究结果表明,优化所得三碘甲状腺素团簇的对称性为C1;在基态稳定结构基础上,研究了该分子的红外和拉曼分子振动谱特性,同时研究了其输运性质,即三碘甲状腺素团簇为p型输运材料;通过含时密度泛函理论,在优化好的基态结构基础上,又计算了它的溶剂效应,进一步得出该分子在水溶剂中的吸收光谱特性.

关键词：含时密度泛函理论三碘甲状腺素密度泛函理论

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密度泛函理论研究AlN几何结构，芳香性和光谱性质

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重庆大学学报 2024年

作者：郭雅晶李秀燕太原师范学院物理系太原理工大学物理学院

通过密度泛函理论(DFT)结合B3LYP/6-31g(d)基组对Al24N24团簇的几何电子结构进行全面优化和物理化学性质模拟分析. 研究结果表明，Al24N24团簇的四种基态稳定结构点群依次为S4、C2、S8、O；四种Al24N24团簇气相下既非p型输运材料，亦非... 详细信息

通过密度泛函理论(DFT)结合B3LYP/6-31g(d)基组对Al24N24团簇的几何电子结构进行全面优化和物理化学性质模拟分析. 研究结果表明，Al24N24团簇的四种基态稳定结构点群依次为S4、C2、S8、O；四种Al24N24团簇气相下既非p型输运材料，亦非n型输运材料，也不存在双极性传递性质，但是这些团簇有利于空穴传输；在优化好的Al24N24团簇气相结构下，研究了它们的核独立化学位移值(NICS)，由NICS值得出四种同分异构体均具有芳香性；此外，还研究了它们的红外和拉曼分子振动谱，各分子内部振动模式对IR和Raman振动峰值的分布具有重要的影响，随着体系内八元环数量的增多，IR谱出现轻微蓝移现象，Raman谱中未观测到此现象；特别是对称性为O的Al24N24分子，内部含有六个八元环，这也导致它的振动谱不同于其他三者.

关键词：芳香性光谱性质密度泛函理论

C15NO4H_nIm（n=11,12,13,m=4,3,2,n+m=15）结构与光谱性质的密度泛函理论研究

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光谱学与光谱分析 2024年第11期 3142-3148页

作者：郭雅晶李秀燕太原师范学院物理系太原理工大学物理学院

二碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H13I2),三碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H12I3)以及四碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H11I4)作为甲状腺分泌的主要激素，对人脑的发育、神经递质的合成、新陈代谢的调节和甲状腺功能正常运作等起到至关... 详细信息

二碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H13I2),三碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H12I3)以及四碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H11I4)作为甲状腺分泌的主要激素，对人脑的发育、神经递质的合成、新陈代谢的调节和甲状腺功能正常运作等起到至关重要的作用。通过理论计算方式对C15NO4H_nIm（n=11, 12, 13,m=4, 3, 2,n+m=15）三种化合物进行系统研究，为今后的实验研究提供详实的理论依据。通过Gaussian软件包和GaussView软件结合进行理论计算，在选用B3LYP/Lanl2mb基组水平上，首先采用密度泛函理论（DFT）优化了C15NO4H_nIm（n=11, 12, 13,m=4, 3, 2,n+m=15）三种团簇的几何和电子结构。然后基于这些团簇的基态稳定结构下，其激发态吸收谱和发射谱的研究使用相同的基组水平并采用极化连续介质模型（PCM）下运用含时密度泛函理论（TDDFT）进行。研究结果表明，优化所得C15NO4H_nIm（n=11, 12, 13,m=4, 3, 2,n+m=15）团簇的几何结构对称性均为C1;在C15NO4H_nIm（n=11, 12, 13,m=4, 3, 2,n+m=15）基态稳定结构基础上，得出它们的输运性质，即二碘甲状腺分子(C15NO4H13I2)既不具有p型输运性质亦不具有n型输运性质，而三碘甲状腺素(C15NO4H12I3)和四碘甲状腺素(C15NO4H11I4)团簇均为p型输运材料；通过含时密度泛函理论，在优化好的基态结构基础上，又计算了它的溶剂效应，进一步得出该分子在水溶剂中的吸收谱特性，同时通过研究还获得了C15NO4H_nIm（n=11, 12, 13,m=4, 3, 2,n+m=15）团簇的手性光谱ECD特征图谱。理论研究可以为实验研究提供可对比的理论数值，为今后的实验研究提供了可行性参照值。

