环状碳纳米卷电子结构的紧束缚法研究

利用石墨平面碳原子轨道作sp~2杂化时π电子的紧束缚模型,考虑波矢珗k周期性边界条件,构造了环状碳纳米卷模型,研究了其电子结构性质.结果表明环状碳纳米卷的电子结构与其几何结构密切相关,通过控制手性、结构参数及卷环周长,可将其调制成金属或不同带隙的半导体.     

磁场中环状碳纳米卷电子结构的紧束缚法研究

通过考虑波矢■周期性边界条件,在石墨烯紧束缚模型基础上,构造了磁场中环状碳纳米卷模型,研究了其电子结构性质.结果表明环状碳纳米卷的电子结构以磁通量子Φ_0为周期随磁通量Φ周期性变化,通过控制手性和磁场,可将其调制成金属或不同带隙的半导体,其中m=3I(I为整数)、θ=2π/3的锯齿型环状碳纳米卷的带隙受磁场的影响比较小,m=18时变化幅度仅为7 μeV.     

晶界处碳含量对超纳米金刚石的结构及电学性质影响的第一性原理计算

采用MedeA.软件中基于密度泛函理论(DFT)下的平面波赝势方法的VASP软件包进行模拟,计算了不同晶界处碳含量对超纳米金刚石电子特性和结构特性的影响。从对优化后的结构分析来看,晶界处碳含量的增加会增加超纳米金刚石中sp~2-C的含量,并且会使金刚石晶粒最外层的原子产生一定程度的位移或改变其键角。分析不同晶界处碳含量超纳米金刚石的能带发现,晶界碳含量的增加会减小结构的带隙,并且会在带隙里引入悬键能级和与sp~2-C相关的π*能级。对3个结构态密度的分析发现,晶界含量的增加不仅会减小结构的带隙,还会增加带隙里悬键能级和π*能级的能态密度,减小电子从低能级跃迁到高能级所需的能量,从而增加超纳米金刚石的导电性。     

BN纳米带几何结构和电子性质第一性原理研究

本文采用第一性原理研究了不同带宽下BN纳米带的几何结构与电子性质。研究结果表明：随着带宽的增大,BN纳米带边缘发生形变,键角增大,B-B键键长增大,当带宽约为1.7nm时,B-B键发生断裂;电子性质研究表明：随带宽减小,最高占据轨道(HOMO)/最低非占据轨道(LUMO)能隙减小。对电子态密度(DOS)及赝能隙分析表明：BN纳米带带宽越小在费米能级处DOS越大,且赝能隙越小,这和GNR比较相似,说明BN纳米带越窄电子越容易从价带向导带跃迁。     

储气库注采井井筒温度场预测与影响因素分析

随着冬季对天然气需求的持续增加,对储气库的调峰能力提出了严峻的考验,注采井作为连接地面与地下的通道,井筒温度受注采周期的影响发生变化,如何准确地预测井筒内温度变化,对于预测环空压力、保证油管和套管安全、水泥环密封性和储气库运行安全至关重要。根据流体力学中质量守恒定律、能量守恒定律和动量定理,将气体的压强、温度、密度和流速进行耦合分析,利用显式四阶Runge-Kutta数值求解方法,输出油管内气体不同深度的流动参数,并对影响油管内气体温度的敏感性因素进行分析,得到了储气库注气过程、采气过程、关井阶段温度分布规律。结果表明：注气过程井底处温度受注气量影响较大,注气时间和注气压力对井底温度影响较小;在采气过程,井口处气体温度随采气量的增加而增大,油管内气体压力由井底到井口逐渐减小,并且随着采气量的增加,减小趋势越明显;在关井初期,油管内气体温度变化速率较大,随着关井时间的持续增加,油管内气体温度逐渐趋于地层温度,并且越接近于井口气体温度变化速率越明显。     

电场对球状纳米系统高能级分裂和谱线的影响

探讨了电场作用下球状纳米系统电子的能级分裂规律和谱线分布,以CdS／HgS／CdS球状纳米系统为例,讨论了电场对高能级分裂和谱线的影响．结果表明：①电场作用下球状纳米系统发生的斯塔克效应,能级按1,3,…,2n-1进行分裂,与氢原子情况相同．但各能级会发生能级位移;②电场引起的电子能级移动量与电场E的平方成正比;它随线度的变化情况与能级有关,有的能级的能级位移量随线度增大而减小,而有的则相反;③电场不仅使纳米系统的谱线条数增多,而且谱线频率发生改变,频率变化量随样品线度增大而减小,但减小程度与能级有关．     

