C70分子的电子传导和量子流分布

利用基于Green函数的Tight-Binding方法, 对由两条原子线电极连接C₇₀分子长轴端点构成的纳米分子传导系统的电子传导进行了理论研究, 得出了入射电子通过C₇₀分子输运到远端点的电子传输谱. 其结果揭示出传导能量变化过程中C₇₀分子的阶跃开关特性, 说明了传输电子与分子能级共振时传输概率峰值的出现以及能级量子化所产生振荡效应. 利用量子流密度理论和Fisher-Lee关系式, 在传输谱出现峰值的能量点E = -0.2 eV处, 计算了C₇₀分子内的量子流分布, 并给出了键量子流的最大值和最小值. 对全部分子键上的量子流数值进行了模拟并以矢量图表示, 还得出了C₇₀分子内量子流分布不均匀的物理原因, 证明了C₇₀分子中量子流的分布符合Kirchhoff量子流守恒定律.     

氮化锌粉末的制备和结构性质

将Zn粉末置于流量为500 mL/min的NH₃气流中, 在600℃氮化温度下氮化120 min的最佳条件下, 制备出高质量的Zn₃N₂粉末. 用X射线衍射(XRD)测量了Zn₃N₂粉末的结构, Zn₃N₂粉末是具有立方结构的晶体, 其晶格常数a为0.9788 nm. 用扫描电子显微镜(SEM)观察了Zn₃N₂粉末的表面形貌, 发现Zn₃N₂粉末具有非常丰富的晶粒表面形貌. 用透射电子显微镜(TEM)验证了晶粒形状的多样性. X射线光电子谱(XPS)表明Zn₃N₂的化学键状态与ZnO及金属Zn明显不同, 表明N—Zn键的形成. 用计算机模拟了Zn₃N₂晶体的立体结构, 用高分辨电子显微镜(HRTEM)观察了Zn₃N₂粉末的内部结构, 观察结果与Partin等提出的Zn₃N₂结构模型符合很好.     

高压下Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5大块金属玻璃的结构弛豫

利用X射线衍射及高分辨电子显微镜研究了Zr₄₁Ti₁₄Cu_12.5Ni₁₀Be_22.5大块金属玻璃在3 GPa, 573 K退火后的结构弛豫. 超声研究、密度测量、显微硬度等物性分析以及抗压、滑动磨损等力学性能测试结果表明: 与淬态大块非晶相比, 弛豫态非晶声学参数发生明显变化, 且力学性能得到改进. 对压力诱发非晶结构弛豫而导致显微结构变化进行了探讨.     

N2分子部分电子态的完全振动能谱和分子离解能的精确研究

对于大多数双原子分子的电子态, 往往很难直接用现代实验技术或精确的量子理论方法获得体系精确的全部高激发态振动能级和分子离解能D_e, 而且从理论上推导分子离解能的精确解析表达式也很困难. 以LeRoy和Bernstein基于WKB理论的能量表达式为基础, 建立了计算精确分子离解能的新解析表达式. 并用作者最近建立的代数方法(AM) 获得了N₂分子部分电子态的包含所有高振动激发态的完全振动能谱, 进而将AM完全振动能谱与建立的新解析表达式相结合, 计算了这些电子态的精确分子离解能. 研究表明: AM方法和新的离解能解析表达式优势互补, 获得的结果与实验值符合得非常好, 从而在理论上提供了计算双原子分子电子态的精确分子离解能的一个物理新方法.     

Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5大块金属玻璃压缩行为的同步辐射

利用室温高能同步辐射X光能量散射方法研究了Zr₄₁Ti₁₄Cu_12.5Ni₁₀Be_22.5大块金属玻璃0~24 GPa的压缩行为. 研究表明, 该非晶在这一压力范围内, 出现了压力诱发的结构弛豫. 低于8 GPa, 过剩的自由体积的存在, 导致快速结构弛豫, 随着压力逐渐升高, 结构弛豫引起非晶的结构硬化.     

