NaClO3晶体生长过程光学诊断与数值模拟

运用光学干涉诊断方法实时观测NaClO3晶体生长过程，得到晶体生长过程中溶液浓度，晶体尺寸等物理参量．将这些参量与数值模拟得到的结果进行比对，研究重力条件下NaClO3晶体溶液生长过程中速度场、浓度场的分布与演化，尝试提出符合实际情况的晶体生长理论模型,对比两种方法得到的浓度边界层厚度，数值模拟得到了与实验数据相一致的结论.     

用激光全息干涉术研究α-碘酸锂晶体生长的浓度分层现象

本文采用新型光导热塑激光全息干涉记录系统,实时原位观察了α-碘酸锂晶体的生长过程.研究了重力场下结晶驱动对流对于溶液浓度分层的影响.发现溶液浓度分层与α-LiIO₃晶体的籽晶方位密切相关.当籽晶光轴方向c平行于重力g时,溶液浓度的分层速度3倍于c⊥g时生长过程的分层速度.对于47.6℃恒温生长的α-LiIO₃结晶系统,达到稳态浓度分布所需的时间r≈40h。τ对于籽晶方位不敏感.     

KIO3单晶的生长、形态及结构

本文研究了水溶液中HIO₃含量及溶液制备程序对KIO₃结晶习性的影响。用膨胀计测定了在不同HIO₃含量的溶液中和不同过饱和度下成核的诱导期,计算了成核的临界Gibbs自由能。找到了生长KIO₃大单晶的最佳条件,用降温法成功地长出了18×18×40mm³的大单晶。对不同条件下生长出的外形各异的KIO₃晶体进行X射线粉末衍射实验表明,室温下只存在一种结构,即空间群为P1的晶体。用1.06μm的Nd³⁺:YAG激光沿与KIO₃单晶极轴约成30°角的方向通入,可得到强的二次谐波输出。     

各向异性相态场模型的Gibbs—Thompson关系

本文利用奇异摄动的内、外解匹配方法,分析了各向异性时在相态场模型的边界层上表面张菌、法向速度、平均曲率和各向异性函数的影响,得到了各向异性时的Ｇｉｂｂｓ－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ关系,以及边界层所满足的方程。     

一种镍基单晶超合金高温低周疲劳的晶体取向相关性模型

在950℃t对[001]、[012]、[112]、[011]和[114]晶体取向的镍基单晶超合金DD3试样进行了对称循环低周疲劳(ICF)试验。应变率取1.0×10-2,1.33×10-3,0.33×10-3s-1.试验结果表明,LCF特性显着地取决于晶体取向和应变率。试样断口细观分析表明,除了[001]取向试样外,其余所有试样断口上均有明显的等间距疲劳纹。这些疲劳纹由微裂纹组成,其间距取决于试样的晶体取向和总应变范围。基于晶体滑移理论,建立了疲劳纹间距和总分切应变范围及取向和应变率函数的一个简单关系。对Lall-Chin-Pope(LCP)模型进行修正并推广应用于循环塑性和疲劳寿命研究,提出了一个晶体取向和应变率参数,该参数可以很好地描述镍基单晶超合金高温低周疲劳循环塑性和疲劳寿命的晶体取向和应变率相关性。     

收缩喷嘴中的湍流Ⅰ——边界层解

应用边界层积分法,研究锥形喷嘴入口区域中湍动涡流的发展.球面坐标系中的控制方程,通过边界层的假定得到简化,并对边界层进行了积分.应用4阶Adams预测校正法求解该微分方程组.入口区域的切向和轴向速度,分别应用自由涡流和均匀速度分布来表示.由于缺乏收缩喷嘴中涡流的实验数据,需要用数值模拟对该发展模式进行逆向验证.数值模拟的结果证明,该解析模型在预测边界层参数中的能力,例如边界层的生长、剪切率和边界层厚度,以及不同锥度角时的涡流强度衰减率等.为所提出的方法引进一个简明而有效的程序,用以研究几何形状收缩设备内的边界层参数.     

