界面稳定性与形态的演变

在生物学范围之外,人类所观察到的最为丰富多来的形态就要数相变过程中的产物.和复杂的生物形态的演变问题相比较,相变中对应的问题显然要简单得多,有可能作为理解这一具有普遍性问题的突破口.长期以来,晶莹对称的雪花赢得了人们的赞赏和惊奇.在中谷(U.Nakaya)的《雪晶》一书中[1],汇集了大量的雪花照片,琳琅满目,令人爱不释手.翻阅金属学家为钢铁生产实践需要所编纂的金相图谱[2],我们也为冶金和金属热处理过程之中所产生的千姿百态的显微组织所吸引,同时也体会到掌握这些形态演变的规律在生产实践中也是至关重要的.赏心悦目之余,探索这些…     

北极海冰的光谱特征分析

北极海冰对全球气候变化有着举足轻重的作用,它的快速变化及其影响是国内外关注的焦点。采用ASD FieldSpec 3便携式地物光谱仪,在2010年中国第4次北极科学考察的长期冰站观测期间对不同类型的海冰进行了野外光谱测量,系统分析了光谱特征。结果表明积雪覆盖海冰的光谱反射率最高,裸露海冰其次,表层消融的海冰(有融池)最低。厚雪、薄雪、湿雪、雪晶的光谱曲线峰谷特征明显,基本都随波长的增加反射率降低。天然海冰、白冰、蓝冰的反射率随波长的变化基本一致,反射率居于中等,灰冰的反射率远低于天然海冰、白冰和蓝冰。分析北极海冰的波谱特性,探索北极海冰的定量遥感研究,进而分析其对全球变暖的响应,具有重要的科学意义。     

具有周期非均匀扰动的色散管理系统中的孤子传输

在准理想的色散管理系统中建立了非均匀扰动模型,研究了它们对孤子传输和相互作用的影响.这些扰动导致孤子崩塌,加剧了孤子间相互作用.它们影响的大小与周期长度和扰动强度有关,并且存在最坏周期长度和扰动共振现像.最后,引入非线性增益和滤波器来有效控制这些扰动的影响.     

Comptonɢ��Ե��������м���˥�����Ե�Ӱ��

应用多光子非线性Compton散射模型,研究了Compton散射对等离子体中激光衰减特性的影响.提出了Compton散射是影响激光衰减的一个重要机制,给出了激光能量和功率衰减值的表达式,并进行了数值模拟.结果表明,Compton散射对等离子体中传输的激光能量和功率衰减值有较大影响,理论计算和数值模拟符合得很好.这也为判断等离子体中发生Compton散射提供了依据.     

尘埃粒子电势对等离子体电导率的影响

本文通过提出电势影响因子的概念描述了尘埃粒子与背景等离子体之间的电势差对等离子体电导率的影响. 电势影响因子与尘埃粒子的电荷数、数密度、半径以及背景等离子体电子数密度成正比, 而与背景等离子体电子温度成反比. 在考虑尘埃粒子电势影响下, 推导和完善了尘埃等离子体的复电导率模型. 选取火箭喷焰为典型实例, 分析比较了微波和近红外波段范围内, 考虑和不考虑电势差影响两种情况下的复电导率. 结果表明, 在给定的尘埃等离子体参数条件下, 随着入射电磁波频率的增大, 电势差对复电导率的影响在减小, 当入射频率增加至给定的近红外区域时, 电势差对复电导率虚部的影响可以忽略.     

红外波长上转换器件中载流子阻挡结构的研究

复杂半导体材料结构中的载流子分布特性对器件性能有重要影响. 本文针对一种新型的波长上转换红外探测器, 研究了载流子阻挡结构对载流子分布和器件特性的影响. 论文通过自洽求解薛定谔方程、泊松方程、电流连续性方程和载流子速率方程分析了不同器件结构中的空穴分布. 同时, 生长了相应结构的外延材料, 并通过电致荧光谱分析了载流子阻挡结构对器件特性的影响. 结果表明, 2 nm厚的AlAs势垒层既能有效阻挡空穴又不影响电子输运, 有利于制作波长上转换红外探测器. 此外, 论文分析了阻挡势垒层的厚度和高度以及工作温度对载流子分布的影响. 本文研究结果亦可应用于其他载流子非均匀分布的半导体器件.     

混合润湿性柱状纳米结构对铜板上纳米氩膜沸腾传热的影响

混合润湿性对固/液相互作用有显著影响,因此对提高相变过程中的传热速率有积极作用.采用分子动力学模拟方法研究了柱状纳米结构表面混合润湿性对池沸腾传热的影响.分析了混合润湿性和纳米结构柱高对液体起始沸腾时间和温度的影响及其机理.结果表明,疏水比例和柱高会影响爆沸的起始温度和时间.与纯亲水壁相比,增加疏水比改变了固液界面性质,可以降低沸腾温度,更容易突破势能壁垒,使液体起始沸腾时间提前,并且随着疏水比的增加,不同柱高下的沸腾温度降低;当疏水比相同时,增加柱高扩大了混合润湿性的影响,也能降低沸腾起始温度并使液体起始沸腾时间提前.这为设计微纳粗糙结构和混合润湿表面以强化沸腾传热提供了思路.     

