环状碳纳米卷电子结构的紧束缚法研究

利用石墨平面碳原子轨道作sp~2杂化时π电子的紧束缚模型,考虑波矢珗k周期性边界条件,构造了环状碳纳米卷模型,研究了其电子结构性质.结果表明环状碳纳米卷的电子结构与其几何结构密切相关,通过控制手性、结构参数及卷环周长,可将其调制成金属或不同带隙的半导体.     

碳纳米卷电子结构的紧束缚法研究

利用石墨平面碳原子轨道作sp2杂化时π电子的紧束缚模型,通过限定波矢k周期性边界条件,构造了碳纳米卷模型,研究了其电子结构性质.结果表明碳纳米卷的电子结构与其几何结构密切相关,通过控制手性和结构参数,可将其调制成不同带隙的半金属或半导体.     

磁场中环状碳纳米卷电子结构的紧束缚法研究

通过考虑波矢■周期性边界条件,在石墨烯紧束缚模型基础上,构造了磁场中环状碳纳米卷模型,研究了其电子结构性质.结果表明环状碳纳米卷的电子结构以磁通量子Φ_0为周期随磁通量Φ周期性变化,通过控制手性和磁场,可将其调制成金属或不同带隙的半导体,其中m=3I(I为整数)、θ=2π/3的锯齿型环状碳纳米卷的带隙受磁场的影响比较小,m=18时变化幅度仅为7 μeV.     

轴向磁场对锯齿型和扶手椅型碳纳米卷电子结构的影响

碳纳米卷作为一种新型的碳基纳米材料,其结构非封闭且内径大小容易调控,成为当今材料科学研究热点之一。利用石墨烯碳原子轨道作sp2杂化时π电子的紧束缚模型,考虑波矢k周期性边界条件及轴向磁场的影响,构造了磁场中碳纳米卷的紧束缚模型,并研究了其在轴向磁场中的能带、能隙及电子态密度等性质。结果表明,碳纳米卷的能量色散是以磁通量子Φ0为周期随磁通量Φ变化,最低未占据分子轨道也随之产生了明显移动,从而导致碳纳米卷发生金属-半导体连续转变,其中ZCNS(15,0)能隙最大为0.878 e V,而ACNS(12,12)为0.654 e V     

环状碳纳米卷中的持续电流

在环状碳纳米卷紧束缚模型的基础上,导出了相应的持续电流表达式,并系统地研究了环状碳纳米卷的几何结构、分离能级、温度及塞曼效应对持续电流的影响。结果表明,环状碳纳米卷内部的持续电流数量级仅为10~(-7)A,并且随着卷环周长增大而逐渐减小。费米能级附近的能级几乎承载了所有持续电流,而远离的能级贡献非常小。随着温度升高,持续电流急剧减小;且卷环周长越大,受温度影响越明显。对于较强的磁场,考虑塞曼效应后,持续电流出现了新的减小的越变,周期性结构遭到破坏。     

缺陷对单壁碳纳米管电子结构调制的第一性原理计算

用密度泛函理论计算不同浓度点空位缺陷对扶手型和锯齿型碳纳米管电子结构的调制, 并对其键长、 缺陷形成能、 带隙及电子态密度进行分析. 结果表明： 随着缺陷浓度的增加, 邻近碳原子间化学键键长减小, 扶手型碳纳米管带隙打开, 由金属性质变为半导体性质, 锯齿型碳纳米管带隙逐渐变小; 碳原子缺失使缺陷附近未成键的悬键电子局域在Fermi能级附近形成额外的电子态而改变了碳纳米管的电子结构.     

聚苯胺基气凝胶衍生纳米碳的电化学性能研究

采用树枝状聚苯胺,长纤维聚苯胺,树枝状聚苯胺-石墨烯以及长纤维聚苯胺-氮掺杂石墨烯4种气凝胶作为前驱体,经直接碳化后获得了氮掺杂连续的纳米碳.研究了聚苯胺基气凝胶衍生纳米碳的微观形貌结构、元素组成以及电化学性能.结果表明,树枝状聚苯胺,长纤维聚苯胺,树枝状聚苯胺-石墨烯以及长纤维聚苯胺-氮掺杂石墨烯气凝胶衍生的纳米碳具有连续的多级孔结构,其比表面积分别为273.9、487.7、241.4和295.9 m2·g-1,氮的摩尔分数分别高达7.82％、9.62％、7.91％和10.17％,在0.5 A·g-1的电流密度下分别具有高达268、311、280和362 F·g-1的质量比电容,且倍率性能和循环稳定性能优异.     

利用脂肪烃不完全燃烧简便制备碳纳米微球

利用多种长链脂肪烃混合物在大气环境中的不完全燃烧,通过沉积并收集其燃烧产物,制备了性能稳定、尺度均一的碳纳米微球.该方法适用性广、操作简便、成本低廉,无需复杂仪器和特定试剂.采用场发射扫描电镜和透射电镜研究了所制备的碳纳米微球的微观结构,结果表明该类纳米微球均具有50 nm左右的直径.     

离子轰击碳膜诱导碳纳米尖端的形成和生长

用CH4、NH3和H2为反应气体,利用等离子体增强热丝化学气相沉积系统在沉积有碳膜的Si上制备了碳纳米尖端.用扫描电子显微镜、原子力显微镜和Raman光谱表征了碳膜的结构,以及用扫描电子显微镜和X射线光电子谱表征了碳纳米尖端的结构,结果表明碳膜是凸凹不平的非晶碳膜,碳纳米尖端是由sp2结构的碳组成.根据有关离子的溅射和沉积机制,分析了离子轰击碳膜诱导碳纳米尖端的形成和生长.     

