一、磁单极对原子核的俘获（论文文献综述）
罗小为,杨燕兴,李样,鲍煜,殳蕾[1]（2020）在《缪子科学技术前沿及未来发展》文中认为缪子物理和缪子应用技术研究是涉及粒子物理、材料科学、凝聚态物理、生物分子、考古学等众多学科的国际前沿交叉研究领域。目前北美、欧洲及日本均在这一领域做出了众多重要成果。由于加速器条件限制,目前国内尚未系统开展加速器缪子方面的实验,相关领域的研究团队主要依托国外装置或参与国际合作开展研究。本文综述性报道了近年国际上开展的几项主要缪子物理科学研究与缪子应用技术进展,并展望了国内在缪子源设计、建设及应用方面的科学前景。
葛壮[2]（2019）在《高分辨的束流光学系统与调束设备的设计和测试以及N=Z原子核的质量测量》文中研究说明自2007年以来,位于日本理化学研究所仁科加速器中心的新一代设施,放射性同位素束工厂（RIBF）,成功运行。RIBF 一直致力于提高放射性同位素束的强度,推进核素图上可以进行实验研究的核素区域的扩展以增强我们对原子核的认知和对核天体物理过程的理解。由线性加速器和回旋加速器组成的RIBF加速器系统可以加速各种重离子（从质子到铀）到345兆电子伏/核子,目标流强度高达1pμA,相当于6.24×1012个粒子/秒。由于原子核的质量在核天体物理学和核结构研究中的重要作用,对放射性核素的快速,精确和准确的质量测量带动了全世界各种质量测量技术的发展。在仁科加速器中心新建了专用的等时性质谱仪（IMS）,稀少放射性同位素储存环“Rare-RI Ring”（R3）,以测量短寿命的稀少放射性原子核的质量,其目标的质量相对精度为10-6。首先,我们为束流线BigRIPS-HA/OEDO设计了高分辨的束流光学系统,然后考虑到束流线和储存环的色散匹配条件和一些特殊的束流传输要求,我们为R3设计了等时性的束流光学系统。基于高分辨的束流光学设计,我们开发了一种基于光束矩阵测量的快速响应方法,同时利用束流线上的位置灵敏型探测器测量每个焦平面处的矩阵元素。我们还开发并测试了束流线上分段式的离子的分离、筛选和鉴别方案:第一阶段,次级束的分离、筛选方案Bρ-△E-Bρ;第二阶段,高分辨的粒子鉴别方法Bρ-△E-TOF。在高分辨的束流线BigRIPS-HA/OEDO-SHARAQ-IL-R3。通过BigRIPS-HA束流线上高分辨的分离、筛选和鉴别方法,我们可以将具有100Hz的有限触发率的目标离子以100%的效率,通过踢轨磁铁自触发地注入到R3中。测试的束流线的接受度为±0.3%,传输效率为～2%;高分辨的束流线BigRIPS-HA/OEDO能接受的原子核的相对动量接受度为±0.5%,传输效率为～80%。次级束的高分辨识别不仅对束流的调制有重要作用,对随后的质量数据分析过程也具有重要意义。特别地,用CSRe/IMP和ESR/GSI开发的飞行时间质量测量方法无法实现对具有非常接近的m/q值的N = Z核的鉴别,然而用本论文开发的方法,可以很容易地识别所有N = Z的核。我们成功设计并测试了高分辨的束流光学系统,并运用其对应测量的矩阵元来快速调节束流,同时我们实现了逐个离子A/Z和Z的高分辨鉴别。最后,我们成功地将离子注入R3中,检测了这些离子在R3中的储存和回旋,并引出了这些离子。本论文也模拟了 48Ca和124Xe的主束轰击Be靶产生的次级束在不同的束流光学设置下,在加速器中穿过各焦平面的径迹、能量、飞行时间等信息。同时检验了这些次级束在环内的飞行时间相对于动量的变化关系。模拟的结果表明,当储存环的等时性光学设置在某一个N = Z的核时,所有其它N = Z的核在环内的回旋时间也与动量弥散无关,说明了这些核也满足等时性条件。基于这些机器研究,新技术的开发和利用,及通过模拟验证的N=Z核的特定优势,本论文提出了旨在测量A =78-100的N = Z线附近质量区域的原子核的质量的实验方案。使用两种互补的飞行时间方法进行质量测量:磁刚度-飞行时间（Bρ-TOF）和储存环等时性质谱仪（IMS）,即BigRIPS结合OEDO束流线用做Bρ-TOF方法和R3运行于等时性模式下的IMS方法。这种新技术非常适用于质量测量实验,因为我们可以在单次实验中获得核素图上的大片核素区域,包括测量远离稳定线的极短寿命核的质量。这两种测量技术将可以同时进行。本论文同时也讨论了沿着N = Z线到100Sn及其邻域的原子核的质量,对核天体物理学和核结构研究的重要性,特别是对于双幻核100Sn。这些原子核的质量数据对于研究rp-（快速质子捕获）和vp-过程至关重要。此外,由于做为目前世界流强最强的放射性束流装置,RIBF可以为我们提供靠近N=Z线的极难产生核的访问权限,以解决与核结构相关的许多关键问题:Wigner能量的起源,T=0配对,同位旋对称性,质子滴线的位置,变形和壳闭合的演化,质量模型的检验,沿N=Z的 衰变的B（GT）值的约束以及CVC假设的检验。最后,本论文概述了中国在建的下一代放射性束流装置HAIF中新型MCP探测器的设计和开发,包括其工作原理,设计和规格,特性和通过模拟得到的时间及位置探测性能。本文设计的配备薄膜的新型MCP探测器的功能区分为两部分,分别专用于位置和定时测量。从转换薄膜中发射的二次电子从薄膜传输到MCP前表面期间,其动量分布和位置信息被静电透镜保持而避免发散以保证对其对应离子的位置信息的测量。由于此探测器对重离子的低能量损耗和低能量散射,能覆盖大的束流尺寸和大的有效面积,同时具有良好的定时和位置分辨力,以及死时间短等特点,其应用得到了详细讨论和论证。