热电笼状物声子作用对其反常比热容的影响（英文）

笼状物材料具有极低的晶格热导率,表现出非常优秀的热电性能.但是,笼状物中束缚在笼子中的原子与笼子的相互作用形式尚不明确,这种相互作用与其反常热力学性质的关系仍有很多争议.使用从头算晶格动力学计算方法计算笼状物Ba_8Ga_(16)Ge_(30)(BGG)的声子以及比热容,利用同位素Ge-76替换的方法研究束缚原子与笼子的相互作用.结果表明,束缚原子与笼子之间存在着明显的耦合作用,这种耦合作用对笼状物反常热力学行为的产生具有重要意义.     

纳米多孔结构单晶硅热电薄膜声子热导率数值研究

为降低多孔热电薄膜的热导率来提升其热电转换效率,基于离散坐标法和松弛时间近似模型求解声子Boltzmann输运方程,对单晶硅纳米多孔热电薄膜声子热导率进行了数值研究,获得了多孔硅薄膜厚度、孔隙率、边界镜面率和声子散射边界面积对其热导率的影响规律,讨论了孔隙率、多孔薄膜厚度对薄膜各向异性导热特性的影响。结果表明:随着孔隙率的增加及薄膜厚度的减小,热导率逐渐降低;当孔隙率增加到64%,且硅薄膜厚度减小到块材料硅声子平均自由程的1/10时,与块材料热导率相比,薄膜热导率至少下降两个数量级。通过分析多孔薄膜中的热流分布特性,提出了优化设计薄膜多孔结构的方法,为设计低热导率高效热电薄膜提供了理论依据。     

压力下Si/Ge超晶格热电材料的声子谱和群速度

利用面心立方模型和晶格动力学理论计算了Si/Ge超晶格材料的纵向(z)和横向(x)声学声子谱,用半解析的方法计算了声学声子传播的群速度.计算结果表明,纵向声子谱有简并的现象,横向声子谱没有简并,在布里渊区的中心和边界,纵向和横向声子的群速度几乎减小为零.引入流体静力学压力并修正应变存在时的力常数,研究了应变对超晶格材料声子谱和群速度的影响,结果表明,静压使声学声子的频率系统性上升,使声学声子的群速度明显增大.     

Mg2Si同质异相体的平衡结构、状态方程和声子谱研究

在第一原理框架下,采用赝势平面波方法计算研究了Mg2Si晶体的晶胞常数、状态方程和声子谱等性质,得到的晶胞常数与实验值和前人的计算值是一致的.研究发现,反萤石结构Mg2Si,反氯铅矿结构Mg2Si和Ni2In型Mg2Si分别在压强为0～6 GPa,7.5～20.2 GPa和21.9～40 GPa范围内能够保持结构稳定.三种Mg2Si同质异相体的稳定性由高到低应该是:反萤石结构Mg2Si>反氯铅矿结构Mg2Si>Ni2In型Mg2Si.利用晶格动力学方法计算了三种同质异相体的声子谱.     

黄—李斯因子及温度对多声子无辐射跃迁的影响

本文将黄昆等人的多声子统计分布理论与严格公式进行对比,在强、弱耦合及不同的晶格弛豫能分配形式下,分别计算了多声子无辐射跃迁几率因式I(e)随温度的变化情况,并由此得出统计分布理论的适用范围:由计算表明,对于高温、强耦合二者将出现较大偏差。但此时可采用高温强耦合近似化为单频膜式来进行讨论。此外,I(e)对表征晶格弛豫强度的参量S的变化较为灵敏,一般存在一个极值区域,且它随着跃迁能量的增大将向S增大的方向移动。     

笼状热电材料p型和n型Ba8Ga16Ge30单晶之间载流子的调谐研究

本研究首次实现了p型和n型Ba_8Ga_(16)Ge_(30)(BGG)单晶之间载流子类型的相互转换.采用以对方单晶为前驱体的再合成调制方法,再次制备了Ba_8Ga_(16)Ge_(30)(BGG)单晶笼状热电材料,利用物理属性测量系统(PPMS)测量单晶样品的变温电阻率并对其载流子类型进行了评价.结果表明:p型和n型Ba_8Ga_(16)Ge_(30)(BGG)单晶之间载流子类型可以成功地进行相互转换,且n型转换为p型样品时前驱体状态及成分配比的不同可导致改性后样品电阻率及载流子浓度不同.以单晶为前驱体的晶体再生长以及载流子调节对于制备珍贵同位素替代的大块单晶具有指导意义,有益于材料内部笼内及笼上原子的非简谐振动研究,并对热电材料的再生利用也具有重要意义.     

