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摘要： 当人们想到量子物理的先驱者时，脑中一定马上浮现狄拉克(Dirac)、爱因斯坦、玻尔(Bohr)、海森堡(Heisenberg)、薛定谔(Schr?dinger)等人，然而，最初却是由于普朗克(Max Planck)对黑体辐射多年研究所累积在热力学方面过人的洞悉力，才建立起量子物理革命的舞台。虽然大家很快地就接受了普朗克的辐射法则，但是“能量量子化”这个崭新观念的重要性还是经过好多年后，才得到世人的关注。

关键词： 高温超导   Mott绝缘体   隶自旋   平均场理论   Hubbard模型   t-J模型  

摘要： 高温超导自被发现以来一直是人们的重点关注对象。为了使高温超导能有更好的发展,了解高温超导的微观机制至关重要。作为高温超导体母相的Mott绝缘体是超导领域的主要研究对象,其中以铜氧化物为代表的Mott绝缘体更是重中之重。Mott绝缘体作为典型的强关联系统,有着许多能带理论无法描述的性质。虽然母相铜氧化物Mott绝缘体实际上是三带的,电荷转移绝缘体,但人们普遍认为正常状态下的高温超导性和相关奇异性质可以用同格点极限库伦排斥U下的掺杂单带Hubbard模型及其衍生的低能等效t-J模型充分描述。 本文在大U的极限下,我们为单带Hubbard模型构造了一个新的U(1)隶自旋表示。在这种表示下的平均场理论将更适合描述半填充时Mott绝缘体的自旋电荷分离和有限掺杂时的奇异金属行为。通过对隶自旋采用动力学格林函数理论,计算了电子的单粒子谱函数,其结果与动力学平均场理论的结果相当。然后,我们为掺杂Hubbard模型建立了一个动力学t/U扩展式,它的最低阶展开式再现了平均场结果。对于更进一阶的展开,它自然的产生了一个有效的低能理论,即自旋t-J模型与隶自旋XXZ模型自洽耦合。我们还证明了超交换作用J通过掺杂重整化,与Gutzwiller近似一致。令人惊奇的是,我们还发现了一个新的铁磁交换作用通道,这个通道存在于U趋于无穷大的极限下,表现出长冈磁性。

摘要： 在当代具象雕塑的语境呈现过程中，语意和表象被解构和重组。通过作品与观众之间的语境交融变成了“艺术的真实”。当代具象雕塑不是制造假象和错觉，而是在一个全球化语境的相互转换和影响过程中，创造了新的表象特征和本质内容。而它所带来的新思考，为当代具象雕塑的发展提供了新的启示。