理想塑性晶体裂纹顶端渐近场

本文从晶体三维塑性流动理论出发,导出了双滑移理想塑性晶体平面应变问题曲基本方程。利用这些方程求得了静止裂纹顶端应力变形场。该场包含有弹性角形区并且整个应力变形场是连续的。进而导出了定常扩展裂纹顶端应力变形场。该场由五个角形区组成:裂纹前方有两个塑性区,它们的边界是速度场间断面。裂纹面附近有一个二次塑性区,中间是两个卸载弹性区,它们交界面也是个速度场间断面。该五个角形区不是唯一的。本文得到了一簇解答。最后本文分析了这些解答在面心立方和体心立方晶体中的应用。     

光折变材料KNSBN:Cu

本文系统报道了KNSBN:Cu晶体的生长和光折变性能,分析了铜离子影响光折变性能的机制。研究表明:由于铜离子在能隙中形成深能级,电子迁移率下降;同时,光折变有效电荷复合中心浓度增加,两波耦合增益系数增大到纯KNSBN晶体的两倍,光折变灵敏度达 10^-3cm²/J的数量级,而光折变性能受直流电场的影响减弱.KNSBSN:Cu晶体的自泵浦位相共轭反射率达65%,响应时间小于8s。     

带溶质吸附的混溶驱动问题的Galerkin方法

1．引言三次采油中广泛采用各种化学剂如碱水,聚合物,表面活性剂等用以提高采收率,这一过程涉及到溶质吸附问题;在流体可压缩假定下,上述过程被描述为多孔介质中带溶质吸附的可压缩混清驱动问题,其数学模型是一组关于压力／X,O,饱和度C（C,…,以及吸附在介质表面的溶质浓度q（x,t）的耦合非线性偏微分方程组［4,17,19］JEfiCRZ、土EJ＝（O．TI．取封闭动界各体U为o0上单位外法向．初值条件为各未知量含义如下;。hL）（i二1,2）是1组份饱和度,c二cl二1－c。;。为吸附溶质浓度;P为流体压力;u为Darcy速度,满足Darc…     

自激活激光晶体硼酸铝钕的研究

本文报道了我们对自激活激光晶体硼酸铝钕的生长、激光性能以及化学成分与荧光浓度猝灭效应之间关系的研究。引进原子参数L,定性地说明不同化学成分的基质中激活离子的不同荧光浓度猝灭效应,并从理论上说明了引进这一参数的合理性。我们获得了每个脉冲1205mJ的1.063μm激光输出和49mJ的1.34μm的激光输出。对1.06μm激光倍频,即0.53μm的激光输出为25.5mJ。     

非超导的Bi2Sr2CuOy单晶的磁阻研究

铜氧化合物高温超导体正常态的电子输运一直是人们关注的焦点问题之一,根据最近研究的Bi₂Sr₂CuO_y单晶a-b平面内电阻率随温度的变化关系,发现许多直接生长的晶体在高温呈金属性而低温下出现电子局域化现象,对低温呈强局域化行为的样品进行了磁阻测量,发现在较低温区的低场,样品具有正磁阻效应,而高场下,样品具有负磁阻效应,最大正磁阻对应的磁场则随着温度的升高向低场漂移,在高温区,无论是低场和高场,样品不再具有正磁阻效应而只存在负磁阻效应,同时还发现样品的磁阻效应随着温度的增加而变得不明显,通过对横向磁阻与纵向磁阻的比较,发现这种磁阻主要是轨道效应的贡献。把实验结果与强局域化区域轨道磁阻的理论工作进行了比较,对正、负磁阻的起源进行了讨论。     

实现半导体激光倍频的有机新晶体——MHBA

一种半导体激光倍频有机新晶体3-甲氧基4-羟基苯甲醛(MHBA),采用溶液降温法已培养出70mm×40mm×15mm的大单晶,实现了对808—817nm的半导体激光倍频的紫光(404—408.5nm)输出,在809nm处,获得了连续功率为3μW的404.5nm的紫光输出。     

率相关晶体塑性模型的塑性各向异性分析

在Sarma和Zacharia的工作基础上,改进了单晶晶体弹粘塑性本构模型的积分算法,并采用改进的欧拉法结合迭代方法求解,特点是稳定性好计算效率较高．然后用上述模型及算法研究了:1）在单向拉伸和平面应变压缩变形下单晶塑性各向异性的特点;2）晶体模型中的主要材料参数（应变率敏感指数m和潜硬化比率q）和加载应变率对单晶塑性各向异性的影响;3）沿不同的晶体方向加载对滑移系启动的影响．     

微重力条件下Pd77.5Au6Si16.5合金的凝固组织形态

研究了地面正常重力及卫星搭载微重力条件下Pd_77.5Au₆Si_16.5 合金的凝固组织形态的差异 .发现重力条件下的凝固组织为典型的树枝状初生相和典型的层片状共晶组织 ;而微重力条件下的初生相呈粒块状 ,共晶组织为网络状 .凝固组织形态的差异主要是由于合金类型 (初生相Pd₃Si为化合物结构类型 )以及重力引起的浮力对流增大了界面前沿液相原子的传递能力、减小了溶质边界层的厚度使得晶体长大速度增加造成的     

