基于Nd∶YVO_4/Nd∶GdVO_4组合晶体的双波长激光器实验研究

设计了基于Nd∶YVO_4/Nd∶GdVO_4组合晶体的双波长激光器,研究了双波长激光器的热效应以及双波长信号的频率差调谐特性.实验中固定抽运功率,调节组合晶体的温控温度从5℃上升到40℃,测得双波长信号的频率差从351.11GHz下降到316.14GHz,频率差与温控温度呈负线性关系,斜率为-0.95GHz/℃.对于实验结果,从掺钕晶体发射谱的温度漂移特性角度进行了分析,发现激光波长漂移由晶体发射谱随温度的漂移引起,双波长信号的频率差变化则由不同晶体的温度漂移速率不同引起;分析结果与双波长激光器频率差实验结果符合较好.     

拓扑绝缘体和手征介质界面的Goos-Hnchen位移和Imbert-Fedorov位移

研究了线极化波在拓扑绝缘体和手征介质分界面上全反射时的Goos-Hnchen(GH)侧向位移和Imbert-Fedorov(IF)横向位移特性.使用修正的能流法推导出各位移表达式,数值计算分析了入射角、拓扑磁电耦合效应、手征性等对位移的影响.结果表明,当TE波入射时,拓扑绝缘体的磁电耦合效应或手征介质的手征性对两种位移的影响较为一致,即拓扑磁电耦合对GH和IF位移均为抑制,手征性对位移基本为单调增强或单调抑制.而TM波入射时,拓扑磁电极化率会使位移先增大后减小,位移存在一个极值,手征参数的增大使该极值向拓扑磁电极化率较小值方向移动;手征参数对位移的影响虽基本上是单调性的,但在某些情况中较为特殊,如右旋圆极化波的GH位移在拓扑磁电极化率对位移增强阶段,手征性也将增强位移,而在拓扑磁电极化率对位移抑制阶段,手征性也同时抑制位移.对拓扑绝缘体和手征介质界面GH和IF位移的研究,为测量拓扑磁电耦合特性及手征电磁交叉极化性质提供了一种光学方法.     

三氧化钨/氧化银复合材料的水热法合成及其光催化降解性能研究

染料污染是水污染中最严重的问题之一,吸引了很多科学家的关注.人们尝试了很多方法去解决该问题,如化学氧化法、物理吸附法、光催化降解法和生物降解法等.与其他几种方法相比,光催化法有着低能耗、环保以及高效等优势.三氧化钨是常见的半导体材料,具有独特的光学性能,近年来受到了广泛的研究.本文以钨酸钠和硫脲为前驱体,通过水热法制备了三氧化钨/氧化银(WO_3/Ag_2O)复合材料,并用光催化降解亚甲基蓝来分析其光催化性能.通过X射线光电子能谱、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱等表征手段对样品的形貌、晶格结构和光催化的性能进行表征.氧化银的带宽为1.2 e V,对可见光很敏感,三氧化钨和氧化银的复合使材料在可见光下的光催化活性显著增强,在可见光下对亚甲基蓝染料的光降解率可以达到98%.实验结果表明,复合材料中的三氧化钨纳米棒为六方相,其平均直径约为200 nm,平均长度约为4μm.而复合材料中的氧化银纳米颗粒为六方相,附着在氧化钨纳米棒的表面,平均晶粒尺寸为20 nm.氧化银的存在为复合材料提供了更多的反应活性位点.相较于单一组分,复合材料在可见光下的光吸收度更高,这说明三氧化钨和氧化银的复合改变了材料的能带结构.研究发现,三氧化钨和氧化银之间形成的异质结构是其优良光催化性能的来源.此外,三氧化钨和氧化银复合材料还具有良好的催化稳定性和化学稳定性.本文结果表明,可以通过给宽带隙的半导体材料复合一些带隙合适的金属氧化物以提升其光催化活性.     

超高强块体非晶合金的研究进展

研制具有极限力学性能的金属材料一直是材料研究人员的梦想.超高强块体非晶合金是一类具有极高断裂强度(4 GPa)、高热稳定性(玻璃化转变温度通常高于800 K)和高硬度(通常高于12 GPa)的新型先进金属材料,其代表合金材料Co-Ta-B的断裂强度可达6 GPa,为目前公开报道的块体金属材料的强度记录值.本文系统地综述了该类超高强度块体非晶合金的组分、热学性能、弹性模量及力学性能,阐述了该类材料的研发历程;以弹性模量为联系桥梁,阐明了该类超高强块体非晶合金材料各物理性能的关联性,并揭示了其高强度、高硬度的价键本质.相关内容对于材料工作者了解该类超高强度金属材料的性能和特点,并推进该类材料在航空航天先进制造、超持久部件、机械加工等领域的实际应用有着重要意义.     

新型合生元酸奶的研制

为制备新型合生元酸奶,研究了益生元的种类及添加量、益生菌混合比例、总接种量及发酵时间、发酵温度对合生元酸奶活菌数和品质的影响.结果表明:原料乳中低聚木糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖添加量分别为0.8%、0.6%、0.8%(w/v),以体积比为1:1的干酪乳杆菌S1和乳酸乳球菌LB12菌液为发酵剂,总接种量为3%(v/v),37℃恒温发酵10 h,在此条件下制备的酸奶甜中带酸,质地均匀,色泽为乳白色,香味浓郁,活菌数达9.26×109 cfu·m L~(-1),为市售伊利原味酸奶15倍.该新型合生元酸奶具有潜在的降胆固醇和抗氧化功能,具有良好的市场前景和发展空间.     