高能球磨法制备纳米洋葱碳

纳米洋葱碳因具有高的比表面积、中孔结构发达、高导电性和电化学稳定性等特殊的物理及化学性能,使之在纳米机械、军工、新能源、电子元器件电极材料、导电添加剂、结构及功能性复合材料等领域具有重要的应用前景.试验采用高能球磨与热处理相结合的工艺,利用高能球磨在石墨中引入大量应变、缺陷形成纳米级结构,从而为低成本批量化制备纳米洋葱碳提供依据.     

栓流系统中动态参数相互关系的定量分析

本文首次定量分析了自成栓自动调节栓流系统中动力参数的相互关系，结果表明：在料速一定条件下，栓压与栓长成线性正比关系；改变料速，栓压与栓长的线笥关系呈现区域性，周期性的变化。     

随机DNA序列中ORF的分布

研究了组分约束下的随机 DNA序列中 ORF数目、ORF的长度与随机序列总长度和GC含量之间的关系 .结果表明 ,ORF数目的对数与 ORF的长度之间存在很好的线性关系 ;ORF的最大长度随序列长度的增加而变长 ,ORF的总数与序列长度成正比 ;ORF的总数目随着 GC含量的增加明显减少 ;随着 GC含量的增加 ,长度较短的 ORF数目相对减少 ,长度较长的 ORF数目相对增加 ;随着序列长度的增加 ,长度较短的 ORF相对增多 .     

一维类梳状波导光子晶体的频率带隙宽度

一维类梳状波导是由在一维主链上周期性接枝而形成的光子晶体,利用界面响应理论可导出波导的色散关系,据此分别讨论了这种光子晶体的带隙宽度与波导接枝参数之间的关系,接枝的介电常数和长度的变化将会使对带隙的宽度发生改变,通过数值计算发现,对于不同类型的接枝,参数变化引起的带隙宽度的变化趋势基本相同,而不同的参数产生的影响则有很大差别。特别的,当参数变化至某些特定点时带隙将会消失,这和其他类型的光子晶体完全不同,带隙的消失不是因为缺陷而仅仅是因为参数改变的影响。     

自旋注入效率的电学探测

为了探测从铁磁FM（ferromagnet）到半导体SM（semiconductor）的自旋注入效率,可以通过增加另一个铁磁体来形成一个铁磁／半导体／铁磁（FM／SM／FM）的双结,通过直接测量此双结的磁阻效应,从而得到从铁磁（FM）到半导体（SM）节的自旋注入效率。理论分析发现其隧道磁阻TMR（tunnelling magnetore resistance）和自旋注入效率SIE（spin injection efficiency）之间有个普适关系：隧道磁阻是自旋注入效率的平方。这种平方关系在顺序隧穿区和散射区都成立,除非双结间半导体层厚度很长导致自旋翻转效应的发生或中间的半导体层厚度小于其相位相干长度而导致磁阻中出现量子相干效应。     

岩溶洞穴长度空间形态的分形研究

为使洞穴的研究从定性走向定量,应用分形理论给出洞穴长度定义,进一步明确洞穴长度的物理意义,通过对洛塔洞穴系统２２个洞穴长度分形维数的计算,分析了洞穴长度维数与岩性的关系。     

WPAN应用环境下IEEE 802.11b最优包长

为了提高WPAN应用环境下IEEE 802.11b的吞吐量,首先分析IEEE 802.11b DCF协议应用时的数据包传输时序,得到IEEE 802.11b系统的吞吐量性能与包长及包错误概率的关系,然后对WPAN干扰网络存在时包错误概率与PLCP服务数据单元(PSDU, PLCP service data unit)值之间的关系进行建模.在理论上证明了在一定的WPAN干扰强度下,IEEE 802.11b系统存在一个最佳的数据包长度,可以使得系统的吞吐量最大.在此基础上提出了WPAN干扰网络存在时的自适应包长方案.仿真结果表明,所提方案可以有效地提高网络吞吐量.     

锚杆的握裹力分布与极限抗拔力的分析

本文总结了锚杆握裹力与位移关系的四种模型,对其中三种模型的握裹力分布、荷载位移关系和极限抗拨力等问题从理论上进行了分析.得出了极限抗拔力并不是随着锚固长度的增加而线性加大的结论,而是存在着临界锚固长度,当锚固长度超过临界锚固长度后,极限抗拔力的增加变得不明显,并给出了临界锚固长度的取法.     

氧化锌压敏陶瓷击穿的几何效应与微观结构的关系

采用两面磨薄试样的方法，研究具有不同击穿场强的氧化锌压敏陶瓷的击穿场强与Ｅ１ｍＡ与厚度的关系，得到了击穿中场强Ｅ１ｍＡ随厚度变化的几何效应规律，利用光学显微方法，观测试样微观结构并用ＺｎＯ晶粒工度的分散度和平均晶粒长宽比作为微观结构特征参数表征ＺｎＯ晶粒尺寸分布的不均匀性和形状的不规整性，研究表明，临界厚度ｄ０与ＺｎＯ晶料尺寸的分散度成正比；斜率ｂ２与平均晶粒长宽比也成正比，建立了宏观电性能与微观     

基于复杂网络理论的产品族零部件关系网络研究

用复杂网络的理论来研究产品族零部件关系网络.得出产品族零部件关系网络属于无标度网络;提出它的两个特性即增长特性和优先连接;给出了零部件关系网络的3个统计性质,平均路径长度,聚类系数和度分布.     

甲醇与环己烷液—液系统的临界现象研究

利用光子相关动态光散射技术,研究甲醇与环己烷二元液-液系统临界点附近相关长度变化,符合 Ising 模型得出的幂律发散规律.还发现该系统在临界点附近的粘滞系数变化符合经验公式,但其幂律发散指数则比相关长度的幂律发散指数小得多.