组合材料芯片技术在新材料研发中的应用

 组合材料芯片是高通量材料实验技术的重要组成部分,可实现在一块较小的基底上,通过精妙设计,以任意元素为基本单元,组合集成多达10~10⁸种不同成分、结构、物相等材料样品库,并利用高通量表征方法快速获得材料的成分、结构、性能等信息,以实验通量的大幅度提高带来研究效率的根本转变,实现材料搜索的"多、快、好、省"。组合材料芯片技术经历了20 年的发展与完善,已形成一系列较为成熟的材料制备技术与表征方法。本文列举多年来涉及微电子材料、磁性材料、光电材料、能源材料、介电材料、催化材料、合金材料等15 个领域中较为成功的应用案例,以展示组合材料芯片技术在加速新材料发现、材料和器件性能优化、以及基础物理研究中的突出作用及效果。     

PbTiO_3-CoFe_2O_4磁电材料样品库的同步辐射X射线衍射结构分析

用高分辨微区同步辐射X射线衍射研究了PbTiO3-CoFe2O4组合材料样品库晶体结构随成分的变化,发现在80%PbTiO3成分附近存在着一个由外延应力引起的狭窄立方相区.分析表明,正是此相区的存在造成了该区域介电常数、非线性介电常数和磁电系数异常的增大.     

PbTiO3-CoFe2O4磁电材料样品库的同步辐射X射线衍射结构分析

用高分辨微区同步辐射X射线衍射研究了PbTiO3-CoFe2O4组合材料样品库晶嵌：结构随成分的变化，发现在80％PbTiO3成分附近存在着一个由外延应力引起的狭窄立方相区．分析表明，正是此相区的存在造成了该区域介电常数、非线性介电常数和磁电系数异常的增大．     

组合泛函方程和新进展

基于组合计数的系列进展 ,本文作者从Blissad算子发展一批泛函方程其中 ,有些已解决 .这里 ,仅着重提供一批尚未解决的组合泛函方程 .它们不仅影响地图计数理论 ,而且还联系到数学的许多别的分支 ,以及理论物理 ,统计力学和计算机科学等 .     

稀土掺杂的光谱转换材料及其应用

以LED红色荧光粉材料、近红外下转换材料和上转换生物荧光标记材料为主线,结合我们实验室近期具体的相关研究工作,对稀土掺杂的光谱转换材料及其潜在的应用前景进行了简要介绍.在LED红色荧光粉材料方面,以Eu3＋掺杂的红色荧光材料为对象,研究通过基质或掺杂敏化剂到Eu3＋的能量传递来提高材料在近紫外波段的激发效率,并且在Y2MoO6材料中通过基质的电荷迁移带到Eu3＋的能量传递在395nm的近紫外激发条件下获得了2.3倍于商用LED荧光粉（Y2O2S：Eu3＋）的发光强度.在近红外下转换材料方面,分别研究了通过从其他稀土离子到Yb3＋的逐次能量传递和从基质到Yb3＋的合作能量传递实现近红外下转换,主要介绍了两种典型材料中的能量传递机理,氟化物中Ho3＋到Yb3＋的逐次能量传递和YVO4中VO43-到Yb3＋的合作能量传递.在上转换生物荧光标记材料方面,利用以油酸/十八烯为溶剂的湿化学法合成了单分散、粒径在20nm左右、具有核/壳结构和水溶性的球形NaYF4：Yb3＋,Er3＋（Tm3＋）纳米粒子,并对其在不同环境中的稳定性和在细胞中的荧光成像性质做了研究,在此基础上还对下一步可能的深化研究进行了探讨.不断拓展的研究方向和层出不穷的研究结果表明稀土掺杂的光谱转换材料是新型功能材料的重要研究领域,目前和将来在生物和化学传感、节能环保和新能源等领域有着重要的应用或应用前景,需要深入研究.     

