Structural and optical properties of tungsten-doped vanadium dioxide films

Thin films of tungsten(W)-doped thermochromic vanadium dioxide(VO2) were deposited onto soda-lime glass and fused silica by radio frequency magnetron sputtering.The doped VO2 films were characterized by X-ray diffraction,optical transmittance measurement,and near field optical microscopy with Raman spectroscopy.X-ray diffraction patterns show that the(011) peak of W-doped thermochromic VO2 film shifts to a lower diffraction angle with the increase of W concentration.The optical measurements indicated that the transmittance change(△T) at wavelength of 2500 nm drops from 65%(T at 35℃ and 80℃ for undoped VO2 film) to 38%(T at 30℃ and 42℃ for the doped VO2 film).At the same time,phase transition temperature drops from 65℃ to room temperature or lower with the increase of W concentration.Near field optical microscopy image shows that the surface of W-doped VO2 film is smooth.Raman results show that the main Raman modes of W-doped VO2 are centered at 614 cm1,the same as that of undoped VO2,suggesting no Raman mode changes for lightly W-doped VO2 at room temperature,due to no phase transition appearing under this condition.     

First-Principles Calculations of Elastic and Thermal Properties of Molybdenum Disilicide

The first-principles plane-wave pseudopotential method using the generalized gradient approximation within the framework of density functional theory is applied to anaylse the equilibrium lattice parameters, six independent elastic constants, bulk moduli, thermal expansions and heat capacities of MoSi2. The quasi-harmonic Debye model, using a set of total energy versus cell volume obtained with the plane-wave pseudopotential method, is applied to the study of the elastic properties, thermodynamic properties and vibrational effects. The calculated zero pressure elastic constants are in overall good agreement with the experimental data. The calculated heat capacities and the thermal expansions agree well with the observed values under ambient conditions and those calculated by others. The results show that the temperature has hardly any effect under high pressure.     

基态O和D原子的低能弹性碰撞及OD（X2Π）自由基的准确解析势与分子常数

利用CCSD（T）理论及相关一致五重基aug-cc-pV5Z构建了OD（X²Π）自由基的相互作用势, 计算了这个自由基的光谱常数D₀, D_e, R_e, ω_e, ω_eχe及B_e, 其值分别为44574,46225?eV,009702 nm, 2724923,453534和100096 cm^-1, 均与实验结果相符很好. 利用这一相互作用势, 在绝热近似下通过数值求解双原子分子核运动的径向薛定谔方程, 找到了J=0时OD（X²Π）自由基存在的全部23个振动态, 完整地求出了每一振动态的振动能级、振动经典转折点、惯性转动常数和离心畸变常数, 其值与实验结果相当一致. 在10×10^-11—10×10^-3a.u.的能量范围内研究了基态O和D原子沿OD（X²Π）势能曲线的弹性碰撞, 计算了这一碰撞的总截面和各分波截面, 分析了各分波截面对总截面的不同贡献. 结果表明: 总截面的形状主要由s分波截面决定, 尽管直到l = 12的其他分波截面均有形状共振存在, 但由于其强度较弱, 大都湮没在较强的s分波截面中. 关键词： 弹性碰撞 总截面 形状共振 光谱常数     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究SiH$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;($lt;i$gt;X$lt;/i$gt;$lt;sup$gt;1$lt;/sup$gt;$lt;i$gt;A$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;1$lt;/sub$gt;)自由基的解析势能函数

运用单双迭代三重激发耦合簇理论和相关一致五重基对SiH₂的基态结构进行了优化, 并在优化结构的基础上进行了离解能和振动频率的计算. 结果表明: SiH₂的基态为C_2v结构, 平衡核间距R_Si—H= 0.15163 nm, H—Si—H键的键角α=92.363°, 离解能D_e（HSi—H）=3.2735 eV, 频率ν₁（a₁）=1020.0095 cm^-1, ν₂（a₁）=2074.8742 cm^-1, ν₃（a₁）=2076.4762 cm^-1. 这些结果与实验值均较为相符. 对H₂的基态使用优选出的cc-pV6Z基组、对SiH的基态使用优选出的aug-cc-pV5Z基组进行几何构型与谐振频率的计算并进行单点能扫描, 且将扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数. 与实验结果及其他理论计算结果的比较表明, 本文关于SiH自由基光谱常数（D_e,R_e, ω_e, B_e, α_e和ω_eχ_e）的计算结果达到了很高的精度. 采用多体项展式理论导出了SiH₂（C_2v, X¹A₁）自由基的解析势能函数, 其等值势能图准确再现了它的离解能和平衡结构特征. 同时还给出了SiH₂（C_2v, X¹A₁）自由基对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点, 对应于SiH+H→SiH₂反应, 势垒高度为0.5084 eV. 关键词： 2')" href="#">SiH₂ Murrell-Sorbie函数 多体项展式理论 解析势能函数     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究SiH2(X1A1)自由基的解析势能函数

