非球形微粒复合体各向异性的介电特性和渗流转变

当微粒复合体材料中异质微粒的大小远小于入射电磁波长时,这种复合体材料的平均介电特性可用宏观均匀的概念——有效介电常数ε_(eff)来表征。多年来,复合体材料有效介电常数的研究是用静电学方法求解微粒子的极化率和偶极子矩,没有说明偶极子的相互作用或微粒子的散射效应是如何被忽略的。微粒复合体介质可一般地看作随机介质,其介电常数在微粒的ε_s和背景材料的ε_b二者间随机起伏取值。随机介质的介电特征与粒子大小形状或介电     

一种新型负折射率微波媒质的设计与仿真模拟

提出了以外加磁场作用时磁导率为负的亚铁磁材料-YIG为基体, 在其中嵌入等效介电常数为负的金属导体线周期阵列结构构造出负折射率微波媒质的新方法. 设计了一种C/X波段负折射率微波媒质, 并利用基于三维时域有限积分法的电磁场仿真程序模拟了复合媒质的电磁特性. 仿真结果表明, 在导体线周期阵列结构的等效介电常数为负的7.02~9.80 GHz频带与基体YIG等效磁导率为负的5.22~8.14 GHz频带相重叠的7.51~8.13 GHz带宽内, 入射电磁波能通过复合媒质, 并在复合媒质与常规正折射率媒质的交界面处发生了负折射现象, 证实了复合媒质在该带宽内等效折射率为负, 验证了新型负折射率微波媒质设计方法的可行性.     

异向媒质及其实验验证

同时具有负介电常数和负磁导率的人工媒质具有许多与通常媒质不同的奇异性质, 这种人工媒质的新发现引发了国际电磁学领域极大的关注. 这类媒质为“异向媒质”, 介绍了微波频段异向媒质的制作方法, 利用直角形和平行四边形异向媒质进行了负折射实验及波束位移实验. 实验结果表明, 我们制作的媒质在特定的频带内同时具有负的介电常数和磁导率.     

基于BST-MgO介质Mie谐振的各向同性负磁导率复合材料

由Mie谐振原理和有效媒质理论出发, 设计并制备了一种具有各向同性负磁导率的介电复合材料. 该介电复合材料由高介电常数的BST-MgO铁电陶瓷立方块颗粒均匀分散在低介电常数的聚四氟乙烯介质中而形成. 微波测量和理论计算表明, 该复合材料在第1级Mie谐振附近表现出强的磁谐振, 并且具有负的磁导率. 该磁谐振起源于电磁波在介电颗粒内诱导产生的环形位移电流, 使得该介电颗粒等效于一个磁偶极子, 并且其谐振频率可由颗粒的大小和介电常数调节. 基于Mie谐振的介电复合材料为红外和可见光频段各向同性左手材料和隐身斗篷的实现提供了一种简单易行的方法.     

有机液非线性声参量B/A值量级的研究

一、引言 近年来,随着超声医学的迅速发展,人们愈来愈认识到非线性声学效应在超声诊断、治疗领域所占的重要地位,纷纷从事研究表征这个效应大小的声学参量B/A,并把此项研究作为生物医学超声基础研究的前沿课题。实验上发现,对于分子结构不同的生物媒质,其B/A值有明显的大小差异。由此人们认为,非线性声参量B/A包含了传声媒质分子结构的某种信息。但是迄今为止,B/A与生物媒质分子结构的关系尚未有一理论模型。由于目前研究的生物媒质的声学性质可归结为简单液体的声学性质脚,因而寻求简单液体B/A与其分子结构的     

无耗区域电磁场的唯一性定理

唯一性定理在经典电磁理论中占有极为重要的地位。它是等效定理、感应定理和镜象法、感应电荷法、保角变换法等定理或方法的基础。因而几乎所有电磁著作均对此给出描述和证明(例如,文献[1—4])。但是,应该指出:这一定理至今存在着一个严重缺陷。正如Harrington所述“唯一性的证明对于无耗媒质情况将会失效(break down)。为了得到这时的唯一性,须把无耗媒质中的场作为有耗媒质损耗趋于零时相应场的极限。”     

二维材料的设计及功能化:从理论预测到实验验证

二维材料具有不同寻常的物理、化学和机械性质,在光电、能源、电子信息、航空航天及生物医药等领域都展示了诱人的应用潜力.过去的十多年里,实验研究与理论计算密切配合已经成为二维材料领域一种十分流行的科研模式.本文从二维材料的结构设计及功能化两方面出发,回顾了一些理论计算有效预测新结构和新性质并最终得到实验佐证的案例,通过剖析理论预测和实验研究相互影响的具体细节,探讨理论计算和实验研究相辅相成的关系.     

