基于第一性原理量子输运模拟的并行计算

为了解决基于第一性原理分析计算大尺度量子输运体系时遇到的耗时长久问题,挖掘密度泛函理论与非平衡格林函数相结合方法(DFT+NEGF方法)在自洽迭代过程中的计算热点,就计算电子密度矩阵时的能量点积分和计算格林函数时的矩阵求逆/乘法运算提出MPI/Open MP并行计算方案.能量点积分采用MPI多进程并行方案,在数据初始化时需要将稀疏矩阵和积分能量点依照轮询调度算法分配给各进程.矩阵求逆/乘法的并行化既可调用ScaLAPACK子程序实现又可调用IntelMKL数学库中的OpenMP多线程加速函数实现.由于不同能量点计算的独立性,能量点积分采用的MPI并行计算获得近乎线性的加速比曲线.由于Open MP多线程并行采用的是基于共享内存的数据交换机制以及线程间切换通信开销小,矩阵求逆/乘法运算的OpenMP并行实现在计算效率上要优于而在程序的可扩展性上要劣于MPI多进程并行实现.     

铜-真空-铜金属隧道结转变电压的理论研究

利用非平衡格林函数与密度泛函理论相结合方法研究了电极表面具有原子级突起的铜-真空-铜隧道结的转变电压.计算结果表明,铜电极真空隧道结的转变电压主要决定于电极表面尖端铜原子4p轨道的局域态密度,因而对电极取向和表面局域原子构型非常敏感.对于电极取向沿(111)方向的铜电极真空隧道结,当电极表面原子级突起取为铜吸附原子和金字塔型铜纳米粒子两种构型时,转变电压的计算值分别约为1.40和2.40 V.当电极取向沿(100)方向时,电极表面原子级突起分别为铜吸附原子和金字塔型铜纳米粒子两种构型的铜电极真空隧道结,其转变电压的差异更为显著.具体而言,电极表面有一金字塔型铜纳米粒子的铜电极真空隧道结的转变电压值减小至1.70 V,而电极表面原子级突起为铜吸附原子的铜电极真空隧道结却因铜吸附原子4p轨道的局域态密度过于扩展,即使在偏压超过1.80 V时仍然没有出现转变电压.这些结果表明转变电压谱可用作分析金属电极真空隧道结电子输运特性的有力工具.     

Properties of hybrid stars in an extended MIT bag model

The properties of hybrid stars are investigated in the framework of the relativistic mean field theory （RMFT） and an MIT bag model with density-dependent bag constant to describe the hadron phase （HP） and quark phase （QP）, respectively. We find that the density-dependent B（p） decreases with baryon density p; this decrement makes the strange quark matter become more energetically favorable than ever, which makes the threshold densities of the hadron-quark phase transition lower than those of the original bag constant case. In this case, the hyperon degrees of freedom can not be considered. As a result, the equations of state of a star in the mixed phase （MP） become softer whereas those in the QP become stiffer, and the radii of the star obviously decrease. This indicates that the extended MIT bag model is more suitable to describe hybrid stars with small radii.     

低温晶化对B-ZSM-5和Ti-ZSM-5物化性能的影响

 以改进方法合成的B-ZSM-5分子筛为母体,采用气固相法合成了Ti-ZSM-5分子筛,并以XRD,FT-IR,UV-Vis,XRF,SEM,ICP-AES和MAS NMR等手段对B-ZSM-5和Ti-ZSM-5进行了表征,考察了Ti-ZSM-5对苯酚羟基化反应的催化性能. 结果表明,合成B-ZSM-5时的前期低温晶化有助于晶粒的减小; 以其为母体制备的Ti-ZSM-5对苯酚羟基化反应具有优异的催化性能. 在n(PhOH)/n(H2O2)=3,n(Me2CO)/n(PhOH)=2.7,m(cat)/m(PhOH)=5%,T=353 K和t=6 h的反应条件下,苯酚转化率可达20%以上.     

Al-MSU-S介孔及介孔-微孔分子筛的合成、表征及其催化性能

 以水玻璃为硅源,以偏铝酸钠为铝源,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,合成了强酸 性介孔分子筛Al-MSU-S及介孔-微孔分子筛Al-MSU-S. 采用XRD,N2物理吸附,MAS NMR,FT-IR,GC-MS,TG,TPD,SEM和TEM等手段,对Al-MSU-S分子筛的结构、组成、酸性质和形貌等进行了表征. 考察了反应温度和压力对Al-MSU-S分子筛催化剂上二异丙苯裂化反应的影响,并就Al-MSU-S分子筛的酸性和孔结构在反应中的作用进行了探讨.     

