受限于对称性破缺狭缝间氢键流体的界面性质

利用经典流体的密度泛函理论并结合改进的基本度量理论研究了受限于对称性破缺狭缝间氢键流体的界面性质.首先,根据氢键流体在狭缝间的吸附-脱附等温线以及相应的巨势等温线获得不同条件下氢键流体的界面张力.在此基础上,集中讨论了对称性破缺程度、氢键键能以及狭缝间距等因素对氢键流体界面特征的影响.结果表明:流体的界面性质与这些因素密切相关,研究结果可为进一步揭示对称性破缺条件下流体的相平衡及界面特征提供可能的理论线索.     

固液界面高分子吸附的格点密度泛函

提出一个固液界面高分子吸附的格点密度泛函理论。该理论解释了相邻格点的相互作用以及由高分子链连接导致的长程相关性。在均相混合Helmholtz自由能和简单加权方法的基础上,构建了一个包含局域和非局域贡献的Hemholtz自由能泛函。该理论所预测的密度分布与计算机模拟结果吻合很好,与Scheutjens-Fleer理论结果相比有明显的改进。     

固液介面微观结构的分析及张力计算

应用密度泛函理论计算了固—液介面的张力．首先讨论了两种广泛应用的密度泛函方案——局域的和非局域的泛函，比较了它们的优点和缺点，从而建立了自己的亥姆霍兹自由能泛函，发挥了局域密度泛函的优点，又减少了它的严重计算繁杂性．我们得到的结果比局域密度泛函方法得到的结果更接近实验结果     

H62黄铜疏水表面的制备及疏水机理研究

采用三氯化铁和盐酸溶液刻蚀H62黄铜表面,得到了一层由梯田状台阶结构及平均孔径为(6.2-8.3) μm的蚀坑组成的阶层结构.该表面与水滴的表观接触角最大为131.8(°),接触角滞后为5.6(°).研究了不同刻蚀时间对表面疏水性的影响,结果表明刻蚀时间对表面阶层结构的形成和水滴在该表面的接触角有重要的影响.随着刻蚀时间的增加,表面逐渐形成台阶结构并且边缘趋于规整,接触角不断增大;当台阶结构消失时,接触角随之变小.初步分析了这种阶层结构的形成机制,用Wenzel理论、Cassie理论及有限液-固界面理论对表面的润湿性进行了分析.结果表明,有限液-固界面理论在表征粗糙表面润湿性方面更具有合理性.     

球形空腔中缔合Lennard-Jones流体的平衡结构和界面张力

基于经典密度泛函理论(DFT),研究了处于球形空腔中缔合Lennard-Jones流体的平衡结构和界面张力.分别讨论和分析了温度、缔合强度、缔合点数目以及截断半径对体系的平衡结构和界面张力的影响.结果表明:温度的降低和缔合能的增强导致密度分布振荡的减弱;温度的升高使得缔合点数目对结构的影响变弱;缔合点的增加使得缔合能对界面强力的影响更加显著.     

流体间界面张力的热力学研究进展(非表面活性剂体系)

流体间的界面张力是石油工业、化工、湿法冶金及环境保护等领域中重要的基础数据。界面现象的统计力学研究已取得了很大的发展。文中介绍了近年来国内外在非表面活性剂体系界面张力的热力学研究方面的进展 ,主要包括如下 3个方面 :非表面活性剂体系界面张力的数据来源 ;界面张力的热力学研究 ,强调了泛函理论和微扰理论的应用 ;分子模拟方法在界面张力研究中的应用。     

Co掺杂GaSb电子结构和磁特性的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)框架下的第一性原理计算方法,研究了Co掺杂GaSb半导体的电子结构和磁特性,交换关联泛函采用局域密度近似(Local Density Approximation,LDA),通过U的引入对Ga-d电子和Sb-p电子的库仑作用势能进行修正,计算得到GaSb的禁带宽度和晶格常数与实验值相符.计算结果表明,Co替代Ga(Co@Ga)缺陷可以产生2μ_B的局域磁矩,而Co替代Sb(Co@Sb)缺陷对体系的局域磁矩没有贡献.Co@Ga产生局域磁矩之间的耦合为铁磁耦合,其居里温度的理论计算值高达410 K.对Co掺杂GaSb半导体的铁磁耦合机制进行了解释,为实验上制备GaSb基铁磁性半导体提供了理论依据.     

Stone-Wales缺陷对碳纳米管电学性能的影响

运用非平衡格林函数结合局域密度泛函理论,对含有Stone-Wales缺陷的(5,5)金属型单壁碳纳米管(SWCNT)的局域态密度和透射概率进行研究,计算结果表明stone-Wales缺陷导致部分电子态定域化.这些位于价带和导带的定域态对电子的散射作用十分明显.此外,(5,5)金属型SWCNT因管束效应而出现约0.1eV的赝隙,计算结果证明SWCNTs之间电势场的微扰作用是产生赝隙的主要原因,并导致透射系数发生突变.     

磷原子团簇P7,P-7和P+7稳定结构的理论研究

用密度泛函理论的杂化密度泛函方法B3LYP,在AUG-cc-pVDZ水平上对P7,P 7和P-7团簇的稳定构型、电子结构和振动光谱等进行了理论研究,并与已有的理论结果做比较.通过对3种团簇稳定构型的局域自旋密度近似SVWN方法和MP2方法在AUG-cc-pVDZ水平上的计算,确证了正确的稳定构型.同时对2种密度泛函方法以及弥散基组的作用进行了比较和讨论.     