各向异性双晶和三晶体晶界附近应力场分析

采用率相关晶体滑移有限元程序对不同取向晶粒构成的双晶体和三晶体在晶界和三晶交点附近的应力集中特性进行了计算分析．双晶体的数值结果表明,不同取向晶粒的晶界附近应力场具有较大的应力梯度,存在应力集中现象;三晶体由于晶界之间的相互作用使得三晶交点可能造成应力集中地,也可能不造成应力集中,晶界附近的应力结构与双晶体晶界附近的应力结构亦不相同,这主要取决于三个晶粒的晶体取向．对双晶体和三晶体的分析说明,不同取向的晶粒具有不同的变形规律．因此研究金属材料的损伤、断裂问题至少需要采用晶体滑移理论从细观的角度分析不同晶粒之间的相互作用．     

GaSb单晶空间生长

空间的微重力给晶体生长提供了一个消除自然对流、由纯扩散控制的生长环境,为提高晶体质量创造了条件,引起晶体生长研究人员的关注.中国科学院物理研究所和日本东京大学电子工程系合作,1992年在中国第14颗返回式卫星上成功地生长了一根φ6 mm×30 mm外形完整的GaSb单晶.对空间生长的晶体的研究显示：晶体在空间生长部分无Ⅰ类生长条纹,表明晶体生长时既无自然对流也没有Marangoni对流.位错密度测定表明,晶体在空间生长期间熔体未与坩埚器壁接触时生长的晶体位错密度接近于零,而熔体与坩埚器壁接触后位错密度迅速增高.详细叙述了该晶体的生长和研究,分析了微重力对晶体生长的影响,并对空间晶体生长的发展提出看法.     

铌酸钡钠晶体缺陷的浸蚀法研究

本文用化学浸蚀法显示了Czochralski法生长的BNN晶体中的铁电畴、生长条纹和位错,建立了浸蚀图象与晶体缺陷之间的对应关系.原生晶体中的铁电畴结构由宽度约1微米的交锁带纹状反向铁电畴组成.生长条纹、位错及包裹物等缺陷诱发了特征形态的铁电畴,其中位错诱发的铁电畴较难通过单畴化完全去除.籽晶中位错的延伸、肩部表面沟漕的热应变、包裹物的挤压,以及在过饱和点缺陷作用下螺型位错变为蜷线位错的攀移增殖,是晶体中位错的主要来源.     

1961～2005年漠河年均温和年均高低温的变化分析

对近四十五年来中国漠河的气温变化作了一个初步分析.根据中国漠河1961～2005年逐日平均、最高、最低气温资料,求得了相应的年均温、年均高温和年均低温,分别对它们进行了线性拟合,结果表明它们在这45年都有所升高,并且由t检验得出线性趋势都是显著的.之后用线性回归模型拟合了年均温与年均高温和年均低温的关系,得出了拟合方程,并由F检验说明了线性回归关系的显著性.最后又采用变系数回归模型的局部线性拟合方法拟合了年均温与年均高温和年均低温的变化关系,从而揭示了年均高温和年均低温对年均温的影响随时间变化的规律,对研究年均温升高的原因具有一定的参考意义.     

局部晶体增长模型中的数学论证

1.引言我们考虑简单、局部晶体增长模型,在能控制的近似意义下,分析了实际问题中某些猜想。目前国际上讨论的大多数模型是和最简单的几何模型有关(参见Kessler,Koplik和Levine 1985[7],[8])。在Ben-Jacob,Goldenfeld,Langer和Schon([2],[3])的边界层模型中,许多结论被独立地发现。晶体增长的模型可写成如下形式:     

广义对流扩散问题的稳定化有限元方法

本文介绍稳态对流扩散问题的稳定化有限元方法.该方法的主要难点在于,当对流占优时可能出现边界层,导致传统有限元方法在边界层内失去稳定性,从而产生剧烈振荡.在拟均匀网格下,稳定化有限元方法可分为两类:迎风型方法和指数拟合方法.前者利用对流速度的信息在变分形式中增加稳定化项,而后者利用边界层解的特征将指数函数引入到格式设计中.这两类方法对于设计电磁场等新型对流扩散问题的数值方法起到重要指导作用.