石墨烯,排列在平坦的蜂窝晶状体中的碳原子具有许多有趣的电子特性[1,9]。在实现实验室中大型石墨烯晶体的实现后[10]的兴趣,理论和实验性是强烈的。主要特征之一是物理学家所说的电子在石墨烯中的“相对论行为”,石墨烯中的电子可以看作是生活在2 d空间中的无质量费米子,其动力学由weyl hamiltonian产生,即零毛汉氏菌,零含量为零。我们在这里提出了石墨烯的标准分析,该标准分析显示了Weyl纤维,这是对石墨烯的离散处理,可追溯到[13](即使不是更早)。我们已经有一段时间对经受垂直均匀磁场的石墨烯片的电子特性感兴趣。我们通过将哈密顿的积分内核乘以单型相因子来对这种情况进行建模,该技术被称为“ PEIERLS替代” [6,7,11]。
我们研究了矩形管道中压力驱动层流磁流体动力学流动的能量稳定性,该管道具有横向均匀磁场和电绝缘壁。对于足够强的场,层流速度分布具有均匀的核心和凸起的哈特曼和谢尔克利夫边界层,这些边界层位于垂直和平行于磁场的壁上。该问题通过横向流坐标中的切比雪夫多项式的双重展开进行离散化。临界雷诺数的线性特征值问题取决于流向波数、哈特曼数和纵横比。我们考虑了小纵横比和大纵横比的极限,以便与基于一维基流的稳定性模型进行比较。对于大纵横比,我们发现数值结果与基于准二维近似的结果具有良好的一致性。升力机制在零流向波数极限中占主导地位,并使管道中的临界雷诺数和哈特曼数呈线性依赖关系。小纵横比的管道结果收敛到 Orr 的原始能量稳定性结果,即对平面泊肃叶基流施加展向均匀扰动。我们还研究了特征模态的不同可能对称性以及管道几何中的纯流体动力学情况。
本文讨论了在具有静态均匀磁场 B ∗ 的等离子体中用激光脉冲加速电子。激光脉冲垂直于磁场线传播,其极化选择为 (E 激光 · B ∗ ) = 0。本文重点研究具有可观初始横向动量的电子,这些电子由于强烈的失相,在没有磁场的情况下无法从激光中获得大量能量。结果表明,磁场可以通过旋转这样的电子来引起能量增加,从而使其动量变为向前。能量增益在这个转折点之后仍会持续,在此转折点处失相会降至一个非常小的值。与纯真空加速的情况相反,电子会经历快速的能量增加,通过分析得出的最大能量增益取决于磁场强度和波的相速度。磁场增强的能量在高激光振幅(a 0 ≫ 1)下非常有用,此时与真空中的加速度类似的加速度无法在数十微米的范围内产生高能电子。强磁场有助于在不显著增加相互作用长度的情况下增加 a 0。
本文讨论了在具有静态均匀磁场 B ∗ 的等离子体中用激光脉冲加速电子。激光脉冲垂直于磁场线传播,其极化选择为 (E 激光 · B ∗ ) = 0。本文重点研究具有可观初始横向动量的电子,这些电子由于强烈的失相,在没有磁场的情况下无法从激光中获得大量能量。结果表明,磁场可以通过旋转这样的电子来引起能量增加,从而使其动量变为向前。能量增益在这个转折点之后仍会持续,在此转折点处失相会降至一个非常小的值。与纯真空加速的情况相反,电子会经历快速的能量增加,通过分析得出的最大能量增益取决于磁场强度和波的相速度。磁场增强的能量在高激光振幅(a 0 ≫ 1)下非常有用,此时与真空中的加速度类似的加速度无法在数十微米的范围内产生高能电子。强磁场有助于在不显著增加相互作用长度的情况下增加 a 0。
背景。以剪切流为特征的磁化等离子体存在于许多自然环境中,例如地球磁层顶和太阳风。所涉及等离子体的无碰撞性质需要动力学描述。当剪切层的宽度为离子尺度数量级时,可以采用混合 Vlasov-Maxwell 方法。目的。这项工作的目的是在混合 Vlasov-Maxwell 描述中推导出具有平面剪切流的磁化等离子体稳态配置的显式形式。考虑两种配置:第一种是相对于体积速度倾斜的均匀磁场,第二种是均匀幅度可变方向的磁场。方法。我们通过结合单粒子运动常数获得了稳态离子分布函数,这是通过研究粒子动力学得出的。考虑背景电磁场的局部近似,通过分析推导出关于分布函数形式的初步信息。然后建立了数值方法来获得一般分布的解。结果。我们确定了显式分布函数,使我们能够获得密度、体积速度、温度和热通量的分布。还评估了分布函数中的各向异性和无磁性。在均匀斜磁场情况下检查了数值模拟过程中解的平稳性。结论。这里考虑的配置可以用作开尔文-亥姆霍兹不稳定性模拟中地球磁层顶的模型。
