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火星弓激波上游高能拾起氧离子实例分析

地球物理学报 2024年第1期67卷 12-20页

作者：雷桓郭建鹏何林峡林海博常克文陈艳北京师范大学天文与天体物理前沿科学研究所北京102206 北京师范大学天文系行星与空间物理研究团组北京100875

火星外逸层中的氧原子(O)经光致电离、电荷交换或电子碰撞产生氧离子(O^(+)),新生O^(+)随即被太阳风拾起,进而被对流电场加速.这些O^(+)被称为“拾起”O^(+).2018年11月17日08∶54∶00—10∶24∶00 UT期间,火星大气和挥发物演化任务(Mar... 详细信息

火星外逸层中的氧原子(O)经光致电离、电荷交换或电子碰撞产生氧离子(O^(+)),新生O^(+)随即被太阳风拾起,进而被对流电场加速.这些O^(+)被称为“拾起”O^(+).2018年11月17日08∶54∶00—10∶24∶00 UT期间,火星大气和挥发物演化任务(Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN,MAVEN)卫星从上游太阳风进入磁鞘中,持续观测到背离太阳运动的高能拾起O^(+)(约30 keV),在相空间呈现为初速度不为零的部分环分布.分析表明:这部分高能O^(+)的初始能量较高,回旋半径较大,位于摆线运动的高能区域,穿越火星弓激波进入磁鞘,离子在该范围内能量变化不显著,只是使得相应环分布在穿越弓激波后发生偏转.这些结果有助于进一步认识火星空间高能拾起O^(+)的产生与运动轨迹.

关键词：火星拾起氧离子 MAVEN

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基于均匀随机分布偏移相位的轧辊激光毛化技术

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光学学报 2024年第5期44卷 230-236页

作者：马仁豪禹玄毅李健垚沈重阳邓晓旭上海交通大学物理与天文学院上海200240

提出一种基于随机分布偏移相位的轧辊表面峰值密度(PPI)和粗糙度范围可控的无序激光毛化技术。利用多光束干涉原理,分析轧制带钢表面反射光之间形成明暗相间条纹的机制。基于光线追迹方法,研究凸台微结构在等间距分布基础上的偏移产生... 详细信息

提出一种基于随机分布偏移相位的轧辊表面峰值密度(PPI)和粗糙度范围可控的无序激光毛化技术。利用多光束干涉原理,分析轧制带钢表面反射光之间形成明暗相间条纹的机制。基于光线追迹方法,研究凸台微结构在等间距分布基础上的偏移产生的随机分布相位,对轧制带钢表面单一波长反射光形成的干涉条纹的影响,以使带钢表面多种波长反射光干涉条纹叠加形成的莫尔条纹近乎消失。轧辊表面凹坑微结构中心间距随机偏移与衰减性“拷贝”获得的轧制带钢表面凸台相同,采用理论与模拟分析得到的均匀分布中心间距随机偏移,利用激光雕刻方法对轧辊材料样件进行无序激光冲击毛化,毛化样件表面粗糙度为3.79μm,PPI为179。所提出的基于均匀分布偏移相位的无序激光可控轧辊毛化技术,实现了PPI和粗糙度范围可控的轧辊毛化,并且可灵活控制轧制带钢表面质量。

关键词：表面光学多光束干涉激光毛化冷轧轧辊均匀随机分布偏移相位

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交联剂改善羧基化石墨烯量子点荧光性能

发光学报 2024年第2期45卷 280-289页

作者：张北龙邹鹏李金华马力长春理工大学物理学院纳米光子学与生物光子学吉林省重点实验室吉林长春130022 佐治亚南方大学物理与天文系美国佐治亚州斯泰茨伯勒30460

1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)作为一种水溶性交联剂,目前广泛应用于纳米材料研究中。然而,其对石墨烯量子点(GQDs)的光学性质影响很少被关注。本工作以羧基化石墨烯量子点(CGQDs)为对象,研究EDC交联剂对C-GQDs光学性... 详细信息