关键词： 运动表象训练   大学生   篮球运动技能   篮球教学效果  

摘要： 篮球作为普通高校开展的主要体育课程,兼具娱乐性、竞技性和团队协作性,运动技能多为跑、跳、投,可以增进健康以及发展灵敏、速度、力量、弹跳等身体素质,并且极具艺术性和观赏价值。篮球运动极具在培养学生身心协调发展,开发学生的大脑上有积极作用。因此,让学生熟练掌握篮球专项运动技能是学校体育教学训练的迫切需要。近年来,众多研究揭示运动表象训练法在促进运动技能的掌握、心理状态的改善和提高体育教学的效果上的作用,但是由于运动表象难以测量的难题,很难用量化指标去客观的评价运动表象。认知神经科学的检测方法的进步,为运动表象的测量提供了新的技术手段,因此,本研究综合运动心理学、体育教学和认知神经脑科学领域的知识成果,梳理运动表象认知、心理、神经方面的理论机制,进一步探索运动表象训练与篮球运动技能的掌握和篮球教学效果的关系。研究采用文献资料法、问卷调查法、实验法、数理统计法等多种方法,通过对比实验前后学生运动表象能力、篮球动作技能成绩和脑波成分指标,探讨运动表象训练对篮球运动技能及教学效果的影响。研究结果:(1)教学实验后对照组和实验组大学生运动表象问卷MS维度(P<0.05)、MG-A维度(P<0.05)、MG-M维度(P<0.05)、CS维度(P<0.05)、CG维度(P<0.05)得分差异性显著、总得分差异性显著(P<0.05)。教学实验前后实验组大学生运动表象问卷MS维度(P<0.05)、MG-A维度(P<0.05)、MG-M维度(P<0.05)、CS维度(P<0.05)、CG维度(P<0.05)、总得分差异性显著(P<0.05)。(2)教学实验后对照组和实验组篮球原地单手肩上投篮成绩(P<0.05)、移动运球成绩(P<0.05)、双手胸前传球成绩(P<0.05)对比存在显著性差异、总分测试成绩(P<0.05)对比存在显著性差异。篮球教学实验前后实验组原地单手肩上投篮成绩(P<0.05)、移动运球成绩(P<0.05)、双手胸前传球成绩(P<0.05)对比存在显著性差异、总分测试成绩(P<0.05)对比存在非常显著性差异。(3)篮球技能教学实验后对照组和实验组大学生的N100成分Fz点(P<0.05)、Cz点(P<0.05)、Pz点(P<0.05)平均波幅存在显著性差异。篮球运动技能教学实验前后实验组大学生脑波指标N100成分在Fz点(P<0.05)、Cz点(P<0.05)、Pz点(P<0.05)平均波幅存在显著性差异、。篮球技能教学实验后对照组和实验组大学生的P300成分在Fz点(P<0.05)、Cz点(P<0.05)、Pz点(P<0.05)平均波幅存在显著性差异。篮球技能教学实验前后实验组大学生脑波指标P300成分在Fz点(P<0.05)、Cz点(P<0.05)、Pz点(P<0.05)平均波幅存在显著性差异。研究结论:(1)篮球教学实验前后对照组和实验组大学生运动表象能力存在显著性变化,实验组大学生运动表象能力MS、MG-A、MG-M、CS、CG维度以及维度总得分显著高于对照组大学生。(2)篮球教学实验前后对照组和实验组大学生篮球运动技能成绩存在显著性变化,实验组大学生篮球运动技能成绩显著高于对照组大学生。(3)篮球教学实验前后对照组和实验组大学生运动表象期间的脑电成分存在显著性变化,实验组大学生运动表象期间N100、P300平均波幅显著高于对照组大学生。