Rational screenning in combinatorial peptide libraries of protein functional loop

Redesigning the sequences of protein loops is a frequent practice in protein design. Based on the new results of protein loop database analysis, a rational computer simulation strategy is proposed to obtain functional proteins, which exploits a fast and accurate program to calculate the protein loop conformation, and at the same time, combines molecular docking method with combinatorial chemistry strategy to screen the combinatorial peptide library of protein loops. A characteristic of this method is that it separates the conformation computation of backbone from that of side chain and incorporates side chain growth into the docking procedure and therefore greatly reduces the computation by converting the huge computation on explosive conformations to relatively small computation on limited canonical backbone structures and side chain growth. This method can be practically used in screening combinatorial peptide libraries of protein loops.     

A preliminary investigation on materials informatics

The concept of materials informatics is presented and expounded for the first time. Main tasks and research areas of materials informatics are listed and stated.The significance of developing materials informatics is discussed. Suggestions for developing this new discipline are put forward.     

组合恒等式的两种新证法

组合恒等式在组合数学中占有重要地位，它有多种证法．本文舍弃了它的常见证法，另外运用了求导法则和概率方法对几个重要的组合恒等式给出了直观简洁的证明．     

离散变量结构优化设计序列定界组合算法研究

首先给出了离散变量结构优化设计的数学模型,然后将总组合数按照设计变量的取值分类,把原规划问题分解成若干个维数更低、许用离散集更少的子问题;在算法设计过程中,将离散变量定界组合算法的思想应用于该问题,给出了定界的新方法。若干算例表明,该方法可以大大减少组合搜索的次数,提高解题效率。     

新组合概型的生成及其性质

以“秩”的形式给出了偏序集拟阵中限制与收缩两种运算作用相等的一个充要条件,显示了秩函数在研究偏序集拟阵中的重要作用.详细地讨论了产生新组合概型的限制、收缩、截短和延伸等运算,并研究了它们的一些性质.     

戊二醛修饰上转换发光材料Na[Y0.57Yb0.39Er0.04]F4的制备与表征

利用表面接枝改性法,用戊二醛作修饰剂,对上转换发光材料Na[Y0.57Yb0.39Er0.04]F4进行了表面醛基修饰.傅里叶红外吸收光谱证明了醛基的存在,紫外分光光度法定量检测修饰醛基的含量为1.38×10-3mol.g-1,热分析定性地证明了材料表面有机官能团的存在,扫描电镜显示了修饰后上转换无机发光材料颗粒的直径有所增加.沉降实验表明,修饰醛基后的上转换发光材料在水溶液中的分散稳定性得到了提高.     

改进蚂蚁算法在组合优化中的应用-置换FlowShop问题求解

置换FlowShop问题是生产调度问题中的一种，具有广泛的工程应用背景．有效的调度能够提高企业的生产效率和设备利用率，增强企业竞争能力．然而多机器的置换FlowShop问题属于NP-hard问题，很难得到问题的最优解．文章简单介绍了蚂蚁算法，并提出退火蚂蚁算法一将max-min ant system与模拟退火算法相结合．通过与max-min ant system运算结果进行比较最后得出结论：退火蚂蚁算法性能得到显著提高．     

一些数列的组合恒等式

主要应用初等方法研究了一些数列的性质，同时给出了一些组合恒等式．     

贯穿于大学物理热力学教学的一个材料科学问题

针对动量守恒定律、热力学知识的抽象性,以材料科学中常用的分子动力学方法为例,利用分子动力学研究材料的性质获得各种平衡系综的过程,演示抽象理论的应用,并进一步讨论了如何将教师的科研工作融入到大学物理课堂教学这一亟待解决的问题.结果表明:教研融合,教学相长,能很好地改进大学物理教学环节,激发学生学习热情,提高大学物理教学质量.     

三次Smarandache组合数列的整除性

通过对三次Smarandache组合数列整除性的研究,得出在三次Smarandache组合数列的连续项中第1、2、3项两两互素.     

最优组合因子Fisher判别法

以回代正确率为标准 ,利用因子组合对多个总体的样本数据建立Fisher线性判别方程 .经计算实例 ,得到较为满意的结果 .     

