地闪先导通道中电荷分布的数值模拟

将雷暴云电荷结构与闪电先导的发展相联系,模拟计算了不同雷暴云电荷结构下,先导通道中的感应电荷量.结果表明:随先导接近地面,通道中感应电荷密度不断增加,在先导通道接地瞬间,其通道中的总正(负)电荷量约为0.2～1.6C,通道中平均感应电荷线密度约为0.08～0.35mC/m.感应电荷密度大小虽然随不同的雷暴云电荷结构有所变化,但仅由感应电荷无法解释先导通道中的电荷量,通道中的主要电荷来源为云内电荷的转移.     

PuNi3和Ce2Ni7型贮氢合金电极容量衰减的交流阻抗谱分析

测试不同循环状态下PuNi3和Ce2Ni7型贮氢合金电极在放电深度为50%条件下的电化学交流阻抗谱,分析电极反应的等效电路图.结果表明,随循环次数的增加,PuNi3型合金和Ce2Ni7型合金电极的表面电荷反应阻抗(R4)和接触阻抗(R2,R3)均随循环次数的增加呈先减小后增大的趋势,且PuNi3型合金电极表面电荷反应阻抗(R4)较Ce2Ni7型合金电极先达到最小值.在后期循环过程中,PuNi3型合金电极的表面电荷反应阻抗(R4)及颗粒之间的接触阻抗(R2,R3)均明显大于Ce2Ni7型合金电极,这说明PuNi3型合金电极在循环过程中的腐蚀与粉化均比Ce2Ni7型合金电极严重.     

隐式溶剂下丙氨酸体系电荷分解分析的理论计算

采用密度泛函理论中的B3LYP方法优化隐式溶剂下丙氨酸(Ala)分子的几何构型, 并用同法计算隐式水(H₂O)及甲醇溶剂下Ala体系片段的轨道波函数及电荷分解分析(CDA). 结果表明, 在隐式溶剂甲醇和H₂O下, CH₃片段的扩展电荷分解分析(ECDA)计算结果相差0.001 3; NH₂片段的ECDA计算结果相差0.000 8, 定量结果基本一致, CH₃和NH₂片段的CDA计算结果r_i对二者的定性结果基本一致.     

高介电常数HfAlO氧化物薄膜基电荷俘获型存储器件性能研究

利用原子层沉积方法制备了高介电常数材料(HfO2)0.8(Al2O3)0.2薄膜基电荷俘获型存储器件,并对器件的电荷存储性能做了系统研究.利用高分辨透射电子显微(HRTEM)技术表征了(HfO2)0.8(Al2O3)0.2薄膜的形貌、尺寸及器件结构.采用4200半导体分析仪测试了存储器件的电学性能.研究发现,存储器件在栅极电压为±8V时的存储窗口达到3.5V;25℃,85℃和150℃测试温度下,通过外推法得到,经过10年的数据保持时间,存储器件的存储窗口减小量分别为17%,32%和48%;(HfO2)0.8(Al2O3)0.2薄膜基电荷俘获型存储器件经过105次写入/擦除操作后的电荷损失量仅为4.5%.实验结果表明,利用高介电常数材料(HfO2)0.8(Al2O3)0.2薄膜作为存储层能够提高器件的电荷俘获性能,具有良好的应用前景.     

硅表面上电荷分布的晶向关系

本文分别用Si_(16)H_(21)模拟Si(113),Si_(35)H_(30)模拟Si(112)高密勒指数表面,用Si_(37)H_(39)模拟Si(111)及Si_(19)H_(18)模拟Si(100)表面.通过SCF-LCAC-CNDO理论计算,研究了各种表面上的净电荷分布.发现,各种表面上存在不同程度且不同分布的净电荷,表面原子sp~3轨道中的电荷做了重新分布,净电荷较多地局域在悬键方向上.表面上台阶的存在强烈地影响着表面净电荷转移的性质.此现象在Si(112)面上尤其突出.本文据此解释了不同晶面上附加表面电偶极子及态密度等实验结果.     

Si_3N_4和Si_3N_4/SiO_2驻极体薄膜的化学表面修正

采用补偿法对六甲基二硅胺烷 (hexamethyedisilane ,HMDS)和二氯二甲基硅烷 (dichlorodimethsiliane ,DCDMS)化学表面修正恒压电晕充电硅基氮化硅 (Si3N4)薄膜驻极体及氮化硅 /二氧化硅 (Si3N4/SiO2 )薄膜驻极体的电荷储存稳定性进行了比较性的研究 .实验结果表明 ,经过化学表面修正后 ,驻极体薄膜在高湿环境中的电荷储存稳定性显著提高 ;在低于 2 0 0℃时 ,HMDS和DCDMS化学表面修正的效果相当 ;DCDMS化学表面处理具有较高的耐热性 .     

