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高精度数字化定时方法研究

孔誉谦，吴鸿毅，张广鑫

物理学报, 2026, 75(14):140101

doi: 10.7498/aps.75.20260283

cstr: 32037.14.aps.75.20260283

随着核物理与核探测技术的发展，传统模拟电子学获取系统难以满足大规模探测阵列的需求。数字化获取系统凭借其低单通道成本、小死时间及参数灵活可调等优势，正得到日益广泛的应用。然而，高精度时间测量仍是其关键技术瓶颈，尤其在测量寿命短于采样时间间隔时，需依赖插值算法重建采样点间的信号，其精度易受相位差、采样率、波形形状、定时方法及插值参数等因素制约。本文通过模拟仿真，系统研究了数字化恒比定时方法在不同参数下的精度变化。结果清晰地揭示了相位差对定时精度的显著影响，并证实提高采样率可有效抑制该影响。研究发现，在寻找最优定时精度时，输入信号的上升沿时间并非越短越好，而是存在一个最佳区间。通过采用统一的恒比定时方法处理不同上升沿速率的信号，发现在不同采样率下，当上升沿涵盖4—6个采样点时，可获得最佳的定时精度。本研究对数字化快时间测量系统的优化设计具有指导意义。

图1 100 MHz采样率，对不同上升沿的脉冲信号，不同定时参数扫描定时精度的结果，子图(a)—(f)中的红色方框为实验中常用的定时参数组合：t_delay=5⋅T_s，f = 25%

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SiS分子辐射缔合过程的理论研究

肖利丹，张煜，高俊文，祁月盈

物理学报, 2026, 75(14):140303

doi: 10.7498/aps.75.20260161

cstr: 32037.14.aps.75.20260161

硅硫化合物作为星际富硅环境中的分子示踪物，其经由辐射缔合形成的微观机制尚不明确，在一定程度上制约了天体物理化学领域的发展。本文通过对SiS分子辐射缔合过程关键参数的计算研究，为星际模型提供坚实的物理基础。首先，运用多参考组态相互作用方法icMRCI+Q方法对SiS分子18个Λ-S态的势能曲线、光谱常数以及电偶极跃迁矩展开计算。通过全量子方法，计算结果显示，SiS分子辐射缔合截面随碰撞能量呈现复杂共振结构，并明确将其共振特征与电子态势阱深度关联。其中，1¹Π，2¹Σ⁺的深势阱中产生多个连续的共振峰，2¹Π这类浅势阱产生了尖锐的分立峰。获取宽温域10—20000 K的辐射缔合速率系数，并拟合为可直接嵌入主流天体化学模型的参数公式，填补了该关键反应的数据缺失。该研究成果将为星际SiS分子提供具有可靠性的微观反应数据，进一步增进对富硅环境中分子非绝热形成过程的认知，同时为相关多电子分子体系辐射过程的研究提供理论范例。

图1 SiS分子辐射缔合截面与碰撞能量的关系曲线

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掺杂诱导的缺陷束缚激子发光：Cs₂SnCl₆掺杂Te⁴⁺，Sb³⁺和La³⁺离子光致发光的第一性原理研究

胡朝杰，肖文波，关颖琳，李勇波，李京波

物理学报, 2026, 75(14):140710

doi: 10.7498/aps.75.20260073

cstr: 32037.14.aps.75.20260073

空位有序双钙钛矿Cs₂SnCl₆因其在发光和显示领域的重要应用前景而备受关注。然而，其掺杂Te⁴⁺，Sb³⁺和La³⁺离子分别形成的570，615和705 nm发光的理论机制尚不明确，制约了该材料的进一步光电应用。为此，本研究基于第一性原理计算，系统探究了Cs₂SnCl₆分别掺杂Te⁴⁺，Sb³⁺和La³⁺离子体系中载流子的激发态行为与缺陷诱导激子的形成机制。ΔSCF(Delta-self-consistent field)方法模拟激发态发现，在完美晶体中不存在本征自陷激子；而掺杂后引入的Te_Sn和Sb_Sn的缺陷可在激发态下分别诱导空穴和电子局域化与八面体畸变，形成缺陷束缚激子，其计算PL光子能分别为2.255 eV和2.131 eV，与实验观测的2.175 eV和2.016 eV相符；而掺杂La³⁺离子引入La_Sn缺陷体系并不存在自陷激子，而复合缺陷La_Sn+V_Cl诱导了八面体的畸变，形成了空穴局域态产生了1.63 eV的发射，与实验发现的1.756 eV发射十分相近。该工作揭示了Cs₂SnCl₆掺杂Te⁴⁺，Sb³⁺和La³⁺离子光致发光的物理起源，为零维钙钛矿的光学调控与光电子应用提供了理论依据。

图1 Cs₂SnCl₆掺杂Te⁴⁺和Sb³⁺两种体系基态和激发态下的态密度   (a)掺杂Te⁴⁺体系基态；(b)掺杂Te⁴⁺体系激发态；(c)掺杂Sb³⁺体系基态；(d)掺杂Sb³⁺体系激发态