1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)作为一种水溶性交联剂,目前广泛应用于纳米材料研究中。然而,其对石墨烯量子点(GQDs)的光学性质影响很少被关注。本工作以羧基化石墨烯量子点(CGQDs)为对象,研究EDC交联剂对C-GQDs光学性质的影响,改善了C-GQDs的荧光强度。实验中采用一步水相法得到C-GQDs与EDC复合物(C-GQDs/EDC)。实验结果表明,与EDC反应后,C-GQDs荧光显著增强约23倍。此外,也验证了溶液浓度、光辐照和反应时间等因素对荧光的影响。分析表明,C-GQDs的发光是本征态、表面态和缺陷态能级跃迁的多过程作用结果,而原C-GQDs中丰富的缺陷能级导致了发光性能的减弱。机理分析认为,EDC与羧基间发生的活化反应起到了表面缺陷钝化作用,提高了C-GQDs的表面态激子复合效率。该工作有效改善了C-GQDs发光强度低的问题,扩展了其在发光领域的应用前景,并为GQDs光学性质调控提供了参考方案。

关键词：石墨烯量子点荧光交联剂表面态

转角双层MoS_(2)莫尔超晶格中接近室温的关联电子态

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科学通报 2024年第14期69卷 1813-1814页

作者：贾童童李听昕上海交通大学物理与天文学院上海200240

通过转角或晶格失配构造二维范德华材料莫尔超晶格为凝聚态物理、材料物理、光学等领域的研究注入了新的活力.过去几年的理论和实验工作表明^([1~5]),二维材料莫尔超晶格系统是研究和调控强关联与拓扑量子物态的理想平台.具体而言,基于... 详细信息

通过转角或晶格失配构造二维范德华材料莫尔超晶格为凝聚态物理、材料物理、光学等领域的研究注入了新的活力.过去几年的理论和实验工作表明^([1~5]),二维材料莫尔超晶格系统是研究和调控强关联与拓扑量子物态的理想平台.具体而言,基于多种二维半导体过渡金属硫族化合物莫尔超晶格,研究者先后实现了包括莫特绝缘体、强关联电子晶体态、近藤晶格、量子自旋霍尔效应、整数与分数量子反常霍尔效应等在内的一系列强关联和拓扑量子物态.

关键词：凝聚态物理过渡金属硫族化合物材料物理超晶格强关联电子态二维半导体二维材料

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我国计算物理软件研发的现状及展望

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第4期54卷 51-58页

作者：王彦超任新国高朋越翁红明马琰铭吉林大学物理学院长春130012 中国科学院物理研究所北京100190

随着计算机技术的快速发展,我国高性能计算机的计算能力稳步向E级计算水平迈进,为我国计算物理的发展提供坚实的硬件支撑.然而,具有我国自主知识产权的计算软件世界占有率低,无法满足当前我国前沿科学研究的计算需求.为提升我国在计算... 详细信息

随着计算机技术的快速发展,我国高性能计算机的计算能力稳步向E级计算水平迈进,为我国计算物理的发展提供坚实的硬件支撑.然而,具有我国自主知识产权的计算软件世界占有率低,无法满足当前我国前沿科学研究的计算需求.为提升我国在计算物理领域的核心竞争力,迫切需要发展原创的计算方法,进而开发出具有我国自主知识产权的计算物理软件系统,解决我国核心计算物理软件依赖国外引进的问题.本文简要介绍计算物理软件的国内外发展现状,并探讨我国计算物理软件研发中所面临的困难和可能的解决方案.我们希望通过本文抛砖引玉,为国产计算物理软件的发展提供一些有价值的参考和建议.

关键词：计算物理计算物理软件物理学

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活动星系核准周期振荡时延与频率呈关联演化

科学通报 2024年第14期69卷 1803-1805页

作者：夏瑞崧刘昊薛永泉中国科学技术大学天文学系合肥230026

黑洞的吸积过程在黑洞X射线双星(black hole X-ray binaries, BHB)和活动星系核(active galactic nucleus, AGN)中发挥着重要的作用.这个过程可以发射出强烈的多波段电磁波辐射.由于X射线辐射起源自吸积盘的内区,其成为了探索黑洞吸积... 详细信息

黑洞的吸积过程在黑洞X射线双星(black hole X-ray binaries, BHB)和活动星系核(active galactic nucleus, AGN)中发挥着重要的作用.这个过程可以发射出强烈的多波段电磁波辐射.由于X射线辐射起源自吸积盘的内区,其成为了探索黑洞吸积过程的重要窗口.在BHB和AGN中, X射线亮度变化的特征已经被广泛地分析,其中X射线准周期振荡(quasiperiodic oscillation, QPO)是在两种系统中都观测到的一种特别有趣的现象.

