一、氦-3的超流性及其应用（论文文献综述）
李芳[1]（2021）在《超流费米气体中光诱导时空模式》文中研究说明相互作用可调控的超冷费米气体为研究强相互作用的物理提供了很好的实验平台。特别地,当表征碰撞相互作用大小的低温散射长度可利用所谓的Feshbach共振调控为无穷大时,实现量子力学所容许的最强相互作用的量子气体,这确保了气体的行为与粒子间相互作用的微观细节无关,表现出与各种强相互作用系统相同的普适热力学性质。强相互作用的双组分费米气体是自然界其他奇特系统的原型,包括高温超导体、夸克胶子等离子体和中子星。调制不稳定性（MI）是物理学中一个重要的研究课题,这种非线性作用导致了各种系统中随机波动的模式形成,由调制不稳定性引起的“糖葫芦式”模式是普遍存在的,并在光学和玻色-爱因斯坦凝聚体中得到了广泛的研究,比如孤子、法拉第波、时空晶体等。然而,尽管在这一领域有很多理论上的探索,在超冷费米气体中实验上还没有实现这一物理。本论文采用与以往不同的非线性操控手段,在空间调制的红失谐激光激励下,观测到了超流费米气体中的时空分布。纵向空间起伏的激光束引起了两种不同的模式的自发产生,相互作用在模式的形成和传播中起着重要的作用。对于强相互作用的费米气体,由于非线性耦合,伴随声子激发的诱导模式在频率和波矢之间表现出明显的X型色散关系。并研究了这种模式在BEC和BCS渡越中的传播,其传播速度与声速有关,与平均场以及Monte Carlo理论计算相一致。在无相互作用的费米气体中观察到的模式来自基态密度调制,没有声子激发。本论文以超冷费米原子气体的强相互作用为主线,聚焦于光场空间波动导致的非线性时空分布物理,在第一章简介了领域的发展;第二章和第三章详细介绍了不同相互作用的6Li超冷原子的制备和性质;第四章、第五章和第六章详细介绍了激光空间波动引起的时空分布以及其隐含的物理,包括实验方案,温度、能量等基本热力学量以及其他参数的校准过程及结果,数据获取和分析等;最后是总结和展望。
贾帅[2]（2021）在《2K-4K负压换热器传热及压降性能的数值模拟与实验研究》文中进行了进一步梳理超流氦冷却方式可以获得2 K以下的低温,有利于超导设备获得更大的电流、更强的磁场,在超导磁体及超导加速腔的冷却中应用越来越广泛。负压换热器是超流氦低温系统中影响液体获得率的核心部件,其结构及压降性能影响真空系统的功耗。因此,研究负压换热器的传热技术及压降性能,为超流氦系统的设计与优化提供依据,具有理论意义和应用价值。论文研究了负压换热器的换热性能与结构改型设计,主要研究内容如下:（1）研究分析了负压换热器的设计方法,针对层叠翅片式和翅片管式负压换热器,采用ε﹣NTU法进行了设计计算,得到了换热器的结构参数;分析了结构参数对换热器尺寸的影响规律;利用传热及压降计算经验公式校核了换热效率和压降,建立了三维几何模型。（2）采用CFD（Computational Fluid Dynamics）有限元分析软件ANSYS CFX,数值模拟研究了层叠翅片式和翅片管式负压换热器内工质的温度场、压力场及流场分布;得到了负压换热器的效率随工质流量增加而降低、压降随工质流量增加而增大的规律;与国内外同类型负压换热器的实验数据进行了比对分析,结果表明,数值计算与实验数据吻合较好。（3）根据层叠翅片式负压换热器的流场分布,改型设计了负压换热器,研究结果表明:通过对翅片孔、翅片间缝隙、翅片排布方式的改进,增大了流场中二次流涡旋的数量和强度,换热效率提高了15.97%。（4）基于2 K低温垂直测试平台,实验研究了层叠翅片式负压换热器的传热性能。测试结果表明,在3.5076 g/s的质量流量下,换热效率为82.29%。
袁渊[3]（2019）在《二碲化钨中拓扑量子态和二硒化铌中Shiba态的扫描隧道显微镜研究》文中进行了进一步梳理近三十多年来将数学中拓扑的概念引入物理学后,科学家们提出了一种全新的材料-拓扑量子材料。拓扑量子材料拥有独特的能带结构,会展现出对样品细节不敏感的拓扑性质。自单层石墨烯预言存在量子自旋霍尔效应后,不同的拓扑量子材料被陆续地预言以及证实。包括拓扑绝缘体、拓扑超导以及拓扑半金属等。这些材料具有丰富的物性特征以及新奇的电磁输运现象,对发展低能耗自旋电子学器件、拓扑量子计算具有重大意义。扫描隧道显微镜是一种可以在实空间探测材料局域态密度的表面分析技术,其优点在于适应多种环境、能量和空间分辨率高、能同时探测占据态和非占据态的信息、结合准粒子干涉技术可以间接得到倒空间的信息,因此扫描隧道显微镜技术一直是表面科学领域的一把尖刀。在本论文中,我们基于扫描隧道显微镜技术研究了WTe2中预言的拓扑特性以及NbSe2中的Shiba态,得到的主要结果如下:1.为了证明单层1T’-WTe2具有量子自旋霍尔效应（也被称为二维拓扑绝缘体）,我们在解离的WTe2单晶样品的边界附近进行了研究。实验上直接探测到了WTe2边界处存在鲁棒性的一维边界态,其拓扑性质不依赖于边界的细节,只与体能带中拓扑非平庸的电子结构有关。第一性原理计算也表明单层1T’-WTe2具中的边界态具有拓扑起源。实验结合理论证明单层1T’-WTe2拥有拓扑非平庸的边界态。我们的结果对进一步研究WTe2材料特性以及拓扑物理具有重大的意义。2.为了证明第二类外尔半金属WTe2中存在拓扑非平庸的费米弧表面态,我们运用扫描隧道显微镜结合准粒子干涉技术对体材料的WTe2进行表面电子结构的探测。