Y形分子系统相变的蒙特卡罗模拟

运用蒙特卡罗方法模拟Y形液晶分子系统的相变,得到从各向同性相至单轴向列相、单轴向列相至双轴向列相的相变, 并给出在分子夹角与温度关系平面内的相图.结果表明,双轴向列相的产生与分子的双轴性有关.由蒙特卡罗模拟得到了Landau点(在该点, 系统直接从各向同性相进入双轴相)温度与分子结构参数, 如夹角、棒长之间的关系,并将其与平均场理论得到的结果进行比较.     

向列相液晶由外场引起的相变

利用一刚性液晶分子简化模型,将分子问相互作用抽象为棒与棒间相互作用的叠加,并考虑到外场的作用,得到系统的相图．结果表明,由于外场的诱导作用,对于单轴性分子,系统可在较高温度下诱导出准单轴相．增加分子的双轴性,可使系统在较高温度下诱导出准双轴相,降低温度,系统连续地进入双轴相．     

由弹性键连接的V形分子双轴向列相液晶的相变

对由弹性键相连的V形液晶分子系统的相变进行了研究.根据分子间简单相互作用能,利用平均场理论得到系统平衡态序参数随温度的变化,以及系统在分子结构和温度平面内的相图.结果表明液晶相变温度与弹性键强度系数k及棒长比r有关.当k>0和k<0且|k|时,系统由各向同性相经一级相变进入单轴相,再经二级相变进入双轴向列相,随着|k|的增大,一级相变消失,变为弱一级相变或连续相变.当k<0且|k|>r=1时,系统由各向同性相经一级相变进入双轴相,随着|k|的增大,一级相变消失,变为二级相变.     

QCD手征相结构的格点量子色动力学研究进展

强相互作用核物质在极端高温下的相结构一直是高能重离子碰撞领域的重要研究课题.由于相结构研究本身为长程、非微扰的物理,格点量子色动力学(Lattice QCD)是研究这一课题的重要方法.在这篇简要的综述中,我们首先给出强相互作用核物质相结构的研究背景,接着介绍有限温度格点量子色动力学和夸克质量平面下的哥伦比亚相图,再概述近期关于小夸克质量区间的哥伦比亚相图的研究进展——物理点时的相转变温度、2+1味及3味QCD在手征极限下的相变温度,之后重点讨论手征反常及其微观本质的格点QCD研究进展,最后给出总结.     

7Li原子的超流-绝缘相变

主要讨论加载在光学晶格中的、具有两体吸引相互作用的7Li原子可能呈现的量子相.我们应用平均场近似得出7Li原子的相图, 该相图与光学晶格中具有两体排斥相互作用原子的相图一样,由超流相和Mott绝缘相组成.同时,我们发现排斥三体相互作用对于稳定光学晶格中7Li原子的量子相有着重要的作用.     

Z_5格点规范理论的相结构

用修正后的Ｍｉｇｄａｌ—Ｋａｄａｎｏｆｆ递推关系讨论了Ｚ５格点规范理论的相结构，给出了在最一般的相互作用形式下该模型在其全部耦合参数空间中的相交特征．得到的固定点和相图在数值上与ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟结果是一致的．     

层状超导体磁通格子固相熔化的温度效应

发展了层状超导体中3D磁通线模型,用动力学模拟方法数值研究了磁通格子的有序-无序熔化相变.在无序强度温度相图中,发现从有序的布拉格玻璃相到无序的磁通玻璃相之间的固-固相变线在中等温度区域有一个突起,与最近实验上得到的"反向熔化"现象一致.这一反向熔化行为起因于磁通之间相互作用的异常温度效应.     