量子阱中界面声子和体声子对束缚极化子结合能的影响

用变分法研究半导体量子阱中束缚极化子结构能，在计算中包括了界面声子和体声子的影响。给出了束缚极化子基态能量和结合能随阱宽变化的数值结果。研究发现，界面声子和体声子对结合能的贡献分别在窄阱和宽阱情况下起主导作用，总结合能随阱宽的增大而减小。     

有限量子阱中界面声子和体声子对磁性极化子的影响

在弱磁场条件下研究有限量子阱中磁性极化子特性．能级计算中包括了４ 支界面声子、定域体声子和势垒体声子．同时,考虑了导带非抛物性对能级和回旋质量的影响,给出量子阱 Ｇａ Ａｓ／ Ａｌ０ ．３６ Ｇａ０ ．６４ Ａｓ 中体声子和界面声子对能级和回旋质量贡献的数值结果,并进行讨论．研究发现,在弱磁场条件下狭窄量子阱中势垒体声子和界面声子的贡献比较大,而在宽量子阱中定域体声子的贡献大．磁性极化子回旋质量随磁场 Ｂ 增大而增大,若考虑导带非抛物性修正,所得结果与实验结果基本一致．     

声子之间相互作用对弱耦合量子点中极化子内声子平均数的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法,研究了量子点中弱耦合极化子的性质。在考虑声子之间相互作用时,讨论了极化子的基态能量随量子点受限长度和平均声子数的变化关系。数值计算结果表明：极化子的基态能量和平均声子数都随量子点受限长度的增加而减少,平均声子数随基态能量的增加而增加。在基态能量相同时,考虑声子之间相互作用时的平均声子数比不考虑声子相互作用时的平均声子数要小一些,即声子之间的相互作用对量子点中平均声子数影响不能忽略。     

多体相互作用对固氩物态方程的影响

采用ab initio自洽场(SCF)HFD方法及原子团簇理论,运用Gamess程序定量地计算了最近邻原子间R=2.40-4.00间高压下fcc晶体固氩的两体、三体结合能及物态方程.对原子势能多体展开式的收敛性和截断性做了分析说明.结果显示,固氩在高压区域,两体势对结合能的影响是正的,而三体势对结合能的影响则是负的.在高压区域,两体势对固氩的结合能贡献了过多的排斥效应,加入三体分量的修正后,理论计算能够较好地解释到80GPa的压强.     

氟、氯原子与甲烷反应的从头算直接动力学研究

用MP2方法对F、Cl原子与CH4的反应进行了研究.反应物、产物和过渡态的几何优化和振动分析在MP2/6-311＋G（d,p）水平下进行,反应路径的势能分析在CCSD（T）/6-311＋G（3df,2p）水平上对MP2/6-311＋G（d,p）优化的几何结构进行单点能校正.用传统过渡态理论和正则变分过渡态理论,并考虑小曲率隧道效应计算了正向反应的速率常数.     

Molecular dynamics simulations on specific heat capacity and glass transition temperature of liquid silver

The embedded-atom method is adopted to simulate the specific heat capacity of liquid silver. The relationship between the specific heat capacity and the temperature above and below melting point is derived. The results show that there exists an anormaly of the specific heat capacity of liquid silver near 950 K. Simulated pair distribution functions show that the liquid-to-glass transition takes place at this temperature.     