合金异相界面电子密度的计算

材料的表面与界面历来为人们所重视.利用原子间势能函数由最低能量去模拟晶界原子结构并考虑弛豫等因素的计算机模拟正陆续有文章发表.其中王崇愚院士成功地描述了缺陷复合体的原子结构及电子状态,在晶界偏析导致的脆化方面除S,P外又发现了Se等一些组元.程开甲院士在改进的TFD理论中提出了“固体中原子间的边界条件”.在这些工作的     

氮杂芪唑盐单层LB膜修饰的ITO玻璃电极上的光电响应研究

近年来,我们发现一些染料分子表现出了多性能性,如Squaraine,它不仅具有相当好的非线性光学性质,而且因具有好的光电性质已成为材料进入应用,我们在研究多种染料体系中同时发现了它们优良的二阶非线性光学性质和光电化学性质,本文研究的氮杂芪唑盐是专为研究分子的二阶非线性活性理论而设计的一个化合物,它具有比Squaraine更好的二次谐波产生能力,我们对其作为光电材料的光电化学性质进行了研究,并就其光电转换的可能机理进行了探讨,在仿生材料中,LB膜方法是一种极为恰当和有效的方法,它有望克服无机固体器件的体积限制而产生新的功能.     

“声子液体”热电材料研究进展

热电转换技术利用半导体材料的塞贝克效应(Seebeck effect)和帕尔贴效应(Peltier effect)可实现热能与电能的直接相互转换,是一种清洁利用能源的有效方式.快离子导体一般应用于电池材料.本文论述了近期研究中采用快离子导体的基本特性来探索高性能热电材料的研究进展,详细介绍了快离子导体的两套亚点阵结构可有效优化材料的电热输运特性,从而实现热电材料的"横波阻尼效应";提出了"声子液体"新概念,为热电材料性能优化和新热电化合物的探索提供新的思路和方向.     

计算机的多媒质技术

使用多媒质技术是计算机发展的必然多媒质技术是90年代计算机的时代特征,它使计算机的发展进入一个崭新的阶段。多媒质在英语中叫做multimedia。由于medium一词在中文中可译为媒质、媒体、媒介、介质等等,所以有人也把多媒质叫做多媒体、多介质等等。笔者认为medium的各种译名中还是有区别的。例如各种传播新闻消息的手段,如报纸、广播等应当称为新闻媒介。而在热机中传递能量的物质,如水受热变为水蒸气,水蒸气受热膨胀推动活塞做功。在这里水(水蒸气)起了把热能变换为机械能的作用,这种传递能量的物质便被称为工作介质。     

光导纤维及其应用

光导纤维,简称光纤。它是用高纯度的双层玻璃棒在高温下用机械拉伸而成,分芯和皮两部分。其横截面为圆形,直径一般在5—10微米之间,最大直径也不会超过0,12毫米。我们知道,光在同一个媒质中是按直线传播的。当光线从某个合适的入射角,以折射率较大的媒质,射入折射率较小的媒质     

液体中的激光超声脉冲

强度调制的光束或脉冲光束投射到媒质中（可以是固态、液态、气态或等离子体等各种物态的媒质)，媒质吸收光能而激发出声波的效应酶为光声效应．早在1880年贝尔[M)首先在固体中观察到光声效应．但在此后很长的一段时间里，光声效应的研究进展缓慢．这主要是因为当时缺乏强光源和检测弱信号的手段，以致光声效应的实际应用价值未能充分显示．随着强光源的相继问世，例如各种激光器和强氙灯光源，以及弱信号检测技术的不断发展，从20世纪70年代以后，光声效应的研究取得迅速进展．由于光可以在各种媒质中激发声波，而利用检测到的声波反过来可获得有关媒质的光学、热学、力学以及媒质内部结构等特性的信息，光声效应已广泛应用于物理、化学、生物、医学以及海洋、环境和材料科学等多个领域．本将介绍脉冲激光在液体中激发超声脉冲方面的研究现状，特别着重于液体中脉冲激光激发超声脉冲的机制及其应用前景．     

高分子物理

高分子物理是一门新兴的边缘学科,它主要研究高分子的结构和性能以及它们两者之间的关系,其目的是合理使用高分子材料和有目的地去制造各种高分子材料。《高分子物理》一文详细介绍了高分子物理的主要理论,诸如分子链构象、溶液理论和橡胶弹性理论等等,以及研究高分子的种种实验技术。     

在Cepheus E中的新的观测和研究

1 引言 当利用星际分子射电谱线进行成图时常常可以发现,在银河系中巨分子云复合体表现出成块性质。这样典型的巨分子云复合体是由一些各种尺寸和质量的个别的巨分子云组成的集合体,它的总质量可达到10~4M_(?)。这样的巨分子云复合体的平均粒子数密度是很低的,≈50cm~(-3),这暗示着气体小的体积填充因子。巨分子云复合体的结构在本质上可能是分层次的,高密度区域只占居低密度区域的一个小的范围。结构的特征和气体分布的性质,是在控制巨分子云复合体的形成和演化的过程方面起着决定性作用。Cepheus OB 3巨分子云复合体就是一个银河系中典型的巨分子云复合体。     

