李丽丽[1](2021)在《基于横动(质)量谱提取高能碰撞中相关参数的激发函数》文中认为在高能粒子-粒子、粒子-核和核-核碰撞中,反应系统经历了初始时刻、化学冻结时刻和动力学冻结时刻等主要的时刻。在质子-核和核-核碰撞中,作为最基元过程的质子-质子碰撞与质子-核和核-核碰撞展示出了许多相似之处。尤其,在重离子同步加速器(SIS)、交变梯度同步加速器(AGS)、超级质子加速器(SPS)、相对论性重离子对撞机(RHIC)、大型强子对撞机(LHC)等上的大型实验已经研究了质子-质子碰撞和金-金、铜-铜、铅-铅等碰撞。有一些大型合作组已经报道了大量的数据,比如,粒子比、(赝)快度谱、横动量谱、横质量谱、椭圆流和核修正因子等等。从这些数据中,我们可以提取出与粒子产生和系统演化相关的一些有用的信息。为了提取动力学冻结温度和横向流速,并且研究它们对能量的依赖,我们可以使用不同的模型来分析横动量谱。这些模型包括,但不限于,基于Boltzmann-Gibbs统计和Tsallis统计的冲击波模型,和基于标准分布和Tsallis分布的截距-斜率方法,这里标准分布是指Boltzmann、Fermi-Dirac和Bose-Einstein分布。冲击波模型可以从一个简单的公式中同时获得动力学冻结温度和横向流速。截距-斜率方法需要一些步骤去获得这两个量,其中动力学冻结温度为有效温度与静止质量线性关系的截距,横向流速为平均横动量和平均运动质量(平均能量)线性关系的斜率。动力学冻结温度实际上是标准分布中剔除了流效应贡献的温度。相比较而言,冲击波模型比其他方法更方便。首先,我们分别使用(两组分)基于Boltzmann-Gibbs统计和Tsallis统计的冲击波模型,分析了质心能量从几GeV到大于10 TeV产生于非弹性或非单衍过程的质子-质子碰撞和中心核-核碰撞在中快(赝)度区正负π的横动量谱。这个模型的结果很好地拟合了实验数据,这些实验数据分别来自SIS、SPS、RHIC和LHC能区。我们获得并分析了动力学冻结温度和横向流速的能量依赖关系。这两个量从SIS到SPS能区都快速增加,从高RHIC能区到LHC能区有些许降低或近似不变。从SPS到RHIC能区,在质子-质子碰撞中从Boltzmann-Gibbs统计获得的这两个量,展示了一些比其他三种情况更复杂的依赖关系。第二组分我们使用Hagedorn公式叠加中,Boltzmann-Gibbs统计的冲击波模型的发射源的动力学冻结温度和产生粒子的横向流速的激发函数,在质心能量为10 GeV处有一个小台阶,在几十GeV的地方有一个下落,然后,从几十GeV到10 TeV逐渐增加。然而,从Tsallis统计的冲击波模型中获得的动力学冻结温度和横向流速的激发函数,却没有这样一个复杂的结构,仅仅有一个特别小的台阶。选择其他参数或者在第二组分用阶跃函数时,动力学冻结温度和横向流速从几GeV到大约10 GeV快速增加,在10 GeV之后稍有增加,没有复杂的结构。其次,我们分析了在中(赝)快度区不同碰撞系统中末态产物π介子、K介子、质子和反质子的横动(质)量分布。对金-金碰撞,分析了 AGS能区的E866和E895合作组的实验数据,RHIC能区的STAR和PHENIX合作组的实验数据。对铅-铅碰撞,分析了 SPS能区的NA49合作组,及LHC能区的ALICE合作组的实验数据。对非单衍和非弹性散射的质子-质子碰撞,分析了 SPS能区的NA61/SHINE合作组,RHIC能区的PHENIX合作组,以及LHC能区的CMS合作组的实验数据。我们用标准分布分别拟合了横动(质)量谱的实验数据,提取了参数有效温度。以此为基础,得到了动力学冻结温度、横向流速和初始温度的激发函数。在核-核碰撞和质子-质子碰撞中,随着质心能量的增加,有效温度、初始温度持续增加,动力学冻结温度和横向流速开始迅速增加,随后达到饱和。在论文的最后,我们使用一种多源热模型的新方法来描述特定粒子的横动(质)量谱,相关分析是在部分子基础上进行的。我们基于考虑两个参加者(贡献者)部分子的贡献,分析了在中心核-核碰撞中产生于中快度区的带电π、K、p粒子的横动量谱。假设每个参加者部分子通过类Tsallis函数对横动量做出贡献,两个参加者部分子的贡献可以看作是给定粒子横动量的两个组分。我们在高能核-核碰撞中分析的实验数据,是国际实验组测量得到并公开发表的。通过分析,我们在部分子层次上提取了动力学冻结温度和横向流速的激发函数。这两个参数随着碰撞能量的增加,从3到10 GeV(确切地是从2.7到7.7 GeV)快速增加,在大约10 GeV处开始增加缓慢。特别是,从10 GeV到200 GeV,动力学冻结温度的激发函数有一个台阶。
卢金画[2](2020)在《典型格子玻尔兹曼模型的分析和宏观重构》文中研究说明不可压缩流动的数值模拟在工程实践中有着广泛的应用。作为一种介观数值方法,格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)因其基础的物理描述和简单的计算格式,近年来得到了越来越多的关注,目前已被广泛地应用于模拟各种非平衡问题,包括各类流动与传热传质问题。但LBM也存在着一些内在缺陷,包括:(1)通常只适应于均匀网格,对于非均匀网格操作非常复杂。(2)时间步长与网格间距存在限定关系,导致采用自适应网格和分块网格时操作复杂。(3)相比于传统数值模拟方法需要额外的存储空间,除了宏观参数还需要存储分布函数。这些内在的缺陷限制了LBM的进一步普及应用。为克服这些缺陷,国内外研究者们已做了大量的研究,但受限于LBM的特性,以往研究成果一般只能部分解决以上缺陷。另一方面,标准格子玻尔兹曼方程(lattice Boltzmann equations,LBE)通过传统Chapman-Enskog(C-E)展开能够恢复对应的二阶精度的连续性与动量方程。如果直接求解宏观方程,那LBM的三点不足可以被直接克服。但是,从实际计算中发现直接离散求解通过传统C-E展开恢复的宏观方程(MEs-CE)存在严重的数值不稳定。这表明传统C-E展开恢复的宏观方程不能解释标准LBE良好稳定性的机制。本文首先通过Taylor展开推导了标准LBE对应的更真实的宏观方程(more actual macroscopic equations,MAMEs)。离散的MAMEs可以稳定地模拟不可压流动。相比较于C-E展开得到的宏观方程,其中保留了一些额外项。通过数值测试发现,这些额外项对稳定计算有着重要的作用,但对精度不会有显着影响。基于MAMEs,本文构建了有限差分求解器,克服了标准LBE的三点不足。然后,针对C-E展开不能正确地恢复额外项的问题,本文分析了传统C-E展开存在的缺陷,并提出了改进的C-E展开。通过改进的C-E展开可以正确地恢复MAMEs。基于改进的C-E展开以及Taylor展开,本文推导了一些典型的格子玻尔兹曼(lattice Boltzmann,LB)模型的宏观方程,包括2个不可压LB模型、热LB模型、3个简化的LB模型,并通过理论分析和数值测试研究了离散的宏观方程的稳定性和精度。考虑到在实际应用中,有限体积法因其灵活的离散格式被广泛应用,本文基于用改进的C-E展开从He-Luo模型恢复的宏观方程构建了有限体积求解器,并简化了格子玻尔兹曼通量求解器(lattice Boltzmann flux solver,LBFS)。这些研究为将本文推导的宏观方程应用于模拟实际问题打下了基础。
李鼎[3](2020)在《CO2与原油体系最小混相压力的模拟预测》文中研究表明石油是一种重要的不可再生战略资源,具有“工业的血液”美称。中国是石油消费和进口大国。当前国内原油探明可采量有限,大部分主力油田已进入稳产后期,新区上产难度大。但石油消费增长依然迅猛,导致供需矛盾突出。2019年我国消费石油近7亿吨,对外依赖度高达72%。多年来,美国、沙特等石油出口大国掌握油价话语权,国际航道也频受威慑。因此,提高我国自身石油供给量、降低对外依赖度,具有重要的现实意义。在这样的背景下,三次采油技术得到了广泛的关注。三次采油是一类利用化学驱,气驱,热力驱或微生物采油等方法提高原油采收率的技术,可以将在一、二次采油之后仍然存在于岩缝中的大量原油采出。对于我国普遍存在的低渗透和超低渗透率油田,气驱是常用于提升原油采收率、延长油田寿命的三次采油方法。按驱替原理不同,气驱分为混相和非混相两种方式。理论和实验表明,混相驱替效率远高于非混相。2019年发布的《全国石油天然气资源勘查开采情况通报》指出,近年我国在原油勘察开采的投入持续提升,注气混相提高采收率技术将支持、引领油田的高效开发。提纲挈领地指明了混相气驱的重要地位。在气驱的众多驱替剂中,CO2具有较低的临界温度和压力,在驱替条件下容易形成混相。兼具易获得、可回收的特点,而且其在地壳的永久封存也能减轻温室效应的影响。目前,使用C02提高原油采收率的技术(C02 Enhanced Oil Recovery,CO2-EOR)已经成为工业上一种广泛运用的三次采油技术。最小混相压力(Minimum Miscible Pressure,MMP)是衡量CO2驱能否混相的关键参数,只有当驱替压力高于体系的最小混相压力时才可能实现混相驱,其数值大小受驱替温度、原油和C02注入气组成的影响。准确获取CO2与原油的最小混相压力对提高驱替效率、降低操作成本、产生社会和生态效益来说都是非常重要的。本文围绕最小混相压力的模拟预测,进行了以下几方面的工作:(1)用四类基于机器学习的模型对最小混相压力进行模拟预测。实际上,不同区域原油成分各异,CO2注入气的组成也不尽相同,最小混相压力的影响参数众多。在各类最小混相压力的确定方法中,实验测量法不仅操作复杂、耗时较长且开销较大,而理论计算的方法往往更加简便、快速、经济。为探究四种常用的机器学习模型(神经网络分析、遗传函数近似、多元线性回归和偏最小二乘法)的原理和预测能力。本研究挑选驱替温度等九个最小混相压力的影响参数,从大量文献中筛选出147组原始数据,在离群点分析后,对四种基于机器学习的模型进行训练、预测,采取交叉验证的方式避免出现过度拟合或者陷入局部最优,随后将模拟结果与文献模型相对比。