离心机环境对锡熔体热对流及温度脉动的影响

晶体材料在现代科学技术中有着重要的应用,为获得高质量的半导体晶体材料,人们做了大量的工作.研究发现,在晶体生长过程中,熔体中存在的强迫对流和自然对流等流动对加速传热传质有利,但非定常的对流引起温度脉动会造成晶体缺陷,产生杂质条纹.随着航天事业的发展,人们开始利用卫星、飞船进行微重力条件下材料制备的研究,并取得一些成果,但成本非常昂贵.与此相反,德国的Mukller首先从超重角度来考虑这个问题,1980年,他们在离心机上做了垂直Bridgman方法的晶体生长,以高离心力来模拟超重力.实验发现,在一     

微孔晶体的晶化

从宏观和微观角度简要总结了微孔晶体晶化过程及晶化机理的研究,包括微孔晶体的成核与晶体生长(宏观角度)、晶化机理的主要观点、结构导向效应、研究微孔晶体晶化的主要技术手段及最新的研究思路和策略(微观角度).借鉴于致密晶体晶化行为的研究,微孔晶体的晶化过程分为成核与晶体生长两个阶段.在成核阶段,提出了晶核可以从液相(液相成核)、固相(固相成核)或固液相(双相成核)中成核,后被统一为"通用"成核机制.在晶体生长阶段,研究主要集中于生长模式.受制于当前较低分辨率和灵敏度的表征手段以及合成体系的复杂度,人们对晶体的成核与生长机制的认识还存在着极大的争议.在微孔晶体的晶化过程及晶化机理研究中,一项重要的内容是通过特定的表征手段确认在晶化过程中生成的小结构单元,包括色谱、电喷雾质谱、原位和非原位核磁共振、紫外拉曼光谱等.结合实验数据和理论计算可以确定一些单靠实验数据不能确认的结构单元.在微孔晶体的晶化过程中,结构导向剂起到了极其关键的作用.本文简要总结了结构导向剂的种类和导向的典型结构.最后介绍了新近提出的"反向进化"法,该方法可用于研究在晶化的早期阶段生成的小结构单元及晶化起点的结构.     

碘酸锰球晶的电子吸收光谱

许多碘酸盐晶体由于有着优异的非线性光学、压电效应、电光效应等性能,近年来引起了人们的极大关注。为了寻找具有复合效应的材料(如磁光晶体),许多研究者对过渡金属碘酸盐的晶体生长和物理性质进行了系统研究,但     

不同聚合态胰岛素的晶体学研究:重组突变体B9(Ser→Asp)人胰岛素的系列结晶及其初步晶体学研究

用基因工程方法制备的B9(Ser→Asp)人胰岛素突变体是一种速效胰岛素.报道这一突变体的晶体生长,初步晶体学分析及衍射数据收集与处理.在不同的晶体生长条件下,分别得到了正交、四方、三方3种晶型的晶体.突变分子在不同晶型的晶体中以不同聚合方式存在,其构建单位分别是二体和六体.通过对这3种不同晶型的晶体结构解析和比较研究,将对此突变体的速效特性的结构基础以及胰岛素在不同条件下的自聚合特征有更深入的了解.     

二维材料中的缺陷及其拓扑、几何效应

晶体材料中的缺陷会引发局部的形变与应力,从而对材料力学性质、输运行为等物理特性产生影响,这在低维材料中尤为显著.近几年来在石墨烯等二维材料的相关研究中发现了多种类型的缺陷,这些缺陷对其材料性能具有一定的调控功能,且与块体材料中的行为有一定区别,因而其物理机制值得探究.本文将介绍相关的研究进展,特别是缺陷在影响材料行为时的几何与拓扑效应,并讨论其在二维材料晶体生长、低维结构材料设计等方面的意义.     