基于半经验模型对大面积染料敏化太阳电池性能影响因素的研究

以影响大面积染料敏化太阳电池性能的几个物理参量和几何参量为切入点, 分析了内部电阻对电池性能的影响, 针对几种构型不同的大面积电池, 建立了效率的半经验模型. 根据并联、串联、和各单元独立式串并联的大面积电池的相关物理参量和几何参量, 对电池效率进行了计算. 通过比较计算值与测试值的偏差, 分析了半经验模型的适用性. 在半经验模型的基础上, 分析了相关物理参量和几何参量对电池性能的影响. 结果表明, 在实际应用中, 通过半经验模型分析物理参量和几何参量的影响, 可以优化大面积电池的性能.     

卫星平台复杂振动引起的光谱成像退化仿真研究

卫星平台不稳定性将严重影响光谱成像质量, 针对干涉型和色散型成像光谱仪受平台振动而产生的成像质量退化影响进行机理研究和仿真, 建立了两类成像光谱的退化模型. 提出的光谱微分动态成像退化仿真方法, 考虑了复杂振动的综合影响. 通过提出平均掺杂比的概念, 建立起卫星平台运动参数与光谱成像影响之间的桥梁, 详细推导了这两者间的定量关系. 并以典型光谱和模拟地物光谱为例进行了退化仿真, 退化结果表明平台振动中俯仰和侧滚的影响比偏航大, 而且不仅会影响空间分辨率, 还会带来光谱失真, 而影响较大的是地物种类较丰富的区域.     

有限尺度下弱相互作用费米气体的热力学性质

基于巨正则系综理论和数值模拟方法,研究有限尺度下弱相互作用费米气体的热力学性质,给出系统低温下的化学势、能量及热容量的解析式,分析弱相互作用、有限尺度效应对系统热力学性质的影响.研究表明,有限尺度和排斥相互作用增大了系统的化学势、能量,吸引相互作用减小了系统的化学势、能量.相互作用受到尺度的调制,尺度变大,相互作用影响变小,相互作用和尺度效应都受到温度的调制,温度升高,相互作用和尺度的影响减小.尺度和相互作用的一级修正对热容量无影响.     

具有空间因素的社会网络上的舆论形成

舆论形成是个体因素与外部影响共同作用的结果. 个体因素包括个体理性的认知与非理性的情绪因素, 外部影响则包括文化、认知以及行为模式的作用和社会网络上个体之间的影响, 而文化、认知等背景因素往往与空间地域相关联. 本文通过构建一个同时具有空间位置特征与小世界特征的无标度网络以及网络上的Ising模型, 全面考察了空间与网络共同作用对舆论形成的影响, 研究了舆论形成中的相变行为, 重点分析了与区域文化或认知背景以及与整体社会情绪等相关的参数在舆论形成过程中的作用. 计算机数值模拟结果表明, 区域间的认知背景差异足够大时, 会导致公共舆论形成明显的区域性特征, 此时, 空间因素和社会网络具有同样的影响强度时, 会有利于全局一致舆论的形成. 同时, 非理性因素引发的社会情绪可以通过提高个体影响力及降低背景差异使得一致性公共舆论快速形成.     

Factors determining the formation of nanostructures of transition metal boride and nitride films

Physics of the Solid State - The main factors responsible for the formation of columnar and layered nanostructures of transition metal boride and nitride films were determined by X-ray diffraction,...     

自然对流下亲水表面上抑霜的研究

本文用自行研制的强吸水性涂料制作了亲水表面,并在其上进行了结霜研究。在不同实验条件下进行了吸水表面与普通金属表面上的霜厚及霜表面温度的测量、对比,并研究了影响亲水表面结霜的因素。结果表明,这种涂层具有明显的抑霜效果,在较易结霜的实验条件下可使初始霜晶出现时间延迟15分钟以上,在低于冰点的一定范围内,可以使初始霜晶出现的时间延迟3小时以上,霜厚减少40%以上,霜表面温度低且霜层疏松,在外力的作用下很容易除去。     

利用井中偶极弯曲波反演渗透率的影响因素及灵敏度分析

本文以各向同性饱和流体孔隙介质充液井孔中声场传播理论为基础,系统考察了影响偶极弯曲波特征的主要因素,分析了快慢地层条件下弯曲波衰减和速度对不同参数的敏感度,对比结果表明,弯曲波的速度基本不受地层渗透率的影响,其衰减对渗透率的敏感性要远高于速度。弯曲波中心频率会随着波的衰减而发生偏移,说明利用弯曲波衰减和频移特征联合反演地层渗透率是可行的。通过对比快慢地层下的弯曲波衰减和速度灵敏度曲线,发现在慢速地层中反演渗透率的结果要好于快速地层。同时,本文也指出在低孔低渗储层中,还可以考虑利用弯曲波衰减识别气层。     