R(Fe, Si)12(R=Y, Nd)化合物的电子结构与磁性

介绍了新近发展的基于密度泛函理论的全势能线性缀加平面波((L)APW)+局域轨道(lo)方法, 并对R(Fe, Si)₁₂化合物(R=Y, Nd)作了理论计算. 由结构优化后的单胞总能量分析了Si原子的占位分布, 计算得到并分析了Si原子替代晶位不同引起的原子磁矩、总态密度和局域态密度的变化特点. 结果表明RFe₁₀Si₂化合物(R=Y, Nd)饱和磁矩明显大于同类RFe₁₀M₂化合物(M=Ti, V, Cr, Mn, Mo和W), Si原子在化合物中存在两种杂化机制, Si(8j)原子会同时减小3种晶位Fe原子磁矩, Si(8f )则主要减小Fe(8i)与Fe(8j)原子磁矩. 由Fermi面态密度变化分析认为加入Si原子会大大提高化合物居里温度.     

铀与氢气的反应动力学

运用相对论有效原子实模型RECP和B3LYP方法计算了UH和UH₂的结构. 并在此基础上, 利用多体项展式理论方法, 导出三原子分子UH₂的解析势能函数. 根据UH₂势能函数, 采用准经典的Monte-Carlo轨线法研究了U+H₂体系的碰撞过程. 依据反应截面与能量之间的关系, 指出U+H₂(v = j = 0)是无阈能反应, 主要生成UH₂, 而反应H+UH(v = j = 0)生成UH₂的反应截面相对来说要小得多, 可以忽略. 如此证明铀与氢气反应生成UH3的中间产物是UH₂, 而不是UH. 这些结果为金属铀的抗氢化腐蚀研究提供了理论基础.     

纳米ZnO膜光催化氧化测定化学需氧量的应用研究

提出了一种利用石英管负载的纳米ZnO膜光催化测定化学需氧量的方法.通过添加无机强氧化剂K₂Cr₂O₇提高光催化体系对有机物的降解效率，在光催化氧化有机物的同时,K₂Cr₂O₇也会被纳米ZnO表面的光生电子还原为Cr(Ⅲ)，根据Cr(Ⅲ)浓度的变化量确定水样化学需氧量的值.实验结果表明，在50~1 000 mg/L的COD范围内，Cr(Ⅲ)浓度的变化量与标准水样中的COD_Cr值成正比例关系，检出限为20 mg/L.将该方法用于实际水样检测，分析时间短，减少了二次污染，光催化反应后水样无需后处理可直接进行测定,且与国家COD标准分析法具有好的相关性.     

时滞化学反应系统中的DτL算法

最近发展的可精确模拟时滞化学反应系统的动力学状态的时滞随机模拟算法 (delay stochastic simulation algorithm,DSSA)的模拟效率很低.提出一个快速随机模拟时滞τ- leaping(delay τ-leaping,D_τL)算法.D_τL算法首先确定满足Leap条件的Leap时间τ,然后利用每个反应通道的反应次数的近似概率密度函数随机确定反应次数.该算法能在较小精度损失的基础上提高模拟时滞化学反应系统的速度.数值试验表明，D_τL算法在模拟时滞化学反应系统时能取得很好的性能.     

O2+阳离子第二负带系(A2Πu -X2Πg)(5,21)带的激光光谱

采用光外差-速度调制分子离子吸收光谱技术,在近红外波段11 387~11 800 cm-1范围内,首次对O²₊第二负带(A²Π_u -X²Π_g)（5,21）带进行测量和分析.采用有效Hamilton量,在非线性最小二乘意义上拟合获得了该振动带下态精确的分子常数.     