光子霍尔效应 (PHE) 早在 20 多年前就被预测 [1] 并被测量 [2]。它指的是沿垂直于入射电流和磁场的优先方向散射的电磁通量,这与电子传导中的 (异常) 霍尔效应非常相似。研究表明,PHE 源自介电米氏球单次散射中的法拉第旋转 [3],并在纯电偶极耦合区域(瑞利区域)中消失。因此,PHE 不会发生在原子的单次光散射中,而是由多次散射 [4] 或电偶极跃迁与更高的多极子发生干涉时产生的 [5]。在最近的文献中,人们发现了许多或多或少相关的效应,例如光子自旋霍尔效应 [6–8]、光的量子自旋霍尔效应 [9]、声子霍尔效应 [10]、等离子体霍尔效应 [11] 甚至其他光子霍尔效应 [12]。在具有中心光源的散射介质中,沿 z 轴施加均匀磁场 B 0 时,PHE 表现为绕场线旋转的电流。与 PHE 相关的坡印廷矢量由 S PHE = DH b B 0 × ∇ ρ ( r , t ) 给出,其中 ρ ( r , t ) 为电磁能量密度,DH ( B 0 ) 为霍尔扩散常数,其符号由法拉第旋转方向决定。最简单的情况是考虑一个点源 P ( r , t ) = P ( t ) δ ( r ),将功率 P 注入扩散常数为 D 的无限扩散介质中。对于单次能量为 W 的辐射,P ( t ) = Wδ ( t ),我们可以代入扩散方程的著名解,得到:
光子霍尔效应 (PHE) 早在 20 多年前就被预测 [1] 并被测量 [2]。它指的是沿垂直于入射电流和磁场的优先方向散射的电磁通量,这与电子传导中的 (异常) 霍尔效应非常相似。研究表明,PHE 源自介电米氏球单次散射中的法拉第旋转 [3],并在纯电偶极耦合区域(瑞利区域)中消失。因此,PHE 不会发生在原子的单次光散射中,而是由多次散射 [4] 或电偶极跃迁与更高的多极子发生干涉时产生的 [5]。在最近的文献中,人们发现了许多或多或少相关的效应,例如光子自旋霍尔效应 [6–8]、光的量子自旋霍尔效应 [9]、声子霍尔效应 [10]、等离子体霍尔效应 [11] 甚至其他光子霍尔效应 [12]。在具有中心光源的散射介质中,沿 z 轴施加均匀磁场 B 0 时,PHE 表现为绕场线旋转的电流。与 PHE 相关的坡印廷矢量由 S PHE = DH b B 0 × ∇ ρ ( r , t ) 给出,其中 ρ ( r , t ) 为电磁能量密度,DH ( B 0 ) 为霍尔扩散常数,其符号由法拉第旋转方向决定。最简单的情况是考虑一个点源 P ( r , t ) = P ( t ) δ ( r ),将功率 P 注入扩散常数为 D 的无限扩散介质中。对于单次能量为 W 的辐射,P ( t ) = Wδ ( t ),我们可以代入扩散方程的著名解,得到:
对我们宇宙中观察到的重子不对称的解释是物理的未解决问题之一。由于缺乏CP伤害的来源,无法使用已建立的标准曼德尔解决此问题。因此,需要更一般的模型嵌入标准模型。使用3 He/ 129 XE comagnetomer,可以测量129 Xe原子的永久性电偶极矩(EDM),这可以为其他CP损伤提供实验可访问的信号。为了能够进行此类测量,需要在PT/cm区域内具有磁场梯度的均匀磁场。因此,在2021年,在海德堡的物理研究所建造了一个磁性的房间(MSR)。作为这项工作的一部分,这项新的MSR被表征,并进行了一种新型的反磁化常规和测试,从而导致中心的(1.2±0.2)NT的测量残留磁场。此外,将现有的结构产生了超偏(HP)129 XE并进行了优化。从HP XENON的NMR信号确定的校准表明,在流动模式下的绝对极化为(37±3)%,累积后(18.8±0.5)的绝对极化,这可以实现。HP Xenon气体已成功转移到MSR,进行了第一个系统测试。可以实现T ∗ 2 =(4137±17)s的连贯的隐私周期的存储时间=(8521±254)s。这些特性可以精确测量MSR内的磁场梯度,其精度低于Pt/cm。因此,这项工作为将来的129 XE-EDM测量提供了重要的基础。
