Z2拓扑不变量与拓扑绝缘体

文章回顾了几种Z2拓扑数的计算方法,并详细介绍了一种用非阿贝尔贝里联络表示绝缘体Z2不变量的计算方法.这种方法可以确定出一般能带绝缘体的拓扑性质,而不需要限定波函数的规范.利用这种新方法,文章作者计算了二维石墨烯(graphene)系统的Z2拓扑数,得到了和以前研究相一致的结论.     

拓扑绝缘体薄膜生长与栅电压调控输运特性研究

文章讨论了三维拓扑绝缘体制备和输运性质研究方面的进展情况.首先介绍了拓扑绝缘体体材料和薄膜的制备,并介绍了文章作者利用分子束外延方法,在硅表面以及高介电常数材料钛酸锶表面生长高质量拓扑绝缘体Bi2 Se3薄膜的工作.然后介绍了拓扑绝缘体输运研究的现状,以及文章作者在栅电压调控拓扑绝缘体外延薄膜的化学势和输运性质方面的研究成果.     

拓扑绝缘体电子态的电场调控

文章简要介绍了对拓扑绝缘体性质的电场控制,主要包括三维拓扑绝缘体表面磁性的电场控制、电子在p-n结中的类光输运行为以及拓扑绝缘体量子点的特性.     

二维拓扑绝缘体退相干效应研究

拓扑绝缘体是当前凝聚态物理研究的热点.退相干效应对该体系的影响的研究不仅有重要的理论意义,而且也是实现未来量子器件的不可或缺的前期工作.文章作者从理论上研究了退相干对二维拓扑绝缘体特别是量子自旋霍尔效应的影响.研究结果表明,作为量子自旋霍尔效应的标志的量子化纵向电阻平台对不破坏自旋记忆的退相干效应(普通退相干)不敏感,但却对破坏自旋记忆的退相干效应(自旋退相干)非常敏感.因此,该量子化平台只能在尺寸小于自旋退相干长度的介观样品中存在,从而解释了量子自旋霍尔效应实验中所观测到的结果(见Science,2007,318:766).同时,文章作者还定义了一个新的物理量,即自旋霍尔电阻,并发现该自旋霍尔电阻也有量子化平台.特别是该量子化平台对两种类型的退相干都不敏感.这说明在宏观样品中也能观测到自旋霍尔电阻的量子化平台,因此更能全面地反映量子自旋霍尔效应的拓扑特性.     

拓扑绝缘体薄膜和有限尺寸效应

拓扑绝缘体是近年来发现的一类新的量子材料,已成为凝聚态物理的研究热点领域.厚度仅几纳米的拓扑绝缘体薄膜不但具有奇特的物理性质,而且还是拓扑绝缘体应用于平面器件的基础.文章以Bi2 Se3为例,介绍了Bi2 Se3家族拓扑绝缘体薄膜的分子束外延生长以及其能带、自旋结构和拓扑性质随层厚的演化.这些结果为人工调控拓扑绝缘体的电子结构和物理性质提供了指导.     

新型耐火绝缘体高温耐火舰船电缆的研制

为了实现舰船对电缆更高的耐火要求和更广的适用范围,研制了新型耐火绝缘体高温耐火舰船电缆.该电缆结构简单、耐火时间更长、耐火温度更高、不延燃性(阻燃)更好,有效提高了舰船的生命力,保障了舰船的正常运行及人员生命安全.     

带自由面三维艇体表面流谱拓扑结构研究

由于旋涡结构的载荷变化过快,造成三维艇体结构不稳定的问题,设计一种带自由面的流谱拓扑结构。采用3阶流通量差分理论,对艇体的流线特征进行分析。在此基础上,利用拓扑学理论和雷诺平均N-S方程,计算具体的流谱数值,完成带自由面的艇体流谱拓扑结构设计,通过对比实验的方式验证了流谱拓扑结构的有效性。结果表明,流谱拓扑结构较旋涡结构的载荷变化速度降低18.75%,稳定性能较好。     

