CoFe2O4纳米颗粒的结构、磁性以及离子迁移

聚乙烯醇(PVA)溶胶凝胶法制备出CoFe2O4纳米微粉,用X 射线衍射研究了铁氧体纳米颗粒的结构.测量了CoFe2O4纳米颗粒80-873 K的变温穆斯堡尔谱,发现纳米颗粒的磁转变温度范围为793-813 K,比块体材料的磁性转变温度要低.CoFe2O4纳米颗粒的德拜温度θA=674 K,θB=243 K,比块体材料要小.CoFe2O4纳米颗粒超精细场Hf随温度的变化符合T3/2+T5/2定理.当温度较高时,平均同质异能移IS随温度的升高而减小,并呈线性关系.     

(Fe1-xNix)_4N中Ni原子的磁体积和化学键效应

结合X射线衍射和⁵⁷Fe高压MÖssbauer谱,对Ni替代的Fe₄N的结构和超精细参数进行了研究。X射线的结果表明,Ni含量在0≤x≤0.6范围内可形成单相的Υ＇-(Fe_1-xNi_x)₄N化合物,且随着Ni含量的增加,材料的晶格常数很好地满足a₀(x)=3.7905-0.02157x-0.03167x²关系。用MÖssbauer谱区分了Ni原子的磁体积和化学键效应对Fe的超精细磁场和同质异能移的影响,并研究了不同晶位上这两种效应的成分依赖关系,发现两者的作用规律是不同的,但化学键效应对该材料性能的改变起主要作用。     

染料敏化太阳能电池中染料分子共轭π桥的扩展

以染料分子D5为原型, 采用不同类型和数量的共轭桥单元来设计D-π-A 型有机分子. 采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)来模拟计算分子的形貌、分子轨道能级以及紫外-可见光谱, 为染料敏化太阳能电池(DSSCs)的敏化分子寻找适合的共轭桥. 采用“次甲基链”、“呋喃环”或“噻吩环”、“次甲基链和呋喃环”或“次甲基链和噻吩环”作为共轭桥单元, 使得分子的吸收光谱依次红移. 随着共轭桥单元的增加, 分子的吸收光谱有剧烈的红移, 但随着共轭桥单元数量的进一步增加, 分子吸收光谱的红移现象减弱. 分子的最低未占据分子轨道(LUMO)能级逐渐降低, 而最高占据分子轨道(HOMO)能级逐渐升高. 采用3个“次甲基链和呋喃环”或者“次甲基链和噻吩环”作为共轭桥时, HOMO能级已经高于氧化还原电解质的能级, 而在极性溶液中, 由2个“次甲基链和噻吩环”单元作为有机分子的共轭桥时, 分子的HOMO能级已经高于氧化还原电解质的能级了. 采用“次甲基链和呋喃环”或“次甲基链和噻吩环”单元作为有机分子的共轭桥时, 吸收光谱有明显的红移,但对于DSSCs的敏化分子, 这样的共轭桥单元只能有1-2个, 不宜过多.     

π和σ体系彻底分离的高度定域的键轨道基组的建立

高度定域的、对称的、键轨道基组的建立是一个多步的计算程序：(1)以定域片断轨道[φk,φi,φj]为基,对分子作有条件的RHF运算,算得FUL和DSI°态的片断分子轨道[Φ°l',Φ°n,Φ°m]和[Φl,Φn,Φm]。在基组[φk,φi,φj]中,φi∈双占据和空σ片断分子轨道(FMOs)组,φj∈πFMO组,φk∈单占据σFMO组,它们都精确地定域在各自的片断内;(2)利用Φ°l'与Φ°l间的重叠积分值(Sl'l>0.5),可以从DSI°态中,自动地选出Ns个对称的、由单占据轨道线性组合而成的分子轨道Φ°l'=Σakl'φk(k=1,2,…,Ns),接着,用Φ°l'取代FUL态中同类的、非对称轨道组Φl=Σaklφk(k=1,2,…,Ns);(3)以上述新的轨道组[Φ°l',Φn,Φm]为基(其中,Φ°l'∈DSI°态,它们离域于整个分子;双占据及空σFMO组Φm和πFMO组Φm属于FUL态),按FUL态的条件,再次对分子作有条件的RHF运算,从中得到一组对称的、闭壳层正则FMOs,而且每一个FMO均有正确的电子占据数;(4)利用Perkin原理,将第3步所得的正则FMO组定域成一个对称的键轨道基组[Φl',Φn',Φm']。在这个基组中,π体系Φm'与σ构架Φn'是彻底分离的,而且这两个轨道组始终精确地定域在各自的片断内。     