实验上获得了电子在WTe2两种表面的散射信号。结合第一性原理计算,我们认为探测的信号来自于平庸表面态的散射。同时在理论预言的能量和动量范围内,实验也发现了可能存在的拓扑非平庸的费米弧信号。我们的结果为证明WTe2中存在的第二类外尔半金属相提供了不可或缺的证据。3.为了获得容易调控的长程Shiba态,我们在层状超导材料2H-NbSe2表面通过分子束外延低温沉积了磁性原子Fe。实验发现单个Fe原子上具有三重对称性的短程Shiba态。表明吸附在表面的磁性杂质可能受到层间相互作用的影响,所处环境并不是真正的二维体系,因此Shiba态在空间的延展更接近于三维体系中的衰减关系。此外,实验上还发现不同尺寸的Fe团簇展现的Shiba态也不相同以及Shiba态受杂质吸附构型的影响。我们的实验结果可以为进一步研究超导中Shiba态的杂化提供帮助。
高探彪[4]（2019）在《关联玻色系统中准粒子激发性质的研究》文中研究说明最近关于量子简并气体的实验和理论研究进展为在光学晶格中模拟强关联系统提供了前所未有的机会。这种量子模拟将会对解决凝聚态物理学中一些长期存在的难题提供帮助,例如量子磁性的起源和困扰了研究者二十多年的高温超导的本质。从1985年以来,首次利用激光冷却技术实现了对原子的囚禁,并于1995年成功观测到玻色—爱因斯坦凝聚现象。超冷原子物理揭开了物理学的崭新一页,是物理学新的研究方向的风向标。随着对冷原子的不断研究,逐步实现费米气体,分子气体的量子简并,一系列的成果成为物理学发展过程中的里程碑。由于超冷原子系统中的各种参数可以精确地调控,因此超冷原子被用于BEC、超流、多体系统、量子信息、量子磁性等诸多方面的研究。这些研究对揭示量子相变具有重要意义,同时具有很大的应用前景。针对目前的研究进展,在本文中我们主要研究了关联玻色系统中准粒子激发的性质。论文主体主要包含以下三个方面:首先,对冷原子系统、研究方法和重要模型做了简单阐述。其次,我们基于冷原子系统,利用粒子间相互作用的可调性,应用朗道相变理论研究了Bose-Hubbard模型中的新奇量子态。研究发现,当在位排斥相互作用不依赖于格点位置时,体系存在超流相和莫特绝缘体相;当相互作用大小依赖于子格时,体系存在（调制）的超流相,密度波相和莫特绝缘体相。最后,为进一步了解各相中准粒子激发的拓扑性质,通过波戈留波夫理论研究了弱相互作用下超流相的准粒子激发的性质,采用路径积分方法研究了强相互作用下莫特绝缘体相的准粒子激发谱。发现这些相中的准粒子激发具有非平庸的拓扑性质,并且其拓扑性质与布洛赫能带拓扑存在内在联系。该研究加深了人们对关联玻色体系准粒子激发具有拓扑属性的认识。
周黎红[5]（2018）在《超冷费米气体中的分子态和新奇的超流态》文中研究表明近年来,利用Feshbach共振技术超冷费米气体成为研究强耦合区间费米超流的一个很好的平台。费米超流是现代物理的一个重要研究课题。冷原子气体中人工合成的自旋-轨道耦合（SOC）、光晶格在相互作用多体系统中引起了丰富的超流相,他们也是有效的量子控制工具。自从20世纪50年代BCS理论的提出,探索费米超流中新奇的配对机理成为了一个重要任务。在本论文中,我们展示了自旋-轨道耦合的费米气体的独特的配对物理。第一部分我们研究了三组分的费米气体,其中两组分费米子带有合成的自旋-轨道耦合。SOC和自旋选择的相互作用间的耦合作用引起了一种新型的Fulde-Ferrell（FF）费米超流态。我们发现考虑费米海影响时,费米海将导致带有不同质心动量FF态间的竞争,多体系统也会出现两个FF相变。光晶格也能够引起有趣的配对物理,第二部分我们研究SOC与光晶格间的耦合对单粒子物理和超流-绝缘相变的影响。通过与严格计算结果对比,我们指出现有的紧束缚模型对于预测含有SOC情况下的准确的单粒子物理的局限性,这是由于他们忽略了高带贡献作用。此外,我们展示了两维光晶格系统中拉曼场能够诱导能隙的关闭和打开,从而引起整数填充情况下相互作用费米子中有趣的超流再进入现象。上面的这些研究结果可以在冷原子实验中利用已有的实验技术进行观测。s波和p波Feshbach共振是调节相互作用的重要工具,第三章我们将研究在p波共振附近带有混合的s波和p波相互作用的费米气体。根据数值计算和得到的相图进行分析,我们发现共存的相互作用会导致一个新型的费米超流,这种超流带有杂化的s和p波配对。相图中这个杂化超流态可以在一个可观的参数区间稳定存在。在动量空间它的配对场和自旋密度具有有趣的分布形式,特别的是能够诱导出一个相锁定的p波配对,这个诱导的配对态对应的自旋组分间没有p波相互作用。也可以通过测量s和p波的contact验证超流态具有的杂化特性,发现每个自旋组分的动量分布不对称,出现高动量尾巴现象。得到的研究成果丰富了我们对费米系统中配对超流的认识,并为冷原子气体中探测多分波散射时的费米超流提供了一种途径。束缚诱导共振（CIR）是低维相互作用系统中一种非常有趣的现象,吸引了很多研究者的兴趣。在第四章中,我们研究准一维原子气体中诱导的分子态。我们推导有效一维散射参数,他们可以很好的预测浅的分子态的束缚能。非常重要的结果是,这些浅的分子相比没有横场束缚的三维分子在空间要更加扩展,我们的结果表明共振附近p波相互作用的准一维系统诱导的分子更加稳定,分子态波函数主要占据长程区间,因而可以有效的抑制原子的损失。