研究对四种模型的算法原理进行了详尽分析,结果发现,四种模型均具有良好的预测能力。神经网络分析、遗传函数近似模型相对线性模型具有更好的预测效果,具有相似算法的模型所获得的结果相差不大。最后,把精度最高的神经网络模型结果应用于灵敏度分析,获得了影响参数各自对最小混相压力的影响趋势和程度。(2)提出了一种使用分子动力学方法的最小混相压力预测模型。探究了四种基于机器学习的预测模型后,本文创新地将分子动力学方法应用于最小混相压力的预测,发展出一种在分子尺度预测CO2和原油最小混相压力的统计学模型。研究首先建立了多个具有明显相界面的混相系统,接着提出初始混溶时刻的概念,并利用多种分析方法:一阶方差、溶剂可接触表面积、坐标均方偏差、相互作用能量和局部放大进行验证。研究进一步使用穿过初始相界面的原子占比来表征混相状态,获取不同体系的最小混相压力。最后探讨了由CO2和原油分别预测得到的最小混相压力差别,以及油田储层温度与最小混相压力之间存在的关系。研究结果通过与多种经验模型对比,表明本研究提出的新模型具有良好的预测能力,预测结果与理论分析和文献结论相吻合。(3)探究了利用醇类降低最小混相压力的微观作用机理。当实际驱替压力不足以达到最小混相压力时,设法降低最小混相压力是种可行途径,这可以通过向C02注入气中加入夹带剂的方法实现。Yang等人(2019)通过实验发现醇类物质可以显着降低CO2与原油的最小混相压力,但分子水平上的作用机理并不明确。本研究采用分子动力学方法,以乙醇为代表,在定温定压的条件下,构建以是否加入乙醇相区别的多个模拟体系,探究醇类对CO2注入气的性质、对CO2与不同原油组分的混相过程、进而对最小混相压力的影响。所选取的原油组分模型包括芳香烃、环烷烃和直链烷烃等。研究发现,乙醇通过范德华和氢键等相互作用聚集超临界CO2分子,一方面可以增加CO2注入气的粘度,使其对原油的驱动力更大。另一方面也能降低原油的粘度,让原油流动性增强,更容易采出。在CO2与原油发生接触时,乙醇的加入使原油体积进一步发生膨胀,驱替前缘扩大,传质效率增加,使原油相对CO2的溶解能力和溶解速率双双得到提升。因而可使体系的最小混相压力降低。本文旨在对最小混相压力提供更深层次的理解,以更好地服务于使用CO2提高原油采收率技术的应用和推广。
落海玲[4](2019)在《高能碰撞中反应系统的动力学冻结温度与末态粒子的横向流速》文中提出在高能核物理中,质子-质子(p-p)、质子-核(p-A)和核-核(A-A)碰撞中产生的带电粒子和中性粒子的横动量(pT)谱,是实验上非常重要的可观测量。特别地,在相对论性重离子对撞机(RHIC)和大型强子对撞机(LHC)上的碰撞过程,为人们提供了很好的机会来研究夸克-胶子等离子体(QGP)的产生信号和特征,多粒子产生特性,以及相互作用系统的特征。通过研究pT谱,可以获得一些有用的信息,其中包含但不限于相互作用系统的有效温度(T或Teff)、化学冻结温度(Tch)、动力学(或运动学)冻结温度(T0或Tkin),以及末态粒子的横向流速(βT)。通过研究相互作用系统的T0和末态粒子的βT,可以帮助人们更进一步地了解反应系统的横向激发程度和动力学膨胀特性。在高能碰撞中引入了许多模型。这些模型主要分为两大类:一类是流体动力学模型,另一类是热力学与统计模型。流体动力学模型主要描述系统的具体演化过程,侧重于多粒子的动力学行为。热力学与统计模型主要描述产生粒子的属性,侧重于研究末态粒子的集体或整体统计行为。流体动力学模型和热力学与统计模型都对相互作用过程及其产物给出了部分描述。为了对高能碰撞过程有更深刻的认识,在流体动力学框架中(比如冲击波模型中)嵌入了简单的统计分布(比如玻尔兹曼或萨利斯分布),从而发展了基于玻尔兹曼-吉布斯统计或萨利斯统计的冲击波模型。本论文完成的工作和取得的成果主要有以下两方面,每一方面都包含了较为丰富的内容。(一)用未经过流效应修正的萨利斯分布,描述了 ALICE合作组在每核子对质心能量((?))为2.76 TeV、在中心快度区、不同中心度的铅-铅(Pb-Pb)碰撞中所产生的不同粒子的pT谱,并获得了参数(有效温度、熵指数、归一化因子)与碰撞中心度和粒子静止质量的依赖关系。从pT谱中提取出的T随粒子静止质量的增大而增大,随中心度的减小而减小。从T和粒子静止质量的线性关系的截距中获得了动力学冻结时刻的发射源温度,同时在发射源的静止系中,从平均(横)动量与平均运动质量的线性关系的斜率中获得了粒子的(横向)流速。结果表明,发射源温度随粒子静止质量的增大而增大,同时得到了质量依赖的微分或多动力学冻结图像的一个证据。接着,用经过流效应修正的萨利斯分布分析了金-金(Au-Au.)、Pb-Pb在中心和边缘碰撞中产生的带电的π介子(π+和π-)、带电的K介子(K+和K-)、以及质子(p)和反质子(p)的pT谱。这些碰撞的(?)范围从RHIC能区的14.5 GeV到LHC能区的2.76TeV。对于具有较窄范围的pT谱,使用了改进后的萨利斯分布,即加流的萨利斯分布。对于具有宽范围的pT谱,则使用了改进后的萨利斯分布和反向幂次律的叠加形式进行描述。提取到的动力学冻结温度T0和径向流速βT均随着(?)的增加而增加,这表明在LHC上相互作用系统具有更高的激发程度和更大的膨胀特性。中心碰撞中的T0和βT值都略大于边缘碰撞中的值。(二)采用五种分布(或模型)分析了 RHIC和LHC能区的大碰撞系统如铜-铜(Cu-Cu)、Au-Au和Pb-Pb碰撞,以及小碰撞系统如氘-金(d-Au)、p-p和质子-铅(p-Pb)碰撞,在中心和边缘碰撞中产生的带电粒子(π±、K±、p和p)和中性粒子(Ks)的pT谱,提取了T0和βT参数。这些仅描述软激发过程的分布(或模型)包括:Boltzmann(玻尔兹曼)分布、Tsallis(萨利斯)分布、改进的萨利斯分布、基于Boltzmann-Gibbs(玻尔兹曼-吉布斯)统计的冲击波模型(BGBW模型:)和基于萨利斯统计的冲击波模型(TBW模型)等。对于硬散射过程,统一使用了反向幂次律。即,对于具有较宽范围的pT谱,分别使用了这五种分布(或模型)与反向幂次律的叠加形式进行描述。研究发现,通过使用零或接近零的βT的常规BGBW模型获得的,中心和边缘碰撞中的T0的相对大小与其他方法不一致。通过对此方法中边缘碰撞的βT进行修正,考虑βT取为~(0.40±0.07)c,重新计算之后得到的结果与其他方法一致。结果表明,中心碰撞中的T0略大于边缘碰撞中的T0,意味着在中心碰撞中有更多的能量沉积,相互作用系统因而有更高的激发程度,这是由于有更多参加者核子参与了激烈的碰撞。特别地,LHC上的T0大于或等于RHIC上的T0,从RHIC到LHC,略微增加或几乎不变的T0预示着碰撞能量的有限或最大沉积。对βT的研究表明,与边缘碰撞相比,除改进的萨利斯分布外,其他方法在中心碰撞中显示略大或几乎不变的βT,并且与RHIC相比,在LHC中显示略大或几乎不变的βT。从边缘到中心碰撞以及从RHIC到LHC,βT略微增加或几乎不变,这预示着相互作用系统承受的有限或最大冲击。对于小碰撞系统而言:,与:中心A-A碰撞相比,p-p碰撞更接近于边缘碰撞。.此外,在不同碰撞能区,收集了中心Au-Au、中心Pb-Pb、非弹性或非单衍射的p-p碰撞,在中心快度区(在大多数情况下)所产生的π-和π+、K-和K+以及p和p的产额。基于能量范围从几个GeV到高于1TeV的负粒子和正粒子的产额比π-;π+、K-/K+和p/p,得了不同类型轻粒子的化学势和不同味轻夸克的化学势,并研究了化学势对碰撞能量的依赖性。与其他能量相比,在几GeV(约4 GeV)时,化学势显示出不同的行为,而产额比并没有表现出不同的行为,尽管在非常高的能量下,化学势的极限值和产额比分别为0和1。
邓世清[5](2019)在《六方锰氧化物和铁氧化物单相多铁材料的电子显微学研究》文中进行了进一步梳理作为一种强电荷-晶格-自旋耦合的材料,多铁材料蕴含丰富的物理现象,拥有广阔的应用前景。单相多铁材料由于在单一体系中同时具备多种铁性有序,因此为多铁耦合机制的探究提供良好的平台,是多铁材料中的一个重要分支。六方锰氧化物和铁氧化物作为单相多铁材料的典型代表,因其特有的铁电性、铁磁性和耦合性质而具有独特魅力,同时也仍蕴含着丰富的、亟待解决的科学问题。电子显微学方法是一套基于透射电子显微镜发展而来的系统的研究方法,能够同时在正空间(亚埃尺度)、倒空间和能量空间(小于1 e V)提供材料显微结构、电子结构等方面的关键信息,因此在如今的材料科学研究中处于不可替代的地位。本论文选取六方锰氧化物(h-YMnO3)、六方铁氧化物(h-(Lu0.5,Sc0.5)FeO3)和电荷有序材料(Lu Fe2O4+d)作为研究对象,充分发挥电子显微学方法独到的优势,同时结合全面的电学、磁学表征手段以及理论计算和模拟等方式,对其中的铁电性、(反)铁磁性、电荷有序性等核心问题进行了研究。研究从介观尺度到原子尺度,从结构解析到性能调控,具有一定的系统性和全面性。对于h-YMnO3体系,在铁电畴结构方面,介观尺度的研究揭示了h-YMnO3涡旋畴结构在电子束调控下的可逆演化行为,为材料的器件化应用创造了机会;在性能调控方面,实验和理论研究展示了不同位点氧空位对h-YMnO3几何铁电性和反铁磁性的调控和作用机制:面内氧空位能够改变Y 4d-O 2p杂化进而调控几何铁电性;顶点氧空位能够诱导反铁磁构型的转变,从而作为改善材料磁性质的有效方式。在此基础上,提出了将氧空位作为原子级多铁性调控元素的观点。对于h-(Lu0.5,Sc0.5)FeO3体系,研究充分发挥高分辨电子显微学的优势,在原子级别系统解析了体系的涡旋畴结构及Sc离子的贡献。对于Lu Fe2O4+d体系,系统的电子显微学研究、理论计算和模拟工作展示了通过在体系中引入空穴能够调控晶格-电荷有序性及其相互作用的自由度,进而引发主要调制结构和二次调制结构的相互纠缠并改变调制结构序参量。以此为基础,发展了一种新型的晶格-电荷二次调制结构模型。新型的调制结构模型完善了对调制结构相位和振幅空间的表达,本质上是一种更为普适的调制结构序参量,有助于对有序结构的精确描述和序参量之间耦合作用的理解。全文紧紧围绕晶格、电荷和自旋在多铁性材料中扮演的角色,研究结果对于多铁材料多铁性机制的理解和性能的改善具有一定的推动作用。
