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光热温度频谱信号的人工神经网络滤噪技术

天津师范大学学报（自然科学版） 2019年第4期39卷 33-39页

作者：养松吕跃凯天津师范大学物理与材料科学学院

为实现对含噪光热温度频谱信号的滤噪,建构一个由多个感知器组成的人工神经网络,并在采用适当的方式训练后,通过网络辨识实现滤噪.通过对大批量测试样本滤噪效果的检验与分析证实该网络具有滤噪效率高和泛化能力强的特点.频谱信号经过... 详细信息

为实现对含噪光热温度频谱信号的滤噪,建构一个由多个感知器组成的人工神经网络,并在采用适当的方式训练后,通过网络辨识实现滤噪.通过对大批量测试样本滤噪效果的检验与分析证实该网络具有滤噪效率高和泛化能力强的特点.频谱信号经过网络滤噪后,可较大程度改善材料光热参数的反演效能,网络滤噪技术潜在应用前景广阔.

关键词：热传导方程温度频谱人工神经网络滤噪技术

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压强对MgO光弹系数影响的第一性原理研究

天津师范大学学报（自然科学版） 2019年第6期39卷 17-22页

作者：张佳佳赵辉天津师范大学物理与材料科学学院

为探究压强对光弹系数(压光系数与弹光系数)的影响,以氧化镁(MgO)为研究对象,利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,分别计算均匀加压和单轴加压对MgO光弹系数的影响,并与相关实验对比.结果表明:无论均匀加压还是单轴加压,当压强较小时... 详细信息

为探究压强对光弹系数(压光系数与弹光系数)的影响,以氧化镁(MgO)为研究对象,利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,分别计算均匀加压和单轴加压对MgO光弹系数的影响,并与相关实验对比.结果表明:无论均匀加压还是单轴加压,当压强较小时,光弹系数各分量的波动较大,随着压强增加,光弹系数各分量趋于稳定,这一规律与实验结果相符.此外,均匀加压时,由第一性原理计算得到弹光系数分量之和q11+2q12随压强的变化趋势与实验结果相符;施加0.056 GPa单轴压强时,由第一性原理计算得到压光系数分量之差π11-π12的值为1.25×10^-3GPa^-1,与相同压强下的实验值1.22×10^-3GPa^-1很接近.

关键词：氧化镁(MgO) 光弹系数压强第一性原理

非厄米临界动力学及其在量子多体系统中的应用

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物理学报 2022年第17期71卷 44-56页

作者：张禧征王鹏张坤亮杨学敏宋智天津师范大学物理与材料科学学院天津300387 南开大学物理科学学院天津300071 重庆邮电大学理学院重庆400065 中国工程物理研究院研究生院北京100193

近些年来,非厄米与强关联两种元素开始融合并形成物理学中的一个重要研究领域,相关理论与实验的进展重塑了人们对于物质的理解.在该领域中,研究对象并不局限于非厄米元素对多体系统能谱以及本征态性质的影响,研究者们更加关注对量子态... 详细信息

近些年来,非厄米与强关联两种元素开始融合并形成物理学中的一个重要研究领域,相关理论与实验的进展重塑了人们对于物质的理解.在该领域中,研究对象并不局限于非厄米元素对多体系统能谱以及本征态性质的影响,研究者们更加关注对量子态的操纵.例外点作为非厄米量子力学区别于厄米量子力学中最显著的特征得到了大家广泛的关注.除了围绕能谱例外点的非厄米拓扑能带理论以及量子探测等最新进展外,本文重点阐述以能谱例外点为基础的临界动力学现象及其在量子多体系统中的应用.当系统处于能谱例外点上时,属于例外点合并子空间中的任意初始态都将投影到体系的合并态上.基于量子态演化的方向性,本文回顾了近年来本课题组在量子自旋系统所发现的外场诱导的动力学磁化、横场Ising模型中的有限温相变、中心-环境系统中的量子铸模以及非厄米强关联系统中的超导态制备等几个代表性工作,着重讨论了与例外点相关的新的非平衡量子态制备方法以及探测方案.