耿茂飞[6]（2018）在《过冷氦系统中离心式冷压缩机研究》文中进行了进一步梳理作为现代大型过冷氦低温系统中的核心部件,冷压机综合了深低温领域的材料、传热、量子流体等众多的尖端科技。在国际上,只有极少数的如法液空和林德等低温企业掌握了冷压机技术。随着高能粒子探测器、核聚变装置、超导储能装置和高能加速器等大型科学工程的蓬勃发展,世界各地已经或者正在建设越来越多的大型过冷氦/超流氦低温系统,而掌握冷压机技术是其中的关键。目前,我国已经建成了多套过冷氦/超流氦低温系统,然而这些系统获得过冷氦/超流氦的方法仍然是在常温下用压缩机进行减压降温。常温压缩机存在诸多弊端和隐患,主要包括两方面:首先是管路负压,增加了系统真空度要求,否则容易污染重要零部件;其次,常温压缩机的尺寸、功耗和噪音都很大,不利于系统的进一步提升。国内对于过冷氦/超流氦研究尚处于理论阶段,大多集中在对超流氦的物性研究上。为掌握低温减压技术,本文设计、加工和装配了一台离心式冷压机样机,对变工质/工况条件进行了数值模拟,并在液氮温度下进行了低温测试,主要开展的研究工作如下:1.本文根据过冷氦系统的需求参数,设计了高效的后弯式叶轮;针对冷压机运行在深低温环境中,而其高速电机在常温环境下工作的情况,设计了一种有效的短距离、大温差的绝热结构,将3.5 K-300K的轴向漏热降低到25.86 W;同时,由于冷压机工作介质为极易泄漏的深低温氦气,本文设计了迷宫动密封、铟丝密封和空心金属O圈密封等多种特殊密封结构,有效地实现了对于深低温条件下氦气的密封。2.在运行环境改变时,为预测偏工况下冷压机的性能参数,并获得冷压机的理论喘振线,本文从理论角度分析了不同质量流量、不同转速下冷压机的性能参数变化情况,并通过冷压机的性能曲线预估了理论喘振线;同时,运用相似原理,预测采用低温氮气为替代工质时冷压机的性能参数。3.为验证理论计算的准确性,并进一步分析叶轮内部流体参数分布,本文运用数值模拟的方法,分析在设计工况下冷压机压比、效率及内部温度、压力和速度分布情况。在低温氦气和低温氮气条件下,获得偏工况运行时的性能曲线和喘振线。分析了不同叶顶间隙对于冷压机压比、效率和稳定运行范围的影响,并进一步地考虑了温度对于叶顶间隙和冷压机性能的影响。进行冷压机振动模态分析,确定其各阶振动频率,指导冷压机实验运行。同时,采用数值模拟的方法,对冷压机的叶轮进行优化设计,提升叶轮效率并扩大稳定工作范围。4.进行了液氮温度下的测试,包括热负荷测试、喘振线测量、变工况性能曲线测量和不同叶顶间隙性能实验,并与前期的理论计算和数值模拟的结果进行对比,实验结果很好地验证了前文的结论。根据相似换算和液氮实验的结果,可以预测当冷压机在低温氦气工质下运行时,可获得3.5 K的过冷氦,多变效率达到71%,满足设计需求,相似换算和液氮实验结果与设计需求的误差在4%以内。
何超峰,郁欢强,孙兴中,陈耀锋,武义锋,周家屹,张华标[7]（2016）在《大型超流氦低温冷却系统的研究进展》文中进行了进一步梳理低温超导技术在基础科学研究中的广泛应用,极大的带动了低温工程的技术发展。通过介绍超流氦在大型低温系统中的应用优势,国内外几个典型超流氦低温冷却系统的流程、性能指标以及运行情况。分析了大型超流氦低温冷却系统的主要设备构成、热力循环方案以及关键设备、关键技术突破方向。
郭紫[8]（2016）在《基于压力和热相移的超流体陀螺量程扩展研究》文中指出超流体陀螺是以低温物理学为理论基础的新型陀螺。超流体干涉陀螺利用物质波干涉而具有显着的技术优势从而成为超流体陀螺的主要发展方向。超流体陀螺在国内外学者们的长期研究下已经取得一定成果,但是仍然存在性质与技术方面的问题需要解决。论文针对超流体陀螺的驱动原理、超流氦传热机理和新的量程扩展方案展开了深入研究。论文首先对超流氦的性质以及超流体干涉陀螺的基本原理进行了研究,以美国研究学者Packard团队的陀螺为模型,对超流体陀螺的各个模块的工作原理进行了详细研究,并且建立相应的数学模型,并提出可能存在的关键问题。通过对超流体陀螺驱动机理的研究,对超流体陀螺的压力驱动和热驱动方式进行建模,并对驱动过程中的流量和薄膜位移等参数进行了建模,构成了驱动工作中的驱动模型、流量模型和薄膜位移模型,并仿真了两种驱动方式下的超流体陀螺各参数变化规律,对两种驱动方式进行分析,得出两种驱动方式都可以产生恒定的化学势能差,保证超流体进行稳定的约瑟夫森振荡,令超流体陀螺能够稳定工作,稳定振荡的流量和薄膜位移是超流体陀螺量程扩展的基础,所以对驱动系统的研究为量程扩展研究的基础。量程扩展系统为超流体陀螺中的重要模块,为超流体陀螺的主要组成部分。由于量程扩展系统中使用加热热阻的方式进行热相移注入,所以量程扩展系统与超流氦传热机理具有紧密联系。通过对量程扩展系统和超流氦传热机理的综合研究可以得出结论,热相移的注入并非瞬时完成,存在的延迟会很大程度上影响超流体陀螺的性能,所以需要对超流氦传热机理进行深入研究并探究新的量程扩展方案解决时延问题。为了解决热相移注入时延,论文提出了基于压力和热相移协同作用的量程扩展方案。利用薄膜拉扯驱动热管中的超流体产生压力相移,利用加热热阻产生热相移,令两种相移共同实时补偿萨格纳克相移,从而解决热相移时延、薄膜产生压力相移不能长时间工作的问题,提高量程扩展系统性能。论文对两种相移的产生和综合补偿原理进行了建模和仿真,验证方案可行性。最后在该方案的基础上,采用模糊逻辑控制方案改善热相移产生过程的动态性能,缩短了补偿热相移达到目标相移的时间,提高了量程扩展系统的性能。最后仿真验证。