有限长碳纳米卷电子结构的紧束缚法研究

通过卷曲石墨烯,构造了有限长碳纳米卷模型.基于能带理论中紧束缚近似方法,推导并研究了与手性、结构参数及卷长相关的色散关系解析表达式.结果表明,随着几何结构的变化,碳纳米卷会呈现出金属-半导体转变,及与卷长有关的不同的渐近带隙行为:振荡型衰减、单调衰减和不变.     

多孔碳基-金纳米球的仿生制备及结构表征

金纳米粒子(Au NPs)因具有较高的表面能而很容易团聚,致使其应用受到限制;在催化领域通常使用前体还原、负载得到金纳米粒子以及利用稳定剂防止金纳米粒子团聚,从而提高其稳定性和催化活性。本研究从绿色化学角度出发,以天然的茶多酚为碳前体,利用多酚的氧化自聚合,通过自组装一步法制备了不同形貌的多孔茶多酚-金纳米球(TP-Au NPs),再经高温碳化得到多孔碳基-金纳米球(CNS-Au NPs),并考察了聚合温度对多孔碳基-金纳米球孔径和粒径的影响。结果表明:随着聚合温度的降低,多孔碳基-金纳米球的粒径逐渐减小,孔径、比表面积逐渐增大,催化活性升高。     

轴向磁场对锯齿型和扶手椅型碳纳米卷电子结构的影响

碳纳米卷作为一种新型的碳基纳米材料,其结构非封闭且内径大小容易调控,成为当今材料科学研究热点之一。利用石墨烯碳原子轨道作sp2杂化时π电子的紧束缚模型,考虑波矢k周期性边界条件及轴向磁场的影响,构造了磁场中碳纳米卷的紧束缚模型,并研究了其在轴向磁场中的能带、能隙及电子态密度等性质。结果表明,碳纳米卷的能量色散是以磁通量子Φ0为周期随磁通量Φ变化,最低未占据分子轨道也随之产生了明显移动,从而导致碳纳米卷发生金属-半导体连续转变,其中ZCNS(15,0)能隙最大为0.878 e V,而ACNS(12,12)为0.654 e V     

多层球状纳米系统高能级斯塔克效应探讨

确立了多层球状纳米系统高能级斯塔克效应能级分裂规律,以CdS／HgS／CdS球状纳米系统为例,探讨了层间作用和系统线度对系统高能级斯塔克效应的影响．结果表明：①三层球状纳米系统发生的斯塔克效应,其能级分裂规律和氢原子及类氢离子一样,即按1,3,…,2n-1进行分裂,但能级移动量不同;②除少数能级有相反情况外,多数能级的能级移动量随线度增大而减小;③层间作用不影响三层球状纳米系统高能级斯塔克效应的能级分裂规律,只是能级移动量稍有变化．     

半固态A356铝合金二次加热温度场有限元模拟

利用大型有限元分析软件,模拟计算了半固态A356铝合金的二次加热温度场·结果表明:在给定铝合金二次加热温度的前提下,线圈电流密度与加热时间成反比,与试样内、外温差大小成正比·当用总截面为40mm×130mm的宽线圈加热时,合适的线圈的电流密度为0 5×107A/m2和0 6×107A/m2,此时铝合金内外温差分别为8 6℃和9 8℃,加热时间分别为31min和21min;当用总截面为20mm×130mm的窄线圈加热时,合适的电流密度分别为0 8×107A/m2和0 85×107A/m2,此时铝合金内外温差分别为8 6℃和8 9℃,加热时间分别为33min和30min·本研究为A356合金半固态...     

HT-7U装置环向场线圈涡流损耗分析

文章分析了由等离子体电流和真空室感应电流在HT-7U装置环向场超导磁体中产生的涡流损耗.超导磁体中变化的磁场被分解为切向和法向两个分量,通过将超导线圈分为适当单元可求出磁场两个分量产生的涡流损耗.文中给出涡流损耗的分布及其随时间变化情况.计算结果表明涡流损耗不仅沿线圈周长分布不均匀而且在线圈的断面上也不均匀.     