马国扬[6](2019)在《相对论重离子碰撞中大横动量粒子的产生》文中认为在美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)和欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC)进行的超相对论重离子对撞实验中,我们能够在极小的区域内沉积极高的能量,创造出的极端高温、高密的环境,从而将原本禁闭在强子束缚态的夸克和胶子解禁闭,进而产生出一种全新的物质形态——夸克胶子等离子体(QGP)。夸克胶子等离子体存在很短时间,在其形成之后便会开始膨胀,并在演化过程中逐步地冷却,部分子最终又会重新回归禁闭状态,强子化变成末态可观测到的强子。为了探究该短暂存在的物质形态的形成过程和物态性质,不同的QGP信号、探针过去二十多年里被提出并得到了广泛且深入地研究,其中喷注淬火效应被认为是一种重要的研究夸克胶子等离子体的探针。喷注淬火又被称为部分子能量损失过程,它描述了初始硬散射过程中产生的高能部分子在穿越夸克胶子等离子体时,会与该热密介质发生相互作用,从而损失其部分初始能量的现象。实验上我们则可观测到高能重离子碰撞中单举强子的归一化高横动量谱会低于在核子核子碰撞中的产额、双强子(喷注)和规范波色子标记喷注的横动量不对称性、喷注子结构的差异等现象。随着高能对撞实验的质心能不断地提升,喷注淬火效应作为一种重要的QGP探针得到实验、理论以及唯像上越来越多的关注。在本文研究中,我们将使用一套基于次领头阶微扰量子色动力学(NLO pQCD)的部分子模型的方法来研究高能重离子碰撞中喷注淬火效应及相关问题。大横动量强子因其主要来源于硬散射过程中末态部分子的碎裂过程,能够很好地应用微扰QCD理论进行描述,其中π介子作为末态产额最丰富的强子,是高能重离子碰撞研究中最早亦是最广泛的观测量,RHIC实验中所观测到的大横动量π0介子在核-核碰撞中的压低现象是最早证实QGP存在的信号。我们采用了基于pQCD理论的部分子模型研究了质子-质子碰撞中次领头阶下单举领头强子产额、隔离光子产额以及隔离光子标记的整体喷注产额。在本文中,我们在国际上首次分别在RHIC下200GeV和LHC下2760GeV计算了两类新介子ω和K0s以及一个重子Λ的产生,其中通过对初始标度下不同单举强子的碎裂函数按DGLAP方程演化得到不同标度下的碎裂函数,并与部分子分布函数和部分子硬散射截面卷积得到质子-质子碰撞中的产生截面。我们分别讨论了RHIC和LHC能级下不同单举强子的散射截面,系统验证了pQCD理论的有效性,并为研究不同强子的碎裂过程奠定了基础。引入喷注淬火效应时,我们采用的是多重散射模型的高扭度方法。在该框架描述中,一个快速部分子与QCD介质相互作用,发生多重散射并由介质诱发的胶子辐射从而损失能量,这样的多重散射与碰撞的扭度-4过程有关,并能够给出真空部分子碎裂函数(FFs)在介质中的次领头阶有效碎裂函数(mmFFs),运用pQCD因子定理,得到核-核碰撞中单举强子的产额,给我们研究强子的不同碎裂模式提供了契机。为了更好地描述QGP火球的演化过程,我们将原模型中的3+1维理想流体力学模型Hirano替换成逐事例(event-by-event)2+1维粘滞流体力学模型VISHNU,并系统地计算了六类介子π0、p0、η ω和K0s在Au+Au 200 GeV和Pb+Pb 2760 GeV下核修正因子RAA,并通过与实验数据点进行x2拟合相应抽离出描述部分子和热密介质相互作用强度量——喷注输运参数q0的最优取值范围(RHIC:q0=0.5(+0.15/-0.05)GeV2/fm和 LHC:q0 = 1.2(+0.25/-0.15)GeV2/fm)。这也是第一次同时考虑不同种类介子的RAA来抽离喷注输运参数q0的最优取值范围,以后随着实验的精度进一步提高,各类末态粒子的实验数据更为丰富,能够极大地提高我们计算结果地精度。应用我们提取出地最佳喷注输运参数q0,我们进一步比较了ω介子、K0s介子与π0介子在质子-质子、核-核碰撞中的产额比。我们发现在RHIC能级下大横动量区间p+p碰撞下产额比ω/π0比A+A碰撞下产额比ω/π0要更大,并且没有明显地重合趋势,这是因为ω介子主要是由胶子碎裂而来,即便在核-核碰撞中胶子碎裂的占比会因为喷注淬火效应而进一步降低,我们仍然可以看到在ω介子在横动量pT = 20GeV时的胶子碎裂占比约为60%。而类似情形下π0介子的产生绝大部分都是由夸克碎裂而来,喷注淬火效应则会进一步提高π0介子的夸克碎裂占比。正是因为这两类介子的部分子碎裂占比间差异,结合喷注淬火效应导致了ω/π 在A+A碰撞中比P+p碰撞中要更为压低,类似的结果我们在φ/π0的研究中也能得到。在K0s/π0的计算中,我们可以看到其产额比在LHC能级下p+p碰撞和A+A碰撞的结果会明显重合。我们分析K0s介子的碎裂占比发现它在大横动量区间也是以夸克碎裂为主,并略低于π0介子的夸克碎裂占比,此时K0s/π0的结果主要会取决于各自介子的夸克碎裂函数(DqKs0(zh,Q2))与(Dqπ0(zh,Q2))的比值。由于部分子会在穿越QGP时损失能量,所以在核-核碰撞中K0s/π0的计算结果可以看作真空下夸克碎裂函数比值经由pT移动得到,加之我们发现夸克碎裂函数在大标度下Q= PT随zh和pT的变化不大,所以A+A碰撞下大横动量区间K0s/π0会与p+p碰撞下的结果相接近,类似的结果我们在p0/π0和η/π的研究中也能得到。在重子介子产额比(P+p/(π+π-)和(Λ+Λ)/2KS0计算中,我们发现其奇异性一方面是由于末态强子碎裂过程不同导致,另一方面是由于介质演化过程或粒子流引起。在相对论重离子碰撞中,初态冷核物质效应(CNM effects)是指由原子核引起地对高能碰撞过程的核修正效应,显然它也会对重离子实验中测量的QGP信号产生影响,在本文中我们也研究了冷核物质效应对核修正因子的贡献,一方面加深对CNM效应的理论认识,另一方面也是作为研究热核介质效应的比较基准。引入初态冷核物质效应一个主流方法是在自由核子分布函数(PDFs)上乘上参数化因子得到核中部分子分布函数(nPDFs),但由于非微扰效应,我们很难从第一性原理出发得到恰当的参数化因子或nPDFs,只能通过深度非弹(DIS)过程、Drell-Yan过程以及质子-核碰撞等实验数据拟合得到。目前不同参数化形式的nPDFs表现出的差异性十分明显,因此还需要更多的实验结果以及相应的理论来更好地约束冷核物质效应的可能参数化形式。规范波色子标记的喷注一直都是实验和理论学者们所关注喷注物理的相关热点,由于它是一个研究CNM效应很好的物理观测量。因为在领头阶下,规范波色子与部分子在硬散射过程中是背对背产生,并且规范波色子或其末态轻子在穿越夸克胶子等离子时不与热密介质发生相互作用,因此其将携带全部碰撞初期的信息。这就为我们研究冷核物质效应提供了极佳的探针。在本文中,我们选用的是光子标记的整体喷注,考虑到光子来源较多而我们更关心地是硬散射过程产生的直接光子,需要对碎裂和衰变光子进行背景扣除,我们所采用是与实验组一致的“隔离截断”方法,即围绕着光子方向锥角内伴随强子的能量总和不高于一定阈值。在次领头阶下隔离光子和隔离光子标记的喷注产额的计算中,可观测光子(prompt photon)主要来源于两个机制,一个是直接从硬散射产生的直接光子,另一个是由高能部分子碎裂而来的碎裂光子,随后我们讨论了“隔离截断”分别对两类贡献的影响。由于“隔离截断”的引入,对于光子产生的末态相空间会有额外的约束,因此微扰QCD的因子化定理对于隔离光子的产生并非始终成立。在本文中我们从理论上证明了“隔离截断”满足一定的要求则可以保证pQCD因子化定理有效。在本文中,我们使用隔离光子和隔离光子标记的整体喷注来研究高能碰撞中的冷核效应,我们分别讨论四种不同的核分布函数参数化(DSSZ,nCTEQ15,EPPS16,nIMParton16)形式下次领头阶隔离光子以及隔离光子标记的整体喷注在质子-铅核在8.16TeV下的产额。我们系统阐述了次领头阶隔离光子在特别向前和向后快度区间下冷核修正因子随末态光子横动量以及快度的依赖关系,并对应讨论了在铅核方向上平均Bjorken变量的变化范围。结果表明在不同快度区间的隔离光子的产额可以提供给我们一个有效区分不同冷核效应的机会,并且也十分直观地体现出不同nPDFs参数化形式下冷核效应地差异。我们同时也计算了隔离光子的向前向后产额不对称度,与冷核修正因子的结论一致。受双喷注相关研究启发,我们报告了隔离光子标记的整体喷注的冷核修正因子在特定隔离光子和喷注平均横动量区间下随隔离光子和喷注平均快度的变化。同时我们也发现不同的隔离光子和喷注平均横动量区间各nPDFs参数化形式给出的冷核修正因子有着显着差异,实验上亦可以计算同样的物理量,为nPDFs的参数化形式提供更多的限制。同时我们还计算并比较了pPb和pp碰撞中在入射核方向上平均Bjorken变量与在靶核方向上平均Bjorken变量比值,发现几乎没有任何变化,说明冷核效应对于入射核和靶核的影响是等同的,并未引起不平衡性分布。本文中我们还讨论了蒙特卡洛方法及其在高能核物理领域的一些应用,并简述了用于研究质子-质子碰撞的蒙特卡洛事例产生器PYTHIA的框架与主要物理内涵。随后我们又介绍了用于研究重离子碰撞蒙特卡洛事例产生器HIJING以及将其由FORTRAN版本升级成为C++版本过程中的相关工作,因为HIJING是架构在FORTRAN语言下的PYTHIA6核子核子碰撞模型上以研究高能重离子碰撞过程的模型,我们升级的工作重心就是如何实现在C++语言下的PYTHIA8模型上构建以研究高能重离子碰撞过程的HIJING++模型。我们首先深入了解、分析、比较并总结了PYTHIA6和PYTHIA8两个不同版本模型处理核子核子碰撞过程的异同,对于两者有差异的地方,在HIJING++模型内做出相应地修改与标注,如PYTHIA8中设置以及读取初始参量的方式。我们还对HIJING模型进行了模块化分析,按功能提取并定义出不同类,如Hij Physics类,更进一步将它们嫁接到PYTHIA8的程序框架内并重新封装成Hijing类,并设计、提供与用户交互的接口函数。在升级过程中,我们还对HIJING++的功能以及理论框架做出部分改良,如替换新的随机数种子产生器,新的伪随机数序列有着更好的独立性或不相干性;更丰富、灵活的数学计算相关库的接口函数;引入核遮蔽效应的标度依赖关系以更贴合实际物理过程等。最后我们给出了beta版HIJING++并行计算下效率提升的表现以及部分计算结果并与实验数据进行比较。