无筛板型固相萃取柱的制备及其在食品中苯甲酸的测定研究

结合固相萃取(SPE)盘与含支撑物的SPE柱技术,制备了一种新型的无筛板型固相萃取柱.以C18填料为例,以话梅样品为介质对其中的苯甲酸进行分析,并用传统固相萃取小柱平行比较;将SPE与HPLC-UV结合,考察了填料对简单介质中苯甲酸的最大吸附量及洗脱曲线,研究了新型SPE柱在实际应用中的分离纯化效果.结果表明,新型SPE柱对样品的吸附效果更好,规格为200 mg/3 mL的SPE柱对苯甲酸的吸附量达到0.951 mg,超过了传统柱的吸附量0.908 mg;其洗脱曲线与传统柱几乎重合;苯甲酸在1～100 mg/L浓度范围内线性关系良好, r=0.9999,用此SPE柱纯化后的样品加标回收率和相对误差分别在88.4%～102.3%和1.4%～2.9%之间.     

基于有效端元集的双线性解混模型

光谱解混是用于定量分析高光谱图像中成分含量的一项重要技术方法,主要包括线性解混模型和非线性解混模型。线性解混模型构造简单,但并未考虑不同成分光子间的相互影响,导致解混结果在很多实际图像上不够精确。常用的非线性混合模型中的双线性解混算法,随着图像中端元数量增加,虚拟端元的数量也随之快速增加,计算精度受到很大的影响。论文报道改进了双线性解混的模型,并提出一种有效端元子集的选择算法。首先结合欧氏距离和光谱夹角,按照与混合像元的距离,将所有端元排序;然后利用排序结果和误差变化情况选择实际参与混合的端元子集。从而降低了未参与特定混合像元混合的端元对解混结果的影响,提高了解混精度。对模拟图像的测试效果证明了该算法可以减小光谱的重构误差,对实际航拍高光谱溢油图像的分析结果也进一步说明了算法的有效性。     

细内径高效液相色谱柱

本文采用自制的专门设计的柱系统可使“边壁效应”减至最小.不同溶质在不同内径的柱子上其保留体积V_R和峰宽(体积单位)间有一近似的线性关系,2△V_1/2=a’+b’V_R. 文中系统考查了鉴定器系统体积对a’和b’值的影响,指出鉴定器系统的体积对a’值有很大的影响,而对b’值几乎没有什么影响.使用改进的柱系统和自制的紫外鉴定器.在2毫米内径10厘米长的柱子上获得了6000理论塔板数.     

鄂尔多斯盆地奥陶纪中央古隆起水平迁移规律——来自于同沉积记录的证据

鄂尔多斯盆地奥陶纪中央古隆起是盆地内的重要油气聚集区,其成因一直是大家关注的热点.利用丰富的钻井资料对古隆起中东部地区中奥陶统马五段地层的沉积特征进行详细的分析,编制出了马五段各层段的厚度等值线图,圈出了各时期的沉降中心位置,发现在马五₈~马五₅时期,沉降中心基本以向南迁移为主,伴随着一定程度的向西迁移;在马五₄³到马五₄¹时期,沉降中心以向西的迁移为主,伴随微弱的向南迁移.这种迁移过程支持鄂尔多斯盆地西、南缘在奥陶纪时发育双前陆盆地,“L”型中央古隆起是在早-中奥陶世时受该双前陆盆地前缘隆起相互叠加的影响.     

基于飞行时间技术的PET发展历史与现状

简要介绍了基于飞行时间（Time of Flight, 简称TOF）技术的正电子发射断层扫描成像（Positron Emission Tomography, 简称PET）的基本原理, 回顾了TOF-PET成像设备的发展历史, 讨论了影响TOF PET时间分辨率的主要因素, 并对TOF-PET给图像重建技术带来的挑战进行了分析。 最后, 重点介绍了TOF-PET技术所带来的优势, 使用TOF技术可以有效地改善图像质量, 并且为临床诊断和临床前研究带来便利。 The principle of time of flight (TOF) positron emission tomography (PET) and a brief review of the history of TOF-PET are introduced. The factors influencing the time resolution of a TOF-PET scanner are presented, especially focus on the intrinsic properties of scintillators and front end electronics. Challenges and achievements of the structure of data organization and image reconstruction are reviewed. Finally, the benefits of TOF-PET on image quality improvement and tumor detection are emphasized.