宇宙射线对地表矿物晶格的损伤及其地质作用的研究

文章从理论与实验两个方面论证了宇宙射线对地表矿物晶格造成损伤的可能性。并初步计算了宇宙射线对地表矿物晶格造成损伤的大小及其对土壤形成影响的程度。把宇宙射线发挥地质作用的方式与太阳能和地球外天体的万有引力能的地质作用方式作了比较,得出宇宙射线对地表矿物晶格的损伤是地质作用研究中不可忽视的因素的结论     

InGaN/GaN超晶格厚度对Si衬底GaN基蓝光发光二极管光电性能的影响

采用有机金属化学气相沉积技术在Si(111)衬底上生长蓝光多量子阱发光二极管(LED) 结构, 通过在量子阱下方分别插入两组不同厚度的InGaN/GaN超晶格, 比较了超晶格厚度对LED光电性能的影响. 结果显示: 随超晶格厚度增加, 样品的反向漏电流加剧; 300 K下电致发光仪测得随着电流增加, LED发光光谱峰值的蓝移量随超晶格厚度增加而减少, 但不同超晶格厚度的两个样品在300 K下的电致发光强度几乎无差异. 结合高分辨X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对样品的位错密度和V形坑特征分析, 明确了两样品反向漏电流产生巨大差异的原因是由于超晶格厚度大的样品具有更大的V形坑和V形坑密度, 而V形坑可作为载流子的优先通道, 使超晶格更厚的样品反向漏电流加剧. 通过对样品非对称(105)面附近的X射线衍射倒易空间图分析, 算得超晶格厚度大的样品其InGaN量子阱在GaN上的弛豫度也大, 即超晶格厚度增加有利于减小InGaN量子阱所受的应力. 综合以上影响LED发光效率的消长因素, 导致两样品最终的发光强度相近.     

带电粒子同超晶格的相互作用与系统的混沌行为

把超晶格“折沟道”对粒子的作用等效为形状相似的弱周期调制. 利用正弦平方势把粒子运动方程化为具有外周期弱调制的非线性微分方程，并利用Melnikov 方法分析了系统出现Smale 马蹄的临界条件. 预言了带电粒子同超晶格相互作用过程中, 系统可能出现的混沌行为, 为半导体超晶格材料的制备和半导体超晶格光磁电效应的研究提供了基本的理论分析. 关键词： 超晶格 非线性 微分方程 混沌     

宇宙射线对地表矿物晶格的损伤和对地质作用的影响

文章是文献[1]的后续研究.文献[1]中计算出了入射到地面的宇宙射线通过弹性碰撞的形式对地表矿物晶格造成的损伤曾经使地表1 m2下面的158公斤物质原子位移.文内则计算出了入射到地面的宇宙射线通过非弹性碰撞的形式曾经使地表1 m2 下面12吨的物质原子电离.电离也能影响物质的力学性质从而发挥地质作用.     

不同烧结温度对SnO2掺杂下的Y1Ba2Cu3O7-δ超导电性的影响

采用固相反应法制作了在不同烧结温度对Sn掺杂下的YBCO一系列样品.本文采用了X-射线衍射仪,电阻测量和SEM对样品物相形成,微观结构,晶格常数以及超导转变温度进行表征,测量结果表明:不同的烧结温度会影响Sn离子的形式,随着温度的升高,Y-123峰明显减弱,杂峰相增多.本文分析了晶格常数与超导性存在必然联系,SEM结果表明第二相粒子的形成以及表面形貌都与温度有关.     

晶格量子涨落对spin-Peierls系统低能量激发态的影响

在非绝热近似下，研究了一维spin-Peierls系统中晶格量子涨落 对系统性质的影响，讨论了系统的二聚化相变、单粒子激发和双粒子束缚态. 结果表明，量子晶格涨落会抑制晶格的二聚化，破坏系统的spin-Peierls基态稳定性.在临界点，系统发生从二聚化spin-Peierls态向无能隙态的相变. 自旋声子耦合强度对束缚态能隙的影响比单粒子激发谱能隙显著. 关键词： sin-Peierls系统 非绝热近似 玻色化 相图     

侧向外延法生长的高质量GaN及其外延缺陷的观察

在有条状SiO2图形的GaN“模板”上,侧向外延方法生长了高质量的GaN。荧光显微镜的结果表明在SiO2掩膜区有成核过程发生。原因可能是SiO2的质量不高,为GaN的生长提供了一些成核中心。在GaN层的厚度达到4．5μm后,侧向的融合开始发生。侧向生长的速度与垂直生长速度几乎相同。在所有的SiO：掩膜上方都形成了空洞。样品在240℃熔融的KOH中腐蚀13min。在SiO2掩膜区生长的GaN,其腐蚀坑密度(相当于穿透位错密度)减少到几乎为零。而在窗口区生长的GaN,腐蚀坑密度仍然很高,达到10^8cm^-2量级。同时,我们发现具有不同窗口尺寸的样品在SiO2掩膜区上侧向生长的CaN的晶体质量基本相同,与窗口区的宽度几乎无关。室温光荧光结果表明侧向外延法生长的CaN中的晶格失配应力已被部分释放。     

轻粒子产额及其关联的同位旋效应

用晶格气体模型系统地研究了热发射体的粒子发射特性,阐述了发射体系的同位旋对轻系统的中子、带电粒子和轻粒子产额,以及对轻粒子产额比和双产额同位素比的影响.发现轻粒子产额和产额比是复合系统同位旋的敏感观测量,而双产额同位素比几乎不依赖于体系的同位旋.     