衣沙沙[7](2017)在《分子模拟中的平均场方法》文中提出现今分子模拟经常处理大量分子的复杂相互作用。经典的分子力场主要考虑分子内和分子间相互作用。其中短程的Van der Waals相互作用因快速收敛是可以直接截断计算,而处理长程的库仑相互作用的各种方法则一直都让模拟领域的理论研究工作者莫衷一是。常用处理静电的方法有截断法,Ewald类型的方法和平均场类型的方法。它们各自都有优缺点,且三种类型方法之间也存在一些联系。截断方法虽然高效而且易于施行,但在处理很多体系会产生错误的结果。现在普遍认为Ewald类型的方法是“最精确”的方法,同时也是最耗时的方法。另外库仑晶格求和的条件收敛性,要求Ewald的公式中应该对应有一个条件项,但现行的标准Ewald方法省略了这一项,其解释为晶格周围包裹一层介电常数为无穷的铝箔。严格从数学及物理模型说,我们认为这一项在处理非均相界面体系时一般不能轻易省略,否则体系的介电响应需要矫正。此外对于整体带电体系,经典的Ewald求和会额外增加一个均匀背景电荷修正项。本文主要讨论的平均场方法包括美国马里兰大学John Weeks课题组发展的LMF(local molecular field)方法和我们课题组发展的SPMF(symmetry-preserving mean-field)方法。从实用角度来说,这两种平均场方法的共同优点是有很高的计算效率。LMF方法可用于计算体系的结构和热力学性质。SPMF方法相对LMF方法引入更少的近似,且适用于计算体系的动力学性质。从理论角度来说,它们为研究分子间相互作用的长程部分对体系性质的影响提供了统一的统计力学框架。基于此框架,可以推导解析的公式预测不同静电处理方法的边界效应。这篇论文详细讨论了两种平均场方法的原理以及它们在分子模拟中的应用。具体研究内容包括:第一,在液体的理论和模拟领域,当分子间相互作用的长程部分在决定密度涨落和相关性起重要作用,三种紧密相关的平均场近似:随机相位近似(random phase approximation,RPA),local molecular field(LMF)近似和对称保持平均场(SPMF)近似的可靠性和正确性是值得注意的。RPA是在经典的密度泛函理论(DFT)的框架下,忽略了高阶相关项,直接应用势的长程部分来修正短程体系的对直接相关函数。LMF方法引入了一个在一个重建的静态外势下的非均相的模仿体系,这个重建的外势包括体系本身受到的外势和相互作用的长程部分平均的影响。SPMF方法来源于LMF的观点,但是它的平均是对势的长程组分在保持对称性方向的自由度上的瞬时的平均。我们将这三种近似用于一个严格的可解的模型来测试它们在产生液体的结构性质的表现。结果表明RPA近似对于对分布函数的估计会产生不可控的很差的结果。而LMF理论产生相当合理的结构相关性,即使真实体系的对关联函数简单近似为模仿体系的单粒子密度分布函数。另外,SPMF方法在所有的密度和长程组分对结构的相关性有重要的贡献的极端条件下都优于其它的两种方法。第二,Ewald求和计算的静电能是整个体系的静电势能,它不能给出一个体系中任意两个电荷或者一个基团和另一个基团之间的静电能,但是很多情况下我们是需要考察这个具体的相互作用能量。我们课题组将原来的Ewald求和公式进行改写,重新表达出一种成对(pairwise)的势能公式,体系的总的静电能等于所有对(pair)电荷的静电能的加和。此外,从一个简单的离子对二维周期性体系的能量成分分析中,我们发现e2d的结果与加上一个较大空白的带有平面无限边界项的e3dp的方法得到一致的结果,无论在周期性方向的偶极矩是否为0,但是只有实空间项和倒易空间项的“标准”e3dtf方法得到的结果有一些偏差。所以在处理二维周期性体系的时候,平面无限边界项不应被省略。对e2d,e3dp和e3dtf方法的具体分析以及成对势能公式的引入为进一步应用平均场方法提供了必要的基础。第三,当通常的带有锡箔(tinfoil)边界条件的Ewald3D求和方法用于模拟在外场作用下的界面液体时,直接分析液体的结构通常会得到非物理的介电性质,原因就是没有正确的处理静电。为了理解明显的违背热动力学背后的机制,在平均场的观点下,我们推导了在弱场条件下的一个新的公式,说明了e3dtf和复杂的Ewald2D求和方法(e2d)的差别的平均影响。数值模拟了一个平面的水的体系,证实了推导出的公式的正确性,此外,还将类似的方法应用在球形限制的水体系,结果是不合理的对于静电的处理的修正事实上消失了。因对称性消除了“多余”效应的结果表明e3dtf其实可适用于体相体系。我们还将这一方法应用在离子体系,结果表明e3dtf对于处理二维的离子体系产生的介电性质也是不正确的,我们给出的公式合理地解释了产生该结果的原因。总之,由e3dtf产生的误差是可预测的而且可以解析的修正。归纳起来说,我们首先比较了三种平均场方法RPA近似,LMF理论和SPMF方法处理1D的有严格解的体系结果的不同,从原理上分析各类平均场近似的联系和区别以及SPMF方法和LMF方法的优越性。其次,我们重点关注分子模拟中处理静电常用的方法及其存在的问题,利用我们课题组发展的成对的方法计算了二维的简单模型体系。最后将平均场方法用于理解静电边界问题,对e3dtf方法处理静电得到非物理的介电性质给出了合理的解释,并且给出了合理的修正。
邵曹杰[8](2017)在《相对论能区离子-原子碰撞中的K壳双电离研究》文中研究表明K壳空心原子在基础物理、X射线激光、高能量密度物理、分子成像等领域具有重要科学意义。针对制备高产额孤立重K壳空心原子进而进行系统研究的难题,本论文提出利用高能全裸重离子-原子碰撞中的K壳双电离过程,结合储存环内靶实验高精度、高灵敏度与低本底等优点,产生高产额孤立重空心原子:在兰州重离子加速器冷却储存环及其实验环内靶装置上,利用能量为52-197MeV/u的Xe54+与气体靶碰撞,并结合理论计算,重点研究了相对论强扰动区K壳空心Kr和Xe原子的产生动力学机制,并探索了此类空心原子的旁观空穴结构和辐射退激属性。本论文实验研究了靶原子发射K-X超伴线的相对强度,结合多空穴态原子荧光产额的计算,得到Kr、Xe原子K壳双、单电离截面的比值R21及其随入射离子扰动程度κ(Zp/vp)变化的关系;研究了不同空穴态靶原子辐射退激所发出X射线的能量移动,在考虑Breit相互作用和QED效应下通过多组态Dirac-Fock方法系统地计算了Kr、Xe原子K-X射线超伴线的能量与L、M壳层旁观空穴的关系,进而得到K壳双电离时L壳被电离的电子数目及其随入射离子扰动程度κ变化的关系;首次在实验上得到了多个L壳旁观空穴存在时K壳空心Xe原子辐射退激所发出Kα1和Kα2超伴线的强度比。理论上,在独立电子近似下通过求解含时双中心狄拉克方程(相对论耦合道方法)计算了K壳电离几率和碰撞参数的关系,进而得到了K壳双、单电子电离截面;结合多空穴态Xe原子的辐射退激率计算和高能重离子碰撞下产生的多空穴态原子二项式分布特点,得到了Kα1和Kα2线的相对强度随L壳旁观空穴数变化的关系。研究表明,当前体系下Kr、Xe靶K壳双电离的相对截面在14-28%之间,证实当前碰撞体系可产生高相对产额的Kr、Xe等重空心原子;且当κ<1时,K壳双电离的相对截面R21随κ的增大而大致呈线性增长关系,该依赖关系能够很好地被相对论耦合道理论描述,而在κ>1时R21趋向饱和;Kr、Xe原子K壳双电离的同时L壳被电离的电子数目均随κ的增大而增大,且K壳双电离时L壳被电离的电子数目整体大于K壳单电离时L壳被电离的电子数目,这意味K壳双电离的同时L壳层电子更容易被电离;Xe Kα1和Kα2超伴线强度比随L壳层旁观空穴数目的增大而增大,而Kα1和Kα2伴线强度比并不随L壳层空穴数目变化,且Kα1和Kα2伴线的强度比整体大于超伴线的强度比,实验和理论结果相一致,表明Kα1超伴线的跃迁受自旋逆转禁戒影响的程度与L壳层旁观空穴数目相关。本论文验证了重离子储存环及其内靶终端是产生并研究孤立重空心原子的强有力手段,在未来新一代强流重离子加速器上,可将上述研究进一步拓展到孤立开壳空心原子高精度X射线谱学的系统研究。