聂威[9]（2014）在《超流体干涉陀螺系统与噪声抑制研究》文中研究指明超流体陀螺是基于超流氦低温物理性质的新型陀螺，其中基于物质波干涉的超流体干涉陀螺具有明显的技术优势，因而成为当前超流体陀螺的主要研究方向。目前超流体干涉陀螺经过长期的研究已经取得了一定的研究成果，但是还存在一些关键性问题亟待解决。本文针对热相移注入实时性、噪声来源和噪声抑制方案展开了深入研究。论文首先研究陀螺的工作介质——超流氦的基本物理特性和超流氦干涉的基本原理——交流约瑟夫森效应，同时以美国伯克利分校Packard小组实验中的陀螺为原型，详细研究了超流体干涉陀螺各环节的工作原理，并且建立了相应的数学模型，为后续的研究做了相应的理论准备，同时也提出了可能存在的关键问题。通过对超流体干涉陀螺系统中热相移注入原理的研究，表明热相移的注入具有一定的滞后特性。为保证热相移注入的实时性，论文采用了基于Fuzzy-PID的控制系统实现对热相移注入的控制，同时仿真对比了加入控制器前后超流体干涉陀螺的输出特性。仿真结果表明该控制器的加入能够有效改善热相移注入惯性对超流体干涉陀螺解算误差的影响，提高了超流体陀螺的测量精度。噪声是影响超流体干涉陀螺输出精度的关键因素之一，论文研究了陀螺各环节中可能存在的噪声来源，分析总结了相关的噪声特性，指出基于数值分析的角速度信息提取方法并不适合噪声条件下的角速度信息的提取。论文提出了对超流体物质波相位噪声和薄膜位移的检测噪声采用了基于EKF滤波的方法进行抑制和角速度信息的提取，仿真结果表明基于EKF滤波估计的角速度信息提取方法能够减小上述两种噪声对陀螺输出的影响。为更好的对超流体干涉陀螺系统和噪声抑制方案进行研究，论文搭建了基于PC&PC104的半物理仿真平台，并利用该平台对加入Fuzzy-PID控制器的陀螺系统和采用EKF滤波估计的角速度信息提取方案进行了综合性的仿真分析。综合仿真输出结果表明，虽然控制器的加入一定程度上放大噪声的影响，但是本文提出的基于EKF滤波的角速度信息提取方案对陀螺输出特性的改善和噪声的抑制依然有效。
朱志刚,庄明,刘华军,郝强旺[10]（2013）在《过冷态超流氦恒温器的热力学分析》文中指出对过冷态超流氦恒温器的热力学过程进行分析,考察了不同的设计温度和J-T换热器热效率下恒温器的制冷性能,得到了理论制冷量的变化曲线。结果表明,理论制冷量与设计温度和J-T换热器的热效率密切相关。计算发现,160 L液氦在2 W制冷量下从4.2 K降至1.8 K大约需要24 h。
二、氦-3的超流性及其应用（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、氦-3的超流性及其应用（论文提纲范文）
（1）超流费米气体中光诱导时空模式（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超冷原子气体 |
| 1.2 超冷费米气体的研究现状 |
| 1.2.1 可调控相互作用费米气体 |
| 1.2.2 射频光谱 |
| 1.2.3 BEC-BCS渡越区声速 |
| 1.2.4 超冷费米气体的其它实验研究 |
| 1.3 原子非线性研究 |
| 1.3.1 孤子 |
| 1.3.2 法拉第波 |
| 1.3.3 时空晶体 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第二章 ~6Li原子基态能级与Feshbach共振 |
| 2.1 ~6Li原子基态能级 |
| 2.1.1 ~6Li原子基态 |
| 2.1.2 ~6Li原子射频谱以及磁场标定 |
| 2.2 ~6Li原子可调节的相互作用 |
| 2.2.1 散射截面与散射长度 |
| 2.2.2 Feshbach共振 |
| 2.2.3 相互作用的费米子气体 |
| 第三章 ~6Li超冷原子的制备与性质 |
| 3.1 制备超冷~6Li原子 |
| 3.1.1 炉子 |
| 3.1.2 光与原子相互作用 |
| 3.1.3 塞曼减速器 |
| 3.1.4 磁光阱 |
| 3.1.5 远失谐偶极阱 |
| 3.1.6 真空系统 |
| 3.1.7 射频天线 |
| 3.1.8 时序控制 |
| 3.2 锁定系统 |
| 3.2.1 激光锁定 |
| 3.2.2 磁场锁定 |
| 3.3 原子成像 |
| 3.3.1 荧光成像 |
| 3.3.2 吸收成像 |
| 3.4 原子参数测量 |
| 3.4.1 势阱频率测量 |
| 3.4.2 原子温度测量 |
| 第四章 DMD任意光束整形技术 |
| 4.1 光束整形技术简介 |
| 4.2 DMD任意光束整形技术 |
| 4.2.1 光路设置 |
| 4.2.2 DMD模式设计算法 |
| 4.3 数字微镜器件DMD简介 |
| 第五章 超流费米气体中光诱导时空模式 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 激发时空模式 |
| 5.2.2 调制光对原子的作用 |
| 5.2.3 声速的测量 |
| 第六章 BEC-BCS渡越区域声速 |
| 6.1 流体动力学声速 |
| 6.2 BEC-BCS渡越区域声速理论值 |
| 6.2.1 平均场理论 |