这种类型的探测器将成为下一代装置HIAF上的多功能仪器,可用于束流线HFRS,用于二维位置测量,重建束流径迹,用于光学矩阵元的重建和测量,快速的束流调制,高分辨离子鉴别（PID）,用于速度重建的重离子束的动量测量,以及用于两个焦平面之间的TOF测量,以确保高分辨率PID并推导出每个离子的速度。同时,它可以用于储存环SRing内,进行位置监控、动量测量和回旋时间的测量,并直接用这些参数进行质量测量。使用这种类型的探测器,可以帮我们在HIAF上实现两种互补的质量测量方法:IMS和Bρ-TOF在一个实验设置下同时进行。同时,本文模拟和设计了世界上其他几种核物理实验中常用的高性能的MCP探测器用于HIAF加速器系统中重离子的位置和TOF测量,提出了环内Betatron函数重建和色散函数测量的方法,并进行了模拟验证。
任素红[3]（2018）在《格林函数相对论平均场理论对单粒子共振态的研究》文中指出随着世界范围内放射性核束装置的飞速发展和探测技术的不断升级,远离β稳定线的奇特原子核成为核物理研究的热点问题之一。描述这些原子核,理论上必须恰当处理连续谱,且对奇特原子核起重要作用的是连续谱中的单粒子共振态。协变密度泛函理论在描述奇特原子核结构性质中取得了巨大成功,格林函数方法能够严格给出单粒子共振态的能量和宽度,恰当的描述弥散的空间密度分布。本文基于协变密度泛函理论,利用格林函数方法处理连续谱,完成以下工作:（1）将格林函数协变泛函理论拓展到超核的研究中。首先,以Λ61Ca为例,通过对态密度的分析,研究了Λ超子的单粒子共振态,并给出了相对应的能量和宽度。研究发现:宽度非常窄的单粒子共振态1f5/2和1f7/2的空间分布非常类似于束缚态,而较宽的1g7/2和1g9/2态则类似于散射态。然后,研究了质量数A = 53-73的单Λ超核Ca同位素链中Λ超子的能级结构,并在其中发现了明显的壳结构以及相对于核子而言非常小的自旋轨道劈裂。最后,研究了Λ超子对单中子共振态的影响,发现对于绝大多数的共振态,能量和宽度因为吸引的Λ N相互作用随着Λ超子个数的增加而减小。（2）将格林函数协变泛函理论拓展到形变原子核的研究中。绝大多数开壳原子核都是形变的,形变会改变连续谱阈值附近的单粒子能级顺序。本文首次利用格林函数方法求解具有四极形变Woods-Saxon势的耦合道Dirac方程,给出格林函数分波展开的细节,建立相关计算程序。通过与球形的格林函数方法以及形变的耦合常数解析延拓法和散射相移法的结果进行对比进行了数值检验。然后,利用该程序,以实验上最新发现的p-波晕核37Mg为例,给出了包括束缚态以及共振态的单粒子能级,探讨了其形变晕的形成机制,发现形变参数β>0.5时态1/2[321]和5/2[312]的交叉现象可以增加来自于轨道2p3/2的态1/2[321]的占据几率。
刘胜[4]（2018）在《冷原子中准晶拓扑的测量及一维量子反常Hall效应》文中研究说明原子的激光冷却与囚禁无疑是从20世纪末至今物理学发展最为迅速、成果十分辉煌的一个领域,其中包括了中性原子的激光冷却与超冷量子气体的制备等等。在中性原子的囚禁方向,此前的研究人员的主要研究课题是如何提高单个原子的操控精度。随着研究的不断深入,现今的科学家们着重于在此基础之上将单原子的精细操控和囚禁扩展到对介观及宏观原子点阵的有效调控上,以此达到在介观及宏观尺度上对现今的量子理论给予佐证及对未知领域探索的目的。光晶格中的超冷中性原子与环境的相互作用很弱,因此即使在超冷中性原子形成的体材料当中,它也是一个相当纯净的系统。同时,光晶格中的超冷中性原子气,从原子气的制备,各种囚禁势结构的形成,原子间跃迁的产生,到原子间自旋轨道的形成及原子间强关联相互作用的构造等等,这些在光晶格冷原子实验当中都可以被精确的操控,并且其存储和保持量子相干性的时间也相对较长。基于这些独特的性质,光晶格中的超冷中性原子是用来实现量子模拟的理想平台,不管是单体还是多体系统,甚至可以设计达到凝聚态系统无法达到的参数状态。此外,光晶格还提供了多种技术手段来探测这些系统的特有性质。在本文的量子模拟中,我们研究了用冷原子体系实现一维可扩展的Fibonacci准晶并探测准晶系统的拓扑性质;以及在一维光晶格体系当中模拟量子反常Hall效应。在第二章中,我们介绍了 Singh等的工作,他们讨论了如何在冷原子光晶格系统当中形成准周期性的晶格。通过对囚禁势VL及VC的调控,他们描述和说明了一类可扩展的Fibonacci光晶格的性质,它们能形成一族动力学可调谐的一维准晶。这一类准晶的物理实现是通过剪切-投影来构造的,这种构造来源于对准晶定义的普适数学理论。即任何的准晶构造都可定义为从一个更高维的具有周期性的格子当中通过剪切-投影来得到低维的准晶结构。如本文中的一维Fibonacci准晶就是从二维周期性方格子当中用剪切-投影构造的;还有如Penrose构造是从五维周期势中得到的二维准晶等等。自从发现对二维整数量子Hall效应的拓扑解释以来,拓扑在现代凝聚态领域当中占据着举足轻重的地位。特别的,一些有可能为拓扑量子计算提供潜在平台的一些拓扑材料,如今引起了人们对拓扑材料的广泛研究。通常的这些仅仅是限制在一个周期性的结构当中,而对准周期性结构的元激发,相子激发,散射,拓扑等研究要相比少得多,特别的关于如何测量准晶的拓扑以及如何在实验中实现。