原子的交流塞曼效应

用一种简单的半经典方法推导出了交流塞曼效应中的能级移动公式。从这一公式得到的结果与实验中观察到的现象是一致的,而且从理论上预言了交流塞曼效应的2个重要性质：原子交流塞曼效应中的能级移动是与跃迁同时发生的瞬态过程;能级移动具有饱和性。     

Transmission electron microscopy investigation of the Ar+ ion irradiation effect in semiconductor GaAs

Room temperature irradiation effect of GaAs compound semiconductor by 100 keV Ar⁺ ions has been systematically studied by means of transmission electron microscopy. The dose dependenceoof the Ar⁺ ion irradiation and room temperature annealing effects have been investigated. The experimental results show that the structure of GaAs transforms from perfect crystalline through weakly and severely damaged crystalline to amorphous states with the increase of the irradiation dose and the damaged states are changed during room temperature annealing. Yang Xiangxiu: born in 1968, Doctor     

Transmission electron microscopy investigation of the Ar+ ion irradiation effect in semiconductor GaAs

Room temperature irradiation effect of GaAs compound semiconductor by 100 keV Ar⁺ ions has been systematically studied by means of transmission electron microscopy. The dose dependenceoof the Ar⁺ ion irradiation and room temperature annealing effects have been investigated. The experimental results show that the structure of GaAs transforms from perfect crystalline through weakly and severely damaged crystalline to amorphous states with the increase of the irradiation dose and the damaged states are changed during room temperature annealing. Yang Xiangxiu: born in 1968, Doctor     

Rogowski电流传感器及其在电阻焊数据采集中的应用

Rogowski线圈电流传感器由均匀密绕的挠性空心线圈和积分器构成,由于其原理和结构特点,特别适合于电阻焊次级电流的测量.讨论了Rogowski线圈工作原理、积分器设计及误差、传感器电路模型和灵敏度的频率响应,设计了用于电阻焊测量的电流传感器,据此研制出ADuC812单片机为核心的电阻焊数据采集系统,并进行了低碳钢板搭接点焊试验和电压电流等信号的采集.初步分析认为,焊接电压、电流信号及接头动态电阻、输入功率与熔核形态密切相关,可用于电阻点焊接头质量的在线监控.     

自感式料位数字传感器

设计了一种新型料位传感器及其单片机控制系统。它可应用在钢厂除尘器设备上粉尘料位的检测。针对钢厂粉尘的铁磁质性质,设计整个自感线圈,固定在传感器的支撑杆上,在料位到达时,自感线圈中的感生电流显著变小,应用单片机进行控制,采集其开关量,可实现料位的连续检测,单线圈在料位到达时断电,卸料后恢复通电,即去除了铁心的磁性,又减少了线圈发热,同时线圈采用高性能漆包线,并对其进行散热处理。该传感器可以从室温到100℃的变温环境下正常工作,其结构简单可靠。     

表面改性活性炭的制备及其去除污水中Cd~(2+)的试验研究

以花生壳生物质炭(PSB)为原料,采用KOH活化法制备了比表面积为461 m2·g-1的花生壳活性炭(K-PSB),利用氮气吸附脱附等温线、SEM等对样品进行了表征,并将孔隙结构发达的花生壳活性炭用于重金属Cd2+的吸附,考察反应时间、溶液p H值、花生壳活性炭的投加量等对Cd2+吸附的影响。结果表明:随着吸附时间的推移,Cd2+的吸附量逐渐增加直至达到平衡,当Cd2+浓度为50 mg·L-1,PH值等于6,投加量为1 g·L-1时,花生壳活性炭对Cd2+的吸附效果最佳;该吸附是一个吸热反应,随着温度的增加,吸附量逐渐增大。     

碱金属原子反常塞曼效应的微扰论分析

利用微扰论分析了碱金属原子在静磁场中有精细结构时的反常塞曼效应，推导出了发生反常塞曼效应时能级分裂的能量一般表达式，并且由Na原子的特例给出了证明。     

基于联合仿真法边缘气隙效应的绕组优化设计

优化高频变压器的线圈结构能够减小边缘气隙效应,降低由于边缘气隙效应所引起的线圈涡流损耗和发热.采用场-路联合仿真方法,通过气隙回避设计出了高频变压器的三种新型绕组结构,并与传统变压器结构作对比分析,解决了传统设计方法难以通过优化线圈结构以减少高频变压器线损的问题.