张继强[9](2016)在《复杂系统中的资源配置与演化动力学研究》文中进行了进一步梳理真实复杂系统中普遍存在着大量个体竞争有限资源的情形,丰富的宏观现象得以涌现,如羊群行为、恐慌、踩踏事件、公共地悲剧、股价失控等,我们研究这些宏观现象涌现的微观机制,为复杂系统的优化与控制提供启发。有效的资源配置有助于提高系统资源利用率,因而如何通过不同的控制方式优化系统的资源配置就是一个具有重要理论和现实意义的问题,引起了复杂系统领域研究者的广泛兴趣,基于实验观察和对真实系统的数据分析,相应的模型和理论体系得以建立。基于此,人们对不同背景下的的资源配置进行了研究并取得了一些有意义的结果,并且这些结果对非平衡统计力学的理解有进一步的促进作用。我们针对复杂系统的资源配置过程展开研究,发现了分组涌现现象,此外,针对羊群行为造成的资源利用率低下的现象,提出了钉扎控制的方法并建立了理论框架。观点的传递以及观点对个体行为的影响是复杂系统与复杂网络领域研究的另一个焦点。例如,在最近十几年中,研究者们常将演化博弈与观点传播进行结合性研究,继而探索个体之间的相互作用方式如何影响系统的动力学行为。通过将演化博弈和观点传播进行融合,我们建立了一个超对策博弈模型,并对社会系统中观点传播对合作涌现的影响做了尝试性解释。本论文的具体框架和研究创新点如下:在第一章,我们首先对刻画复杂网络性质的统计学参量以及常见的网络模型进行了简要介绍。随后对资源配置中两个常见模型(少数者博弈和布尔博弈)以及演化博弈动力学的相关理论(纳什均衡、演化稳定策略、复制动态方程等)进行了较为详尽的阐述。最后,我们对复杂网络以及复杂系统中常用的数学方法和理论做了介绍,包含平均场理论、马尔科夫过程、主方程、生成函数等。在第二章,我们基于少数者获胜的原则以及从众的行为机制,建立了一个描述个体竞争多个资源的少数者博弈模型。通过对模型的研究,我们发现多种资源根据其使用率的变化特征自发地分组,并显现出震荡行为。这些结果显示系统低效率的潜在原因是资源的分组震荡。此外,我们提出了描述该过程的数学框架,包括基于不考虑拓扑结构的平均场描述,以及考虑了个体间连接稀疏性的修正平均场描述,分别得到了与模拟相吻合的解析结果。此外,我们在股市中也观察到了个股收益分组震荡的现象,并对真实系统中大量出现的类似行为做了讨论。该工作所建立的理论将有助于真实社会系统中的资源竞争、优化分配等问题的研究。在第三章,我们提出并建立了一种很直观的控制方法——钉扎控制,用以控制个体基于可得到的信息选择利用率低的资源引发的羊群行为。该行为常常导致大多数个体拥挤并竞争个别的资源而其他资源空闲的结果。钉扎控制的方法能够非常有效地抑制资源分配动力学过程中的羊群行为。我们发现仅仅通过固定(钉扎)很少数个体对资源的选择性,而保留大多数个体能够自由选择资源,就能够消除羊群行为。我们系统地研究了随机钉扎和倾向性钉扎等钉扎策略、全连接图和无标度网络等个体相互作用网络结构下的钉扎控制过程,并且提出了基于平均场理论框架下的完全的解析理论来帮助理解控制的实现机制。在第四章,我们针对不同钉扎模式下钉扎调控是否有助于资源配置的优化进行了更为广泛的探讨。在研究中,我们发现对于给定的具有一定异质性的网络中,在异化的相互作用方式下,存在一个独立于钉扎模式的最优钉扎密度。在该钉扎密度下,系统的资源配置得到了最大程度的优化。随后,我们发展了一套理论用以解释最优钉扎密度的涌现,并预测了最优钉扎密度对网络拓扑结构的依赖关系。这些工作为存在少数者博弈机制的复杂动力系统中涨落等问题的研究提供给了一个基本的、普遍的框架,这对社会、生态以及政治体系中相关问题的研究有重要的启发和潜在的应用价值。在第五章,鉴于社会系统中合作往往以混合策略的形式出现,我们将经典的囚徒困境博弈与观点博弈相结合构造了一个超对策博弈的演化动力学模型,该模型中个体的决策由自身对博弈的观点决定。通过数值模拟,系统出现了以混合策略形式涌现的合作现象,此外,我们根据模拟的部分结果给出了以混合策略形式出现的高合作比例所需的条件进而分析出不同参数对该条件的影响。通过对参数的分析,可得知较温和的社会环境、个体对虚假信息的较强警惕性能促进高合作比例的混合策略的涌现。这些结果有利于促进我们对真实社会系统个体之间相互作用形式的理解,具有一定现实意义。在第六章,我们对已有的工作进行了总结,并对未来的研究方向和研究思路进行了展望。
江剑[10](2014)在《受限空间中复杂流体结构及热力学性质密度泛函理论研究》文中研究说明和简单的硬球参考流体相比,棒-旋二嵌段共聚物流体、环形聚合物流体、电解质及离子液体等复杂流体具有更加丰富的相行为。这使得复杂流体会表现出与简单流体不同的结构以及热力学性质。因此,研究复杂流体的微观结构以及热力学性质具有十分重要的意义。本文用构型偏倚蒙特卡罗模拟以及密度泛函理论方法研究了受限复杂流体平衡态的结构以及热力学性质。采用的密度泛函理论是结合了排斥体积效应、热力学一阶微扰理论和范德华吸引力的平均场近似理论修正的基本测度理论。同时,也结合Poisson-Nernst-Planck (PNP)方程以及密度泛函理论研究了平行板电容器的充电过程中的非平衡态性质。论文的主要内容和创新点如下:1、采用改进的基本测度理论(modified fundamental measure theory, MFMT)、热力学一阶微扰理论以及平均场近似方法分别表示分子空间体积排斥效应、聚合物的链连接以及分子间和分子内的范德华力,并同时将三种不同类型的分子键引入到键势中,首次推导出适用于不同尺寸的棒-旋二嵌段共聚物的聚合物密度泛函理论(PDFT)。为了验证该理论的正确性,采用构型偏倚蒙特卡罗方法(该方法包含的尝试移动有:重新生长、平动、转动、断裂后crank-shaft生长等)模拟了不同尺寸的棒-旋二嵌段共聚物体系。结果表明:我们的PDFT理论能准确的重现分子模拟的结果。为此,通过考察棒-旋二嵌段共聚物在纳米狭缝孔之间的热力学性质以及棒-旋共聚物对于胶体稳定性的作用,我们发现不同尺寸和相同尺寸的棒-旋二嵌段共聚物的溶剂化效应有着明显的不同。并且,当狭缝孔的宽度达到一个特殊值时,狭缝孔的两个壁面会产生吸引力的效果。2、考虑到棒-旋共聚物在表面上自组装的微观特异性,我们设计了三个不同的棒-旋二嵌段共聚物药物传输体系:(1)棒形分子作为纳米载体的药物靶向传输体系;(2)球形单体分子作为纳米载体的药物靶向传输体系;(3)没有任何载体的药物传输体系。结果表明,具有纳米载体的体系比不具有载体的体系在药物靶向运输上具有更高的效率。而棒形纳米载体比球形单体纳米载体在药物传输上更有效,因为棒形纳米载体在靶向细胞膜表面上的自组装将驱动药物更容易地进入细胞膜,从而提高药物传输效率。3、基于generalized Flory-Huggins (GFH)理论,我们提出了一个适合环形聚合物流体的状态方程。蒙特卡罗模拟的数据比较表明,我们的状态方程要优于Ghonasgi-Perez-Ghapman状态方程、Srivastava-Khanna状态方程以及Mitlin-Sanchez状态方程。而且,我们也改进了GFH理论,得到了比GFH状态方程更优的适合于链形聚合物流体的状态方程,为更好地研究均匀链形和环形聚合物流体的性质提供了理论基础。为了进一步研究非均匀环形聚合物流体的结构以及热力学性质,我们以二聚物为参考流体,建立了一个全新的适合于环形聚合物流体的状态方程,并基于该状态方程,首次建立了能够描述非均匀环形聚合物流体行为的密度泛函理论。该理论能够准确地重现分子模拟的结果,表明了理论的准确性。进一步研究发现,环形聚合物上单体的密度分布跟环形聚合物的聚合度无关。另外,通过研究环形聚合物流体在受限空间中的溶剂化作用力,我们发现环形聚合物流体的溶剂化作用力与无限长的线性链型聚合物非常相似。4、密度泛函理论已经被证实是研究电解质体系的强有力的工具。考虑到密度泛函理论与接触点定理的热力学自洽性,我们提出了一个接触点矫正的聚电解质密度泛函理论。该理论自洽地满足统计力学接触点定理,这是现有理论所不具备的优势。通过与分子模拟的数据相比较发现,我们的理论不仅能准确的预测电解质在界面的结构性质,也能准确的预测电化学势的分布。而且无论是对称性的阴阳离子还是非对称的阴阳离子,我们的理论都给出了十分准确的预测结果。通过与不同版本的密度泛函理论(包括Gillespie-Nonner-Eisenberg版本和Wang-Liu-Neretnieks版本)相比较发现,我们的理论在预测电解质体系的结构以及热力学性质方面是最优的。5、除了对电解质溶液的平衡态性质的研究外,认识电解质溶液体系的非平衡过程也非常重要,尤其是电池的微观充放电过程。以PNP方程为基础,结合平衡态密度泛函理论,我们建立了含时的密度泛函理论。该理论不仅保留了PNP方程的简单性以及计算的有效性,同时也克服了PNP方程不能解释离子空间体积排斥效应以及静电相关性的缺点。通过研究水溶液电解质以及离子液体在电容器中的充电过程发现,离子的体积排斥效应以及静电相关性对电解质溶液的性质有着至关重要的影响,特别是在溶液浓度偏高的时候这种影响更加明显,而这些重要的影响在传统的电动化学理论里面并没有体现。比如,我们首次发现在水溶液电解质的充电过程中,在同一坐标点上的不同时刻,离子的分布呈现波浪状的变化过程,然而PNP方程并不能捕捉这一现象。通过研究离子液体在电容器中的充电过程,我们发现了两个新的物理现象:即观察到离子液体在充电过程中会出现非单调的变化、发现了动态的充电反转现象。而这两个新的物理现象并未在水溶液电解质电容器中观察到,表明了离子液体电容器充电的特异性。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 第二章 背景介绍与模型基础 |
| 2.1 相对论重离子碰撞 |
| 2.2 动力学冻结和化学冻结 |
| 2.3 横动量 |
| 2.4 横质量 |
| 2.5 模型基础 |
| 2.5.1 冲击波模型 |
| 2.5.1.1 基于Boltzmann-Gibbs统计的冲击波模型 |
| 2.5.1.2 基于Tsallis统计的冲击波模型 |
| 2.5.2 标准分布 |
| 2.5.3 修正的类Tsallis函数 |
| 第三章 动力学冻结温度和横向流速的激发函数 |
| 3.1 冲击波模型提取相关参数的激发函数 |
| 3.1.1 模型和方法 |
| 3.1.2 结果和讨论 |
| 3.1.3 本节小结 |
| 3.2 冲击波模型+反向幂次率分析横动量谱 |
| 3.2.1 模型和方法 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.2.2.1 用公式(3.2.7)比较数据 |
| 3.2.2.2 用公式(3.2.8)比较数据 |
| 3.2.2.3 更多的讨论 |
| 3.2.3 本节小结 |
| 第四章 标准分布提取相关参数的激发函数 |
| 4.1 模型与方法 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 应用新方法提取AA碰撞中相关参数的激发函数 |
