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强飞秒激光脉冲的水下传输特性及调控

冯志芳, 刘丽娜, 刘勋, 李维, 于承新, 叶地发

计算物理 2025, 42 (1): 38-46. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8829

摘要（53）

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PDF （10657KB）（143）

通过数值模拟研究强飞秒激光在水下传输的特性, 利用输入脉冲能量、透镜焦距及束腰宽度对其进行调控。结果表明: 当系统参数选取合适时, 可以通过透镜焦距有效地调控光丝在水下1 m到10 m范围内形成, 且传输长度达到米级。随着透镜聚焦能力变弱(如f=10 m), 产生的等离子体丝会发生剧烈的振荡, 不利于波谱的水下探测, 此时通过增加光束的束腰宽度, 实现光丝在水下较远目标位置较稳定地传输。通过增加输入功率来平衡海水中杂质对激光能量的衰减效应, 实现光丝在水下远距离的传输。

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Zn空位对Al-P共掺杂ZnO电子结构影响的第一性原理计算

李磊磊, 李维学, 戴剑锋, 王青

计算物理 2017, 34 (6): 713-721.

摘要（552）

HTML （0）

PDF （4331KB）（1243）

采用第一性原理平面波赝势法计算ZnO（Al，P）体系的晶格参数和电子结构，重点分析Zn空位对体系晶体结构、形成能、态密度的影响.计算结果表明：Al和P共掺杂过程中，Al_Zn-P_Zn有更低的形成能，能带分析呈现n型.并随着Zn空位浓度的增大使得掺杂后的晶胞体积减小，晶格常数c先增大后减小.存在Zn空位的掺杂体系形成能比Al_Zn-P_O掺杂体系低，体系较稳定.能带分析呈现p型趋势.Al和P以1∶2的比例掺杂时，体系的形成能降低，体系更稳定；同时，比较1个V_Zn和2个V_Zn的Al_Zn-P_Zn共掺杂体系的能带结构发现，随着Zn空位浓度增大，带隙增大，体系p型化特征增强.Al_Zn-2P_Zn共掺杂体系带隙减小为0.56 eV，更有利于提高其导电性质.然而出现2V_Zn后，带隙增大为0.73 eV，小于本征ZnO带隙，p型化程度更强烈；此外态密度分析表明2V_Zn的Al_Zn-2P_Zn共掺杂使得态密度更加分散，更多的电子穿过费米能级使得p型化更明显.因此，将Al/P按1∶2的比例共掺且Zn空位增至2个时，可以获得导电性能更好的p型ZnO.

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W_mB_n(m+n≤7)团簇结构与稳定性的密度泛函理论研究

张秀荣, 尹琳, 李维军, 王杨杨, 袁爱华

计算物理 2013, 30 (5): 775-782.

摘要（360）

PDF （1889KB）（1152）

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在LANL2DZ基组水平上优化W_mB_n(m+n≤7)团簇的几何结构,得到它们的基态构型,并对基态构型的平均结合能、二阶能量差分、能隙及WIB键级进行计算.结果表明:WB_n团簇的基态构型均是平面结构;当m≥2且m+n≥4时,除W₃B团簇外,其余团簇的基态结构均为立体结构;团簇的热力学稳定性随W原子个数的增加越来越好,W-W键的强度明显高于W-B和B-B键,W原子对团簇的稳定性起主导作用;W₂B₂和W₃B团簇最稳定.

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W_mC_n(m+n≤7)团簇的几何结构与稳定性

张秀荣, 李维军, 张福星, 袁爱华

计算物理 2013, 30 (4): 587-595.

摘要（350）

PDF （1005KB）（1153）

利用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法在LANL2DZ基组水平上对W_mC_n(m+n≤7)团簇进行几何构型全优化,得出它们的基态结构,并计算基态结构的平均结合能、二阶能量差分、能隙及键级.结果表明:随着W原子个数的增加,团簇的结构由线性转变为平面,再转变为立体结构,其中自旋多重度未超过5;C原子的掺杂增强团簇的稳定性;分析团簇Wiberg键级可知,团簇中W-C键级明显大于W-W和C-C键级,表明W_mC_n(m+n≤7)团簇最容易形成W-C键.

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掺杂元素Fe对LiAlH₄放氢性能影响的第-性原理研究

王青, 党文强, 杜瑞, 戴剑锋, 李维学

计算物理 2012, 29 (2): 297-302.

摘要（325）

PDF （7217KB）（836）

采用第-性原理赝势平面波方法研究掺杂元素Fe对LiAlH₄放氢性能的影响及其作用机理.计算杂质形成能、电子态密度、氢原子分解能,分析原子间的成键情况和结构的稳定性.结果表明:Fe在LiAlH₄中占据间隙位置或者替代Al或者Li时,都能改善LiAlH₄的放氢性能.Fe在LiAlH₄中倾向于占据间隙位置,电子结构分析显示Fe占据间隙位置时与近邻的Al原子产生强烈的相互作用;另-方面,Fe与近邻的H也有较强相互作用.两个因素共同的结果是破坏了[AlH₄]基团的稳定性,从而改善LiAlH₄的放氢性能.结果与实验相吻合.

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不同精度格式的格子Boltzmann热模型的传热分析

董志强, 李维仲

计算物理 2009, 26 (1): 94-100.

摘要（282）

PDF （362KB）（1252）

通过在格子Boltzmann (LBM)热模型中添加参数项,使得在对应的宏观传热方程中,消除了一阶非线性误差项,具备二阶精度.通过Rayleigh-Benard对流数值试算,初步探索该二阶精度格式及其对应的一阶精度格式三个热模型的传热特征和适应性,并做出相应对比分析.针对一二阶精度模型在Ra数极高或热传导系数极大时,Nu数的计算与经验值相比出现较大偏差,分析LBM对应宏观热传导方程的截断误差后,在平衡分布函数中引进一个调节因子.通过调节对应宏观传热方程的截断误差项系数,校正Nu数的计算偏差,提高模拟精度,拓展模拟范围,增强了LBM作为一个数值方法在传热中的适应性.

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计算周期解时出现刚性问题的一种处理目的

乔田田, 李维国

计算物理 2007, 24 (3): 367-372.

摘要（234）

PDF （283KB）（1214）

给出计算周期解时出现刚性问题的一种具体处理目的,采用MATLAB软件中求解刚性初值问题的解题器ODE15s,同时在处理问题的过程中,为便于计算和减少工作量使用变步长的Gear目的,给出相应的计算公式,并给出数值实例.

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莫比乌斯变换及其物理应用

李维楠

计算物理 1998, 15 (3): 331-336.

摘要（503）

PDF （208KB）（1490）

北京科技大学陈难先教授把数论中的一条古老定理:莫比乌斯变换推广到普通函数并创造性地用之于物理学中许多反问题,取得了巨大成功。在此以更直观和易于理解的方式导出陈氏定理,并通过一些具体实例展示其应用前景。

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某些位势问题的边界元方法

李维楠, 韩庆书, 周学秋

计算物理 1997, 14 (6): 803-807.

摘要（230）

PDF （209KB）（1014）

研究某些可归结为位势问题的边界元方法,先求边界元出发方程,经离散化后给出数值模拟的计算机软件。计算结果符合物理规律并令人满意。

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