| 6.2.2 蒙特卡罗理论 |
| 6.3 超流费米气体中的模式激发:流体力学描述 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 拟开展进一步工作的展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（2）2K-4K负压换热器传热及压降性能的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外超流氦系统应用现状 |
| 1.2.2 超流氦获得方法介绍 |
| 1.2.3 国内外超流氦负压换热器研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 超流氦负压换热器工作原理及结构 |
| 2.1 负压换热器工作原理 |
| 2.1.1 2K垂测系统 |
| 2.1.2 2K超流氦液体获得率估算 |
| 2.1.3 负压换热器压降对超流氦的影响 |
| 2.2 负压换热器结构设计 |
| 2.2.1 负压换热器的类型 |
| 2.2.2 负压换热器结构参数设计 |
| 2.2.3 负压换热器几何模型 |
| 2.3 负压换热器的加工工艺 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 负压换热器的传热流动数值模拟 |
| 3.1 负压换热器流动介质传热模型 |
| 3.2 求解器的选择与边界条件 |
| 3.3 换热器的仿真结果分析 |
| 3.3.1 换热器内温度场分布 |
| 3.3.2 换热器内压力场分布 |
| 3.3.3 换热器内流场分布 |
| 3.3.4 换热器换热效率仿真结果 |
| 3.4 负压换热器结构改型设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 实验研究与结果分析 |
| 4.1 实验方案 |
| 4.2 测试仪器 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 换热器传热性能分析 |
| 4.3.2 换热器压降性能分析 |
| 4.4 误差分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）二碲化钨中拓扑量子态和二硒化铌中Shiba态的扫描隧道显微镜研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 拓扑绝缘体 |
| 1.2.1 量子霍尔效应 |
| 1.2.2 二维拓扑绝缘体 |
| 1.2.3 三维拓扑绝缘体 |
| 1.2.4 拓扑超导 |
| 1.2.5 拓扑绝缘体的延展 |
| 1.3 拓扑半金属 |
| 1.3.1 狄拉克半金属 |
| 1.3.2 外尔半金属 |
| 1.3.3 节线半金属 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 实验仪器和原理 |
| 2.1 扫描隧道显微镜技术 |
| 2.1.1 STM基本原理 |
| 2.1.2 STM基本构造 |
| 2.1.3 STM主要功能 |
| 2.1.4 STM针尖制备 |
| 2.2 超高真空技术 |
| 2.3 低温与强磁场技术 |
| 2.4 分子束外延技术 |
| 2.5 实验仪器介绍 |
| 第3章 WTe_2中拓扑边界态的研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.1.1 二维拓扑绝缘体的研究进展 |
| 3.1.2 WTe_2中的新奇性质 |
| 3.2 WTe_2中的拓扑边界态 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 WTe_2中拓扑边界态的STM研究 |
| 3.2.3 WTe_2中拓扑边界态与理论的对比 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 WTe_2中第二类外尔半金属相的研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.1.1 第二类外尔半金属 |
| 4.1.2 准粒子干涉技术 |
| 4.2 利用准粒子干涉研究WTe_2表面电子结构 |
| 4.2.1 WTe_2的两种表面 |
| 4.2.2 WTe_2底面的准粒子干涉 |
| 4.2.3 WTe_2顶面的准粒子干涉 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 NbSe_2中Shiba态的研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.1.1 超导中的磁束缚态 |
| 5.1.2 Shiba态与拓扑超导 |
| 5.1.3 NbSe_2的基本物性 |
| 5.2 NbSe_2中Shiba态的STM研究 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 单个Fe原子上的Shiba态 |