| 5.1 模型和方法 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 与实验数据比较和自由参数的趋势 |
| 5.2.2 与实验数据比较和导出参数的趋势 |
| 5.2.3 进一步讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 宏观尺度模拟不可压流动的数值方法简介 |
| 1.2.1 严格不可压模型 |
| 1.2.2 弱可压模型 |
| 1.2.3 宏观模型的总结 |
| 1.3 格子Boltzmann方法介绍 |
| 1.3.1 原理介绍 |
| 1.3.2 标准LBE模型 |
| 1.4 LBM的发展 |
| 1.4.1 LBM基础模型的发展 |
| 1.4.2 LBM应用模型的发展 |
| 1.5 LBM的局限及相关研究 |
| 1.5.1 简化的LBM |
| 1.5.2 非均匀网格的LB模型 |
| 1.6 论文研究内容及创新点 |
| 1.7 论文结构 |
| 第二章 从格子Boltzmann方程恢复的更真实宏观方程 |
| 2.1 C-E展开恢复的宏观方程分析 |
| 2.2 C-E展开的缺陷 |
| 2.3 更准确的宏观方程 |
| 2.4 有限差分求解器 |
| 2.5 算例验证 |
| 2.5.1 Taylor-Green涡流 |
| 2.5.2 Poiseuille流动 |
| 2.5.3 均匀网格的二维顶盖驱动方腔流 |
| 2.5.4 非均匀网格的二维顶盖驱动流 |
| 2.5.5 方柱绕流 |
| 2.5.6 三维顶盖驱动流 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 改进的Chapman-Enskog展开 |
| 3.1 传统C-E展开与Taylor展开的比较 |
| 3.2 改进的C-E展开 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 不可压LB模型的分析与宏观重构 |
| 4.1 He-Luo模型分析与宏观重构 |
| 4.1.1 He-Luo模型介绍 |
| 4.1.2 传统C-E展开恢复的宏观方程 |
| 4.1.3 改进的C-E展开恢复的宏观方程 |
| 4.1.4 宏观方程离散 |
| 4.2 Guo模型分析与宏观重构 |
| 4.2.1 Guo模型介绍 |
| 4.2.2 传统C-E展开恢复的宏观方程 |
| 4.2.3 改进C-E展开恢复的宏观方程 |
| 4.2.4 宏观方程离散格式 |
| 4.3 数值分析 |
| 4.3.1 Poiseuille流 |
| 4.3.2 Taylor-Green涡流 |
| 4.3.3 二维顶盖驱动流 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 热格子Boltzmann方程的分析与宏观重构 |
| 5.1 改进C-E展开从TLBE恢复的更真实宏观传热方程 |
| 5.1.1 标准TLBE |
| 5.1.2 传统C-E展开 |
| 5.1.3 改进的C-E展开 |
| 5.2 TLBE与对应的离散的宏观传热方程比较 |
| 5.2.1 方程离散 |
| 5.2.2 稳定性分析 |
| 5.3 数值精度分析 |
| 5.3.1 Gaussian峰热扩散 |
| 5.3.2 槽道流中的稳态传热 |
| 5.4 热对流模拟 |
| 5.4.1 计算格式 |
| 5.4.2 空腔自然对流 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 简化的格子Boltzmann模型的分析与宏观重构 |
| 6.1 Shu模型分析与宏观重构 |
| 6.1.1 Shu模型介绍 |
| 6.1.2 宏观方程 |
| 6.1.3 离散格式 |
| 6.2 Chen模型分析与宏观重构 |
| 6.2.1 Chen模型介绍 |
| 6.2.2 宏观方程 |
| 6.2.3 宏观离散 |
| 6.3 Link-wise模型分析与宏观重构 |
| 6.3.1 Link-wise模型 |
| 6.3.2 Link-wise模型的宏观方程 |
| 6.3.3 宏观方程离散 |
| 6.4 算例验证 |
| 6.4.1 Poiseuille流 |
| 6.4.2 Taylor-Green涡流 |
| 6.4.3 二维顶盖驱动流 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 有限体积求解器 |
| 7.1 算法介绍 |
| 7.1.1 宏观方程 |
| 7.1.2 计算格式 |
| 7.2 算例验证 |
| 7.2.1 Poiseuille流 |
| 7.2.2 Taylor-Green涡流 |
| 7.2.3 顶盖驱动流 |
| 7.2.4 圆柱绕流 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 LBFS的分析与重构 |
| 8.1 LBFS介绍 |
| 8.1.1 LBFS原理 |
| 8.1.2 LBFS界面通量计算 |
| 8.1.3 LBFS离散 |
| 8.2 LBFS的宏观重构 |
| 8.2.1 LBFS界面通量公式的分析与重构 |
| 8.2.2 LBFS的宏观重构 |
| 8.3 算例验证 |
| 8.3.1 Poiseuille流 |
| 8.3.2 Taylor-Green涡流 |
| 8.3.3 顶盖驱动流 |
| 8.3.4 圆柱绕流 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 总结与展望 |
| 9.1 全文总结 |
| 9.2 本文创新点 |
| 9.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 三次采油概述 |
| 1.2 CO_2与原油的最小混相压力 |
| 1.2.1 基本概念 |
| 1.2.2 CO_2提高原油采收率机理 |
| 1.2.3 最小混相压力模拟预测方法概述 |
| 1.3 分子模拟 |
| 1.3.1 分子动力学方法 |
| 1.3.2 计算软件简介 |
| 1.4 本论文的研究内容与意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 四种基于机器学习的最小混相压力预测模型 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 模型构建 |
| 2.2.1 神经网络分析 |
| 2.2.2 遗传函数近似 |
| 2.2.3 多元线性回归 |
| 2.2.4 偏最小二乘法 |
| 2.3 参数选择和数据采集 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 离群点分析 |
| 2.4.2 四种模型预测结果比较 |
| 2.4.3 四种模型与文献关联式比较 |
| 2.4.4 灵敏度分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 2.6 本章缩写汇总 |
| 参考文献 |
| 第三章 用分子动力学方法预测最小混相压力 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 模拟方法 |
| 3.2.1 模拟软件与参数设置 |
| 3.2.2 模拟系统构建 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 初始混溶时刻的定义 |
| 3.3.2 初始混溶时刻的验证 |
| 3.3.3 MMP的获取 |
| 3.3.4 不同温度系统的MMP |
| 3.3.5 由CO_2和原油预测的MMP对比 |
| 3.3.6 驱替温度与MMP之间的关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 乙醇降低最小混相压力的理论研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.2.1 模拟软件与参数设置 |
| 4.2.2 模拟系统构建 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 乙醇对粘度的影响 |
| 4.3.2 分子间的相互作用 |
| 4.3.3 空间结构分析 |
| 4.3.4 溶剂可接触表面积 |
| 4.3.5 含乙醇体系的最小混相压力预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 第二章 理论基础和热力学与统计模型 |
| 2.1 高能碰撞时空演化 |
| 2.2 碰撞几何和中心度 |
| 2.3 动力学冻结温度 |
| 2.4 流效应 |
| 2.4.1 横向径向流 |
| 2.4.2 横向各向异性流 |
| 2.5 热力学与统计模型 |
| 2.5.1 玻尔兹曼分布 |
| 2.5.2 萨利斯分布 |
| 2.5.3 改进的萨利斯分布 |
| 2.5.4 基于玻尔兹曼-吉布斯统计的冲击波模型 |
| 2.5.5 基于萨利斯统计的冲击波模型 |
| 第三章 间接和直接两种方法提取动力学冻结温度 |
| 3.1 间接提取动力学冻结温度 |
| 3.1.1 模型和方法 |
| 3.1.2 对实验数据进行分析并提取动力学冻结温度 |
| 3.1.3 小结 |
| 3.2 直接提取动力学冻结温度 |
| 3.2.1 模型和方法 |
| 3.2.2 对实验数据进行分析并提取动力学冻结温度 |
| 3.2.3 小结 |
| 第四章 不同碰撞系统中动力学冻结温度和横向流速的提取 |
| 4.1 大碰撞系统中动力学冻结温度和横向流速的提取 |
| 4.1.1 模型和方法 |