关键词：非厄米系统量子多体系统例外点

二硼化物固溶体(Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2的结构稳定性和力学性能的第一性原理研究

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稀有金属材料与工程 2022年第10期51卷 3679-3688页

作者：刘长鸣刘士余刘彦昱严达利余浅任海涛于彬李德军天津师范大学物理与材料科学学院天津300387 南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室天津300071

通过超晶胞(SC)方法和虚拟晶体近似(VCA)方法的第一性原理计算,研究了金属二硼化物固溶体(Ti/Zr)_(1-x)(Ta/Nb)_(x)B_(2)(0≤x≤1)的形成能、混合能、晶格常数、体积、弹性常数、熔点、弹性模量、维氏硬度、断裂韧性和态密度。结果表明... 详细信息

通过超晶胞(SC)方法和虚拟晶体近似(VCA)方法的第一性原理计算,研究了金属二硼化物固溶体(Ti/Zr)_(1-x)(Ta/Nb)_(x)B_(2)(0≤x≤1)的形成能、混合能、晶格常数、体积、弹性常数、熔点、弹性模量、维氏硬度、断裂韧性和态密度。结果表明,二硼化物固溶体(Ti/Zr)_(1-x)(Ta/Nb)_(x)B_(2)的结构稳定性随掺杂浓度的增加而降低。Ti_(1-x)(Ta/Nb)_(x)B_(2)的体积随着掺杂浓度的增加而增加,这是因为Ta和Nb的原子半径大于Ti。而Zr_(1-x)(Ta/Nb)_(x)B_(2)的体积逐渐变小,这归因于Ta和Nb的原子半径比Zr小。并且,二硼化物固溶体(Ti/Zr)_(1-x)(Ta/Nb)_(x)B_(2)是力学性质稳定的脆性材料。特别地是,Ta和Nb的掺杂剂可明显改善固溶体(Ti/Zr)_(1-x)(Ta/Nb)_(x)B_(2)的脆性和体积模量以及断裂韧性,但硬度会降低。

关键词：第一性原理金属二硼化物结构稳定性力学性能

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复杂网络上的爆炸式同步

中国科学：物理学、力学、天文学 2020年第1期50卷 47-64页

作者：管曙光华东师范大学物理与材料科学学院

耦合振子系统的同步是统计物理和复杂系统研究的重要领域之一.过去几十年的研究表明,该系统中绝大多数同步化相变都是连续相变(二级相变),即序参量通过相变点后连续增长.但是最近发现在某些耦合振子系统中,同步可以表现为爆炸式(一级相... 详细信息

耦合振子系统的同步是统计物理和复杂系统研究的重要领域之一.过去几十年的研究表明,该系统中绝大多数同步化相变都是连续相变(二级相变),即序参量通过相变点后连续增长.但是最近发现在某些耦合振子系统中,同步可以表现为爆炸式(一级相变).其特征为序参量通过相变点后出现突然的跃变,并且随耦合强度变化,向前和向后的相变过程不可逆,存在磁滞区.由于爆炸式同步化与连续相变同步化有着本质上的不同,所以这一发现开拓了新方向,具有十分重要的意义.本文综述了这一方向目前的重要成果,主要包括频率和度关联振子系统的爆炸式同步、频率权重Kuramoto模型中的爆炸式同步、拥护者和反对者耦合网络中的爆炸式同步、多层网络上的爆炸式同步,以及爆炸式同步的形成机制和实验验证等.这些工作不仅极大地加深了我们对于复杂系统同步化的认识,促进同步理论的发展,而且能够为将来在相关领域的应用打下基础.

关键词： Kuramoto模型同步爆炸式同步相变复杂网络

对称三嵌段共聚物ABA在软受限条件下的自组装行为

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天津师范大学学报（自然科学版） 2020年第4期40卷 27-33页

作者：于佳君赵微杨滢于彬天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

为了探究对称三嵌段共聚物ABA在不良溶剂中的自组装行为,采用模拟退火方法研究了共聚物的体积分数、共聚物与溶剂的相互作用以及溶液的浓度对自组装聚合体结构的影响.模拟结果表明:嵌段共聚物的体积分数以及共聚物与溶剂的相互作用共同... 详细信息

为了探究对称三嵌段共聚物ABA在不良溶剂中的自组装行为,采用模拟退火方法研究了共聚物的体积分数、共聚物与溶剂的相互作用以及溶液的浓度对自组装聚合体结构的影响.模拟结果表明:嵌段共聚物的体积分数以及共聚物与溶剂的相互作用共同决定了聚合体的形貌.当嵌段共聚物处于中性或弱选择性溶剂中时,对聚合体的形貌起主导作用的是嵌段共聚物的体积分数;当嵌段共聚物处于强选择性溶剂中时,嵌段共聚物与溶剂的相互作用决定了聚合体的形貌.当溶剂对共聚物的选择性足够强时,在特定的溶液浓度下,聚合体具有单螺旋状、双螺旋状和堆叠圆环状等多个简并结构.随着溶液浓度的增加,聚合体的外部形貌由椭球状过渡到近球状,内部结构的变化顺序依次为圆盘结构、螺旋结构和多重简并结构.