半导体超晶格及其量子阱的原理

应用算符的方法及通过朗道能级的分析,得出了二维电子气的能级特性,由此通过态密度,简并度的讨论,研究了半导体超晶格量子阱的原理及其广泛的应用。     

工程结构的拓扑优化设计研究

本文讨论了连续体结构拓扑优化的均匀化方法及其相关理论,分别针对静力问题和特征值问题建立了相应的结构拓扑优化模型。目前有关结构拓扑优化的工程应用研究还很不成熟,尤其在国内尚尾于起步阶段。本文将结构拓扑优化设计理论应用于实际工程结构的概念设计之中,并取得了较好的优化效果。通过对经典算例和某卫星构架子结构的拓扑优化计算,表明本文建立的结构拓扑优化模型能够有效地应用于工程结构的拓扑优化设计,从而为工程结构的结构型式选取提供了有价值的概念设计方案。     

赋权图的拓扑空间

对水路运输、交通运输中的赋权图定义了对应的拓扑空间,并讨论了相关的拓扑性质,证明了此类空间具有的强分离性质及紧性.为最优化运输方案提出了一种算法,改进了传统的Dijkstra方法,使得这种算法更容易理解和计算.     

悬挂舵钢骨架分步拓扑优化方法研究

针对传统拓扑优化结构不易实现工程转化的问题,本文提出分步拓扑优化的方案,并以潜艇升降舵为研究对象,通过Abaqus有限元仿真对其骨架形式进行了优化,将优化结果应用到复合材料舵中,使结构质量减轻39.38 kg,同时扭转角度减小了72.8%,显著提高了骨架的材料利用率,证明了该优化方法的有效性。     

AOTF光谱装置的波长扫描系统设计

声光可调滤光器(Acousto-optic Tunable Filter-AOTF)是根据声光作用原理制成的新型分光器件,AOTF光谱装置中的核心部分是分光器件发展出的波长扫描系统,主要分为频率合成与射频功率放大两个部分.集中探讨基于锁相环频率合成技术的计算机控制波长扫描系统设计,为进一步对光谱仪的研究打下基础.     

半序F-型拓扑空间中算子方程的多解性

文中在引入φ辅物序的F-型拓扑空间中,利用其已给出的相关半序性质,考虑更一般的情形,在N不要求具有序连续性时采用序方法,研究了一类非线性算子方程Lx=Nx在满足H条件下的可解性,并给出这类算子方程具有多解性的条件.     

船舶海上运动拓扑结构与预测分析研究

舰船运动预报对提高航空母舰作战能力具有非常重要的意义。灰色系统理论对研究舰船运动的随机性和非线性具有非常大的优势。因此,本文通过其拓扑预测模型研究舰船的姿势预报。本文首先建立了灰色拓扑预测在舰船运行纵摇预测中的应用模型,然后通过数据对比研究误差产生的原因。     

Application of the Grey topological method to predict the effects of ship pitching

Ship motion, with six degrees of freedom, is a complex stochastic process. Sea wind and waves are the primary influencing factors. Prediction of ship motion is significant for ship navigation. To eliminate errors, a path prediction model incorporating ship pitching was developed using the Gray topological method, after analyzing ship pitching motions. With the help of simple introduction to Gray system theory, we selected a group of threshold values. Based on an analysis of ship pitch angle sequences over 40 second intervals, a Grey metabolism GM（1,1） model was established according to the time-series which every threshold corresponded to. Forecasting future ship motion with the GM （1,1） model allowed drawing of the forecast curve with effective forecasting points. The precision of the test results show that the model is accurate, and the forecast results are reliable.     

Application of the Grey topological method to predict the effects of ship pitching

Ship motion,with six degrees of freedom,is a complex stochastic process.Sea wind and waves are the primary influencing factors.Prediction of ship motion is significant for ship navigation.To eliminate errors,a path prediction model incorporating ship pitching was developed using the Gray topological method,after analyzing ship pitching motions.With the help of simple introduction to Gray system theory,we selected a group of threshold values.Based on an analysis of ship pitch angle sequences over 40 second intervals,a Grey metabolism GM(1,1) model was established according to the time-series which every threshold corresponded to.Forecasting future ship motion with the GM(1,1) model allowed drawing of the forecast curve with effective forecasting points.The precision of the test results show that the model is accurate,and the forecast results are reliable.     

融合拓扑交互与信息耦合度的群集式AUV分群控制算法

在无协商、指派及中心控制的自主水下航行器(AUV)集群控制中,AUV群集在进行避碰、多目标追踪等行为时群集分裂的现象不可避免,如果分裂不可控,易出现AUV丢失或分裂后的子群规模差距过大等问题.为了面对外部刺激时群集能进行可控分群,提出一种融合拓扑交互和信息耦合度的分群控制算法,该算法使用信息耦合度作为评判指标衡量个体间...