在第三章中,我们以上一章中建立的Fobonacci光晶格为平台,我们将用于测量晶体拓扑陈数的Wannier函数方法推广,将其运用到测量准晶的拓扑陈数。Wannier函数虽然是在具有周期性结构的晶体当中导出的,但是在准晶的条件下也是适用的。我们运用数值模拟的方法证明了这种推广的可行性。此外,我们数值模拟计算了所有的实验可测量量,并预计了可能的实验测量结果。相比于晶体,准晶当中运用Wannier函数通过一维的拓扑泵浦来得到的Wannier函数中心的跳跃是非整数的,但它仍旧能够准确反映准晶的拓扑性质。我们运用理论与数值计算的方法解释了这个非整数与拓扑数的联系。量子反常Hall效应是一种无磁场的Hall效应,他没有填充因子也无相应的Landau能级与其对应。目前的量子反常Hall效应均是建立在一个二维的系统当中,在第四章中,我们提出在一个具有自旋-轨道耦合的一维紧束缚模型当中产生非平庸的拓扑手征边缘态。当人造的周期参量θ变化时,整个自旋-轨道耦合系统有非平庸的手征态。另一方面,这个一维的自旋-轨道耦合系统能重现令人惊奇的量子反常Hall相图,与原来的二维系统展现相同的性质。此外,我们在冷原子光晶格系统当中提出了如何实现自旋-轨道耦合及如何测量拓扑陈数。在本文的最后一章,我们做了一个简单的总结和展望。
张泽林[5]（2017）在《超导电路系统中几何相位及拓扑性质的研究》文中认为几何总是在构建物理理论和解决物理问题时扮演着关键角色。譬如,量子力学中的几何相位极大地扩展了我们对自然界中几何属性的理解。其中最着名的例子就是贝里相位,它是通过系统的量子绝热演化自然产生的。拓扑除其自身独有的抽象数学结构外,还能帮我们理解自然界中的奇异现象。在量子理论中,拓扑最早源于规范理论,并伴随着诸如阿哈罗诺夫-玻姆效应、磁单极子等新现象而出现。众所周知,爱因斯坦对几何化大统一理论的构造失败了。尽管如此,我们仍可从中得到启发。比如,我们可从几何与拓扑的角度出发,通过研究量子引力的某些空间特征来为解决量子力学和广义相对论之间的矛盾铺平道路。目前,人们尚未证实磁单极子的存在,也无法在实验室中对普朗克尺度下的量子引力现象进行观测。于是,通过量子模拟的方式对这些现象开展辅助研究就显得十分必要。超导量子比特作为一种宏观的固态人工原子比特,具有易加工、易调控、易扩展等自然原子比特所不具备的优势。因此,它可作为进行量子模拟的有效物理系统。本文使用超导transmon量子比特对参量空间中的磁单极子以及微超空间中的类引力波进行了量子模拟,并从几何角度（贝里曲率）与拓扑角度（第一陈数）对其进行了分析。本文主要内容如下:第一章,除介绍本文所涉及的微分几何学与拓扑学相关的数学知识外,还介绍了几何、拓扑以及物理之间的联系。简要概括了本文的研究重点与章节安排。第二章,介绍了几种常见的超导量子比特。通过一维传输线理论引出超导传输线的量子化。接着以超导transmon量子比特为例介绍了电路量子电动力学系统。然后介绍了超导量子比特的退相干机制。最后介绍了使用超导量子比特进行量子模拟的现状。第三章,我们利用超导transmon量子比特对参量空间中的阿贝尔吴-杨磁单极子进行了模拟,并通过贝里曲率和第一陈数对其进行了分析。我们发现可通过移动系统哈密顿参量空间中的简并点来对系统量子态的演化进行控制,这为量子态调控提供了一种新方式。除此之外,我们还发现,伴随着参量空间中的拓扑跃变,量子态的翻转不仅是非对称的,而且其相应的保真度还会出现波动。第四章,我们使用路径积分法与半经典近似法对量子引力中的几何及拓扑结构进行了研究。由第三章中提到的量子态保真度的波动现象,我们建立了希尔伯特空间中由量子态保真度表征的涟漪和微超空间中类引力波之间的联系。这为使用真实的量子系统对量子引力中的几何与拓扑性质的研究开辟了一条新途径。最后,我们给出了全文的总结与展望。
袁通全[6]（2016）在《具有四个简并基态原子的人造规范势》文中进行了进一步梳理研究激光场作用下的具有四个简并基态和一个激发态原子的行为。在简并基态和激发态构成的基矢下,对基态和激发态间的耦合作用量对角化。结果表明,由于暗态依赖于坐标,包含矢量势和标量势的人造势场出现在暗态构成的亚空间中。特别是,证明了利用具有角动量的正交激光束,可以获得一个有效的具有类磁单极的磁场。
万蔡华,韩秀峰[7]（2016）在《寻找磁单极子》文中研究表明电和磁遍布现代社会方方面面,构成了现有大部分科学技术的基础。因此大家倾向于认为这些效应已经被充分理解,不存在基础物理层面的未解之谜。诚然,在绝大多数应用场合,这些磁电效应可以用James Clerk Maxwell在1864年归纳的Maxwell方程描述。从更深的层次上,这些效应可以从量子电动力学的角度——粒子物理标准模型的一部分,得到自洽解释。该理论
杨玲玲[8]（2016）在《铁磁性凝聚体中的几何霍尔效应》文中研究指明旋量玻色‐爱因斯坦凝聚是超冷原子领域实验和理论方面的研究热点之一。2013年,韩国国立大学的Shin研究组在反铁磁性的23Na原子凝聚体中观察到几何霍尔效应。2014年,美国艾姆赫斯特学院的Hall研究组采用类似的实验方法,在铁磁性的87Rb原子凝聚体中观察到了Dirac磁单极。我们采用含时变分法,通过数值模拟系统的集体激发,从理论上研究了自旋为1的87Rb原子凝聚体在Shin研究组的调控方式下的动力学行为,结果表明铁磁性凝聚体中的几何霍尔效应比反铁磁性系统中的要弱很多。
