圆锥形光纤能量传输特性的研究

基于电磁场波动理论,对纳米尺度的圆锥形光纤的特征方程进行了求解。通过该理论计算以及利用COMSOL Multiphysics进行模拟,得出了锥形光纤圆柱形部分电场和能量的分布与波长的关系,在截止波长以内能量以基模形式在光纤中传输,而随着波长的增大,能量由纤芯向包层溢出越来越明显。对于光纤的圆锥体部分则得出了在波长一定的情况下,其锥长变化对光纤中能量传输的影响,并得到了在同一锥长下不同截面处的能量分布。     

边缘掺杂对应力作用下锯齿型石墨烯纳米带I-V特性的影响

利用第一性原理计算得到边缘n-型氮N和p-型氧O掺杂的6-锯齿型石墨烯纳米带在外加非轴向应力作用下的I-V特性曲线.研究结果表明,边缘掺杂在低偏压条件(VBias<0.5 V)下增强锯齿型石墨烯纳米带的导电能力,在偏压大于1.0 V后将减弱系统的导电能力;外加非轴向应变却能在较宽的偏压范围内增强系统的导电能力.该结果对基于锯齿型石墨烯纳米带的纳米电子、光电子器件的研究和设计具有较重要的意义.     

水基石墨烯纳米流体黏度的实验研究

采用两步法制备水基石墨烯纳米流体并进行表征,使用乌氏黏度计测量水基石墨烯纳米流体在15~45℃时不同质量分数(0.03%、0.07%、0.10%、0.15%)下的黏度。结果表明,水基石墨烯纳米流体的黏度随温度的升高而减小,与基液的黏度变化趋势一致;在水基石墨烯纳米流体密度随温度变化很小时,黏度的增加量仅随温度出现小幅波动;纳米流体的黏度随石墨烯浓度的增大而增大,温度在15~45℃时,0.15%纳米流体黏度的最大增量达到2.14%。通过黏度模型的验证可知,在低浓度时,对水基石墨烯纳米流体黏度的预测需考虑纳米粒子形状的影响,纳米粒子尺寸的影响不大。     

Zigzag电极Armchair边缘石墨烯纳米带电子输运研究

利用基于密度泛函的非平衡格林函数方法,对Zigzag电极Armchair边缘的石墨烯纳米带的电子输运、态密度和V-I特性进行了理论计算,研究发现这一结构的纳米石墨烯带具有明显的半导体特征,其态密度与电子传输谱间具有较好的对应关系,电子传输谱与电子入射能量密切相关,并显现能级量子化和电子输运过程中的库仑阻塞特性.     

库伦场对量子阱中磁极化子性质的影响

本文研究了在外加磁场作用下库伦束缚势对量子阱中极化子性质的影响,通过数值计算得到：随着库仑束缚势和阱宽的增加极化子的基态能量逐渐减小,随着磁场强度的增加极化子的基态能量逐渐增加.阱宽越小,量子尺寸效应越显著.     

TiO2纳米粉制备的热处理条件研究

采用溶胶-凝胶法和湿胶粒法制备了TiO2纳米粉,通过TG-DTA、XRD实验手段研究了焙烧温度、焙烧时间、升温速率等热处理条件对制备的TiO2纳米粒子的粒径、晶相转变的影响,XRD研究表明焙烧温度越低、焙烧时间越长、升温速率越低得到的纳米粒子粒径越大,晶相转变温度越低.     