Effect of NaCl doped into Bphen layer on the performance of tandem organic light-emitting diodes

To improve the performance of tandem organic light-emitting diodes （OLEDs）, we study the novel NaCl as n-type dopant in Bphen：NaCl layer. By analyzing their relevant energy levels and cartier transporting characteristics, we discuss the mechanisms of the effective charge generation layer （CGL） of Bphen：NaCl （6 wt%）/MoO3. In addition, we use the Bphen：NaC1 （20 wt%） layer as the electron injection layer （ELL） combining the CGL to further improve the performance of tandem device. For this tandem device, the maximal current efficiency of 9.32 cd/A and the maximal power efficiency of 1.93 lm/W are obtained, which are enhanced approximately by 2.1 and 1.1 times compared with those of the single- emissive-unit device respectively. We attribute this improvement to the increase of electron injection ability by introducing of Bphen：NaCl layer. Moreover, the CGL is almost completely transparent in the visible light region, which is also important to achieve an efficient tandem OLEDs.     

有限时间Lyapunov指数的高精度计算新方法

针对目前有限时间Lyapunov指数(FTLE)计算方法准确度不高和无法获得边界值的问题,基于对偶数理论提出了一种新的高精度计算方法.首先描述了基于有限空间差分方法计算FTLE的缺点和问题:其次介绍了基于对偶数理论的高精度导数计算方法及其显著优点,并将动力系统的柯西一格林形变张量计算问题转化为对偶数空间中非线性微分方程数值求解问题;最后对单摆和非线性Duffing振子两个典型物理动力系统进行了数值实验.结果表明:基于对偶数理论的新方法能有效、方便和高精度地计算出有限时间Lyapunov指数场,并成功识别出所包含的拉格朗日相关结构.     

稠油中饱和烃复杂混合物成分解析及其意义

利用两根极性不同的毛细柱,在全二维气相色谱上分析辽河油田遭受严重生物降解形成的稠油饱和烃组分,可以将传统色谱分析时形成的“基线鼓包”即不可分辨的复杂混合物（Unresolved Complex Mixtures）分开．根据饱和烃全二维气相色谱谱图的族分离特点和瓦片效应,结合飞行时间质谱提供的质谱信息初步解析不可分辨的复杂混合物主要成分．发现常规色谱分析时形成的所谓“基线鼓包”是由成千上万、含量相对较低的不同取代基的环状化合物组成,这些化合物在一维色谱上以分子量递增的顺序排列,在二维色谱上以极性的差异或者环的多少排列．C24之前的第一组不可分辨的复杂混合物主要由环己烷为基本单元的单环、双环和三环烷烃类化合物组成,信噪比在100以上的化合物数量约为饱和烃总数量的75％,质量分数是饱和烃总量的80％以上,是饱和烃的主要组成部分．C24之后出现的第二组不可分辨的复杂混合物主要由四个环或者五个环为基本单元的化合物组成,信噪比在100以上的化合物数量约为饱和烃总数量的17％,质量分数是饱和烃总量的0．5％．对稠油中这些不可分辨的复杂混合物的解析有助于对其成因机理的认识和高效开采方案的制定．     

二氧化硅/聚苯乙烯复合微球的制备及作为固相萃取填料的研究

以分散聚合法制备了二氧化硅/聚苯乙烯单分散复合微球,以红外光谱、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等手段对其进行了表征。以合成的二氧化硅/聚苯乙烯作为固相萃取填料制作固相萃取小柱。通过固相萃取与液相色谱联用,测定了水中邻硝基酚、间硝基酚、对硝基酚和辛基酚、壬基酚,考察了固相萃取条件对固相萃取柱性能的影响,选择了最佳的色谱分离条件。结果表明,自制固相萃取小柱对水中硝基酚、烷基酚的萃取率高,与HPLC联用测定结果重现性好,邻硝基酚、间硝基酚、对硝基酚、辛基酚、壬基酚的最低检出限分别为0.90、0.72、0.62、0.38和0.41μg/L。     

镀锡薄钢板在功能饮料中的腐蚀行为

应用电化学阻抗谱(EIS)技术,结合扫描电镜(SEM)、能量散射X射线谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描探针显微镜(SPM)等表面分析技术,研究了镀锡薄钢板在功能饮料中的腐蚀过程并探讨了腐蚀机制.结果表明:浸泡前期,EIS低频阻抗模值的增加与前31 h镀锡薄钢板表面形成的腐蚀产物膜有关;随着浸泡时间的增加,EIS低频阻抗模值有所下降,这与腐蚀产物膜的部分脱落以及暴露的基底金属碳钢的腐蚀有关.镀锡薄钢板在功能饮料中浸泡24天后其表面的腐蚀产物膜由外层的富锡层和内层的富铁层组成,XPS结果表明其成分主要是Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)与柠檬酸阴离子及Fe(Ⅲ)与柠檬酸阴离子组成的化合物,其腐蚀类型主要是功能饮料中的有机酸对镀锡薄钢板的腐蚀.