丁兆君[9]（2016）在《中国亚原子物理学家的学术谱系与学术传统探讨》文中指出本文系统梳理了中国亚原子物理学家学术谱系的形成与发展,展现亚原子物理学家,尤其是高能粒子物理学家学术谱系的宏观结构,溯其源,观其形,探其变,讨论其不同阶段的特征与影响因素,并浅析当前我国亚原子物理学家群体的现状,探讨学术谱系与学科发展的关系。在此基础上,从研究传统与精神传统两个层面讨论中国亚原子物理学家的学术传统,结合中日、中英对比,得出结论。全文研究内容主要包括以下几个方面:一、追溯20世纪上半叶留学归国的物理学先驱在立足于国内开展系列学术活动的基础上,建立起物理学教学、科研机构与组织,初步形成一定规模的物理学家群体,并在学术研究薄弱的情况下发展出一定的“前谱系”的过程。重点讨论其中的近代物理学家群体,探讨其所形成的初级形态的学术谱系。通过梳理早期中国物理学家群体的形成,揭示出学术谱系与“前谱系”的区别与联系,以及早期学术谱系未获传承的原因。二、总述中华人民共和国成立之后,中国亚原子物理国家研究机构的建立及亚原子物理学家群体的壮大,考察中国科学院原子能研究所内亚原子物理各分支领域学科队伍及其学术谱系的形成。特别强调了作为中国核工业“老母鸡”的原子能所在分建、援建中国核科学技术机构方面所发挥的重要作用。此外还探讨了部分重点大学亚原子物理学科队伍的发展。通过各高等院校与研究院所亚原子物理学家队伍的考察,阐释中国亚原子物理研究机构的“谱系”与中国亚原子物理学家学术谱系的大本营。三、从考察中国第一代亚原子物理学家开始,确定了 30余位核与粒子物理工作者为我国亚原子物理学科的开拓者与奠基人,并论述了这些第一代学者对其所在单位学术团队构建所发挥的重要作用。宏观阐述了原子核物理学家的学术谱系与传统,得出自力更生、艰苦奋斗与“以任务带学科”这两个中国核物理学家最典型的学术传统;然后总体论述高能粒子物理学家学术谱系与核物理学家学术谱系因学术大本营的建立与学科的独立而导致的分袂。四、分别详细考察高能实验物理学家与理论粒子物理学家两个分支学术谱系的国外源头,梳理早期学术谱系的形成和发展,构建学术谱系总表,并在此基础上探讨其谱系结构与代际关系,然后论述学术谱系的发展壮大及其在国际交流的环境下所呈现的新态势,再分析近期学术队伍在全国范围内的大致分布与发展状况。从学术谱系表的梳理,得出我国高能实验物理学家与理论粒子物理学家的学术谱系分别呈现网状结构与链式结构、二者各有其利弊的认识;并且得出在日益频繁的国内外交流环境下,谱系结构更趋复杂,第三代以后代的划分已逐渐模糊、呈现出一定的相对性的结论。五、在学术谱系研究的基础上,分研究传统与精神传统分别讨论中国高能实验物理与理论粒子物理两个分支领域物理学家群体的学术传统。通过以具有代表性的典型物理学家为源头的学术谱系的详细讨论,得出结论,我国高能粒子物理于建立发展之初,在特殊的时代背景与国际、国内环境下形成了一些特定的精神传统。这些传统随着时代的发展和经济、社会环境的进步而逐渐淡化;而研究传统,作为科学后发国家的中国尚未真正地形成。
黄河[10]（2015）在《爱因斯坦静态宇宙的稳定性研究》文中指出广义相对论自提出以来,经受住了各种实验和观测的挑战,也对许多学科产生了深远的影响。标准的大爆炸宇宙学建立在广义相对论与宇宙学原理之上,被视为宇宙学中的标准模型,它可以成功地解释宇宙从大爆炸之后0.01秒到现在的整个演化历史。然而,它却面临着四个自己无法解决的理论问题：视界问题、平坦性问题、磁单极问题以及大爆炸奇点问题。1980年,美国物理学家Alan Guth首先提出了宇宙的暴胀理论,该理论认为宇宙在其极早期经历了一个短暂的、以指数形式膨胀的阶段。暴胀理论合理地解决了标准宇宙学模型中的视界问题、平坦性问题和磁单极问题,但对大爆炸奇点问题却无能为力。在标准宇宙学中,根据霍金等人提出的奇点定律,宇宙必定有一个开端,而这个开端便是所谓的大爆炸奇点。在奇点处,宇宙的能量密度和温度为无限大,现有物理理论全部失效。所以,如果某种理论能绕开奇点问题,毫无疑问是一种很有吸引力的方案。自生宇宙模型便是一种不包含奇点的宇宙学模型,该模型提出：宇宙最初起源于一个有限大小的爱因斯坦静态宇宙而非奇点,随后可进入暴胀时期。这样,自生宇宙模型就能顺利地与标准宇宙学模型融合起来。所以,爱因斯坦静态宇宙能否长时间地保持稳定状态对于自生宇宙模型是至关重要的。然而,值得注意的是：在广义相对论的框架下,考虑到各种涨落的扰动,爱因斯坦静态宇宙是不稳定的。因此,爱因斯坦静态宇宙在各种引力理论中的稳定性是一个值得人们深入研究的问题。除了自生宇宙模型,人们提出了很多有趣的方案用以解决奇点问题,例如弦理论／M理论中的循环宇宙模型和振荡宇宙模型。爱因斯坦静态宇宙的稳定性问题在很早就得到了人们的关注。早在1930年,爱丁顿首先发现在广义相对论的框架下由普通物质组成的爱因斯坦静态宇宙对于空间均匀且各项同性的扰动是不稳定的。此后,人们研究了在不同引力理论下,爱因斯坦静态宇宙对于不同类型扰动的稳定性问题。例如,圈量子引力（loop quantum gravity）、膜世界模型（braneworld model）、f（T）引力、f（R）引力、有质量引力（massive gravity）。Modified Gauss-Bonnet（mGB）引力是一种修改引力的理论,它的作用量是在广义相对论采用的爱因斯坦-希尔伯特作用量的基础上加上了个f（G）项,其中G是指Gauss-Bonnet不变量。在本文第三章中,在modified Gauss-Bonnet（mGB）引力中,我们假定宇宙的物质组分分别是由理想流体和标量场。