| 5.2.3 Fe团簇上的Shiba态 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读博士学位期间已发表和待发表的论文 |
（4）关联玻色系统中准粒子激发性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究概况及发展趋势 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 2 冷原子物理 |
| 2.1 冷原子 |
| 2.1.1 冷原子制备 |
| 2.2 光晶格中的多体物理 |
| 2.2.1 强关联玻色体系 |
| 2.2.2 Feshbach共振 |
| 2.2.3 拓扑相和拓扑相变 |
| 2.2.4 玻色-爱因斯坦凝聚 |
| 2.3 冷原子量子模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 扩展的Bose-Hubbard模型的量子相 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 超流-Mott绝缘体相变 |
| 3.1.2 相变的定性解释 |
| 3.2 扩展的Haldane Bose-Hubbard模型 |
| 3.3 扩展的Haldane Bose-Hubbard模型的量子相 |
| 3.3.1 平均场方法处理Bose-Hubbard模型 |
| 3.3.2 基态相图 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 扩展的Bose-Hubbard模型不同量子相的准粒子激发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Bogoliubov理论 |
| 4.3 Gross-Pitaevskii方程 |
| 4.4 扩展的Bose-Hubbard模型量子相的准粒子激发谱 |
| 4.4.1 自由粒子能谱 |
| 4.4.2 超流相的准粒子激发 |
| 4.4.3 超流相的准粒子边界态激发 |
| 4.4.4 Mott绝缘体相的准粒子激发 |
| 4.4.5 Mott绝缘体相的准粒子边界态激发 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 展望和总结 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（5）超冷费米气体中的分子态和新奇的超流态（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 自旋-轨道耦合 |
| 1.1.1 简介 |
| 1.1.2 自旋-轨道耦合的实验进展 |
| 1.2 共振散射 |
| 1.2.1 Feshbach共振 |
| 1.2.2 束缚诱导共振 |
| 1.3 光晶格 |
| 1.3.1 实现低维系统 |
| 1.3.2 高带物理 |
| 1.4 内容安排 |
| 第二章 自旋-轨道耦合的费米气体 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三组分费米系统的有限动量配对 |
| 2.2.1 物理模型 |
| 2.2.2 两体态 |
| 2.2.3 费米海影响 |
| 2.2.4 FF费米超流 |
| 2.3 光晶格系统中的高带影响 |
| 2.3.1 一维光晶格 |
| 2.3.2 两维光晶格 |
| 2.4 总结 |
| 第三章 杂化的s波和p波配对超流 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.3 各向同性的p波作用 |
| 3.3.1 杂化的s和p波配对态 |
| 3.3.2 contacts |
| 3.4 各向异性的p波作用 |
| 3.5 总结 |
| 第四章 准一维p波分子态 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有效两体散射参数 |
| 4.3 分子波函数的空间分布 |
| 4.3.1 束缚态求解 |
| 4.3.2 分子波函数 |
| 4.4 总结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（6）过冷氦系统中离心式冷压缩机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 大型过冷氦/超流氦低温系统 |
| 1.3 过冷氦/超流氦获得方法 |
| 1.4 冷压机的发展 |
| 1.5 国内过冷氦/超流氦需求 |
| 1.6 课题背景及意义 |
| 1.6.1 研究背景 |
| 1.6.2 研究意义 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 第2章 冷压机设计 |
| 2.1 冷压机结构 |
| 2.2 冷压机设计理论 |
| 2.2.1 叶轮一元设计理论 |
| 2.2.2 叶轮三元流动理论 |
| 2.2.3 低温传热计算方法 |
| 2.2.4 转子轴振动理论 |
| 2.3 叶轮设计 |
| 2.3.1 叶轮的典型结构 |
| 2.3.2 叶轮参数设计 |
| 2.4 高速低温电机 |
| 2.5 扩压器、蜗壳与进口管 |