铁磁/超导结中铁磁性和超导电性的共存

利用BTK理论以及Nambu自旋格林函数方法计算了铁磁/超导结中的准粒子局域态密度(DOS).计算结果表明在铁磁一侧界面附近超导邻近效应引起了具有超导特征的准粒子局域态密度,而在超导一侧界面附近由反邻近效应引起了自旋相关的DOS,即呈现了一定的磁性.由此判断在结的界面附近有铁磁性和超导电性的共存现象.     

一种结合面法向接触刚度计算模型的构建

摘要：
为了预测2个固体粗糙表面接触时结合面的法向接触刚度,采用分水岭分割方法获得了粗糙表面三维微凸体的尺寸与空间分布;基于弹塑性接触理论推导出单对微凸体侧接触时接触载荷与接触变形的关系,并通过确定粗糙表面上每个微凸体的变形类型与接触载荷,计算了结合面的法向接触刚度.将计算结果与实验结果进行比较,验证了该方法的有效性.
关键词：
粗糙表面; 形貌; 侧接触; 法向接触刚度
中图分类号： O 343.3
文献标志码： A     

非平衡化学反应界面系统的准热力学分析

本文在几个合理假设下,论证了一个非平衡化学反应流体-流体界面系统在单独流体不失稳的情况下,稳定的界面层化学反应的加入,可以通过耦合使系统呈现一个不稳定区。     

粘弹性流体在圆管中起动流动的规律

选取了粘弹性Ｍａｘｗｅｌ流体，研究了该种流体在圆管中起动时的流动规律。结果表明，Ｍａｘｗｅｌ流体比牛顿流体先趋于稳定流动，圆管中心处Ｍａｘｗｅｌ流体的速度比牛顿流体大，粘弹性的存在对流体在小直径圆管起动的影响比对大直径的影响程度要大。     

粗糙机械结合面的接触刚度研究

为准确进行计入粗糙接触界面影响的组合结构动力分析,基于弹塑性理论对具有粗糙表面的长方微元体进行有限元接触分析,给出了根据受力和变形关系计算粗糙表面接触刚度的方法,得到了不同载荷作用下的法向和切向界面接触刚度.计算结果表明:表面形貌造成的接触应力分布不均匀和局部塑性变形导致法向界面接触刚度随着压力的增加先增大后减小,并随着表面粗糙度的增加而降低;切向界面接触刚度随着法向载荷和摩擦系数的增加而增加,随着切向载荷的增加而减小.当切向载荷增加到一定值时,接触界面将由微观滑移转化为宏观滑动,摩擦界面连接失效.     

一种新型的力反馈实现方法

针对虚拟现实和遥操作机器人技术的需要,提出了一种实现力反馈新技术.电流变液是一种智能材料,在电场作用下其流变学特性如粘度能够在几毫秒时间内发生连续可逆的变化.利用电流变液的这种特殊性能,采用类似汽缸和活塞的结构设计了一种力反馈装置,汽缸与活塞分别作为电场的两极,它们之间充满电流变液,当有电场存在时电流变液粘度发生变化,从而阻碍活塞相对汽缸的运动,产生连续可调的阻力.阐述了力反馈装置的设计方法,建立了结构模型和动力学模型,提出了由该装置实现的力反馈数据手套及其控制方法,最后进行虚拟碰撞实验验证了所提出方法的有效性.     

弹性波透过压电介质接触界面的传播特性

以一维弹性波为例分析了波透过压电介质接触界面时的传播特性,考虑了界面的分离及接触状态的变化,解析地给出了界面分离和接触的时间分布范围以及波的反射透射系数,并讨论了边界非线性引起的高频谐波特性。     

磁流变液沉降稳定性改进及对流变性能的影响

对影响磁流变液沉降稳定性的颗粒表面性质、固／液界面性质和大小颗粒之间相互作用等因素进行了实验研究和探讨,实验结果表明：磁流变悬浮液体的稳定性取决于固相颗粒这间的静电排斥作用或固－液界面分子构型所产生的空间阻效应;对于颗粒径度较大的分散体系,通过改善粒子表面的结构,依靠体系的结构力学性质改善粗大颗粒悬浮液体的沉降稳定性。     

用电火花技术制作P型高阻硅的欧姆接触

检测高阳硅单晶材料的杂质补偿度和迁移率时,必须要有良好的欧姆接触。本文提出用银头烙铁将多元合金(InBAlNi)涂敷在P型硅片上,经电火花放电技术可对电阻率高达1000Ωcm的样品制成欧姆接触。通过电流电压特性、接触电阻率和离子探针的测量,讨论了欧姆接触的机理和载流子输运的特征。电火花技术使多元合金与高阻P型硅样品在电容器放电的瞬间所产生的高能量作用下,交界面处的硅与合金相互熔融,冷却时,电活性受主元素又以高浓度析出,使原来的高阻硅变为P~ ,形成了欧姆接触。不同温度的接触电阻率测量,结合与掺杂浓度关系的计算表明,穿过金属与半导体硅接触的电流输运是热离子场发射机理,载流子隧穿势垒是主要的输运过程。