运用单双迭代三重激发耦合簇理论和相关一致五重基对SiH2的基态结构进行了优化,并在优化结构的基础上进行了离解能和振动频率的计算.结果表明:SiH2的基态为C2v结构,平衡核间距RSi-H=0.15163 nm,H-Si-H键的键角α=92.363°,离解能De(HSi-H)=3.2735 eV,频率ν1(a1)=1020.0095 cm -1,ν2(a1)=2074.8742cm-1,ν3(a1)=2076.4762cm-1.这些结果与实验值均较为相符.对H2的基态使用优选出的cc-pV6Z基组、对SiH的基态使用优选出的aug-cc-pV5Z基组进行几何构型与谐振频率的计算并进行单点能扫描,且将扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数.与实验结果及其他理论计算结果的比较表明,本文关于SiH自由基光谱常数(De,Re,ωe,Be,αe和ωeχe)的计算结果达到了很高的精度.采用多体项展式理论导出了SiH2(C2v,X1A1)自由基的解析势能函数,其等值势能图准确再现了它的离解能和平衡结构特征.同时还给出了SiH2(C2v,X1A1)自由基对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点,对应于SiH+H→SiH2反应,势垒高度为0.5084 eV.     

Investigations on analytic potential energy function,spectroscopic parameters and vibrational manifolds （d = 0） of the SD^＋（X^3∑^-） ion

This paper investigates the spectroscopic properties of the SD + (X 3 Σ ) ion by employing the coupled-cluster singles-doubles-approximate-triples [CCSD(T)] theory combining with the quintuple correlation-consistent basis set augmented with diffuse functions (aug-cc-pV5Z) of Dunning and co-workers. The accurate adiabatic potential energy function is obtained by the least-squares fitting method with the 100 ab initio points, which are calculated at the unrestricted CCSD(T)/aug-cc-pV5Z level of theory over the internuclear separation range from 0.09 to 2.46 nm. Using the potential, it accurately determines the spectroscopic parameters (D e , ω e χ e , α e and B e ). The present D e , R e , ω e , ω e χ e , α e and B e results are of 3.69119 eV, 0.13644 nm, 1834.949 cm 1 , 25.6208 cm 1 , 0.1068 cm 1 and 4.7778 cm 1 , respectively, which are in remarkably good agreement with the experimental findings. A total of 29 vibrational states has been predicted by numerically solving the radial Schro¨dinger equation of nuclear motion when the rotational quantum number J equals zero. The complete vibrational levels, classical turning points, inertial rotation and centrifugal distortion constants are reported when J = 0 for the first time, which are in good accord with the measurements wherever available.     

基于三粒子W态的身份认证

无认证中心的认证协议一般由通信双方相互认证.事先共享纠缠态或身份密钥,结构简单,但不适于扩展成通信网络.通过引入可信第三方认证中心,并利用三粒子W纠缠态的稳健性,提出了一个基于W态的身份认证协议,使得合法通信用户可以在认证中心的协助下进行安全身份认证,身份认证的同时即完成了纠缠粒子的分发.认证完成后,合法通信用户可安全共享EPR纠缠态并在第三方的控制下进行量子直传通信.针对窃听者常用攻击手段进行了安全性分析,结果表明在身份认证过程中可以有效的抵御伪装攻击,截取重发攻击与纠缠攻击等.基于第三方的通信结构具有可扩展性、实用性和受控性.     

基于纳米复合材料/壳聚糖膜的葡萄糖生物传感器研究

采用纳米普鲁士蓝/金纳米粒子/壳聚糖(nano-PB/AuNPs/Chit)复合膜固定葡萄糖氧化酶(GOD)构建新型葡萄糖生物传感器。通过电化学阻抗谱以及电流-时间曲线法(I-t)研究了传感器的电化学特性。结果表明,传感器在葡萄糖浓度为0.01～1.0 mmol/L范围内呈线性,响应灵敏度为68.15μA.(mmol/L)-1.cm-2,表观米氏常数为5.1 mmol/L。该传感器可用于糖尿病人血糖的测定。     