关键词： 二维材料   铁磁共振   自旋轨道矩   自旋轨道矩效率   磁化动力学  

摘要： 自旋电子学,是一门同时利用电子电荷属性和自旋属性的交叉学科,而自旋电子器件,如磁随机存储器（MRAM）和逻辑器件,在未来高效数据存储和计算技术中,具有很大的应用潜力,已在现代自旋电子学研究中引起了广泛关注。电流驱动磁矩使得MRAM和其它自旋电子器件一样,都是依赖于自旋流对磁矩的有效操纵,突破了磁场的非局域性造成的磁场驱动磁矩器件的低性能和高能耗的缺陷。研究发现,利用纯自旋流产生的自旋轨道矩（spin-orbit toqrue,SOT）是实现低功耗、高密度、快速的磁化翻转的有效途径,因此利用自旋轨道矩对磁矩的有效操纵,并构建具有高电荷流到自旋流转换效率的体系,是未来新型自旋存储器件的核心技术方向,也是现代自旋电子学研究领域的热点问题。自旋轨道矩研究大多集中在具有强自旋轨道耦合作用的多层复合薄膜体系,传统自旋源材料一般采用具有强自旋轨道作用的重金属,优质软磁常被选为复合薄膜体系中的磁性层。而由于自旋流转换率低等局限,亟需开发可产生更高SOT效率的自旋源材料体系,其中二维材料（two dimensional,2D）由于具有特殊的晶格结构和丰富的界面特性,自旋轨道矩的产生机制和表现形式都更为多样化,已成为近年来自旋轨道矩研究领域的热门方向。基于以上背景,我们以非磁层/铁磁层（NM/FM）双层异质结为基础,展开了一系列磁动力学自旋轨道矩研究。其中非磁层采用二维半导体晶体ZrSe,ZrSe具有强自旋轨道耦合作用,且其晶格结构具有对称性破缺的特点,铁磁层采用面内易磁化且高频共振场较低的镍铁合金(NiFePy)。本文主要研究结果概括如下:1.首先我们利用机械剥离、磁控溅射及微纳加工技术制备了边界清晰的优质ZrSe（7.6 nm）/Py异质结器件,对比于重金属体系Pt/Py,ZrSe（7.6 nm）/Py异质结的磁化阻尼因子非常小,这间接说明了二维超薄原子层ZrSe的界面特性使得在其上生长的Py薄膜的均匀性高且磁性良好。同时,ZrSe作为半导体,与铁磁性的Py存在阻抗失配的情况,导致界面势垒的产生,很难有自旋流从Py注入到ZrSe中,因此界面自旋泵浦效应对磁化阻尼因子的贡献近似为零。此外我们还发现,当微波流沿着ZrSe的低对称轴施加时,该异质结体系会出现一个由于ZrSe晶体结构对称性破缺导致的面外类阻尼矩分量。通过线型模型计算我们得到ZrSe（7.6 nm）/Py体系的自旋流转换效率为2.67,自旋霍尔电导率高达377.1×10～3(（?）/2e)（Ωm）。为了进一步探究体系自旋轨道矩的来源,我们改变了ZrSe厚度并进行测试,分析结果表明,体系的自旋轨道矩主要来源于体自旋霍尔效应带来的自旋流的扩散传输。2.将超薄Cu层插入ZrSe/Py界面中,我们发现体系的面内单轴磁各向异性和面外类阻尼矩分量都有明显的变化。根据ZrSe/Cu(t )/Py共振场的角度依赖性关系,我们发现Cu厚度的增加抑制了ZrSe诱导的磁性层Py的面内磁各向异性,同时也削弱了类阻尼自旋轨道矩的面外分量。当Cu厚度达到2 nm时,ZrSe/Cu(t )/Py中的面外类阻尼矩几乎完全被抑制。此外,我们发现自旋轨道矩效率随着Cu厚度的变化基本保持稳定,表明ZrSe/Py体系中界面对自旋轨道矩效率的贡献较小,进一步佐证了ZrSe中体自旋霍尔效应对SOT效率的重要贡献。3.磁性层厚度依赖性测试结果表明,ZrSe/Py(t )体系的磁阻尼因子随着Py厚度的增加而逐渐减小。外加直流调控结果显示,ZrSe/Py体系的共振线宽和共振场均随着直流大小变化而变化,通过计算我们得出直流诱导的面外类阻尼的等效场分量H为0.120 Oe/m A,类场的等效场分量H为0.193 Oe/mA。

关键词： 边值条件   微分方程   Banach压缩映像原理   Schaefer不动点定理   格林函数  

摘要： 非线性微分方程初值问题和边值问题在物理学、经济学、数学等许多领域中有着广泛的应用.本文运用Banach压缩映像原理与Schaefer不动点定理研究了具有特殊初值条件的非线性微分方程的解.全文共分为四章,主要内容如下:第一章,阐述了带有特殊边值条件的非线性微分方程与脉冲微分方程边值问题的研究背景.第二章,考虑了下列脉冲微分方程的两点边值问题解的存在性.第三章,研究了下列脉冲微分方程的三点边值问题解的存在性.第四章,探讨了具有积分多点边值条件的一阶非线性微分方程解的存在性.第五章是总结与展望.

关键词： 超冷原子系统   玻色-爱因斯坦凝聚   自旋轨道耦合   Landau-Zener-Stüeckelberg-Majorana效应   非线性动力学   动力学相干调控  