超导材料的超快光谱研究

电子、晶格、自旋和轨道微观自由度对超导材料的宏观特性起到至关重要的作用.在超导体系中,特别是非常规超导材料,这些自由度衍生出具有不同能量尺度的玻色激发和有序态.前者如声子、磁振子、电荷密度波、自旋密度波、自旋涨落、向列涨落等;后者如超导态、赝能隙态、向列相、反铁磁/铁磁等.前者与后者的形成密切相关.尤其是,不同的玻色激发在频域内纠缠在一起彼此相互作用,同时又与电子(或准粒子)耦合,构建出复杂而又丰富的平衡态和非平衡态物理过程.超快光谱技术的独特性在于具有宽能量范围和高时间分辨率的特点,利用光(电磁波)与超导材料相互作用中的线性和非线性响应,可以共振或非共振地探测与调控这类材料中的准平衡或非平衡态动力学属性.因为桌面超快光谱系统功能全面且具有很大的灵活性,它不仅被应用于超导体系,而且被广泛应用于其他各种无机和有机材料.由于非平衡态理论,特别是与关联电子体系相关的,目前还处在快速发展的阶段,所以本综述主要介绍了常用的桌面超快光谱技术和目前被广泛使用的相关分析理论,聚焦于讨论超导材料中超快光谱实验数据涌现出来的一些普适性趋势及进展.所涉及的超导材料包含了常规超导体、铜氧化物超导体、铁基超导体和重费米子超导体.     

一系列新的组合数的恒等式

在熟知的组合恒等式Cmn=Cm-1n-1+Cmn，〖SX(〗1〖〗Cmn〖SX)〗=〖SX(〗m〖〗m-1〖SX)〗(〖SX(〗1〖〗Cm-1n-1〖SX)〗-〖SX(〗1〖〗Cm-1n〖SX)〗)，〖SX(〗1〖〗Cmn〖SX)〗+〖SX(〗1〖〗Cm+1n〖SX)〗=〖SX(〗n+1〖〗nCmn-1〖SX)〗的基础上，利用复变函数与初等的方法，得出组合数倒数和的一组非常有趣的组合恒等式,即〖SX(〗1〖〗Cnn〖SX)〗+〖SX(〗1〖〗Cnn+1〖SX)〗+〖SX(〗1〖〗Cnn+2〖SX)〗+…+〖SX(〗1〖〗Cnn+m-1〖SX)〗=〖SX(〗n〖〗n-1〖SX)〗(1-〖SX(〗1〖〗Cn-1n+m-1〖SX)〗)，〖SX(〗1〖〗Cmn〖SX)〗-〖SX(〗1〖〗Cm+1n〖SX)〗+〖SX(〗1〖〗Cm+3n〖SX)〗+…+(-1)k〖SX(〗1〖〗Cm+kn〖SX)〗=〖SX(〗n+1〖〗n+2〖SX)〗(〖SX(〗1〖〗Cmn+1〖SX)〗+(-1)k〖SX（〗1〖〗Cm+k+1n+1〖SX)〗) 等。     

一系列新的组合数的恒等式

在熟知的组合恒等式Cn^m=Cn-1^m-1＋Cn^m,1/Cn^m=m/m-1（1/Cn-1^m-1＋Cn^m-1/Cn^m-1）,1/Cn^m＋1/Cn^m＋1=n＋1/n^Cn-1^m的基础上，利用复变函数与初等的方法，得出组合数倒数和的一组非常有趣的组合恒等式，即1/Cn^m＋1/Cn＋1^n＋1/Cn＋2^n＋…＋1/Cn＋m-1^n=n/n-1（1-1/Cn＋m-1^n-1）,1/Cn^m-1/Cn^m＋1＋1/Cn^m＋3＋…＋（-1）^k 1/Cn^m＋k=n＋1/n＋2（1/Cn＋1^m＋（-1）^k 1/Cn＋1^m＋k＋1）等。     

计算机模拟技术在材料科学中的应用

针对计算机模拟技术在材料科学中所起的重要作用,综合介绍了它的研究范畴和技术类型,列举了计算机模拟在研究材料的合成和制备,组成和结构,性能测试和分析中的若干应用实例,展示了计算机模拟在材料科学中的应用前景。