PVP Assisted Shape-Controlled Synthesis of Self-Assembled 1D ZnO and 3D CuO Nanostructures

Self-assembled one-dimensional (1D) zinc oxide (ZnO) rods and three-dimensional (3D) cupric oxide (CuO) cubes like nanostructures with a mean crystallite size of approximately 33 and 32 nm were synthesized through chemical route in the presence of polyvinylpyrrolidone (PVP) under mild synthesis conditions. The technique used for the synthesis of nanoparticles seems to be an efficient, inexpensive and easy method. X-Ray diffraction patterns confirmed well crystallinity and phase purity of the as prepared samples, followed by the compositional investigation using Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy. The formation of ZnO nanorods and CuO nanocubes like structures were through Scanning Electron Microscopy (SEM) images. The mechanism and the formation factors of the self-assembly were discussed in detail. It was clearly observed from results that the concentration of precursors and PVP were important factors in the synthesis of self-assembly ZnO and CuO nanostructures. These self-assembly nanostructures maybe used as novel materials in various potential applications.     

用分形理论对结霜过程的数值模拟研究

初始霜晶在冻结的冰珠上产生,随着初始霜晶的生长分枝,枝晶上又不断长出枝晶,这一过程具有自相似性,具有分形生长的特征。本文应用分形理论中的有限扩散聚集(DLA)模型,建立了霜层初期生长过程模型,数值模拟分析了空气流速、冷表面不均匀性、表面接触角等对霜层生长过程的影响,得到了接触角越大霜层生长越慢等与理论分析及实验结果相符的数值模拟结果。     

Hydrate formation kinetics in piped natural-gas flows

In this work, equations and methods of multiphase media mechanics were used to simulate the hydrodynamic, thermophysical, and heat-and mass-transfer processes in natural-gas flow through a horizontal pipe with allowance for gas-hydrate deposition onto the inner pipe wall. The influence of several factors on the hydrate formation process was numerically examined.     

Study of dynamics of thin liquid layer breakdown under conditions of spot heating and formation of a droplet cluster

Breakdown dynamics was studied experimentally for the horizontal layers of various liquids (ethanol, water) with the thickness of 300 μm under the conditions of spot heating from the substrate. The main stages of the process of liquid layer breakdown were determined, and time of dry spot formation was measured. Time of dry spot formation for ethanol at the heat flux of 12.6 W/cm² was 7.85 s, and for water at the heat flux of 117 W/cm², it was 0.13 s. It was found that for both working liquids, a residual layer appears in the region of spot heating before liquid layer breakdown. It is shown that together with the thermocapillary effect, evaporation is one of the main factors affecting dynamics of liquid layer breakdown and dry spot formation.     

Study of NMR porosity for terrestrial formation in China

NMR logging is an effective method for porosity measurement. NMR-derived porosity only comes from the pore fluid and is, in principle, not affected by rock matrix. However, it is found that the difference between NMR-derived and conventional log-derived porosities is often between 2 to 6 pu, which is unacceptable, in terrestrial formation in China. In the paper, the theory of NMR porosity was reviewed. The influence factors on NMR porosity error were analyzed based on NMR core measurements. More than 30 core samples with a wide range of porosities including sandstone, limestone and artificial ceramic were chosen for the conventional and NMR porosity measurements. The current NMR data acquisition method was studied based on laboratory NMR core measurements and found to be not good for terrestrial formation. A new NMR data acquisition method suiting for terrestrial formation in China was proposed and much improved the accuracy of NMR porosity measurement. It is suggested that the analysis of core samples from different regions should be carried out before logging in order to obtain accurate NMR porosity.     

三种抗癌嘌呤类化合物与环糊精作用的研究

采用荧光光度法 ,在考察了时间、酸度以及温度对包合物形成的影响后 ,利用荧光双倒数法分别计算出了巯嘌呤、硫唑嘌呤和 8 氮杂鸟嘌呤与 β 环糊精及羟丙基 β 环糊精的包合常数。实验表明 :时间和酸度对它们的包合有显著影响。β 环糊精形成稳定包合物的时间约在 3h左右 ,而羟丙基 β 环糊精的包合时间大约在 2h左右。最佳酸度在弱碱性范围 (pH =7 7)左右。它们的最大激发波长都在 2 76～ 2 85nm之间 ,最大发射波长较长 ,在 32 8～ 35 3nm之间。随着环糊精浓度增大 ,包合物的荧光都有增加趋势 ,且羟丙基 β 环糊精包结物的增强更为显著一些。3种黄嘌呤类衍生物与环糊精的包结物的包结比均为 1∶1。