异质结电荷转移的密度矩阵理论近似研究

分子半导体组成的异质结构是染料敏化太阳能电池的主要部分,电荷转移效率的提高是太阳能转换效率的关键.在金属纳米粒子与染料分子和半导体TiO2组成的系统中,考虑半导体的晶格结构、电子波函数在晶格边界的反射及金属纳米粒子中的等离激元效应,应用密度矩阵理论研究在光激发分子作用下电荷从分子转移到半导体晶格的动力学过程,采用密度矩阵和波函数相结合的处理方案研究了分子半导体电荷转移过程中的等离激元效应.研究发现金属钠米粒子激发所产生的等离激元可以使电荷从分子到半导体的转移效率提高3个数量级,是提高电荷转移效率的有效手段,且密度矩阵理论与波函数相结合的方法使得计算分子与15 nm尺度的半导体纳米晶体间的电荷转移成为可能,理论分析了表面等离激元的增益作用对电荷转移的影响.     

纳米粒子对矿物油/HFC体系制冷系统特性影响的研究

本文简要介绍了纳米粒子对矿物基冷冻机油/HFC体系相溶性与饱和性的作用机理及相关模型,实验研究了r型二氧化钛纳米粒子对矿物基冷冻机油与HFC类工质的相溶性、含油工质体系的饱和特性及采用矿物油/HFC体系的制冷系统特性的影响.     

不同晶格基底上薄膜生长的Monte Carlo模拟研究

利用Monte Carlo（MC）方法模拟研究了四方和六方晶格基底上薄膜生长的初始阶段岛的形貌和岛的尺寸与基底温度和入射粒子剩余能量之间的关系. 模型中考虑了粒子的沉积、吸附粒子的扩散和蒸发等过程. 结果表明,基底晶格结构对薄膜生长具有明显影响. 当基底温度为300K、入射粒子剩余能量为0时,四方晶格基底上薄膜的生长已经呈现明显的凝聚生长,随着基底温度或入射粒子剩余能量的增加,岛的数目变少、岛的平均尺寸变大. 对于六方晶格基底,当入射粒子剩余能量为0、温度从300K升高到350K时,岛的形貌从分散生长向分形生长转变;当基底温度为300K、入射粒子剩余射能量从0上升到0.05eV时,岛由分散生长向分形生长转变.     

不同晶格基底上薄膜生长的Monte Carlo模拟研究

利用Monte Carlo(MC)方法模拟研究了四方和六方晶格基底上薄膜生长的初始阶段岛的形貌和岛的尺寸与基底温度和入射粒子剩余能量之间的关系.模型中考虑了粒子的沉积、吸附粒子的扩散和蒸发等过程.结果表明,基底晶格结构对薄膜生长具有明显影响.当基底温度为300K、入射粒子剩余能量为0时,四方晶格基底上薄膜的生长已经呈现明显的凝聚生长,随着基底温度或入射粒子剩余能量的增加,岛的数目变少、岛的平均尺寸变大.对于六方晶格基底,当入射粒子剩余能量为0、温度从300 K升高到350 K时,岛的形貌从分散生长向分形生长转变;当基底温度为300 K、入射粒子剩余射能量从0上升到0.05 eV时,岛由分散生长向分形生长转变.     

二维荷电粒子维格纳晶格:边界效应

采用一种非线性的优化方法,研究了处于硬壁限制势下二维带电多粒子系统的基态,分析不同形状边界对系统基态构型的影响.由于圆形边界对称性高,基态结构和抛物限制势下情况相似.在正方形边界下,当系统粒子数N<66时,荷电粒子形成方形晶格;当N≥66时,由于边界影响被削弱,内层粒子形成六角维格纳晶格.进一步分析了椭圆和矩形边界对维格纳晶格的影响.     

表面状态对强流脉冲电子束辐照诱发金属表面熔坑的影响

 为了考察材料晶体学特性对表面熔坑形成机制的影响,利用强流脉冲电子束（HCPEB）对喷丸前、后的304奥氏体不锈钢进行表面辐照处理,对HCPEB诱发的表面熔坑形貌进行了详细的表征。实验结果表明,HCPEB辐照后样品表面形成了大量的火山状熔坑,熔坑数密度和熔坑尺寸随电子束能量的增加而减小,材料表面的杂质或夹杂物容易成为熔坑的核心,并在熔坑形成的喷发过程中被清除,起到净化表面的作用。此外,喷丸前、后样品表面熔坑数密度遵循相似的分布规律,喷丸处理使熔坑数密度显著增大,表明材料的晶体学特性对表面熔坑形成有重要的影响,晶界、位错等结构缺陷是熔坑形核的择优位置。     