| 2.6 绝热结构 |
| 2.6.1 绝热材料选取 |
| 2.6.2 绝热块的漏热计算 |
| 2.7 密封结构 |
| 2.7.1 密封结构 |
| 2.7.2 密封垫测试 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 变工况/工质计算 |
| 3.1 冷压机偏工况运行参数计算 |
| 3.1.1 离心式压缩机的两种特殊工况 |
| 3.1.2 质量流量 |
| 3.1.3 转速 |
| 3.1.4 预估压比曲线 |
| 3.2 相似性能换算 |
| 3.3 低温氮气工质计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 冷压机数值模拟 |
| 4.1 流动基本方程 |
| 4.2 数值模拟基础 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 网格划分及网格独立性验证 |
| 4.2.3 边界条件及收敛条件 |
| 4.3 叶轮数值模拟 |
| 4.3.1 叶轮参数优化模拟 |
| 4.3.2 叶顶间隙数值模拟 |
| 4.4 冷压机性能数值模拟 |
| 4.4.1 标准工况下叶轮性能参数的数值模拟 |
| 4.4.2 冷压机整机性能参数数值模拟 |
| 4.4.3 低温氮气工况下整机性能参数数值模拟 |
| 4.5 转子动力学分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 冷压机性能测试 |
| 5.1 常温测试 |
| 5.1.1 常温测试装置 |
| 5.1.2 实验结果及分析 |
| 5.2 液氮低温测试 |
| 5.2.1 低温测试装置 |
| 5.2.2 热负荷计算与测量 |
| 5.2.3 喘振曲线测量 |
| 5.2.4 变工况性能测试 |
| 5.2.5 实验与理论计算和数值模拟的对比 |
| 5.2.6 实验结果与相似换算结果对比 |
| 5.2.7 叶顶间隙实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文未来展望和创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）大型超流氦低温冷却系统的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 超流氦在低温系统中的应用 |
| 2 国内外大型超流氦低温冷却系统应用 |
| 3 大型超流氦低温冷却系统分析 |
| 3.1 大型超流氦低温冷却系统主要设备构成 |
| 3.2 热力循环方案比较 |
| 3.3 关键技术及设备的研究 |
| 4 总结 |
（8）基于压力和热相移的超流体陀螺量程扩展研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 三种基于超流体氦的陀螺 |
| 1.2.2 超流体陀螺驱动原理研究现状 |
| 1.2.3 超流体陀螺量程扩展研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容与结构 |
| 第二章 超流氦性质及超流体陀螺原理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超流氦性质研究 |
| 2.2.1 超流氦的二流体模型 |
| 2.2.2 超流氦的热机械和机械热效应 |
| 2.3 超流体陀螺的工作原理研究 |
| 2.3.1 交流约瑟夫森效应 |
| 2.3.2 物质波干涉陀螺敏感角速度原理 |
| 2.3.3 幅值检测原理 |
| 2.4 超流体陀螺关键问题分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超流体陀螺驱动技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 压力驱动研究 |
| 3.2.1 压力驱动数学模型的建立 |
| 3.2.2 压力驱动模型的仿真与分析 |
| 3.3 热驱动研究 |
| 3.3.1 热驱动模型的建立 |
| 3.3.2 热驱动模型的仿真和分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 量程扩展与超流氦传热机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超流体陀螺量程扩展系统研究 |
| 4.2.1 相移锁定法原理研究 |
| 4.2.2 量程扩展机理研究 |
| 4.3 超流氦传热机理研究 |
| 4.3.1 超流氦的超常导热 |
| 4.3.2 超流氦传热研究 |
| 4.4 超流氦传热在量程扩展系统中的作用和影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于压力和热相移的量程扩展方案研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于压力和热相移的量程扩展方案 |
| 5.2.1 压力和热相移的产生原理 |
| 5.2.2 压力相移和热相移综合补偿原理 |