对于理想流体的情况,结果可以发现：对于均匀的标量扰动,稳定的爱因斯坦静态解是存在的；而对于非均匀的标量扰动,由于当波数k趋近于无穷时,模型参数α不存在稳定性区间,所以并不存在稳定的爱因斯坦静态解。而对于标量场的情况,同理,我们发现：对于均匀和非均匀的标量扰动,均不存在稳定的爱因斯坦静态解。我们指出,个成功的自生宇宙模型要求：宇宙在过去无穷远的时候能够长期而稳定地处于爱因斯坦静态,此外,它还能很自然地从这个初态退出,然后进入暴胀阶段。我们的分析表明自生宇宙模型虽然可以避免大爆炸奇点,但是在·modified Gauss-Bonnet引力中无法实现,因为并不存在稳定的爱因斯坦静态解。Jordan-Brans-Dicke（JBD）引力理论是标量张量引力理论中的一种特殊情况。Jordan-Brans-Dicke引力理论能很自然地出现在超引力,Kaluza-Klein理论以及弦理论之中,而且它能用来解释从宇宙膨胀、宇宙极早期的暴胀以及宇宙晚期的加速膨胀。在本文第四章中,在Jordan-Brans-Dicke（JBD）引力框架下,我们假定宇宙的物质组分分别是由理想流体和标量场。对于理想流体的情况,我们的结果表明：爱因斯坦静态宇宙对于同时考虑均匀和非均匀扰动都是存在稳定解的。而对于标量场的情况,同理,可以发现：爱因斯坦静态宇宙对于同时考虑均匀和非均匀扰动也都是存在稳定解的。最后,我们指出：对于一个物质组分为标量场ψ的宇宙,它能够从稳定的爱因斯坦初态退出,然后自然地进入暴胀阶段。所以,在JBD引力中的自生宇宙模型是能够成功地解决奇点问题的。
二、磁单极对原子核的俘获（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
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。
写法范例：
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。
（2）本文研究方法
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。
三、磁单极对原子核的俘获（论文提纲范文）
（1）缪子科学技术前沿及未来发展（论文提纲范文）
| 1 缪子物理 |
| 1.1 简介 |
| 1.2 前沿进展 |
| 2 缪子束流与探测技术 |
| 2.1 简介 |
| 2.2 前沿进展 |
| 1) 缪子探测技术 |
| 2) 缪子束流技术 |
| 3 μSR技术应用 |
| 3.1 简介 |
| 3.2 前沿进展 |
| 1) 磁单极子的实验证明 |
| 2) 高温超导中的赝能隙与高温超导机理研究 |
| 3) 非常规超导体中的时间反演对称性破缺 |
| 4 总结 |
（2）高分辨的束流光学系统与调束设备的设计和测试以及N=Z原子核的质量测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号列表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 重离子加速器的历史与现状 |
| 1.2 放射性核素产生和分离的方法 |
| 1.3 国际上和碎片分离器耦合的实验储存环发展现状 |
| 1.4 论文的主要内容简介 |
| 第2章 加速器物理基础及常见元件 |
| 2.1 加速器物理基础 |
| 2.2 离子在加速器中的运动 |
| 2.3 储存环常见元器件 |
| 第3章 高分辨的束流光学系统和调束流设备的设计和测试 |
| 3.1 RIBF的束流线和储存环系统 |
| 3.2 束流线和储存环的束流光学设计 |
| 3.3 用于调束的快速反馈矩阵方法 |
| 3.4 电子学线路 |
| 3.5 数据分析及分析结果 |
| 3.6 总结和讨论 |
| 第4章 N=Z原子核的质量测量 |
| 4.1 N=Z的及其附近的原子核的质量测量的模拟 |
| 4.2 RIBF束流线和R3上的质量测量 |
| 4.3 N=Z原子核及其邻近的原子核的质量测量的物理目标 |
| 4.4 总结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 展望 |
| 附录 电子学线路图 |
| 附录 HIAF和SRing相关参数 |
| B.1 相关参数和装置布局 |
| B.2 磁铁参数 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（3）格林函数相对论平均场理论对单粒子共振态的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 理论框架 |
| 2.1 球形的格林函数相对论平均场理论 |
| 2.1.1 Λ超核的相对论平均场理论 |
| 2.1.2 Λ超子的径向Dirac方程的格林函数 |
| 2.1.3 密度和态密度 |
| 2.2 轴对称形变的格林函数相对论平均场理论 |
| 2.2.1 耦合道Dirac方程 |
| 2.2.2 格林函数的分波展开 |
| 2.2.3 态密度 |
| 3 Λ超核的单粒子共振态 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Λ超子的单粒子共振态 |