摘要： 玻色-爱因斯坦凝聚因其实验环境干净和高度可调控等特点成为探索新奇物理现象的理想平台,在高能物理、核物理、凝聚态物理等各领域都有着潜在应用。电磁场中相互作用的带电粒子可以表现出丰富的相对论效应,例如自旋轨道耦合作用在研究自旋霍尔效应、拓扑物态、自旋电子器件等领域起着重要作用。由于组成玻色-爱因斯坦凝聚体的超冷原子是电中性的,使得它不能直接模拟带电粒子在电磁场中的行为,近些年以来,随着理论和实验的探索和发展,超冷原子系统产生人工规范势的多种方案被提出并在实验中实现。目前,通过拉曼耦合等方案,实验上成功实现了玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋轨道耦合。Landau-Zener-Stüeckelberg-Majorana(LZSM)跃迁描述了在外场驱动下,系统以一定的速率从能级免交叉一侧运动到另一侧的过程中,相邻能级之间的量子跃迁。LZSM跃迁效应在光晶格、固态量子比特和玻色-爱因斯坦凝聚等不同的物理系统中都有广泛研究。LZSM干涉效应描述了系统反复经过能级免交叉时能级间量子态的干涉行为,LZSM干涉在量子态制备与调控等方面有着重要应用。近年来,自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的LZSM跃迁效应以及LZSM干涉效应都已在实验中实现。基于以上实验的实现以及玻色-爱因斯坦凝聚体中原子间相互作用对LZSM跃迁动力学产生的影响,本文主要研究了在自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的LZSM干涉效应以及非线性LZSM跃迁效应,全文一共分为四个部分,主要内容如下:首先,本文回顾了超冷原子物理的背景与玻色-爱因斯坦凝聚体的制备过程,阐述了如何在中性原子玻色-爱因斯坦凝聚体上产生自旋轨道耦合,并描述了相关实验过程。此后介绍了在自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的LZSM跃迁效应、LZSM干涉效应以及相互作用下的Landau-Zener跃迁,通过对相关工作内容介绍,最后总结了LZSM效应在自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的研究意义。其次,基于LZSM干涉的理论模型,我们可以在自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中对自旋态的相干调控进行相关研究。该工作主要在自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中设计了LZSM干涉模型,该结构由两个Landau-Zener脉冲和两脉冲间可变的独立演化时间所组成。当原子在加速通过免交叉点时,能级间会发生Landau-Zener跃迁,此时跃迁对应于自旋动量锁定的破裂。通过调制系统的多个参数,可以观察到丰富的LZSM干涉图样,此外,干涉模型的解析解可以很好地解释所观测到的LZSM干涉相长与干涉相消现象,该工作的研究结果为相关实验实现提供了理论支持。然后,基于实验中已经实现了自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的LZSM跃迁且未考虑原子间相互作用的影响,我们研究了自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的非线性跃迁动力学。在没有原子间相互作用时研究LandauZener跃迁概率与外场驱动速率、自旋轨道耦合强度和拉曼耦合强度之间的关系,在上述独立参数的控制下可以调制Landau-Zener的跃迁概率。在存在原子间相互作用时,也可以通过调制参数以实现自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚中不同程度的Landau-Zener跃迁,尤其在自旋轨道耦合强度和有趣的环路结构的影响下,在绝热条件下可以实现非线性Landau-Zener跃迁。最后对本文工作做了总结,并对该领域的研究前景和下一步工作进行了展望。

关键词： 薛定谔方程   局部解   整体解   适定性  

摘要： 本文研究了二阶及四阶Schr?dinger方程的Cauchy问题在初值属于非平方可积的空间Lp或(L)p(p=2)中其局部解和整体解的适定性,主要采用了不动点定理、齐次和非齐次的Strichartz估计及初值分解方法.旨在推广在不同非线性项下二阶Schr?dinger方程的Cauchy问题的解的适定性结论和补充了四阶Schr?dinger方程的Cauchy问题在非平方可积初值意义下的解的适定性研究.　　第一章简要回顾了Schr?dinger方程的一些研究背景和研究现状，重点给出本文的研究思路和出发点.　　第二章针对带Hardy非线性项的二阶Schr?dinger方程在初值属于非平方可积空间Lp下的Cauchy问题进行研究.在准备工作这一节中给出了基于Lorentz空间下的两类Strichartz估计和在L2初值意义下解对初值的依赖程度.然后利用不动点定理先证明了在初值属于基于初值的分解形式下形成的分解空间中是局部适定的，且在一些参数条件的限制下解的最大存在区间可延拓至无穷.最后通过分解空间和Lp之间的嵌入性质，在初值属于Lp空间中证得了整体解的适定性.　　第三章研究了具有Hartree非线性项的四阶Schr?dinger方程在初值属于非平方可积空间Lp下的Cauchy问题,其研究方法与第二章类似，不同的地方在于该Cauchy问题的初值分解形式不一样，这也就导致了其分解空间和Strichartz估计的形式不同，且在L2初值意义下解对初值的依赖程度的表达式与第二章也有所不同，在本章对这些不同的地方都给出了相应的证明，最后利用不动点定理同样得到了本章Cauchy问题的局部适定性和整体适定性.　　第四章则是在傅里叶变换的意义下，研究了在初值属于非平方可积空间(L)p的情况下，一维四阶Schr?dinger方程的Cauchy问题.在(L)p空间的分解性质的基础上，本章建立了基于(L)p空间中的Strichartz估计和相应的L2初值意义下解对初值的依赖程度的估计表达式，证得了该Cauchy问题是局部适定和整体适定的.