相对论射弹碎片的电荷测量

利用δ-电子密度法对3.7AGeV16O诱发乳胶核反应射弹碎片的电荷进行了测量,实验结果表明对电荷为3≤Z≤7的射弹碎片,在误差为σ(Z)≤0.5的范围内利用δ-电子密度法可以准确地测定射弹碎片的电荷.     

凝聚态物理的新进展—分数物理

分数电荷、分数统计和分数维物质——分形是近十年来凝聚态物理学中几项突破性的新进展。长期以来凝聚态物理中都是与整数打交道,80年代初期开始,才涉足这一分数领域。1.分数电荷——孤子分数电荷的概念源于60年代基本粒子中的夸克或层子模型。按此类模型,认为质子、中子、介子等基本粒子是由更为基本的“夸克”子组成,而“夸克”子带的电荷是电子电荷的±1/3和±2/3,即具有分数电荷。最后证实这种假定仍然是当今高能物理学的目标之一。后来,在70年代中期,从理论上论证了在一个整数电荷的粒子场中出现带有分数电荷的激发态。这一理论的新思想,在1981年被美国物理学家苏武沛和施里弗(J.Schrieffer)应用到     

洛仑兹力

[仪器] 调谐指示管6E2,电源,条形永久磁铁。[目的] 观察运动电荷在磁场中的运动;定性验证洛仑兹力公式;验证左手定则。[原理] 磁场对运动电荷有作用力,被称为洛仑兹力。洛仑兹力的大小可表示为f=qvBSin θ (1)式中f表洛仑兹力,q为运动电荷的电量,v为电荷的运动速率,B为磁感应强度,θ为正电荷运动方向与磁场方向的夹角,式(1)被称为洛仑兹力公式。     

红壤黄壤及紫色土表面电荷性质的研究

运用带电颗粒表面性质联合分析法,测定了不同pH值条件下(pH7和4.5)下红壤、黄壤和石灰性紫色土的表面电荷性质.结果表明:在相同pH值条件下,石灰性紫色土比可变电荷土壤有较高的表面电位、表面电场强度、表面电荷数量和比表面积,且3种土壤的表面电场强度都可达108 V/m的数量级;随着pH值的降低,3种土壤的表面电荷数量和表面电荷密度显著减小;pH值为4.5时,红壤和黄壤的表面电位和表面电荷数量接近.     

团簇Fe3 Ni3电子性质

为探究团簇Fe3 Ni3优化构型的电子性质,使用密度泛函理论中的B3LYP/Lanl2dz(Level)对设计出的初始构型进行全参数优化计算,排除含虚频和能量较高的相同构型后,最终得到9种稳定的优化构型.从各优化构型的电荷量、原子内轨道布居数、原子及原子间的自旋布居数、原子自旋密度分析发现:团簇Fe3 Ni3内部Fe原...     

电晕带电聚丙烯薄膜表面电荷和注入电荷分离测定研究

负电晕极化的聚丙烯薄膜存在有表面电荷和试料体内分布电荷。本论文首次提出了使用抵消电场法测出试料的总电量,再用热刺激电流法测出试料体内的电荷,实验结果表明在表面电荷为4×10~(-8)C/cm~2的范围内,由于试料表面的导电涂布,不会改变试料内部的电荷分布,因而可将注入电荷和表面电荷分离。实验结果还给出了注入电荷的平均距离及注入电荷所占总电荷的比例等,该研究对于驻极体及利用带电体静电作用的实际器件的使用和研究也有着具体的指导意义。     

叠层薄膜基电荷陷阱存储器的存储性能研究

随着半导体器件特征尺寸的不断减小,传统的浮栅型存储器件逐渐接近其物理和技术的极限,多晶硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)型电荷存储器件以其低电压、小尺寸及良好兼容性等特点成为近年来半导体行业研究的热点.但是,写入/擦除速度与数据保持性能之间的平衡问题一直制约着SONOS型存储器件的发展.为了解决这一问题,本文利用脉冲激光沉积系统制备了叠层薄膜基电荷陷阱存储器件,其中SiO_2作为隧穿层,叠层ZrO_2/Al_2O_3作为电荷存储层,Al_2O_3作为阻挡层,并对器件的电荷存储性能做了系统分析.利用透射电子显微镜(TEM)表征了器件的微观结构,采用4200半导体参数分析仪测试了器件的电学性能,包括存储窗口、写入/擦除速度及数据保持性能.研究结果表明,存储器件具有良好的电荷存储性能.当栅极扫描电压为±2V时,存储窗口仅为0.9V,随着电压增加到±6和±8V时,存储窗口分别达到3和4.4V;+8V,5×10~(-5) s的写入操作下,平带偏移量达到1V;室温,85和150℃测试温度下,经过1×10~5 s的数据保持时间,器件的存储窗口减小量分别为5%,10%和24%.优异的电学性能主要归功于ZrO_2和Al_2O_3之间的深能级界面陷阱及层间势垒.因此,采用ZrO_2/Al_2O_3叠层薄膜结构作为电荷存储层,具有良好的市场应用前景.     