| 3.3.2 Λ超子的能级演化 |
| 3.3.3 Λ超子对中子的单粒子共振态的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 形变原子核的单粒子共振态 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值细节与检验 |
| 4.2.1 球形情况 |
| 4.2.2 形变情况 |
| 4.3 原子核37Mg的Nilsson能级演化 |
| 4.4 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
| 附录 Λ超子Dirac方程的格林函数 |
| §A.1 态密度 |
| §A.2 Λ超子的格林函数的检验 |
| §A.3 Λ超子径向Dirac方程的渐近行为 |
（4）冷原子中准晶拓扑的测量及一维量子反常Hall效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 第一节 冷原子简介 |
| 第二节 光与原子相互作用 |
| 第三节 激光冷却 |
| 第四节 光晶格中对原子的操控 |
| 4.1 利用一维光学晶格进行操控 |
| 4.2 利用微小尺度的远失谐偶极阱俘获并操控 |
| 4.3 利用高精细微型光腔操控 |
| 第五节 冷原子人工规范势 |
| 第六节 量子模拟简介 |
| 第一章 参考文献 |
| 第二章 准周期晶格的制备 |
| 第一节 研究背景 |
| 第二节 构造广义的Fibonacci格子 |
| 第三节 本章小结 |
| 第二章 参考文献 |
| 第三章 测量准晶的拓扑不变量 |
| 第一节 研究背景 |
| 第二节 理论模型 |
| 第三节 一维准晶的陈数 |
| 第四节 一维准晶陈数的测量 |
| 4.1 冷原子光晶格中准晶晶格的制备 |
| 4.2 一维准晶陈数的测量 |
| 第五节 本章小结 |
| 第三章 参考文献 |
| 第四章 一维光晶格中的量子反常Hall效应 |
| 第一节 研究背景 |
| 1.1 经典Hall效应 |
| 1.2 量子Hall效应 |
| 1.2.1 整数量子Hall效应(IQHE) |
| 1.2.2 分数量子Hall效应 |
| 1.3 反常Hall效应与量子反常Hall效应 |
| 第二节 理论模型 |
| 第三节 拓扑边缘态的测量 |
| 第四节 无序模型 |
| 第五节 本章小结 |
| 第四章 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 第一节 总结 |
| 第二节 展望 |
| 第五章 参考文献 |
| 博士期间完成的论文 |
| 致谢 |
（5）超导电路系统中几何相位及拓扑性质的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 微分几何与代数拓扑学提要 |
| 1.1.1 拓扑空间与微分流形简介 |
| 1.1.2 外微分形式简介 |
| 1.1.3 主纤维丛与其上的联络 |
| 1.1.4 欧氏空间的单纯剖分与Euler-Poincare示性数 |
| 1.2 现代物理学与几何和拓扑的关系 |
| 1.2.1 Berry相位简介 |
| 1.2.2 磁单极子假设 |
| 1.2.3 整体的Gauss-Bonnet定理 |
| 1.3 本文研究重点及章节安排 |
| 第二章 超导量子比特与量子模拟 |
| 2.1 超导量子比特简介 |
| 2.1.1 超导LC振荡电路 |
| 2.1.2 超导相位量子比特 |
| 2.1.3 超导磁通量子比特 |
| 2.1.4 超导电荷量子比特 |
| 2.2 一维超导量子传输线(Transmission Line)动力学 |
| 2.2.1 经典传输线方程的量子化 |
| 2.2.2 超导传输线的量子化 |
| 2.3 电路量子电动力学(Circuit QED) |
| 2.3.1 Jaynes-Cummings模型简介 |
| 2.3.2 电路QED系统简介 |
| 2.3.3 超导transmon量子比特的电路QED系统 |
| 2.4 刻画相干性的时间参数与超导量子比特中的退相干 |
| 2.5 使用超导电路进行量子模拟 |
| 2.6 章末小结 |
| 第三章 阿贝尔Wu-Yang磁单极子的量子模拟 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 特殊本征态流形中的几何与拓扑 |
| 3.2.1 Gauss-Bonnet-Chern定理 |
| 3.2.2 测量Berry曲率与推导第一陈数 |
| 3.3 从Dirac磁单极子到Wu-Yang磁单极子 |
| 3.4 物理模型的实现 |
| 3.5 数值模拟与讨论 |
| 3.6 寻找磁单极子任重而道远 |
| 3.7 章末小结 |
| 第四章 使用人工量子比特对微超空间中的类引力波进行模拟 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 有效的路径积分与量子引力几何张量 |
| 4.3 MG系统的半经典绝热响应 |
| 4.4 Hilbert空间中的涟漪与微超空间中的类引力波—量子系统模拟 |