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单层InN在多向应变下的结构演化与电子性质

陈军军，田辉，闵楠，沈龙海

物理学报, 2026, 75(14):140707

doi: 10.7498/aps.75.20260231

cstr: 32037.14.aps.75.20260231

二维氮化铟(InN)在柔性电子领域具有广阔的应用前景。在实际应用中，该材料会受到多种形式的应变作用，从而影响其性能。因此，理解其在各种应变条件下的结构和电子演化，对于推动其实际应用具有重要意义。利用第一性原理计算方法，系统研究了单层InN在不同应变模式下的力学与电子响应行为。研究表明，InN的面内特性呈现显著的各向异性，这源于不同晶向的键合特性。大的应变可以减小带隙，直至发生半导体-金属转变。本研究揭示了变形单层InN在复杂应变下的结构演化机制与规律，为应变工程半导体器件的开发提供了重要的理论依据。

图1 单层InN在多种应变条件下的带隙演化与对比，应变条件包括[100]及[010]方向的拉伸与压缩，(100)[010]与(010)[100]方向的纯剪切，以及沿(100)[010]剪切并叠加[100]方向5%拉伸/压缩预应变

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三体衰变过程B→Kη′h中来自子过程K*(892,1680)→Kη′的贡献

王佳欣，杨莉菲，马爱军，王文飞

物理学报, 2026, 75(14):140202

doi: 10.7498/aps.75.20260184

cstr: 32037.14.aps.75.20260184

B介子的众多三体强子衰变过程在检验标准模型和探索新物理方面均发挥着重要作用。这些衰变过程中来自共振态粒子的尾部效应的贡献长期被理论界和实验家们所忽略，而近期的研究发现这些贡献是相当重要的。本文在PQCD方法下，对准两体衰变过程B⁺→π⁺K*⁰→π⁺K⁰η'，B⁰→π⁰K*⁰→π⁰K⁰η'，B⁰→K⁰→K⁰η'以及B_s⁰→K^-K*⁺→K^-K⁺η'进行研究，其中K*为共振态K*(892,1680)，并且我们重点关注子过程K*(892)→Kη'在这些过程中的虚贡献。这些过程正被LHCb及Belle-II实验组所关注或测量。本文的计算结果显示，这些衰变过程的分支比在10^-8-10^-7量级，且激发态K*(1680)在相关过程中对Kη'的贡献接近对应过程中K*(892)对同一末态贡献的2倍。本文的研究结果揭示了B介子三体衰变过程中来K*(892)→Kη'自的虚贡献的奇特性质。本文的研究结果能够帮助人们深入理解B介子三体衰变过程中不同共振态贡献的特性，也有助于人们研究激发态K*(1680)的性质。

图1 准两体衰变过程B_s⁰→K^-K*(892)⁺→K^-K⁺η'(蓝色实线)与  B_s⁰→K^-K*(1680)⁺→K^-K⁺η'(红色虚线)的微分分支比随√s变化的依赖关系图

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基于CT成像技术研究振动状态下的颗粒堆积的老化弛豫过程

黄玮，曾志坤，姜永伦，袁后非，王宇杰

物理学报, 2026, 75(14):140901

doi: 10.7498/aps.75.20260208

cstr: 32037.14.aps.75.20260208

颗粒物质广泛存在于自然界与工业过程中，其独特的物理性质和行为一直是物理学研究的热点。颗粒堆积作为颗粒物理中的重要课题，对工业生产具有显著的实际意义。其中，球形颗粒因具有高度对称性和简单的几何特征，成为研究颗粒堆积问题最为理想的模型。本研究通过激振器对颗粒体系施加持续的外部振动激励，结合X射线断层扫描技术、分水岭图像处理算法以及Voronoi划分方法，获取了不同时刻体系的堆积密度。结果表明，在不同振动强度下，颗粒堆积密度随振动次数的变化均符合KWW(Kohlrausch-Williams-Watts)函数的拟合规律。同时发现，稳态堆积密度与振动强度之间存在非单调关系，说明外部激励并非单纯“加速致密化”，而可能改变了体系的可达构型空间和颗粒重排路径。为揭示上述非单调性背后的结构机制，本文引入了接触数与Minkowski张量等结构表征量进行分析。研究发现，即使在不同振动强度下体系达到相同的堆积密度，其内部结构在尺度与形态特征上仍表现出明显差异。进一步通过计算相关热力学量并结合AG(Adam-Gibbs)关系，发现在堆积密度转折点处AG关系同样发生转折。推测该现象可能与弛豫方式的转变有关：在较高振动强度下，颗粒弛豫主要由惯性振动主导；随着振动强度降低，弛豫方式逐渐转变为振动驱动的惯性运动与接触滑移共存的阶段；最终在振动强度极低时，弛豫完全由颗粒间的接触滑移主导。以上结果不仅为理解颗粒物质的老化行为提供了重要实验依据，也表明在不同振动条件下颗粒体系可能存在多种弛豫机制，对相关领域的进一步研究具有启示意义。

图1 不同振动强度Γ下体系的堆积密度∅与振动次数t之间的关系，实线代表KWW拟合曲线

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《物理学报》2026年第14期全文链接：

https://wulixb.iphy.ac.cn/custom/2026/14

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