关键词： 无绝缘轨道电路   补偿电容   小波包   聚类算法   状态监测  

摘要： 近年来,随着铁路技术的发展,无绝缘轨道电路因其良好的传输性能和较高的安全性能等,被广泛应用于既有线和高速铁路。其中,补偿电容作为轨道电路的重要组成部分,降低了钢轨感抗造成的影响。补偿电容故障可能导致轨道电路出现“红光带”或机车信号出现“掉码”现象,从而对轨道电路造成影响。而针对补偿电容故障,目前,我国普遍采用补偿电容故障后检测方法,该方法已不满足铁路现场从“故障修”到“状态修”的转变需求。因此,本研究立足于轨道电路系统结构和工作原理,通过建模和仿真分析,提出一种基于小波包和聚类分析实现无绝缘轨道电路补偿电容状态监测的方法。课题主要研究内容如下:(1)通过分析ZPW-2000A轨道电路的信号传输过程,基于传输线理论和电路原理建立轨道电路调整态和分路态的模型,从而得到轨道电路调整态接收电压和分路态分路电流的计算表达式。(2)基于补偿电容全部断线故障类型的调整态接收电压和分路态最小分路电流,建立轨道电路可靠性真值表,通过计算可靠性真值表中不同位置补偿电容的重要度系数,确定对轨道电路影响较大的补偿电容位置。仿真结果表明,靠近接收端的第二个和第三个补偿电容对轨道电路的影响较大。该方法可协助现场维修人员确定各补偿电容的维护优先级,为补偿电容的重点监测提供依据。(3)以补偿电容全部正常和发生不同故障时的归一化分路电流曲线波动规律为研究对象,提出了一种基于小波包的补偿电容故障特征分析方法。通过小波包去噪效果分析,选取最优小波基和分解层数对补偿电容全部正常、发生断线故障和容值下降故障时的归一化分路电流曲线进行分解和重构,得到对应的小波包系数曲线;将这些小波包系数曲线进行对比分析,选取故障特征明显的频段;最后,计算选出频段对应各补偿电容处的瞬时能量,通过将补偿电容全部正常时各补偿电容的瞬时能量与补偿电容发生断线故障或容值下降故障时各补偿电容的瞬时能量进行对比分析,提取补偿电容的故障特征。仿真结果表明,采用小波包可实现补偿电容的故障特征分析,且能大致估计补偿电容的容值下降百分比,从而为补偿电容状态监测提供数据支持。(4)以补偿电容不同容值下降百分比对应的各频段小波包能量谱为研究对象,基于改进手肘法确定补偿电容状态的最佳聚类数,并采用K-means聚类、层次聚类和模糊C均值聚类对补偿电容容值下降状态进行划分,通过对聚类结果进行分析,选择合适的划分结果。仿真结果表明,可将补偿电容状态划分为五个容值下降状态并相应设置五种预警信号颜色,从而为后续补偿电容进行状态监测和预警提供依据。(5)基于小波包的故障特征分析结果、聚类最终划分结果以及轨道电路补偿电容各状态对应的预警信号颜色,完成对补偿电容状态监测和预警流程的设计,同时基于现场实测数据和已知监测结果,验证算法准确性和可行性。结果表明,可用小波包和聚类算法实现补偿电容的状态监测和预警。综上所述,结合小波包提取的补偿电容故障特征以及聚类最终确定的划分结果,可实现补偿电容的状态监测和预警。同时,基于现场数据,验证了算法的准确性和可行性。