硅自旋量子比特的最新进展增强了它们作为可扩展量子信息处理平台的地位。随着单量子比特门保真度超过 99.9% [1],双量子比特门保真度不断提高[2-6],以及该领域向大型多量子比特阵列发展的步伐[7,8],开发高效、可扩展的自旋控制所需的工具至关重要[9]。虽然可以利用交流磁场在量子点 (QDs) 中实现单电子自旋共振 [10],但所需的高驱动功率和相关热负荷在技术上具有挑战性,并限制了可达到的拉比频率 [11]。随着自旋系统扩展到几个量子比特以外,最小化耗散和减少量子比特串扰的自旋控制方法对于低温量子信息处理将非常重要 [12]。电偶极自旋共振 (EDSR) 是传统电子自旋共振的一种替代方法。在 EDSR 中,静态梯度磁场和振荡电场用于驱动自旋旋转 [13]。有效磁场梯度的来源因实现方式而异:本征自旋轨道耦合 [14-16]、超精细耦合 [17] 和 g 因子调制 [18] 已用于将电场耦合到自旋态。微磁体产生的非均匀磁场 [19, 20] 已用于为 EDSR 创建合成自旋轨道场,从而实现高保真控制 [1]。方便的是,该磁场梯度产生了一个空间自旋轨道场。
[1] Abbasian Arani AA,Sadripour S,Kermani S.纳米颗粒形状对正正弦波和可变波长的Sinusoid-Wavy微型通道中的Boehmite氧化铝纳米流体的热液压性能。Int J Mech Sci 2017; 128-129:550-563。[CrossRef] [2] Ali MM,Alim A,Ahmed SS。在纳米流体填充的凹槽通道中的水磁混合对流的有限元溶液。J ther 2021; 7:91-108。[CrossRef] [3]GüllüceH,ÖzdemirK。旋转再生热交换器的设计和操作条件优化。Appl Therm Eng 2020; 177:115341。[CrossRef] [4] Ahmadpour V,Rezazadeh S,Mirzaei I,Mosaffa Ah。水平磁场对垂直环中填充的凝胶流量的数值研究。J ther Eng 2021; 7:984-999。[CrossRef] [5] Sadripour S.大气 - 气溶胶/碳黑纳米流体的3D数值分析,位于伊朗Shiraz的太阳能空气加热器内。Int J Numer方法热流量2019; 29:1378-1402。[6] Sobamowo MG,Adesina AO。使用部分Noether方法在存在均匀磁场的情况下,对流辐射鳍具有与温度相关的热导率的热性能分析。J ther Eng 2018; 4:2287-2302。[CrossRef] [7] Bayareh M,Nourbakhsh A.的数值模拟和分析双管热交换器中瓦楞纸不同几何形状的热传递。J ther Eng 2019; 5:293-301。[CrossRef] [8]TokgözN,Aksoy MM,sahin B.J ther Eng 2016; 2:754-760。Therm Sci 2014; 18:283-300。使用PIV对波纹通道流动流量的流动特性进行了实验研究。[CrossRef] [9] Mahmoodi M,Arani AAA,Mazrouei S,Nazari S,AkbariM。平方腔中纳米流体的自由对流,底部壁上有热源,并部分冷却。[10] Behzadmehr A,Saffar-Avval M,Galanis N.使用两相方法,在带有均匀热通量的管中的纳米流体的湍流强制对流预测。INT J热流动流2007; 28:211-219。