计及电子自旋与磁场耦合的超晶格共振劈裂

研究了零电场和正弦电场作用下的磁量子结构中自旋电子的隧穿输运特性，结果表明，自旋耦合使得共振劈裂区展宽或压缩，且沿能量轴移动，考虑自旋耦合和正弦电场作用后，不改变周期结构的n-1重劈裂和Fibonacci准周期结构的自相似的特性，磁量子结构的调制磁场方向改变也会引起弹道电导的改变。     

磁流体处于不同外磁场作用下能量的输运

利用非平衡态统计算符方法，研究了多种相互作用磁流体两个子系间能量的输运现象，讨论了两种不同外磁场对其能量输运的影响，计算了多种相互作用磁流体系统处于两种不同外磁场中能流的平均值，并得到其输运系数．论证了两种不同外磁场主要是通过两种不同方式来影响磁流体系统能量的输运．     

石墨烯/金复合薄膜微纳光纤集成光控波导

设计并制作了一种具有微纳光纤、石墨烯/金复合薄膜、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)三明治结构的光波导.由于石墨烯/金薄膜保持了平面形态,该光波导表现出很强的光学偏振和可饱和吸收特性.金膜在限制光波导表面倏逝场的同时,增强了倏逝场与石墨烯的相互作用.实验结果表明,微纳光纤光波导中的两种相互垂直的偏振模式(P和S偏振模式)在1 550 nm波长处的消光比可达42.3 d B;由于S偏振模式的光与石墨烯相互作用更强,使用S偏振模式的泵浦光进行光调制特性研究可进一步提高光场能量的利用效率.当980 nm泵浦光能量为130 mW时,信号光强度的调制深度达41.3 dB,信号光的3 dB和10 dB调制对应的泵浦光功率分别为2.8 mW和5.6 mW.     

石墨烯/橡胶复合材料专利分析

石墨烯是一种有着优异性能的二维纳米填料,将石墨烯与聚合物复合是发挥其性能的重要途径,石墨烯/橡胶复合材料对橡胶的力学机械性能、电学性能、导热性能和气体阻隔性能等都有很大提升。本文通过专利检索和数据统计对国内外专利情况进行了分析,揭示了石墨烯/橡胶复合材料的发展现状和趋势,以期为我国在该领域的科研决策提供有价值的参考。     

外磁场对海森堡磁流体的能量输运的影响

本文运用非平衡态统计算符方法,研究了海森堡磁流体的能量输运现象,讨论了外磁场对其能量输运的影响,并计算了海森堡模型磁流体系统在非均匀外场中能流的平均值．     

倾斜光纤光栅传感器

倾斜光纤光栅是一种光栅条纹与光纤法线存在一定角度的特殊光纤光栅.由于光栅倾角的引入,前向传导的入射光被有效激发至后向传导的包层模,并保留满足布拉格条件的后向传导纤芯模.经过各种新颖的结构设计、物理组合及生物化学材料修饰,倾斜光纤光栅可实现多种物理、机械、电磁、生物、医学、化学传感量的高精度检测,成为"光纤上的实验室"(lab-on-fiber)的重要组成和关键器件.该文系统介绍了倾斜光纤光栅的制作方法、模式耦合理论、传感机理与特性(特别是表面等离子共振技术)及近年发展起来的各种传感应用实例,包括机械类传感如弯曲、振动、位移等;电磁类传感如电场、磁场等;生物类传感如细胞、蛋白、血糖;化学类传感如气体、电活性微生物等.随着各种新功能材料和纳米加工技术的快速发展,基于倾斜光纤光栅的交叉学科研究快速发展,为进一步提高光纤传感器测量精度、拓展测量对象提供了重要支撑和广阔的发展空间.     

功能化石墨烯载hTERTsiRNA的制备及其对宫颈癌Hela细胞的影响

以氧化石墨烯(GrapheneOxide,GO)为基质,制备了氧化石墨烯-聚乙二醇-叶酸(GO-PEG-FA)纳米载体,借助于通过π-π相互作用负载在GO表面的胺甲基芘盐酸盐(PyNH2),介导人端粒酶反转录酶siRNA(hTERTsiRNA)转染入宫颈癌Hela细胞.GO-PEG-FA-PyNH2-hTERTsiRNA纳米基因复合物被成功制备,并通过红外光谱和紫外光谱进行表征.荧光显微镜观察该纳米载体的转染效率明显优于裸siRNA组,Western blot实验检测Hela细胞hTERT蛋白表达显著降低,MTT实验观察该载体对细胞无毒,其共载hTERTsiRNA和抗肿瘤药阿霉素后对Hela细胞生长的抑制具有协同作用.因而该功能化氧化石墨烯可以作为靶向基因载体,有效传递siRNA及化疗药物进入肿瘤细胞发挥作用.     