关键词：对称三嵌段共聚物自组装软受限模拟退火

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线型ABC三嵌段共聚物体相结构的模拟

天津师范大学学报（自然科学版） 2019年第2期39卷 10-15页

作者：杨婷婷杨滢于彬天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

为了研究不同参数对线型ABC三嵌段共聚物熔体形态的影响,采用模拟退火方法,通过改变ABC三嵌段共聚物的模拟格子大小、各嵌段体积分数以及AC嵌段间的相互作用,模拟出多种三嵌段共聚物有序的体相结构,并与已有结果进行对比.研究结果表明:... 详细信息

为了研究不同参数对线型ABC三嵌段共聚物熔体形态的影响,采用模拟退火方法,通过改变ABC三嵌段共聚物的模拟格子大小、各嵌段体积分数以及AC嵌段间的相互作用,模拟出多种三嵌段共聚物有序的体相结构,并与已有结果进行对比.研究结果表明:线型ABC三嵌段共聚物在本体中可以自组装得到层状相、层柱状相、双连通相、球状和穿孔层状相等有序结构.在对称三嵌段共聚物计算模拟中,固定嵌段总长度为24,当嵌段AC间相互作用力大小为1,嵌段B长度为5、6和9时,三嵌段共聚物分别呈双连通相、层状相和层柱状相;嵌段B的长度为8、10和12时,模拟体相结构均为层状相,且3种层状相的体相周期相差不大.在非对称三嵌段共聚物中,固定嵌段B的长度为4,当嵌段AC间的相互作用力大小为1,嵌段A的长度为9时,嵌段共聚物的模拟体相呈层中柱结构;当AC间相互作用力大小为10,嵌段A的长度取7时,嵌段共聚物的模拟体相呈穿孔层结构.

关键词：线型ABC三嵌段共聚物自组装行为体相结构体积分数模拟退火

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可变光阑对焦深影响的探究

激光与红外 2024年第1期54卷 116-121页

作者：石琛琛天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

传统的标量光场其偏振态空间均匀分布,而矢量光场相较于标量光场其偏振态是空间变化的。这个空域变化的偏振特性使得矢量光场具有更大的调控自由度,在焦场设计、光学微操纵、微加工、以及量子信息领域有着潜在的应用。本文基于Richards-... 详细信息

传统的标量光场其偏振态空间均匀分布,而矢量光场相较于标量光场其偏振态是空间变化的。这个空域变化的偏振特性使得矢量光场具有更大的调控自由度,在焦场设计、光学微操纵、微加工、以及量子信息领域有着潜在的应用。本文基于Richards-Wolf矢量衍射理论,研究了可变光阑以及透镜数值孔径对双环角向偏振光束聚焦特性的影响。结果表明,通过改变光阑大小以及透镜数值孔径,不仅可以改变焦斑光强、焦斑大小,也可以显著改变焦场暗通道的长度,从而生成较长的暗通道。生成的可变焦场暗通道未来可用于光学微操纵以及微加工的应用中。

关键词： Richards-Wolf积分双环角向偏振光束焦深拉盖尔高斯光束

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含时紧束缚模型中的波包动力学

天津师范大学学报（自然科学版） 2024年第1期44卷 34-41,55页

作者：王羽婷张禧征天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

为了发展与构建新的量子调控方法与机制,基于含时磁通作用的一维紧束缚环体系,通过计算系统的能谱和传播子,研究了含时外场下单粒子波包的动力学行为.结果表明:矢势可以以相位的形式出现在紧束缚模型的二次量子化哈密顿量中,且其含时变... 详细信息

为了发展与构建新的量子调控方法与机制,基于含时磁通作用的一维紧束缚环体系,通过计算系统的能谱和传播子,研究了含时外场下单粒子波包的动力学行为.结果表明:矢势可以以相位的形式出现在紧束缚模型的二次量子化哈密顿量中,且其含时变化所诱导的波包动力学效应与存在外电场时系统的动力学效应相同,表现为与经典物理中的法拉第电磁感应定律一致,这种与经典物理相对应的关系为人们构建新的量子调控机制提供了重要的指导思想.

关键词：量子控制含时紧束缚波包半经典近似动力学