单占据片断轨道的组合式(Kost+Perkin)定域化

为了使开壳层片断轨道具有正确的集居数,正则轨道必须定域化.但是,在确保目标轨道Φ_sdan单占据性的同时,Kost定域化也破坏了Φ_s特定的对称性.实际计算表明,Perkin定域化可以弥补Kost程序的缺陷,将单占据的Φ_s转化成高度定域的、对称的片断轨道.在片断分子中,C-H_R键长r的选择和Kost定域化的方式对Perkin定域化的成败具有重大的影响.当Gaussian基组为STO-3G3-21G和4-31G时,r应为0.1nm;但在6-31G水平下,必须r=0.09nm.     

各向异性介质中周期性界面裂纹的弹塑性问题

应用富里叶积分变换方法将裂纹边值问题化为对偶积分方程组,再用定积分变换法将问题进一步化为奇异积分方程组,求得了双材料各向异性弹塑性介质中周期性界面裂纹反平面问题的封闭形式解,并作为特例讨论了各向同性双材料问题、各向异性单一材料问题及各向同性—各向异性双材料问题.结果表明:裂纹尖端前沿的塑性区尺寸、裂纹的张开位移(COD)均决定于两种材料流动极限中的较小者及裂纹的长度和相邻两裂纹的间距,此外,COD还与材料模量有关.     

非线性偶极-交换表面自旋波的包络孤立子解

介绍了非线性表面自旋波理论研究的新进展 ,并对前人的理论做了推广 ,针对具有非均匀交换各向异性的偶极 交换铁磁介质的非线性表面自旋波的性质和行为进行了较为系统的理论研究. The new progress in the theoretical investigation on nonlinear surface spin waves is reviewed, and the theory mentioned above is generalized. A relatively systematical investigation on the behaviors and properties of the nonlinear surface spin waves in dipole-exchange ferromagnetic media with inhomogeneous exchange anisotropy is developed.     

STRUCTURE AND M?SSBAUER STUDY OF NANOCRYSTALLINE Ni-Zn FERRITE

Ni_1-xZn_xFe₂O₄ (0.0≤x≤1.0) nanoparticles have been prepared by the polyvinyl alcohol (PVA) sol-gel method. The lattice parameter of Ni-Zn ferrite nanoparticles is larger than that of the bulk material. The variation of saturation magnetization (M_s) as a function of x has been studied. The M?ssbauer spectra of the samples at room temperature showed the presence of ultrafine particles, exhibiting superparamagnetic relaxation. At higher annealing temperature, the portion of the ferromagnetic ultrafine particles increased.     

Discussion on the SIF for points on border of elliptical flat crack inside infinite solid under uniform tension

Using the results of crack surface displacement field in Green-Sneddon’s solution[1] and coordinate transformation, this paper has derived an expression K₁(x₁,z₁,a) for SIF at any point and at any orientation on the border of elliptical flat crack inside infinite solid under uniform tension. As a complement of Irwin’s work[3], it is shown that for any pointed point on the elliptical border the SIF defined on normal plane takes the maximum value. And it should be pointed out that in some works some idea concerning Irvin’s contents is open to question. An expression K₁ in terms of polar angle which is more intuitional than centrifugal angle is proposed for SIF at any point on the elliptical border.     

γ'-Fe4N软磁复合材料的磁性及损耗特性

软磁复合材料在光伏逆变器、新能源汽车及充电桩等新兴电力电子行业的应用前景广阔.目前研究者们聚焦于开发新型软磁复合材料,达到匹配以SiC和GaN为主的第3代高频宽禁带半导体的目标.本文利用氨气氮化羰基铁粉制备得到高电阻率的γ’-Fe₄N,并证实其具备优异的软磁性能,对γ’-Fe₄N进行球磨处理使其成为静磁易面γ’-Fe₄N粉体,所获得的易面粉体与聚氨酯(PU)混合制成软磁复合材料.与未球磨静磁易面化处理的非易面γ’-Fe₄N复合材料相比,静磁易面γ’-Fe₄N软磁复合材料具有更高的磁导率,更低的功率损耗.与同类软磁复合材料相比,通过氮化工艺降低磁性铁颗粒内涡流效应,静磁易面γ’-Fe₄N软磁复合材料具有优异的高频软磁性能.静磁易面γ’-Fe₄N为软磁复合材料匹配第3代宽禁带半导体的高频应用提供了一种新思路.