温度相关中空柱的分数阶电磁热弹问题研究

基于分数阶广义热弹性理论,研究了材料特性参数与温度相关的无限长中空柱体的广义电磁热弹耦合问题的动态响应。中空柱体初始置于一恒定磁场中,内表面受热冲击作用。给出了介质的Maxwell电磁方程组及分数阶广义热弹性理论下电磁热弹耦合的控制方程。借助拉普拉斯变换及其数值反变换对控制方程进行了求解,得到了无量纲的温度、位移、应力及感应的电磁场等的数值解。计算结果表明,分数阶参数对温度、径向应力、环向应力、感应的电场和感应的磁场影响较大,对位移影响较小。温度相关性参数的增大,会导致各变量绝对值幅度的减小。     

外磁场对偶极相互作用磁流体能量输运的影响

运用非平衡态统计算符方法,研究了偶极相互作用磁流体的能量输运现象,讨论了外磁场对其能量输运的影响,并计算了偶极相互作用模型磁流体系统在非均匀外场中能流的平均值.     

热辐射和磁场对纳米磁性流体自然流动影响的研究现状

纳米磁性流体是一类特殊的纳米流体,它广泛应用于生物医学、光电信息和可再生能源等领域。纳米磁性流体逐渐成为辐射磁流体力学的研究热点之一。本文介绍了热辐射和磁场对纳米磁性流体流动与传热影响的研究现状,并指出了不足之处。     

试论毕奥—萨伐尔定律的实质——对“磁场就是动电场”的初探

本文论述了“麟场就是动电场”的假设实际上是成立的,我们认为磁场是动电场的现象,而动电场是磁场的实质。本理论是改进现行的发电机、变压器、电动机的理论依据。     

非线性增益压缩对TOAD开关特性的影响

考虑半导体光放大器(SOA)的增益饱和与非线性增益压缩效应,详细研究了非线性增益压缩对太赫兹光非对称解复用器(TOAD)开关特性的影响,并首次提出了有效开关窗口宽度的概念.数值计算结果表明,非线性增益压缩对开关窗口形状影响显著.SOA非线性增益压缩越大,输出对SOA在环内的位置越敏感;若它较小,则控制脉冲能量对有效开关窗口宽度影响很大;只有当控制脉冲较窄时有效开关窗口宽度才会受非线性增益压缩的影响;当非线性增益压缩较小且SOA偏离环中点不大时,有效开关窗口宽度较小.     

电渗流对DNA穿越纳米孔的影响

控制在电场驱动下的脱氧核糖核酸(DNA)穿越纳米孔的过程有利于实现低成本基因测序.DNA表面的反离子在电场驱动下与DNA反方向运动,形成对DNA的电渗流阻力.该文用力学原理研究电渗流对DNA穿越纳米孔的影响,并用分子动力学模拟的方法验证了理论结果.最后在理论和数字模拟的基础上,提出了控制DNA穿越速度的方法.     

外电场对PbTiO3纳米晶表面光电特性的影响

研究了１０００℃（１＃）和４５０℃（２＃）条件下烧结的ＰｂＴｉＯ３纳米晶，在外电场处理前后的表面光电特性。结果表明，外电场的处理对ＰｂＴｉＯ３纳米晶表面光电特性的影响具有明显的尺寸效应。经外电场处理后１＃ＰｂＴｉＯ３纳米晶表面光伏响应没有变化，２＃ＰｂＴｉＯ３纳米晶变化明显。