LiNbO3：Fe晶体折射率调制度的实验研究

利用双光束干涉在不同掺Fe浓度的LiNbO3晶体中分别用红光和绿光写入光子晶格,研究了晶格周期Λ、掺Fe浓度、光波波长λ与光致折射率调制度Δn之间的关系.实验结果表明: 用红光(λ＝633nm)写入光子晶格,掺Fe浓度不大于0.05wt%,或用绿光(λ＝532nm)写入光子晶格,掺Fe浓度不大于0.03wt%时,LiNbO3晶体的光致折射率调制度Δn随晶格周期Λ的变化存在一个极大值,并随掺铁浓度的增加,相应的折射率调制度极大值也增大,并且向晶格周期小的方向移动,这与一中心模型理论得到的关系曲线的变化趋势相一致;若掺Fe浓度分别大于以上两值时,理论曲线与实验曲线完全不符,说明一中心模型的空间电荷场理论只适用于掺Fe浓度小的LiNbO3晶体.实验还发现LiNbO3:Fe晶体折射率调制度Δn与入光波长λ有关,对同一块晶体,绿光写入时折射率调制度比红光更大,且极大值向晶格周期小的方向移动也更大.     

Cu70Ni30合金快速凝固及晶体结构的模拟研究

用quantum Sutton-Chen 多体势对Cu₇₀Ni₃₀合金熔体快速凝固过程进行了分子动力学模拟研究, 在冷却速率2×10¹² K/s下, 通过键型分析及原子平均能量与温度曲线关系确定Cu₇₀Ni₃₀形成fcc晶体结构和结晶温度, 此外采用原子示踪及可视法对凝固过程中微观结构变化及晶体生长细节的分析, 不但能说明系统在微观上形成二元无序固溶体, 而且有助于对液态金属的凝固过程、晶体结构生长过程的深入理解.     

过量Y2O3的添加对熔融织构YBCO大块性能的影响

研究了不同添加量Y₂O₃对熔融织构YBCO大块超导体的熔化生长温度、显微结构及其超导性能的影响. 结果发现, 随着Y₂O₃添加量的增加, YBCO材料的熔化生长温度降低, 而其固态反应温度并无明显变化. YBCO块材的磁悬浮力随着Y₂O₃添加量的增加, 先增加后减小而出现了一个峰值, 其最佳的添加量约为10(质量百分数)左右. 结合这组样品的初始成分及显微组织, 分析了Y₂O₃的添加对YBCO超导性能的影响, 并制备出了高质量的YBCO超导块材.     

Ni80Fe20复合结构多层膜的巨磁阻抗效应研究

用磁控溅射法在载玻片上制备了(Ni₈₀Fe₂₀/SiO₂)_n/Cu/(SiO₂/Ni₈₀Fe₂₀)_n复合结构多层膜， 并对其巨磁阻抗效应进行了研究.研究结果表明，采用多组双层结构(n>1)后，样品的巨磁阻抗效应明显增大；当n=3时，观测到最大的纵向巨磁阻抗(LMI)效应为10.81%，最大的横向巨磁阻抗(TMI)效应为17.08%.当n=4,5时，巨磁阻抗效应比n=3时略有减小. 由XRD谱和磁滞回线等，研究了双层结构(Ni₈₀Fe₂₀/SiO₂)循环次数n引起的样品材料晶体结构和磁性能等变化，以及对样品巨磁阻抗效应的影响.     

`Pd40Ni10Cu20P20块状金属玻璃的高压相变

利用日本同步辐射装置研究了高温高压下Pd₄₀Ni₁₀Cu₂₀P₂₀ 块状金属玻璃的非晶-晶化转变. 在10 GPa的压力条件下加热该金属玻璃, 实时观察到了非晶-晶化-非晶的相变规律. 在7 GPa 和同样的温度条件下, Pd₄₀Ni₁₀Cu₂₀P₂₀金属玻璃仅存在非晶-晶化这样不可逆相变. 将该金属玻璃在7 GPa的压力条件下加热到熔化温度, 然后淬火到室温, 发现淬火后获得的晶化相与加热金属玻璃得到的 晶化相完全不同. 表明该金属玻璃在不同的压力条件下存在着不同的晶化机制.     