一维晶格中全同任意子的量子动力学与关联

任意子介于玻色子与费米子之间,遵从奇特的分数统计,隐含着许多有趣的物理特性.本文研究了一维晶格中相互作用全同任意子的少体量子动力学及其量子关联性质.基于严格的数值方法,分析了任意子在晶格中局域粒子密度分布的动力学演化过程.结果表明,分数统计可以明显影响任意子动力学演化过程中实空间的局域粒子密度分布,产生新的动力学结构.特别地,当存在相互作用时,分数统计粒子的局域粒子密度分布会呈现有趣的依赖于相互作用性质的不对称性.最后计算了任意子的密度密度关联,分析了粒子统计性质和相互作用对体系量子关联的调制,同时进一步证实了任意子分数统计在实空间中的动力学效应.     

内蒙古河套平原表层土壤近红外光谱分析及其意义

近红外分析技术已经广泛应用于岩石分析中,方法简单、快速、有效,可以在短期内分析较多样品,适合应用于区域地质物质成分的分析。近红外光谱中不同矿物分子会表现出不同的峰值特征,故对层土壤进行近红外分析,可以较精确的获得土壤中矿物成分、含水量、矿物结晶程度等信息。通过分析河套平原土壤样品,推测出其矿物成分、含水量、晶体结晶程度等,结合当地气候特征和地质环境,推测其物质来源和矿物形成环境,不仅完善了当地的地质特征,还对河套地区土壤的成因机制的研究有重要意义。实验结果表明,河套平原表层土壤的矿物主要由高岭石、蒙脱石、伊利石、白云母等蚀变矿物组成,从而推测其来源为阴山山脉中酸性岩体,同时提出阴山山脉在气候方面对河套平原土壤形成也有重要影响,内蒙古地区虽然为大陆性干旱气候,但降水量充足,且阴山山脉南北两侧的年平均降水量差异巨大,阴山山脉南部的年平均降水量较北部大,保证了河套平原湿润的环境,有利于沉积物充分蚀变,这些均为土壤成因机制的完善提出了新的研究方向。     

MGxB2起始成分对不可逆场和临界电流密度的影响

我们用固相反应法成功合成了MgxB2(0.5≤x≤1.3)系列样品,并对其结构,临界电流密度(Jc)和不可逆场(Hirr)进行了研究.实验结果表明,随着x增大晶格常数a逐渐增大,而晶格常数c在x=0.9左右达到最大值.所有x>0.5的样品在零场下的Jc值都在106A/cm2左右.然而在高磁场下,Mg缺位的样品的Jc值要比Mg富足的样品的Jc值大.20K时,Mg0.8B2样品的不可逆场达到最大值5.2T,比MgB2样品要高出0.8T.研究表明,高磁场下Hirr和Jc的增大可能与MgB4纳米粒子的形成有关.     

ZnSe-ZnS超晶格的通光蚀孔及列阵研究

用MOCVD方法在GaAs衬底上生长ZnSe-ZnS超晶格.用化学腐蚀方法在GaAs衬底上开一个通光窗口,使该窗口上仅剩有1～1.8μm厚的生长层.室温下测量了蚀孔后由于化学腐蚀造成生长层表面差异的ZnSe-ZnS超晶格的吸收光谱.研究了带有生长过渡层和无过渡层的超晶格质量对其吸收光谱性能的影响.发现过渡层的存在保护了超晶格激子吸收性能.在此基础上首次采用新工艺在3×3mm2面积上把GaAs衬底金部腐蚀掉,剩下均匀、光滑的ZnSe-ZnS超晶格层,在其上做出了300×300μm2的列阵,为在ZnSe-ZnS超晶格上实现光学双稳的集成化提供了必要条件.     

纳米TiO2粒子浓度对HFC134a/矿物油冰箱性能影响的实验研究

本文重点考察了HFC134a/矿物冷冻油/纳米TiO2粒子工质体系中纳米粒子浓度和运行时间对冰箱性能的影响.实验结果表明:添加纳米粒子TiO2之后,冰箱制冷系统性能提高,并随着纳米粒子浓度的提高而增大;冰箱长期运行性能稳定.     

带电胶体粒子结晶过程的实验研究

利用带电单分散聚苯乙烯胶体粒子，通过自组装机理，制备了体积百分比为4.8%的具有多晶结构的胶体晶体，并用Kossel衍射技术和紫外可见分光光度计分别对晶体的生长过程进行了监测.通过对Kossel的图像分析检测不同阶段相应的晶格结构，发现胶体结晶过程晶体结构演变顺序为由液态—随机层结构—堆无序结构—面心立方孪晶结构到面心立方结构.定量地确定了结晶过程中晶体不同晶面的晶面间距和晶体的晶格常数，通过紫外可见分光光度计测量的晶体透射谱图，计算得到111晶面的晶面间距和晶体的晶格常数，与用Kossel衍射技术得到的结果相一致，还发现随样品放置时间的延长，衰减峰变窄和加深，并向短波方向移动，对应着晶体的晶格常数减小的现象. 关键词： 胶体晶体 自组织 Kossel环 聚苯乙烯粒子