基于Thermo--Calc的中锰中铝Fe--Mn--Al--C低密度钢类Schaeffler相图绘制与评估

含铝低密度钢由于其较好的综合力学性能和低密度特征引起结构钢领域研究人员的广泛关注。本文利用Thermo-Calc热力学计算软件结合TCFE 7数据库，计算中锰中铝含量Fe-Mn-Al-C钢在不同温度的热力学平衡状态，总结其两相区相比例的变化规律，通过平移和修正等处理方法，绘制针对中锰中铝钢合金成分和相设计的类Schaeffler相图。结合马氏体转变温度的计算讨论对应不同合金成分条件下相种类存在可能，并通过已有材料的相比例和相形貌实验结果分析绘制的类Schaeffler相图的准确性和适用性。绘制的Fe-Mn-Al-C类Schaeffler相图可以直观地提供不同合金成分所对应的相比例、相种类等信息，可用于新型含铝低密度钢的合金设计。     

具有四自旋交换作用的自旋梯子模型中二聚化相

利用玻色化方法和重整化群技术, 研究了一个具有四自旋交换作用以及链间次近邻阻挫相互作用的自旋梯子模型的相图。在考虑了量子涨落效应以后, 发现体系的相图变得非常复杂。除了存在所谓Haldane相和Rung-Singlet相以及它们之间的SD型二聚化(staggered dimerized)相之外, 亦可能出现一个新的CD型二聚化 (columnar dimerized)相。     

三元相图中特殊点的冷却析晶过程

运用相律和相图基本知识分析了三元相图中特殊点的冷却过程..位于晶相组成点连线上的原始组成点,其冷却析晶的最终产物为该组成点所在连线两端所代表的晶相;位于界线上的组成点和位于无变量点上的组成点,冷却析晶的最终产物为原始组成点所在分三角形三个顶点所代表的晶相.     

Phase transitions in the assembly of multivalent signalling proteins

Cells are organized on length scales ranging from ?ngstr?m to micrometres. However, the mechanisms by which ?ngstr?m-scale molecular properties are translated to micrometre-scale macroscopic properties are not well understood. Here we show that interactions between diverse synthetic, multivalent macromolecules (including multi-domain proteins and RNA) produce sharp liquid-liquid-demixing phase separations, generating micrometre-sized liquid droplets in aqueous solution. This macroscopic transition corresponds to a molecular transition between small complexes and large, dynamic supramolecular polymers. The concentrations needed for phase transition are directly related to the valency of the interacting species. In the case of the actin-regulatory protein called neural Wiskott-Aldrich syndrome protein (N-WASP) interacting with its established biological partners NCK and phosphorylated nephrin, the phase transition corresponds to a sharp increase in activity towards an actin nucleation factor, the Arp2/3 complex. The transition is governed by the degree of phosphorylation of nephrin, explaining how this property of the system can be controlled to regulatory effect by kinases. The widespread occurrence of multivalent systems suggests that phase transitions may be used to spatially organize and biochemically regulate information throughout biology.     

微细通道相变传热动力学特性研究

对微细通道相变传热的动力学特性进行了研究,通过引入汽液固三相分子间产生的不连续压力及Lie对称性分析获得了描述汽液接触界面的微分动力系统,并对0.6mm2mm的矩形微槽进行了实验,获得了压力时间序列,对该序列的功率谱分析表明,在7.39Hz以上的频段,系统出现了混沌,从而表明微通道的高效传热性能与系统的混沌特征有一定的关系。利用所得微分动力系统对本实验的混沌特征进行了模拟,获得了奇异吸引子相图,所得结论与实验结果一致。     

贮热材料PG-PE二元体系相图的构筑

多元醇在固—固相变时能够可逆地吸收大量的热,因此可与建筑材料复合用作贮热介质,特别是三羟甲基乙烷(PG)和季戊四醇(PE)构成的二元体系,有很宽的适宜于太阳能贮存的温度范围,现利用差示扫描量热及变温红外光谱技术测定了PG—PE二元体系相图,确定该相图为完全互溶型,并讨论了结构对多元醇互溶度的影响,相图的构筑为贮热材料的应用提供了理论基础。     