Monte Carlo法计算Zr13.8Ti41.2Cu12.5Ni10-Be22.5大块非晶合金径向分布函数

利用日本SPring-8同步辐射光源和高压装置进行了常压和11.6 GPa高压下Zr_41.2Ti_13.8Cu_12.5Ni₁₀-Be_22.5大块非晶合金的原位能量色散X射线衍射测试, 得到了不同角度下的衍射数据. 基于Monte Carlo方法的思想, 结合计算大块非晶合金径向分布函数的基本原理, 利用Fortran语言编写程序对以上衍射数据进行了分析, 得到了常压和高压下大块非晶合金的全双体分布函数. 常压下原子最近邻区间与所有可能原子对的距离匹配; 同常压相比高压下对应各峰的位置均向原点处移动, 第一近邻的两小峰峰值分别从r₁₁ = 2.5Å, r₁₂ = 3.11 Å变成r′₁₁ = 2.32Å, r′₁₂ = 3.08 Å; 高压下峰形也发生了很多变化, 第二近邻峰由原来的单个衍射峰分解为紧挨的3个小峰. 根据高压下最高峰值相对于常压下的变化得出了大块非晶合金的压缩率为97.15%, 与已有经验公式计算的结果97.50%完全吻合. 结果表明用Monte Carlo数值模拟方法计算大块非晶合金的径向分布函数是可行的, 编写的程序可靠, 可移植性强. 该方法是一种有效的同步辐射数据分析手段, 适合求高温、高压以及两者协同作用等条件下非晶的结构信息.     

两类高斯超几何多项式零点的渐近分布

 利用经典的分析方法导出了两类高斯超几何多项式:₂F₁(-n,a;b;z)和₂F₁(-n,λ;-n +μ;z)零点的渐近分布。应用Mathematica软件,给出了相关定理的直观说明。     

LaNi5合金氚老化效应的微观机理

应用密度泛函方法对LaNi₅H₆双胞及四面体间隙、八面体间隙和十二面体间隙位置的氢用氦来代替的双胞La₂Ni₁₀H₁₁He进行了结构优化和能量计算. 对优化后的晶体结构、能带结构、电子态密度(DOS)分布和XRD的进行了分析, 计算了LaNi5中不同间隙位置的氦、氚形成能, 得到氚衰变产生的³He一般处在八面体和十二面体间隙位置并优先从四面体间隙位置向十二面体间隙位置聚集, 氦的存在使晶格膨胀和电子态密度(DOS)分布发生变化导致了氚老化过程中P-C-T曲线的坪台压降低、斜坪增大, 氦周围的深势阱是形成氚尾的主要原因 之一.     

离子液体对TiO2结构特点的影响研究

 采用低温水热法,以离子液体-水为混合溶剂制备了TiO₂纳米颗粒,用XRD,TEM,SAED,N2吸附等技术对产物进行了表征,研究了离子液体对TiO₂的晶形、结晶度、晶粒尺寸等结构特点的影响;结果表明:体系中离子液体的含量对TiO₂的结晶度、晶粒尺寸有很大影响.当体系中离子液体含量低于水量时,增加离子液体可促进TiO₂结晶,反之,则抑制TiO₂结晶;在V_IL/(V_IL+VH₂O)=0.5时所得产物有最高锐钛矿相结晶度.此外,在一定范围内,离子液体可调控TiO₂的晶粒尺寸.从离子液体-水溶液的粘度、电导率及溶液微结构变化等方面讨论了离子液体对TiO₂形成的影响.     

热带季风气团的活动对云南雨季的影响

 主要讨论物理量假相当位温θ_se的变化与云南雨季开始的关系.研究表明θ_se能很好地描述热带季风气团的活动属性,随着季节由春到夏的转换,热带季风气团移动的路径是向北向西的,孟加拉湾地区向北的水汽输送强弱对云南地区的夏季风建立早迟有重要的影响.并且利用θ_se配合云南地区的降水定义了云南地区季风建立的气候标准和年际标准.提出了一个值得讨论的问题:能否利用对流层上层θ_se的变化来预测云南雨季建立.