压力对亚稳Fe3B相热稳定性的影响

压力对亚稳材料热稳性的影响及其机制的研究一直是高压和亚稳材料研究中的重要内容之一.在过去的十几年中,人们主要研究了压力对非晶亚稳材料热稳性的影响,但对晶体亚稳材料热稳性方面的研究报道却很少.许多研究结果表明,压力对非晶热稳性的影响与材料的性质和转变模式密切相关,影响程度由压力对扩散速率的抑制和对形核的促进作用所决定,它使非晶亚稳材料的热稳性或是增强,或是减弱.然而,在研究高压下(Fe_(0.99),Mo_(0.01))_(78)Si_9B_(13)(FMSB)合金的晶化,制备纳米软磁材料的过程中,我们发现压力对亚稳Fe_3B晶体热稳性的影响与非晶有所不同,与它所受的压力有关,表现为先随压力的增加而增加,后随压力的增加而减小.本文从热力学的角度对这一实验现象的规律和机制进行了研究. 在氩气保护气氛下,利用急冷甩带的方法制备出 30 μm厚的非晶 FMSB条带,并剪成直径为 5 mm的样品放在氮化硼(BN)坩埚中,坩埚镶嵌在石墨加热管中.利用 Bridgmann压机对样品加压,利用电流通过石墨管产生的焦耳热对样品进行热处理.压力通过测量油压与Bi,Ba相变压力的关系标定,温度的测量和控制由镍铬-镍铝热电偶和可编程序温控仪完成.利用X射线衍射仪(XRD)对样品的微观结构进行分析.     

二维铁磁材料的理论模拟与设计

二维本征磁性材料具有不同于体相材料的奇异物理性质,为低维自旋电子学的发展提供了理想的研究平台.传统开发新材料的方法是试错法,具有研发周期长、成本高等固有缺陷.近年来,随着计算机算力的快速提升,基于密度泛函理论的第一性原理计算方法为新型本征铁磁材料的设计和材料磁学性质的研究提供了一种十分有效的手段.本文综述了近年来在二维本征铁磁材料方面的研究进展,特别是强调了第一性原理计算在铁磁材料探索和制备方面发挥的重要作用.最后,展望了二维铁磁材料未来的发展和面临的挑战.     

颌的起源:发育生物学假说与化石实证的交叉

从分子生物学、发育生物学与古生物学等多角度评述了脊椎动物颌的起源研究中的最新进展.发育遗传学的一系列进展促成了颌演化异位理论的提出,即颌的起源,是在上皮-外胚层间质细胞相互作用中,由于口腔发育调控基因的异位表达所导致的一次演化上的创新.在无颌类七鳃鳗的发育过程中,外胚层间质细胞的向前生长由于受到中央鼻垂体板的阻挡,无法像有颌类那样发育成颌和颅桁.因此,该理论推测鼻垂体复合体的分裂是颌发育的最根本的先决条件,应该发生在颌的起源之前.鼻垂体复合体的分裂可能也是促成有颌类双鼻孔起源的一次关键的演化事件,它允许刺猬基因家族调控鼻基板的发育,从而形成侧位的鼻囊.盔甲鱼类是4.35~3.7亿年前生活在中国和越南北部的一种地方性色彩很浓的"甲胄鱼类".盔甲鱼类曙鱼脑颅的三维复原显示其成对的鼻囊位于口鼻腔两侧,而垂体管向前开向口鼻腔中部,三者彼此分开.因此,盔甲鱼类化石提供了无颌类鼻垂体复合体在颌起源之前分裂的关键证据,从而佐证了颌演化的异位理论.藉助于同步辐射X射线断层扫描技术,本文进一步揭示出盔甲鱼类可能已经具有了有颌类特有的颅桁衍生构造(譬如眶鼻间隔、筛骨板),为探讨脊椎动物脑颅在颌的起源之前如何重组提供了关键资料.在探讨颌的起源及相关问题上,盔甲鱼类较之于骨甲鱼类在很多方面是一个更好的对比模型.盔甲鱼类脑颅所揭示出的一些与有颌类共有的进步性状,表明盔甲鱼类有可能取代骨甲鱼类成为有颌脊椎动物的姐妹群.本研究提供了一个发育生物学假说与古生物化石实证相互交叉的有趣案例.     

用相移法研究生物样品非线性声参量B/A

从80年代起,研究生物媒质的非线性声学参量B/A受到了极大的重视,因为在医用超声频段和强度下,发现了非线性现象的存在,它包括谐波畸变、局域压力梯度、冲击波的形成和声饱和等,而非线性声参量B/A是衡量上述非线性效应大小的一个基本参量。研究生物媒质的B/A值对推动超声诊断和治疗技术的发展具有重要意义。测量非线性声参量B/A值的方法归纳起来有三种,即静态法、热力学法和有限振幅法。但各种方法都有优缺点,并存在不同程     

当今的数学和物理学

数学和物理学的接近和达三树(东京大学教养学部物理学教研室)最近几年来,在统计力学领域里可解模型的研究取得了大发展,这是关于二维的古典统计力学方面的.因该模型具有能准确计算出热力学量的特点,从利用它就能系统地进行研究这个意义上而言,它是具有划时代意义.而且,因它与保形场的理论及超弦理论有关连,与基本粒子理论在数字方面具有共通性.