| 4.5 章末小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）具有四个简并基态原子的人造规范势（论文提纲范文）
| 1 激光场作用下具有n个简并基态的原子 |
| 2 具有4个简并基态的原子的规范势 |
| 3 结论 |
（7）寻找磁单极子（论文提纲范文）
| 磁学之谜 |
| 量子困境 |
| Mo EDAL时刻 |
| 继续磁单极子的探索 |
（8）铁磁性凝聚体中的几何霍尔效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 旋量BEC简介 |
| 1.1 旋量量子流体 |
| 1.1.1 类氢原子的超精细自旋流形 |
| 1.1.2 多电子原子：强偶极相互作用的旋量气体 |
| 1.1.3 光晶格中的轨道自由度 |
| 1.2 具有内部对称性的量子玻色流体的一般特性 |
| 1.3 实验实现 |
| 1.3.1 光学捕获 |
| 1.3.2 外加场效应 |
| 1.3.3 探测 |
| 第二章 非均匀磁场下的狄拉克磁单极子 |
| 2.1 狄拉克磁单极子的基本介绍 |
| 2.2 铁磁性旋量BEC中的狄拉克磁单极子 |
| 2.2.1 自旋为1铁磁性~(87)Rb的BEC |
| 2.2.2 平均场模型中的磁单极子和偶极子 |
| 2.2.3 理论计算结果 |
| 2.3 人造磁场中的狄拉克磁单极子 |
| 2.3.1 冷凝物的获取 |
| 2.3.2 控制磁场 |
| 2.3.3 绝热旋转 |
| 2.3.4 实验创建狄拉克磁单极子 |
| 2.3.5 实验与理论对比 |
| 第三章 非均匀磁场下的铁磁性凝聚体中的几何霍尔效应 |
| 3.1 模型简介 |
| 3.2 变分波函数 |
| 3.3 数值结果 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（9）中国亚原子物理学家的学术谱系与学术传统探讨（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 0.1 选题意义与缘起 |
| 0.2 前人研究 |
| 0.3 研究思路与方法 |
| 0.4 学术贡献 |
| 第1章 留学归国的物理学先驱与早期的学术谱系 |
| 1.1 20世纪前20年物理留学生的回归 |
| 1.1.1 中国本土物理本科教育的开始 |
| 1.1.2 归国留学生的专业背景与此后的工作 |
| 1.2 1932年之前归国物理学者队伍的扩大 |
| 1.2.1 先驱者的陆续回归 |
| 1.2.2 国内物理教育、科研机构的建立 |
| 1.2.3 本土物理学“前谱系”的形成 |
| 1.3 物理学体制化之后中国近代物理学家学术谱系的崭露 |
| 1.3.1 1932年之后络绎归国的近代物理学家 |
| 1.3.2 初步形成的近代物理学家学术谱系 |
| 1.3.3 战乱对中国近代物理学术谱系形成的影响 |
| 小结 |
| 第2章 中国亚原子物理研究机构的建立与团队的形成 |
| 2.1 中科院近代物理所亚原子物理学术谱系的发端 |
| 2.1.1 从近代物理研究所到原子能研究所 |
| 2.1.2 学术谱系的形成 |
| 2.2 发展核工业宏观布局下亚原子物理研究机构的发展 |
| 2.2.1 原子能研究所“老母鸡”作用的发挥 |
| 2.2.2 中国核科学技术机构的“谱系” |
| 2.3 各高等院校亚原子物理专业人才队伍的初步发展 |
| 2.3.1 高校亚原子物理专业与人才的早期分布 |
| 2.3.2 高校亚原子物理专业的迅速发展 |
| 小结 |
| 第3章 核物理学家谱系与高能粒子物理学家谱系的分袂 |
| 3.1 第一代中国亚原子物理学家群体的分布 |
| 3.1.1 新中国的核科技机构与第一代亚原子物理学家 |
| 3.1.2 第一代亚原子物理学家在各研究院所与高等院校中的分布 |
| 3.2 核物理学家的学术谱系与学术传统 |
| 3.2.1 核物理学家的学术谱系 |
| 3.2.2 核物理学家的学术传统 |
| 3.3 高能粒子物理学家学术谱系的独立 |
| 3.3.1 原子能研究所的研究团队谱系个案分析 |
| 3.3.2 大本营的分裂导致学术谱系的分化 |
| 小结 |
| 第4章 中国高能实验物理学家学术谱系的历史发展 |
| 4.1 谱系的国外源头 |
| 4.1.1 科研道路的衣钵相传 |
| 4.1.2 欧美学术传统的承继 |
| 4.2 早期科研队伍与人才培养机制及学术谱系的发展 |
| 4.2.1 中国高能实验物理学家学术谱系的形成 |
| 4.2.2 谱系的链式与网状结构 |
| 4.2.3 影响高能实验谱系发展的几个因素 |
| 4.2.4 箕裘颓堕——阻碍谱系形成与发展的变数举例 |
| 4.3 高能实验物理学家学术谱系表及谱系结构与代际关系分析 |
| 4.3.1 学术谱系表的构建 |
| 4.3.2 中国高能实验物理学家的学术谱系结构与代际关系分析 |
| 4.4 国际交流对高能实验学术谱系的冲击与影响 |
| 4.4.1 血统与学缘——走出去 |
| 4.4.2 基地与人才——请进来 |
| 4.5 中国高能实验物理学家群体的近期发展 |
| 4.5.1 “代”的日益模糊与学术传承的渐趋淡化 |
| 4.5.2 中国高能物理研究队伍的分布 |
| 小结 |
| 第5章 中国高能实验物理学的学术传统 |