关于晶体材料表面导热性质的研究

目的研究晶体材料表面层中的导热问题。方法从偏离理想边界条件将导致格波之间发生能量交换，进而限制声子平均自由程这个方向出发，利用德拜固体比热理论，对理想边界条件下的固体内部导热系数进行剖析。结果理论推导出与实验事实相符的晶体表面导热系数随温度的变化规律。结论理论模型比较成功，为晶体材料表面层中的导热问题提供了有力的理论依据。     

Impact of grain size on the Seebeck coefficient of bulk polycrystalline thermoelectric materials

Based on the Boltzmann transport equation of electrons and taking the scattering effect of electrons in the grain boundary as the boundary conditions of electrons transport in the grain, we presented a theoretical model for the Seebeck coefficient of bulk poly- crystalline thermoelectric materials, and applied it to studying the grain size effect on the Seebeck coefficient. Then we discussed the effects of transmissivity, temperature and the mean free path of electrons on the size effect. The results show t...     

波壁管内Cu-醇基纳米流体的强化换热研究

随着科技的进步,热交换设备的热负荷与传热强度不断增大,传统的醇类冷却剂不足以满足换热设备的冷却要求,通过向传统醇类冷却剂中加入Cu纳米粒子从而形成Cu-醇基纳米流体。对Cu-乙醇、Cu-乙二醇、Cu-丙二醇三种Cu-醇基纳米流体在波壁管中的换热特性进行数值模拟研究,同时采用分子动力学计算了Cu-醇基纳米流体的导热系数,分析了雷诺数Re与纳米颗粒体积分数φ对纳米流体的换热特性的影响。结果表明,在相同条件下,纳米流体的导热系数比基液大,且随着φ的增加而增大,通过比较这三种Cu-醇基纳米流体的导热系数,发现Cu-丙二醇纳米流体的导热系数的增幅最大;同时发现纳米流体的对流换热系数与基液相比有所提高,且随着φ的增加而增大;Cu-醇基纳米流体在强化传热的同时也会产生更大的阻力损失,且该损失随着φ的增大而增大;用性能评价因子PEC对波壁管内流体的对流换热系数与摩擦阻力系数进行综合分析。发现在三种Cu-醇基纳米流体中,Cu-丙二醇纳米流体具有最好的综合换热性能。     

Impact of alkali and heat pretreatment on the pathway of hydrogen production from sewage sludge

Due to the presence of various types of hydrogen-producing bacteria and numerous organics such as protein and carbohydrate,sewage sludge is a potential material for biological hydrogen production.In this study,two batch tests were carried out to investigate the impact of alkali and heat pretreatment on the pathway of hydrogen production from sewage sludge.The results showed that the heat treatment had a stronger lethal effect on bacteria than the alkali treatment,and could effectively kill hydrogen-consumin...     

热处理对涤纶长丝强伸性能影响的研究

拉伸是熔纺初生纤维后加工过程中的一道重要工序。主要研究了牵伸工艺中热处理温度对涤纶长丝强度和断裂伸长率的影响，并给出回归方程。     

车用百叶窗翅片式热交换器空气侧性能的CFD研究

应用FLUENT软件对一种典型的汽车百叶窗翅片式热交换器空气侧的流场、压力场和温度场进行了CFD研究,分析了不同结构参数对翅片换热和流动性能的影响.与试验结果相比,CFD分析的空气侧换热系数的平均误差小于7%,压降的平均误差小于4%,计算精度远远高于经验公式的计算结果.该CFD模型可直接用于工程设计.     

Effect of welding thermal cycle parameters in the heat affected zone of steel EH40 for on the microstructure and properties high heat input welding

利用热模拟技术及光学显微镜、透射电镜研究了焊接热循环参数对大线能量焊接用船板钢热影响区组织和性能的影响.发现模拟焊接热影响区组织主要由粒状贝氏体、铁素体和珠光体组成,且随着峰值温度和冷却时间的变化,热影响区的组织发生较大的变化;热影响区的冲击韧性总体水平较高,均在200 J以上,冲击韧性并不随着峰值温度和冷却时间的增加而单调变化;热影响区M-A岛的数量、尺寸、分布和形态影响热影响区的韧性.