一种新型荧光分子的密度泛函方法研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP、B3P86、B3PW91、B1B95、O3LYP、M05、M06、MPW3PBE和B1LYP等不同方法对一种新型荧光材料进行了理论研究.在6-31+G*基组水平上对该荧光材料的结构进行了优化,用前线轨道(HOMO、LOMO)理论分析了分子的轨道间相互作用;用AIM 2000程序包计算了所有化合物的电荷密度,进行了成键临界点(BCP)电荷密度分析.实验比较了不同方法下各物质的零点能、吉布斯自由能、荧光光谱最大吸收峰波长大小.发现密度泛函理论中的O3LYP方法计算得出的荧光光谱的最大吸收峰波长大小约为370.35 nm,与实测值380 nm最为接近.     

电荷密度和电流密度的δ函数表示法及其应用

本文简述了δ函数的基本性质及在直角坐标、球面坐标和柱面坐标中的表示法,论证了点电荷密度、线电荷密度、面电荷密度、电偶极子的电荷密度、线电流密度等的δ函数表示法,并举例说明这些表示法在电动力学习题解答中的应用.     

氦气下介质阻挡放电表面电荷分布规律

为探究表面电荷在介质阻挡放电(DBD)放电模式转化中的作用机制,对不同电压参数下的表面电荷分布进行了实验研究。首先,根据Pockels效应搭建了微秒级分辨率的表面电荷测量系统,并使用该系统测量常压氦气环境中平板电极在不同电压参数下的介质表面电荷密度二维分布与放电电流波形,统计表面电荷在各密度区间中的概率分布;然后,根据得到的电流波形、表面电荷密度二维分布与概率分布,对不同电压参数下的放电模式进行了判断;最后,分析不同放电模式的电荷密度二维分布与概率分布,得到外加电压参数变化时介质表面电荷对放电模式转化的作用机制：在下次放电前,介质表面积聚的电荷与气隙中残存的带电粒子会产生反向电场,使得放电更容易在该区域发生,从而促使放电模式从均匀放电向丝状放电演化。实验结果表明：随着电压的增加,表面电荷分布从单个电荷斑逐渐向多个电荷斑转变,放电模式表现为不同形式的丝状放电;随着频率的增大,表面电荷分布由均匀分布转变为电荷斑分布,且电荷斑直径不断增大,电荷总量从0.21 nC增加到0.41 nC。研究结果可为表面电荷对常压介质阻挡放电中放电模式演化的影响机制提供参考。     

关于密立根油滴实验动态法的讨论

利用ZKY-MLG-6 CCD显微密立根油滴仪测量电子的电荷量,通过反复实验,分析油滴电荷量的大小、阀门关闭与否对实验的影响,讨论初始电压、工作电压的选择范围.得到的结论为:(1)不管是用平衡法还是用动态法测量电子的电荷量,油滴的电荷量较大时,测量结果更为准确;(2)用动态法测量电子的电荷量时,阀门关闭与否对测量并没有明显的影响;(3)用动态法测量带大电荷量的油滴,初始电压分别为300 V和400 V,工作电压分别为平衡电压的1.5、2.0和2.5倍时,测量结果都较好.     

新型LED红色荧光材料Ca_xSr_(1-x-y-z)MoO_4:yEu~(3+);zNa~+的制备和表征

利用Na+为电荷补偿剂制备CaxSr1-x-y-zMoO4:yEu3+,zNa+红色LED荧光粉体.研究了电荷补偿剂的用量、基质材料中Ca2+的含量、合成温度、反应时间及发光中心Eu3+摩尔分数对荧光材料晶体结构和发光性能的影响.结果表明:最佳工艺条件为电荷补偿剂摩尔分数为6%,Eu3+摩尔分数为8%,Ca2+摩尔分数为60%,反应温度900℃和反应时间2 h.光谱测试结果表明,该荧光材料可被311,395或465 nm有效激发,发射峰在616 nm.     

接地导体上的感应电荷

在电场的作用下,处在电场中的接地导体上,一般会产生感应电荷,感应电荷的大小与场源电荷的大小,导体的形状及导体与场源电荷的相对位置等因素有关。在电磁学和电动力学中,可根据具体问题采用不同的方法,求出导体上感应电荷的大小。本文给出一种用互易定理求接地导体上感应电荷的方法。设有一组导体,所带电荷分别为Q_1、Q_2、…Q_n,这些电荷在各导体上产生的电势分别为     

点电荷与导体球壳间的电场

本用镜像法对点电荷与导体球壳间电场中的电势、球壳表面电荷分布及静电力进行讨论，分析点电荷在球外、球壳不接地时，球壳表面上带正净电荷或负净电荷时的条件，以及点电荷所受静电力的情况(吸力、斥力)。