| 5.1 中国高能实验物理学家的研究传统——以赵忠尧谱系为例 |
| 5.1.1 赵忠尧 |
| 5.1.2 叶铭汉 |
| 5.1.3 郑志鹏 |
| 5.1.4 陈少敏 |
| 5.1.5 赵忠尧谱系学术传承浅析 |
| 5.2 中国高能实验物理学家的精神传统 |
| 5.2.1 因陋就简,白手起家的拼搏精神 |
| 5.2.2 积极交流,海纳百川的开放精神 |
| 5.3 与汤姆孙—卢瑟福谱系学术传统的比较与讨论 |
| 小结 |
| 第6章 中国理论粒子物理学家学术谱系的历史发展 |
| 6.1 谱系的国外源头 |
| 6.2 中国理论粒子物理学家群体及学术谱系的形成与早期发展 |
| 6.2.1 本土粒子物理研究团队的形成 |
| 6.2.2 理论粒子物理学术谱系的初步发展 |
| 6.3 理论粒子物理学家学术谱系表及谱系结构与代际关系分析 |
| 6.3.1 学术谱系表的构建 |
| 6.3.2 中国理论粒子物理学家的学术谱系结构与代际关系分析 |
| 6.4 理论粒子物理学术谱系的演变及其团队的近期发展 |
| 6.4.1 “改革开放”前后理论粒子学术谱系发展所受的不同影响与变化 |
| 6.4.2 中国理论粒子物理学家群体的近期发展 |
| 小结 |
| 第7章 中国理论粒子物理学的学术传统 |
| 7.1 中国理论粒子物理学家的研究传统 |
| 7.1.1 张宗燧学术谱系研究传统分析 |
| 7.1.2 朱洪元学术谱系研究传统分析 |
| 7.2 中国理论粒子物理学家的精神传统 |
| 7.2.1 共性精神传统 |
| 7.2.2 个性精神传统——以朱洪元谱系为例 |
| 7.3 与长冈半太郎—仁科芳雄谱系学术传统的比较与讨论 |
| 小结 |
| 结语 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 1 高能粒子物理获奖成果及其主要完成人 |
| 2 中国物理学会亚原子物理领域分支机构领导 |
| 3 1940年代以来各学术机构培养的亚原子物理学家(不完全)统计 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）爱因斯坦静态宇宙的稳定性研究（论文提纲范文）
| 0.1 中文摘要 |
| 0.2 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 广义相对论和宇宙学 |
| 2.1 广义相对论简介 |
| 2.2 宇宙学简史、宇宙演化和标准宇宙学模型 |
| 2.2.1 宇宙学简史 |
| 2.2.2 宇宙演化简史 |
| 2.2.3 标准宇宙学模型 |
| 第三章 暴胀理论、自生宇宙和爱因斯坦静态宇宙稳定性 |
| 3.1 暴胀理论 |
| 3.2 自生宇宙 |
| 3.3 爱因斯坦静态宇宙稳定性 |
| 3.3.1 爱因斯坦静态宇宙稳定性研究的背景以及现状 |
| 3.3.2 爱因斯坦静态宇宙稳定性研究的方法 |
| 第四章 Modified Gauss-Bonnet引力中的爱因斯坦静态宇宙稳定性 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 场方程 |
| 4.3 稳定性分析 |
| 4.3.1 理想流体 |
| 4.3.2 标量场 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 Jordan-Brans-Dicke理论中爱因斯坦静态宇宙的稳定性 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 Jordan-Brans-Dicke理论中的场方程 |
| 5.3 理想流体情形 |
| 5.3.1 标量扰动 |
| 5.4 标量场的情况 |
| 5.4.1 标量扰动 |
| 5.5 离开爱因斯坦静态 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间完成的论文 |
| 致谢 |
四、磁单极对原子核的俘获（论文参考文献）
- [1]缪子科学技术前沿及未来发展[J]. 罗小为,杨燕兴,李样,鲍煜,殳蕾. 原子能科学技术, 2020(12)
- [2]高分辨的束流光学系统与调束设备的设计和测试以及N=Z原子核的质量测量[D]. 葛壮. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2019(09)
- [3]格林函数相对论平均场理论对单粒子共振态的研究[D]. 任素红. 郑州大学, 2018(01)
- [4]冷原子中准晶拓扑的测量及一维量子反常Hall效应[D]. 刘胜. 南京大学, 2018(09)
- [5]超导电路系统中几何相位及拓扑性质的研究[D]. 张泽林. 福州大学, 2017(04)
- [6]具有四个简并基态原子的人造规范势[J]. 袁通全. 河池学院学报, 2016(05)
- [7]寻找磁单极子[J]. 万蔡华,韩秀峰. 物理, 2016(10)
- [8]铁磁性凝聚体中的几何霍尔效应[D]. 杨玲玲. 河南师范大学, 2016(04)
- [9]中国亚原子物理学家的学术谱系与学术传统探讨[D]. 丁兆君. 中国科学技术大学, 2016(05)
- [10]爱因斯坦静态宇宙的稳定性研究[D]. 黄河. 湖南师范大学, 2015(12)