两个三维柔性功能化双苯并咪唑金属N-杂环卡宾的合成和结构

由1,1'-双苄基-3,3'-氧双(亚乙基-2,1)-二苯并咪唑六氟磷酸盐(L1)和1,1'-双(吡啶-2-甲基)-3,3'-氧双(亚乙基-2,1)-二苯并咪唑六氟磷酸盐(L2)为配体合成了[Hg(C₃₂H₂₈N₄O)](CH₃COO)(PF₆)₂ (1)和[NiCl(C₃₀H₂₈N₆O)](PF₆)₂ (2),并对其进行了结构表征。配合物1是一个罕见的三价态Hg配合物,为单斜晶系P2₁/c空间群,配合物2为单斜晶系P2₁/n的配合物。1和2中存在O-H…F,C-H…F,C-H…Cl,C-H…π,P-F…π氢键作用和π-π堆积作用,并以此分别形成了3D超分子结构。     

有机膦酸盐衍生的氮掺杂的磷酸钴/碳纳米管杂化材料作为高效氧还原电催化剂（英文）

随着环境污染和能源危机的日益严重,探索高效的非贵金属氧还原电催化剂来替代商业Pt/C迫在眉睫.其中,报道比较多的是具有钴基活性物种和氮掺杂碳的复合材料例如Co-Nx-C, Co3O4/GO, Co-N/CNT等,该复合材料具有高导电性、良好的稳定性和优异的催化活性.与其他钴基催化剂相比,磷酸钴由于其成本低廉,对环境友好,多功能的优良特性,已被广泛应用于催化、吸附、分离及储能等领域,在电催化方面也有极大的应用潜力.研究表明,磷酸基团不仅可以充当质子受体,也会诱导局部钴原子的几何结构发生扭曲,从而有利于水分子的吸附并促进析氧反应的发生.此外,磷酸钴也被证实具有一定的氧还原活性.尽管磷酸钴电催化剂的研究已经取得了一定进展,磷酸根有利于质子传输,但是其导电性很差,不利于电荷的转移和传输,使得其电催化活性不高.将磷酸钴和导电碳材料复合是解决问题的有效方法.而且,磷酸钴在碱性溶液中并不稳定,极大限制了其在电催化氧还原中的应用.金属有机膦酸盐是一类包含金属离子和有机膦酸配体的杂化材料,通过简单的焙烧便可以很容易地得到金属无机磷酸盐,并且在焙烧过程中氮掺杂的碳也会原位产生,并包覆在磷酸钴的表面,使得其导电性和催化活性大大提高.为此,本研究组制备了有机膦酸钴衍生的磷酸钴和氮磷掺杂的石墨烯的复合材料并用于电催化氧还原和析氧反应,所得到的材料导电性和稳定性良好,然而,该催化剂的表观活性与商业Pt/C相比仍有较大差距,且使用有机膦酸钴作为前驱体对活性的影响也不甚清楚.因此,本文采用含氮的有机膦酸配体乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)为磷源制备了氮掺杂的磷酸钴/碳纳米管杂化材料(CoPiC-N/CNT-3),其催化活性和稳定性良好,并进一步探讨了各种不同因素对电催化活性的影响.XRD和TEM结果表明,用这种方法得到的磷酸钴(CoPiC)为Co2P2O7物相,与磷酸二氢钠为磷源制备得到的CoPi相比,CoPiC的表面有石墨化碳层的存在, EDS图谱表明, Co, P, C, N均匀地掺杂到复合材料的骨架结构中.Raman光谱结果表明,石墨化碳层的存在和适量的碳纳米管的引入均可以增强复合材料的石墨化程度并提高了导电性,而氮掺杂导致其缺陷位点增多.XPS结果进一步表明,有机膦酸钴可以作为前驱体可制得氮掺杂的磷酸钴/碳纳米管杂化材料.电催化反应测试表明, CoPi C-N/CNT-3的氧还原活性与商业Pt/C相当,其遵循的是4电子的反应路径,而且抗甲醇氧化能力和稳定性均优于Pt/C.原因主要归结于以下几点:(1)磷酸钴颗粒与氧化碳纳米管的协同作用可以显著增强氧还原催化活性,引入的碳纳米管可以克服磷酸钴导电性差的缺陷;(2)磷酸钴在复合材料中分散均匀,使得可以充分利用催化剂的活性位点;(3)氮掺杂可以调变材料的电子结构,从而改善催化活性;(4)石墨化碳层的存在可以改善材料的电子导电性和稳定性,有利于电子转移并可以保护磷酸钴颗粒在催化氧还原反应过程中不被电解液腐蚀.可见,所制有机膦酸衍生的氮掺杂的磷酸钴/碳纳米管杂化材料有望替代Pt/C催化剂,并推动清洁可再生能源领域的相关研究.