蛋白质水凝胶中可冻结水的同步热分析结果及其讨论

蛋白质水凝胶中水状态的研究有利于深入了解蛋白质水凝胶的结构、性能与功能.本文选用鸡蛋蛋清作为蛋白质水凝胶样品,利用同步热分析仪,在10K/min的升温过程中,分别研究密封坩埚内蛋清和蒸馏水的热流Φ、相对质量m/m0随温度T的变化情况.经过研究分析得到了如下结果：1）蛋清和蒸馏水在-50℃～50℃温度范围内的升温过程中都出现了熔化现象,而且实验结果具有很好的重复性,蛋清发生的变化为可逆变化,并且与热历史无关.2）蛋清和蒸馏水的熔化峰的峰形在高温区表现了很好的相似性,在低温区（-15～0℃）明显不同,表明蛋清和蒸馏水在熔化初始时,各自所对应的熔化行为并不相同,但是在峰值温度以上温区内,二者的熔化行为是相同的.3）凝胶网状结构影响蛋清中可冻结水晶粒尺寸的分布,该分布不同于蒸馏水中晶粒分布,使得蛋清的熔化峰出现的温度低于蒸馏水的熔化峰温,并且熔化初始时的行为与蒸馏水不同.4）利用DSC方法通过熔化峰的吸热量计算蛋白质水凝胶中可冻结水含量的方法存在系统误差,但偶然误差小.     

金属微纳结构有序阵列中Fano共振的产生条件

本文研究了由椭圆形金纳米颗粒组成的周期阵列在对称介质环境以及放置在介质波导表面两种体系下的Fano共振特性．我们将衍射表面波或波导本征模调谐到金纳米颗粒的局域等离激元共振频率附近,使其满足了通常意义上Fano共振产生的条件,即窄线宽和宽线宽的模式在共振能量上的重叠．我们发现,当仅满足这一条件时,Fano共振并不能被有效激发．我们通过对共振模式场分布的研究分析,阐述了Fano共振的激发还必须满足两种不同线宽的模式需要具有相同的电场分量．我们的研究结果将有助于更好地理解Fano共振的物理意义,对于设计基于Fano共振的微纳光子结构和器件有着重要的指导意义．     

Ba、Gd共掺杂SrTiO3结构的能带计算

运用第一性原理密度泛函理论研究了未掺杂、Ba掺杂和Ba、Gd共掺杂SrTiO3(STO)晶体的几何结构、能带结构、电子态密度,并且进行了分析.计算结果表明,未掺杂的STO、Ba单掺杂和Ba、Gd共掺杂STO晶体的禁带宽度分别为1.89ev、1.77ev、0.677ev,同未掺杂、Ba单掺杂STO相比,Ba、Gd共掺杂STO晶体具有更稳定的结构,更窄的带隙,并且呈现出导电性.     

拓扑半金属表面态的输运特性

拓扑电子体系是近年来凝聚态物理学的研究前沿,它以非平庸的体态拓扑以及奇异的表面态为主要特征.输运测量是研究拓扑电子体系最常用和最有效的手段之一,输运研究与新奇物理效应的探索以及电子器件相关应用都有密切的联系.基于拓扑绝缘体的输运研究已经广泛地开展,其中的输运信号仅由拓扑表面态贡献;而拓扑半金属中体态和表面态共存,这在给输运研究带来复杂性的同时,也预示着更为丰富的物理现象有望被发现.大多数针对拓扑半金属输运性质的研究集中于其体态,而其表面态的贡献通常被认为小到可以忽略.需要指出,通过巧妙构筑输运器件结构,表面态可以贡献很强的输运信号并导致新奇而丰富的输运性质.本文介绍了若干典型拓扑半金属体系中表面态导致的新奇输运性质,包括拓扑节线半金属中鼓面表面态导致的共振自旋翻转反射及其输运信号,外尔半金属中费米弧表面态的奇异安德烈夫反射、法布里-珀罗干涉和门电压调控的栗弗席兹相变,以及这些效应对外场的奇特响应.本文介绍的研究成果为拓扑半金属表面态的探测与调控提供了新的思路.