改进的金属熔化热公式

金属的熔化热△H_m和熔点T_m是金属的重要热学特性。以往,很多工作者都援引著名的Ri-chard公式:     

微波吸收法计算弛豫过程的热力学参数

测定液体弛豫过程的热力学参数——弛豫时间(?) ,焓变△H,熵变△S,自由能△F的方法最早由Conway提出,以后又经过了Zaghloul,Kaatze,Steinhoff,Barajas和Hu等人的发展,已经成为一种成熟的方法.这种方法的核心是建立介电常数.ε’(w,t)和ε”(w,t)关于△H,△S,△F以及 (?)的数学模型,然后通过在不同温度下测定的ε’(w,t)和.ε”(w,t)拟合出热力学参数.但是由于拟合时需要的数据组较多,也就是说测定ε’(w,t)和ε”(w,t)的温度范围较大,所以拟合出的参数误差较大.另一方面,由于拟合时计算量大,实验中的测量误差经过累加,也使得拟合误差进一步增加.本文提出了一种计算弛豫过程热力学参数的新方法.这种方法首先是建立微波吸收法计算弛豫过程的热力学的数学模型,然后通过微波吸收的实验数据,用解方程的方法直接解出热力学参数.解出一组热力学参数数据((?),△H,△S,△F)只需两组数据.由于计算量明显减少,实验数据误差对计算结果的影响明显降低.本文提出的方法中由测量及计算引起的最大误差降为8%左右.     

关于Lévy拉普拉斯算子的注记

Lévy拉普拉斯算子是Lévy在研究L~2[0.1]上的泛函时引入的一个无穷维拉普拉斯算子.此后许多作者在不同框架下对它进行了研究.Hida首次在白噪声分析框架下通过U—泛函的二次变分定义了Lévy拉普拉斯算子△_L,证明了△_L零化平方可积泛函.在文献[3]中,Hida和Sait(?)而证明了如下公式:△_LF=-(?)-(△_LF)~(?),其中(?)为F在Kuo意义下的Fourier变换.本文采用文献[4]中关于△_L的一个定义,给出了△_L的一个新表达(见下面的(3,2)式),重新证明并推广了上述两个结果.     

计算金属升华热和熔化热的一种新的经验公式

金属晶体的升华热L_s、熔化热L_f、沸点T_b、熔点T_f都是研究金属结合性能的重要标度。对了解和讨论金属的内聚力有很大参考价值。 关于金属的升华热L_s和沸点T_b间的     

激光自倍频Cr:KTP晶体的研究

早在本世纪60年代末,人们就提出了激光自倍频晶体的设想.1979年Dmitriev等人首次研制成功激光自倍频Nd:LN晶体,并在实验室内观察到激光自倍频现象.1981年Dorozhkin等人发表了NYAB晶体从1.32μm到0.66μm激光自倍频效应.1990年Chou等人首次简要地报道了第三个激光自倍频Cr:KTP晶体研究的信息,在此以前,我们实验室已开始了对Cr:KTP晶体生长的研究.     

水热条件下直接制备的α-Al2O3微晶的形态特征

氧化铝陶瓷材料具有广泛的应用,制备优质氧化铝粉体是提高相应陶瓷材料性能的基础水热法是制备优质超细粉体的湿化学方法之一,但是采用水热法制备氧化铝粉体时一般均先得到γ-AlOOH(薄姆矿),然后再经高温处理得到α-Al_2O_3。研究热液条件下直接制备α-Al_2O_3粉体(微晶),一直是人们感兴趣的课题,这方面的工作也时有报道。最近作者通过改进水热条件,在一定的热液介质中直接制备了α-Al_2O_3微晶。另一方面,α-Al_2O_3(刚玉)晶体的形貌又是晶体生长工作者十分关心的一个问题。研究水热条件下刚玉晶体的形貌特征,是进行晶体生长机理研究的重要途径。本文报道了热液条件下直接制备的α-Al_2O_3微晶的形态特征,并从研究晶体生长机理的角度探讨了氧化铝微晶形态的形成。     

有机试剂对胰岛素晶体生长的影响

当前,用X射线单晶衍射方法研究生物大分子三维结构的重大难题之一是获得生物大分子晶体。生物大分子晶体生长的要害是寻找出可用于X射线衍射分析用的单晶体的最佳生长条件。在晶体生长条件的摸索中,选择有机试剂的种类和浓度一直是人们所关注的问题。 为了考查有机试剂对蛋白质晶体生长的影响,我们选择了不带电荷、对晶体生长体系     