| 5.3 基于压力和热相移的量程扩展优化方案 |
| 5.3.1 基于压力和热相移的量程扩展优化方案 |
| 5.3.2 零点偏置和幅值检测的线性化 |
| 5.3.3 压力和热相移共同注入的优化方案 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 论文主要内容 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 后续研究工作和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及学术论文 |
（9）超流体干涉陀螺系统与噪声抑制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 图表清单 |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.3 本文的主要内容与结构 |
| 第二章 超流体干涉陀螺的工作原理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超流氦的物理特性分析 |
| 2.2.1 超流氦的二流体模型 |
| 2.2.2 超流氦的交流约瑟夫森效应 |
| 2.3 超流体干涉陀螺的工作机理研究 |
| 2.3.1 基于双弱连接的超流体干涉仪敏感角速度原理 |
| 2.3.2 超流体流量的幅值检测原理 |
| 2.3.3 超流体流量的驱动原理 |
| 2.3.4 基于热相移注入的幅值锁定原理 |
| 2.3.5 超流体干涉陀螺的角速度信息提取方法研究 |
| 2.4 超流体干涉陀螺的关键问题分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超流体干涉陀螺的量程扩展系统控制方案设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超流体环路中热相移产生原理 |
| 3.3 基于幅值锁定的控制方案设计与仿真 |
| 3.3.1 基于幅值锁定的超流体干涉陀螺仿真试验 |
| 3.3.2 基于 Fuzzy-PID 的控制方案设计 |
| 3.3.3 仿真结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超流体干涉陀螺角速度信息提取的改进方案研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超流体干涉陀螺噪声特性研究 |
| 4.3 基于滤波估计的角速度信息提取方法 |
| 4.3.1 超流体干涉陀螺状态方程和测量方程的建立 |
| 4.3.2 EKF 滤波算法的设计仿真与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 超流体干涉陀螺半物理仿真平台实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超流体干涉陀螺半物理仿真系统的研究与设计 |
| 5.2.1 超流体干涉陀螺半物理仿真系统整体结构设计 |
| 5.2.2 平台软件流程的设计及交互界面设计 |
| 5.2.3 平台通信接口及协议设计 |
| 5.3 仿真的实现与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 本文的主要内容和创新点 |
| 6.2 后续研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及学术论文 |
（10）过冷态超流氦恒温器的热力学分析（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 过冷态超流氦恒温器 |
| 3 热力学性能分析 |
| 4 结 论 |
四、氦-3的超流性及其应用（论文参考文献）
- [1]超流费米气体中光诱导时空模式[D]. 李芳. 华东师范大学, 2021
- [2]2K-4K负压换热器传热及压降性能的数值模拟与实验研究[D]. 贾帅. 合肥工业大学, 2021
- [3]二碲化钨中拓扑量子态和二硒化铌中Shiba态的扫描隧道显微镜研究[D]. 袁渊. 华中科技大学, 2019(01)
- [4]关联玻色系统中准粒子激发性质的研究[D]. 高探彪. 西安工业大学, 2019(07)
- [5]超冷费米气体中的分子态和新奇的超流态[D]. 周黎红. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2018(01)
- [6]过冷氦系统中离心式冷压缩机研究[D]. 耿茂飞. 中国科学技术大学, 2018(11)
- [7]大型超流氦低温冷却系统的研究进展[J]. 何超峰,郁欢强,孙兴中,陈耀锋,武义锋,周家屹,张华标. 真空与低温, 2016(05)
- [8]基于压力和热相移的超流体陀螺量程扩展研究[D]. 郭紫. 南京航空航天大学, 2016(03)
- [9]超流体干涉陀螺系统与噪声抑制研究[D]. 聂威. 南京航空航天大学, 2014(02)
- [10]过冷态超流氦恒温器的热力学分析[J]. 朱志刚,庄明,刘华军,郝强旺. 低温工程, 2013(03)