相移干涉计量中的相位调制方法及实现

讨论了相移干涉计量中的相位调制方法及实现方法，进而提出并研制了适于连续相移干涉计量的外同步控制相位调制系统，实验结果表明其线性度优于３％，该系统已成功地用于自行研制的２ＤＳＲＯＰ１型高精度表面粗糙度轮廓仪中，仪器示值误差小于１６％，示值变动性小于３７％．     

气相苯丙氨酸手性转变基元反应过渡态的电子激发特征

用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法, 在6-311+G(2df)基组水平上优化气相条件下苯丙氨酸(Phe)分子的几何构型, 分析Phe分子体系手性转变过程中各基元反应中间体和过渡态的特征, 在PBE0/def2-TZVP下, 用含时密度泛函理论(TDDFT)方法得到气相条件下Phe分子体系手性转变过程中某过渡态在电子激发过程中的激发态特性. 结果表明： 根据Δr指数和空穴-电子指数的电子激发特征判据, 可有效指认较明显的激发态特征, 并直接给出基元反应中过渡态分子体系激发特征的判断结果.     

气相苯丙氨酸手性转变基元反应过渡态的电子激发特征

用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法, 在6-311+G(2df)基组水平上优化气相条件下苯丙氨酸(Phe)分子的几何构型, 分析Phe分子体系手性转变过程中各基元反应中间体和过渡态的特征, 在PBE0/def2-TZVP下, 用含时密度泛函理论(TDDFT)方法得到气相条件下Phe分子体系手性转变过程中某过渡态在电子激发过程中的激发态特性. 结果表明： 根据Δr指数和空穴-电子指数的电子激发特征判据, 可有效指认较明显的激发态特征, 并直接给出基元反应中过渡态分子体系激发特征的判断结果.     

反相高效液相色谱中溶质的保留机理与能量守恒

由于在反相液相色谱（ＲＰＬＣ）中的分配保留机理忽略了在溶质进入固定相时溶剂分子必须要离开固定相的这一事实，所以，首次得出了ＲＰＬＣ中的分配机理是违背了物理学中的两个基本原理，一个空间不能同时被两个物体占据和能量守恒定律的结论。分配机理不考虑固定相对溶质保留的贡献和惯常置换（吸附）机理不考虑流动相对溶质保留的贡献是不合理的。溶质的计量置换保留模型（ＳＤＭ—Ｒ）不仅符合上述的两个物理学基本原理，而且考虑了ＲＰＬＣ体系中分子间的各种相互作用。用文献中发表的本是用来支持分配机理的原始ｋ’值，着重检验和比较该ＳＤＭ—Ｒ与分配机理的结果，发现这些数据更支持ＳＤＭ—Ｒ。还得出上述结论亦适用于生物大分子。首次证实ＳＤＭ—Ｒ可以用来统一迄今仍在争论的ＲＰＬＣ中的分配机理和置换机理。     

分散液-液微萃取过程中内分泌干扰物在离子液体/水相体系中的分配行为

以离子液体([C6MIM]PF6)作萃取剂、甲醇为分散剂,对水样中的内分泌干扰物(雌三醇(E3)、双酚A(BPA)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)、雌二醇(E2)、雌酮(E1))进行分散液-液微萃取,比较了内分泌干扰物在[C6MIM]PF6/水相和传统有机萃取剂/水相的分配系数,利用NRTL方程对内分泌干扰物在萃取相/水相中平衡分配的摩尔分数进行了关联,并对[C6MIM]PF6萃取内分泌干扰物的过程进行了机理分析.结果表明,在所考察的浓度范围内,内分泌干扰物在[C6MIM]PF6/水相中的分配规律为DEE2DBPADE1DE2DE3,内分泌干扰物在[C6MIM]PF6/水相中的分配系数均显著高于其在传统有机萃取剂/水相中的分配系数,NRTL方程验证了内分泌干扰物与萃取剂及溶剂分子间相互作用能的大小.