不同聚合态胰岛素的晶体学研究:重组突变体B9(Ser→Asp)人胰岛素的系列结晶及其初步晶体学研究

用基因工程方法制备的Ｂ９（Ｓｅｒ→Ａｓｐ）人胰岛素突体是一种速效胰岛素。报道这一突变体的晶体生长,初步晶体学分析及衍射数据收集与处理。在不同的晶体生长条件下,分别得到了正交、四方、三方３种晶型的晶体。突变分子在不同晶型的晶体中以不同聚合方式存在,其构建单位分别是二体和六体。通过对这３种不同晶型的晶体结构解析和比较研究,将对此突变体的速效特性的结构基础以及胰岛素在不同条件下的自聚合特征有更深入的了解     

非晶态固体形成的能力

非晶态固体的形成理论是非晶态物理的一个重要研究方面,它在指导获得优质的非晶态材料方面有着重要的意义.本文根据Turnbull和Uhlmann的结晶理论,再考虑σ=0.32△H_m和η=Aexp[B/R (T-T_0)]可得出晶体的成核率I和生长率u为:     

晶体的规则外貌是怎么形成的

正认识非传统的晶体生长路径将给予我们更多的自由度来实现晶体形态控制,也有助于对于许多天然矿物形成机制的理解。晶体常常具有规则的外形,比如钻石具有八面体或菱形十二面体,天然水晶常具有六棱柱状等等,反映出晶体的结构对称性。地质学家通过观察晶体外貌便可以猜测晶体的结构相。这些多面体外貌的形成原理,是一个初具晶体生长知识的中学生都可以轻易回答的。     

润湿导模技术

《润湿导模技术》一文介绍了一种晶体生长的新技术,即晶体可按人们设计的模子生长成所需的各种形状的材料,如管材、板材等。     

电化学石英晶体微天平研究银的初始氧化过程

石英晶体微天平 QCM 应用于真空或气相实验作为灵敏的质量检测器已有较长时间,但直到80年代中期才将液相中的 QCM 同电化学方法联用而形成电化学石英晶体微天平 EQ-CM.EQCM 由压电石英晶片及适当设计的振荡电路构成,在晶片两面沉积了金属膜电极,一个电极在气相,另一个电极在溶液中作电解池工作电极.对刚性沉积物,晶体振荡频率增量△f 正比于工作电极上沉积物在单位面积 A 上的质量改变△m.只要△f 小于晶体振     

溶菌酶晶体生长过程中固/液流动体系的流体特性

在用批量法生长溶菌酶晶体的过程中, 使用粒子图像测速技术观测晶体生长固/液体系的宏观速度场, 使用长工作距离显微镜测定了晶体(110)面的法向生长速率和晶体周围溶液的局域速度场. 实验结果表明, 固/液体系的平均流速、最大流速以及单个晶体周围的局域流速均具有起伏特性. 基于蛋白质晶体的对流-扩散模型, 计算了有效浓度边界层厚度δ_eff, 界面溶质浓度C_I以及特征速度V. 计算结果表明, 在实验条件下, 溶菌酶的晶体生长过程主要由表面动力学控制, 浮力对流在质量输运中的份量很小, 但随着过饱和度的增加, 质量传输的份额有增大趋势. 计算结果还表明, 浮力对流所产生的剪切力的量级为10^-21 N, 远小于溶菌酶分子间的键力, 因此浮力对流产生的剪切力不会对溶菌酶晶体生长产生很大影响.     

Hilbert不等式

1974年,H.L.Montgomery与R·C·Vaughan在研究大筛法时讨论了一般形式的Hilbert不等式,我们改进了他们的结果,简化了他们的证明,建立了以下的两个定理。定理1 设△_1=1,△_2,△_3…,△_n,…为正数,θ_r=min(△_r,△_(r 1)),则     

室温范围内大磁热效应的Gd-Tb材料的研究

磁致冷技术因为其效率高于气体制冷,而且没有环境污染问题,引起了人们的极大兴趣。但是室温范围的磁致冷技术存在不少问题有待人们去突破;其中关键技术之一是探索具有大磁热效应的磁性材料。室温磁致冷技术采用的是埃里克森循环(Ericsson cycle),该循环要求致冷材料在制冷温度范围内的磁熵改变值△S不仅大,而且为常数。根据报道,室温范围内的磁熵改变值△S最大的是金属Gd,但是该材料的磁熵改变值△S随温度T