| 4.1.2 与实验数据对比及讨论 |
| 4.1.3 动力学冻结温度和横向流速对中心度的依赖性 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 小碰撞系统中动力学冻结温度和横向流速的提取 |
| 4.2.1 模型和方法 |
| 4.2.2 与实验数据对比及讨论 |
| 4.2.3 小结 |
| 第五章 轻粒子和轻夸克的化学势对能量的依赖性 |
| 5.1 模型和方法 |
| 5.2 结果和讨论 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 多铁材料研究背景 |
| 1.1.1 发展历史与研究现状 |
| 1.1.2 多铁材料的分类及多铁性机制 |
| 1.2 单相多铁材料研究进展 |
| 1.2.1 BiFeO_3单相多铁材料研究进展 |
| 1.2.2 自旋驱动单相多铁材料研究进展 |
| 1.2.3 六方锰氧化物单相多铁材料研究进展 |
| 1.2.4 六方铁氧化物单相多铁材料研究进展 |
| 1.3 复合多铁材料研究进展 |
| 1.4 本论文的研究内容及亮点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 实验方法与原理 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 电子与物质的相互作用 |
| 2.3 透射电子显微镜的结构 |
| 2.4 透射电子显微术 |
| 2.4.1 电子衍射 |
| 2.4.2 衍射衬度像 |
| 2.4.3 高分辨电子显微术 |
| 2.4.4 像差及像差矫正 |
| 2.4.5 扫描透射电子显微术 |
| 2.4.6 电子能量损失谱 |
| 2.4.7 其它透射电子显微术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 YMnO_3铁电涡旋畴的电子显微镜学研究 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 铁电涡旋畴结构的Landau唯象模型 |
| 3.3 铁电涡旋畴结构的表征 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜二次电子像及其衬度调控 |
| 3.3.2 衍射衬度像 |
| 3.3.3 高分辨像 |
| 3.4 铁电涡旋畴壁的分类与特性 |
| 3.5 电子束调控铁电涡旋畴的动态演化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 钪掺杂的六方铁氧化物的显微结构与畴结构研究 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 显微结构表征与分析 |
| 4.3 铁电涡旋畴结构研究 |
| 4.3.1 衍射衬度像表征铁电涡旋畴结构 |
| 4.3.2 原子分辨的铁电涡旋畴结构表征与定量分析 |
| 4.4 磁性质分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 缺陷调控的YMnO_3几何铁电性能研究 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 YMnO_3表面几何铁电极化的重构 |
| 5.2.1 极化异常的表征与定量分析 |
| 5.2.2 缺陷导致的电子结构变化 |
| 5.3 第一性原理计算 |
| 5.4 分析与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 YMnO_3薄膜的反铁磁性能调控与电子显微学研究 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.2 YMnO_3薄膜的反铁磁性能调控 |
| 6.2.1 YMnO_3/Al_2O_3 薄膜的生长 |
| 6.2.2 YMnO_3薄膜的显微结构分析 |
| 6.2.3 YMnO_3薄膜的磁性表征 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 电荷有序铁氧化物的新型晶格-电荷二次调制结构 |
| 7.1 本章引言 |
| 7.2 传统调制结构 |
| 7.2.1 调制结构的定义和超空间处理 |
| 7.2.2 调制结构中的异常 |
| 7.3 空穴掺杂LuFe_2O_(4+d)的晶格-电荷二次调制结构 |
| 7.3.1 LuFe_2O_4的结构和电荷有序性 |
| 7.3.2 晶格二次调制结构 |
| 7.3.3 电荷二次调制结构 |
| 7.4 第一性原理计算 |
| 7.5 调制结构模拟与分析 |
| 7.6 讨论与拓展 |
| 7.7 本章小结 |
| 第8章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 相对论重离子碰撞简介 |
| 1.2 相对论重离子碰撞的时空演化 |
| 1.3 喷注层析以及标记整体喷注研究 |
| 1.4 重离子碰撞中的蒙特卡洛模拟 |
| 1.5 本文提纲 |
| 第二章 质子质子碰撞中大横动量粒子的产生 |
| 2.1 微扰QCD理论框架下领头和次领头阶部分子散射截面的计算 |
| 2.2 ω和K_s介子的NLO真空碎裂函数参数化 |
| 2.3 质子质子碰撞中大横动量ω和K_s介子的产生 |
| 2.4 质子质子碰撞中大横动量隔离光子及其标记整体喷注的产生 |
| 2.5 隔离截断对于微扰QCD理论适用性影响分析 |
| 2.6 整体喷注重建算法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 重离子碰撞中大横动量单举强子的产生和喷注淬火效应研究 |
| 3.1 Glauber模型和碰撞核几何 |
| 3.2 高扭度方法与碎裂函数的核修正 |
| 3.3 重离子碰撞中热密介质的流体力学演化 |
| 3.4 热密介质修正的ω和K_s介子谱压低数值结果分析 |
| 3.5 基于多种类介子谱压低提取核输运参数 |
| 3.6 重离子碰撞中喷注淬火效应下重子与介子产额比奇异性研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 大横动量隔离光子及标记整体喷注的核修正研究 |
| 4.1 部分子分布函数与冷核物质效应 |
| 4.2 冷核物质效应对隔离光子及标记整体喷注产生的影响 |
| 4.3 多种nPDFs参数化形式对p+A碰撞中隔离光子标记的喷注产生的比较与分析 |
| 4.4 介质修正的隔离光子标记整体喷注的产生和数值研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高能重离子碰撞中的蒙特卡洛事例产生器 |
| 5.1 蒙特卡洛方法及其在高能核物理中的应用 |
| 5.2 蒙特卡洛方法事例产生器在核子核子以及重离子碰撞中的应用 |
| 5.3 HIJING++的发展与应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 附录: 破碎SU(3)模型输入参量 |
| 参考文献 |
| 发表论文和已完成工作情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 统计力学与分子模拟 |
| 1.1 分子模拟的简介 |
| 1.1.1 分子动力学模拟(MD) |
| 1.1.2 蒙特卡罗模拟(MC) |
| 1.2 平均场方法简介 |
| 1.2.1 LMF理论 |
| 1.2.2 对称保持平均场(SPMF)方法 |
| 1.3 统计力学 |
| 1.4 论文选题思路 |
| 参考文献 |
| 第2章 平均场方法的比较 |
| 2.1 关于LMF和SPMF的讨论 |
| 2.2 三种近似方法的应用 |
| 参考文献 |
| 第3章 静电相互作用的处理方法及其问题 |
| 3.1 常用的静电处理方法及存在的问题 |
| 3.1.1 截断类型的方法 |
| 3.1.2 Ewald类型的方法 |
| 3.1.3 平均场方法 |
| 3.2 Ewald2D处理二维周期性体系(平面、界面体系) |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 平均场方法理解静电边界 |
| 4.1 Ewald3D求和与Ewald2D求和公式的联系及它们的性质 |
| 4.1.1 Ewald2D的性质 |
| 4.1.2 Ewald3D求和以及它的无限边界项 |
| 4.1.3 φ~(2D)和φ~(3D)之间的关系 |
| 4.1.4 α→∞的极限 |
| 4.1.5 连续化极限 |
| 4.2 e2d与e3dtf用于平面体系的模拟 |
| 4.2.1 分子液体限制在两个平面板之间 |
| 4.2.2 任意介电的液体 |
| 4.2.3 球形对称的性质 |
| 4.3 e3dtf处理离子体系的结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 结论与展望 |
| 附录 |
| A. 周期性边界条件(Periodic boundary conditions) |
| B. BBGKY级联方程和YBG级联方程的推导 |
| C. 高斯分布(Gaussian distribution) |
| D. 误差函数和补充误差函数(Error function and complementary error function) |
| E. 泊松求和公式(Poisson summation formula) |
| F. Ewald3D倒易空间项和Ewald2D倒易空间项的关系 |
| G. 平面界面体系e3dtf处理静电,电场的修正项E_(corr) |