关键词：甲状腺素密度泛函理论含时密度泛函理论手性光谱

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分数衍射系统中部分PT对称孤子的对称破缺

光学学报 2024年第5期44卷 170-180页

作者：翟远博李汝江李鹏飞太原师范学院物理系山西晋中030619 西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室陕西西安710071 太原师范学院计算与应用物理研究所山西晋中030619

基于分数阶非线性薛定谔方程,采用虚时演化的数值方法研究了部分宇称时间(PT)对称的光孤子及其自发对称破缺现象,通过线性稳定性分析并结合数值模拟研究了分数衍射效应对二维光孤子稳定性和传输的影响。结果表明:分数衍射系统中存在部... 详细信息

基于分数阶非线性薛定谔方程,采用虚时演化的数值方法研究了部分宇称时间(PT)对称的光孤子及其自发对称破缺现象,通过线性稳定性分析并结合数值模拟研究了分数衍射效应对二维光孤子稳定性和传输的影响。结果表明:分数衍射系统中存在部分PT对称的二维光孤子,分数衍射效应随着莱维指数α的减小而增强,莱维指数α的改变影响光孤子的稳定性。当孤子功率超过特定的临界值Pc时,部分PT对称的光孤子发生自发对称破缺,并转变为复传播常数的不对称态。通过分析莱维指数α与孤子自发对称破缺临界功率Pc之间的关系,发现将莱维指数α从2减小至1时,孤子的自发对称破缺临界功率Pc由1.6降低为0.4。这表明增强分数衍射效应使得部分PT对称的二维光孤子的稳定性变弱,进而在更小的孤子功率情况下发生自发对称破缺。该研究结果为分数衍射的非厄米非线性光学波导中控制孤子的形态和传输提供了理论依据。

关键词：非线性光学对称破缺分数非线性薛定谔方程部分宇称时间对称

基于里德伯原子Stark效应射频电场测量灵敏度研究

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物理学报 2024年第9期73卷 88-94页

作者：韩小萱孙光祖郝丽萍白素英焦月春太原师范学院物理系晋中030619 太原学院材料与化学工程系太原030032 山西师范大学物理与信息工程学院太原030031 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006

里德伯原子极化率大,在外加电场作用下原子能级发生Stark分裂和频移,可实现里德伯原子高灵敏电场传感器的研究.采用Shirley的简化不含时Floquet哈密顿量模型,计算了Cs里德伯原子的AC Stark能谱,修正后与实验上测得的弱场中Cs里德伯原子... 详细信息

里德伯原子极化率大,在外加电场作用下原子能级发生Stark分裂和频移,可实现里德伯原子高灵敏电场传感器的研究.采用Shirley的简化不含时Floquet哈密顿量模型,计算了Cs里德伯原子的AC Stark能谱,修正后与实验上测得的弱场中Cs里德伯原子的DC Stark离子能谱拟合,在获得60D_(5/2)和70D_(5/2)里德伯原子态极化率αDC的同时实现低频弱场灵敏度的计算.并计算了Cs里德伯原子60D_(5/2)态频率在0—500 GHz范围内振荡电场中的AC Stark能级频移量,对里德伯原子传感器在其宽光谱范围内的灵敏度进行定量分析,实现任意场频率最佳灵敏度的计算,为里德伯原子传感器的研究提供理论基础.

关键词： AC Stark效应里德伯传感器 Floquet模型

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