关键词：活动星系核 X射线双星吸积盘黑洞吸积电磁波辐射准周期振荡

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星系-星系透镜效应下星系大小与晕质量的相关性

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天文学报 2024年第4期65卷 181-198页

作者：闫大伟王晴晴张聪聪罗文涛方文娟张育飞李佳迅中国科学技术大学物理学院天文系合肥230026 中国科学技术大学天文与空间科学学院南京210023 乐山师范学院数理学院乐山614000

星系-星系透镜技术可用于研究星系大小与晕质量的相关性.按照星系大小、恒星质量和颜色将来自斯隆数字巡天第7次发布的数据(SDSS DR7)中的星系群样本的星系样本分为不同的子样本.通过对每个星系子样本的面密度超出进行建模以获得其晕质... 详细信息

星系-星系透镜技术可用于研究星系大小与晕质量的相关性.按照星系大小、恒星质量和颜色将来自斯隆数字巡天第7次发布的数据(SDSS DR7)中的星系群样本的星系样本分为不同的子样本.通过对每个星系子样本的面密度超出进行建模以获得其晕质量.没有在红/蓝星系大小与晕质量之间观察到强相关性.红/蓝星系大小与晕质量关系的拟合斜率分别为0.0023_(0.0054)^+(0.0002)和-0.0237_(0.0108)^(+0.0004).通过使用Illustris-TNG(下一代Illustris项目)数据集提供的半质量半径,可以将观测的结果与Illustris-TNG的模拟结果进行比较.与观测不同的是,Illustris-TNG模拟的晕质量呈现出增加的趋势,这主要是由于恒星质量与星系大小之间存在正相关性.当晕质量除以恒星质量时,这种依赖性消失了,表明Illustris-TNG的模拟结果与观测的结果相似.

关键词：引力透镜:弱星系:晕星系:基本参数方法:数据分析

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空间系外行星探测与研究进展

空间科学学报 2024年第1期44卷 5-18页

作者：周济林谢基伟葛健季江徽窦江培东苏勃刘慧根王炜郭建恒余聪白雪宁冯发波刘倍贝南京大学天文与空间科学学院南京210023 中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院紫金山天文台南京210023 中国科学院南京天文光学技术研究所南京210042 北京大学物理学院天文学系北京100871 中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院云南天文台昆明650011 中山大学物理与天文学院珠海519082 清华大学天文系北京 100084 上海交通大学李政道研究所上海201210 浙江大学物理学院杭州310030

系外行星学科是近30年来迅速发展起来的一门新兴学科.其主要研究内容和目标包括,通过发展各种探测技术探测太阳系外行星,分析行星轨道、成分、大气性质,评估行星的宜居性,统计行星的分布规律,从理论和观测上揭示行星系统的形成和动力学... 详细信息

系外行星学科是近30年来迅速发展起来的一门新兴学科.其主要研究内容和目标包括,通过发展各种探测技术探测太阳系外行星,分析行星轨道、成分、大气性质,评估行星的宜居性,统计行星的分布规律,从理论和观测上揭示行星系统的形成和动力学演化机制.系外行星的研究对于回答宇宙中是否存在其他生命以及人类在宇宙中的地位和意义等问题具有重要意义.随着21世纪空间探测技术的发展,系外行星的研究进入了崭新及快速的发展阶段.本文分析了系外行星研究领域的发展态势,凝练中国在系外行星未来空间探测发展的重点领域,优化学科布局,以推进系外行星研究的快速稳步发展.

关键词：系外行星发展动态战略规划

利用LHAASO实验检验相对论并探索新物理

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物理 2024年第4期53卷 254-258页

作者：马伯强北京大学物理学院北京100871

中国高海拔宇宙线观测站(LHAASO)探测到了迄今最高能量的宇宙光子,其能量超过拍电子伏特量级,开启了超高能伽马天文学的新时代。LHAASO合作组完整记录了伽马暴GRB 221009A的全程爆发过程,首次测得来自伽马暴超出10 TeV的高能光子。这些... 详细信息

中国高海拔宇宙线观测站(LHAASO)探测到了迄今最高能量的宇宙光子,其能量超过拍电子伏特量级,开启了超高能伽马天文学的新时代。LHAASO合作组完整记录了伽马暴GRB 221009A的全程爆发过程,首次测得来自伽马暴超出10 TeV的高能光子。这些发现不仅对人们理解宇宙线起源具有重要意义,也为检验相对论并发现新物理提供了很好的契机。文章简要介绍LHAASO的这些观测结果,并指出这些结果可在检验爱因斯坦狭义相对论中洛伦兹不变性、恒定光速的基本假设,以及探索新物理机制的研究中发挥重要作用。

关键词：中国高海拔宇宙线观测站伽马天文学宇宙线起源相对论轴子