| H. 泛函(Functional)的定义和泛函的微分(functional differentiation) |
| I. 密度泛函理论 |
| J. 直接相关函数(direct correlation functions) |
| K. Ewald3D和Ewald2D的pairwise形式表达式 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 K壳空心原子的研究意义和研究现状 |
| 1.2 本论文工作的物理动机及主要工作 |
| 第二章 重离子-原子碰撞中的内壳电离理论 |
| 2.1 独立电子近似(Independent Electron Approximation, IEA) |
| 2.2 电离过程 |
| 2.2.1 两体碰撞近似(Binary Encounter Approximation, BEA) |
| 2.2.2 半经典近似(Semiclassical Approximation, SCA) |
| 2.2.3 几何模型(Geometrical Model, GM) |
| 2.2.4 Magnus近似(Magnus Approximation) |
| 2.2.5 相对论耦合道方法(Relativistic Coupled-Channel approach, RCC) |
| 2.3 俘获过程 |
| 2.3.1 辐射电子俘获(Radiative Electron Capture, REC) |
| 2.3.2 非辐射电子俘获(Non-Radiative Capture, NRC) |
| 2.3.3 辐射电子俘获和非辐射电子俘获截面比较 |
| 第三章 实验装置及实验技术 |
| 3.1 高电荷态重离子的产生 |
| 3.2 HIRFL-CSR实验环(CSRe) |
| 3.3 实验环电子冷却装置 |
| 3.4 实验环内靶装置 |
| 3.5 实验终端 |
| 3.5.1 碰撞室 |
| 3.5.2 X射线探测器 |
| 3.5.3 核电子学和数据获取系统 |
| 第四章 数据处理与分析 |
| 4.1 多普勒效应:多普勒移动和多普勒展宽 |
| 4.2 X射线探测器的探测效率刻度 |
| 4.3 空心原子的跃迁通道 |
| 4.4 超伴线和伴线能量 |
| 4.4.1 超伴线和伴线能量 |
| 4.4.2 L壳层和M壳层旁观空穴数目的关系 |
| 4.5 X射线能谱多峰拟合方法 |
| 4.5.1 Xe Kα 线能谱拟合方法 |
| 4.5.2 Ar K-X线能谱拟合方法 |
| 4.6 多激发态原子退激重组过程 |
| 第五章 结果与讨论 |
| 5.1 X射线能谱 |
| 5.2 Kr靶的实验结果及讨论 |
| 5.2.1 L壳层旁观空穴 |
| 5.2.2 K壳双电离的相对截面 |
| 5.2.3 K壳双电离理论和实验结果比较 |
| 5.3 Xe靶的实验结果及讨论 |
| 5.3.1 L壳层旁观空穴 |
| 5.3.2 K壳双电离的相对截面 |
| 5.3.3 K壳双电离过程理论和实验比较 |
| 5.3.4 Kα1和Kα2超伴线强度比 |
| 5.4 Ar靶的实验结果及讨论 |
| 5.4.1 空穴重组过程的影响 |
| 5.4.2 K壳双电离的相对截面 |
| 5.5 炮弹离子X射线能谱 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 附录一 多空穴态原子jj耦合下退激图 |
| (一)K壳单空穴、L壳多空穴态jj耦合退激图 |
| (二)K壳双空穴、L壳多空穴态jj耦合退激图 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 简介 |
| 1.1 复杂网络 |
| 1.1.1 网络的性质以及统计学描述 |
| 1.1.2 各种网络模型以及特性 |
| 1.2 资源配置理论 |
| 1.2.1 酒吧模型 |
| 1.2.2 少数者博弈 |
| 1.2.3 布尔博弈 |
| 1.3 演化博弈论 |
| 1.3.1 博弈论 |
| 1.3.2 演化博弈论 |
| 1.4 常用的统计物理学方法 |
| 1.4.1 平均场方法 |
| 1.4.2 主方程 (master equation) |
| 1.4.3 生成函数方法 |
| 1.5 小结 |
| 第二章 资源配置中的多资源分组现象及理论 |
| 2.1 研究动机 |
| 2.2 模型 |
| 2.3 数值模拟结果 |
| 2.4 金融市场中的资源分组现象 |
| 2.4.1 金融市场数据实证分析 |
| 2.4.2 少数者博弈与真实系统的联系 |
| 2.5 分组现象的理论分析 |
| 2.5.1 方差、振幅和组规模的关系 |
| 2.5.2 平均场理论 |
| 2.5.3 策略分组态的稳定性 |
| 2.6 总结与讨论 |
| 2.7 附录:理论推导 |
| 2.7.1 振幅、分组规模和方差之间的关系 |
| 2.7.2 平均场理论 |
| 2.7.3 稀疏均质网络上的修正平均场理论 |
| 第三章 资源配置系统中的集体动力学控制 |
| 3.1 研究动机 |
| 3.2 模型及控制方法 |
| 3.2.1 布尔博弈动力学 |
| 3.2.2 钉扎控制方法 |
| 3.2.3 模拟结果 |
| 3.3 自由系统中的平均场理论 |
| 3.4 钉扎控制下的系统的平均场分析 |
| 3.4.1 均匀混合下的平均场近似 |
| 3.4.2 稀疏连接下平均场理论的修正 |
| 3.5 总结与讨论 |
| 第四章 资源配置系统中钉扎控制的一般方法及理论 |
| 4.1 研究动机 |
| 4.2 模型 |
| 4.2.1 布尔动力学 |
| 4.2.2 钉扎调控方法 |
| 4.3 主要结果 |
| 4.3.1 模拟结果 |
| 4.3.2 理论分析 |
| 4.4 总结与讨论 |
| 第五章 信息博弈引导下的合作涌现 |
| 5.1 囚徒困境博弈、个体观点差异性、信息博弈 |
| 5.2 研究动机 |
| 5.3 模型 |
| 5.4 主要结果 |
| 5.4.1 平均场近似下的模拟结果和半解析分析 |
| 5.4.2 规则晶格网络上的模拟结果与定性分析 |
| 5.5 总结与讨论 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 聚合物密度泛函理论 |
| 1.2.1 密度泛函理论的起源 |
| 1.2.2 聚合物密度泛函理论的发展 |
| 1.2.3 聚合物模型 |
| 1.2.4 微观量和宏观量 |
| 1.2.5 巨势的密度泛函 |
| 1.2.6 额外自由能 |
| 1.2.6.1 密度展开的方法 |
| 1.2.6.2 加权密度近似 |
| 1.2.6.3 基本测度理论 |
| 1.2.6.4 热力学微扰理论 |
| 1.2.6.5 范德华力吸引力 |
| 1.2.7 混合物的理论描述 |
| 1.3 本文的研究思路及主要内容 |
| 第二章 大小不同的棒-旋共聚物的密度泛函理论研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 分子模型 |
| 2.3 聚合物密度泛函 |
| 2.3.1 赫姆赫兹自由能 |
| 2.3.2 欧拉-朗格朗日方程 |
| 2.3.3 数值执行方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 自组装诱导下的高效药物传输模型:密度泛函理论研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 分子模型 |
| 3.3 聚合物密度泛函理论 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 环形聚合物流体的状态方程以及热力学、结构性质的密度泛函理论研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 环形聚合物模型 |
| 4.3 状态方程 |
| 4.3.1 一般性Flory-Huggins理论 |
| 4.3.2 改进的一般性Flory-Huggins理论 |
| 4.3.3 推导基于GFH理论的环形聚合物流体状态方程 |
| 4.3.4 推导基于参考流体的环形聚合物流体状态方程 |
| 4.4 密度泛函理论和构型偏倚的蒙特卡罗模拟 |
| 4.4.1 密度泛函理论 |
| 4.4.2 构型偏倚的蒙特卡罗分子模拟 |
| 4.5 结果和讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 电解质界面性质研究:接触点校正的密度泛函理论 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 理论模型 |
| 5.3 密度泛函理论 |
| 5.3.1 基于主体相流体密度的微扰方法 |
| 5.3.2 基于非均匀流体密度的微扰方法 |
| 5.3.3 加权相关函数方法 |
| 5.3.4 接触点校正的方法 |
| 5.4 结果和讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 电化学系统中离子扩散以及充电问题研究:含时密度泛函理论 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 传统的电化学动力学模型 |
| 6.3 微观尺度的电动学理论 |
| 6.4 TDDFT的数值计算方法 |
| 6.5 结果和讨论 |
| 6.5.1 水溶液电解质的电扩散性质 |
| 6.5.2 离子液体的充电动力学性质 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者简介 |
| 导师简介 |
| 附件 |