KH-570功能化石墨烯的制备与表征

采用Hummers法对天然石墨进行氧化处理制备了氧化石墨烯,通过γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷与氧化石墨烯反应得到功能化氧化石墨烯,然后在水合肼的作用下制备了功能化石墨烯。未烘干的功能化石墨烯在超声处理下,能稳定分散在体积比为9∶1(V/V)的乙醇/水、丙酮/水或N,N-二甲基甲酰胺/水的混合溶剂中。用傅立叶变换红外光谱、原子力显微镜、X射线光电子能谱及X射线衍射对样品结构、形貌进行了分析。结果表明,KH-570上的硅氧烷与氧化石墨烯上的羟基发生了反应,经水合肼还原后,功能化石墨烯的无序度增加,层间距也比功能化氧化石墨烯的缩小了。功能化石墨烯在DMF/水中呈高度剥离状态,片层厚度为1.1～2.3 nm。     

相似三角形与方程相结合

如图,正方形AB-CD中,过点D作DP交AC于点M、交AB于点N、交CB的延长线于点P,若MN=1,PN=3,求DM的长.这道题引起我兴趣的是,求DM的长的时候,一定要用到相似三角形,而与DM边有关的任何一对相似三角形,它们的对应边至少有两个未知量,有的更多,所以用一对相似三角形对应边成比例的办法是求不出DM的长的.这就为解题增加了难度,当想到未知量较多时可用方程组解题的办法时,我的眼前一亮,我把题中所有的相似三角形都列出来,分成几     

主动调焦式航空相机物镜光学设计及温度仿真分析

对流层内,环境温度随海拔高度的升高而降低。为了补偿温度变化对成像质量的影响,设计了主动调焦式航空相机物镜:f=400mm、视场角2ω=10°、F数为8、波段460～750nm、总长380mm、后截距150mm;该物镜在常温常压下,调制传递函数(MTF)fMT≥0.52(70lp/mm),接近衍射极限;各视场弥散斑均方根(RMS)直径大小约3.6μm;该相机包括一调焦组,移动范围为±5mm,调焦组每移动0.1mm,焦平面约移动0.026mm。针对设计结果,随后进行了温度水平分析和温度梯度仿真。对于温度水平分析,在-60℃～+60℃下进行了稳态调焦分析,分析结果表明经调焦组主动调焦后,物镜成像质量与常温下相差不多,可成清晰像;于此同时,相机可在调焦完成后,在温度宽度为±16℃的范围内保证像质。对于温度梯度仿真,人为地对各透镜单独设定温度场得到20℃轴向、径向温度梯度,有限元仿真及相应的计算结果表明,经主动式温度调焦后,在温度梯度情况下,相机物镜依然保证成像清晰。     

盐桥制作探究

用蒸熟的土豆或香蕉等与KCl混合制作的盐桥,组成原电池后,发现相比琼脂盐桥,电流明显较大,而且制作方便。     

模拟裂纹扩展的单位分解扩展无网格法

单位分解扩展无网格法(PUEM)是一种求解不连续问题的新型无网格方法.其基于单位分解思想,通过在传统无网格法的近似函数中加入扩展项来反映由裂纹所产生的不连续位移场.详细描述了水平集方法,PUEM不连续近似函数的构造及控制方程的离散.针对裂纹扩展问题,提出了一种十分简单的水平集更新算法;讨论了不同的节点数、高斯积分阶次以及围线积分区域对应力强度因子计算结果的影响,并给出了合理的参数;模拟了边裂纹和中心裂纹的扩展问题,并与XFEM的数值结果进行了比较.数值算例表明,本文方法具有较高的计算精度,是模拟裂纹扩展非常有效的方法,具有广阔的应用前景.     

铝-金刚石界面电子特性与界面肖特基势垒的杂化密度泛函理论HSE06的研究

宽带隙半导体金刚石具有突出的电学与热学特性,近年来,基于金刚石的高频大功率器件受到广泛关注,对于金属-金刚石肖特基结而言,具有较高的击穿电压和较小的串联电阻,所以金属-金刚石这种金半结具有非常好的发展前景.本文通过第一性原理方法去研究金属铝-金刚石界面电子特性与肖特基势垒的高度.界面附近原子轨道的投影态密度的计算表明:金属诱导带隙态会在金刚石一侧产生,并且具有典型的局域化特征,同时可以发现电子电荷转移使得Fermi能级在金刚石一侧有所提升.电子电荷在界面的重新分布促使界面形成新的化学键,使得金属铝-氢化金刚石形成稳定的金半结.特别地,我们通过计算平均静电势的方法得到金属铝-氢化金刚石界面的势垒高度为1.03 eV,该值与金属诱导带隙态唯像模型计算的结果非常接近,也与实验值符合得很好.本文的研究可为金属-金刚石肖特基结二极管的研究奠定理论基础,也可为金刚石基金半结大功率器件的研究提供理论参考.     

太赫兹脉冲光谱法测量微米级多层油漆涂层厚度技术

在汽车工业、飞机、船舶等领域中,油漆的涂层厚度管理对产品防水、防锈功能和颜色效果有着重要影响,但是目前采用的商业化涂层测厚仪都是接触式,并且很难直接获得多层涂层中的各层厚度。利用反射式太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统探测样品的太赫兹脉冲光谱,基于脉冲回波的飞行时间建立简易的单点漆膜厚度提取模型。并通过最小二乘法拟合油漆样品的光学厚度与几何厚度之间的线性关系计算出12种涂覆在铝板上的油漆样品的测量折射率,发现金属油漆与非金属油漆在太赫兹波段的折射率存在较大的差异,闪光银色油漆样品的测量折射率为5.15,而白色油漆样品的测量折射率仅为2.64。在单层白色油漆样品厚度分布均匀的区域内测量50个点的膜厚,以磁/涡流感应涂层测厚仪的测量数据为参考标准,得到的厚度平均值为71.7 μm,测量误差为3.5 μm。对双层油漆样品进行二维扫描,测得白色油漆和底漆的厚度分布分别是(233±13)和(130±11) μm。同样,通过黑色三层油漆样品和银色三层油漆样品的二维分布图,分析了各层的漆膜厚度及其分布的均匀性。结果表明,太赫兹脉冲光谱法实现了1～3层漆膜的厚度测量及其分布均匀性评估,该方法对金属油漆的厚度分辨力较高,并且可通过非接触探测样品的太赫兹脉冲光谱,获得多层油漆的各层厚度及厚度的二维分布信息,易于实现喷涂质量的评估。     

InAs/InxGa1－xSb二类超晶格红外探测器的吸收波长与电子-空穴波函数交叠的研究

运用包络函数模型和传输矩阵方法计算了二类超晶格的能级结构.考虑到InAs与In_xGa_1-xSb结合存在应变,在计算中InAs/In_xGa_1-xSb二类超晶格的带阶采用模型固体理论处理.因为吸收系数与电子-空穴波函数交叠成正比,所以研究了InAs/In_xGa_1-xSb二类超晶格红外探测器的吸收波 关键词： 二类超晶格 红外探测器 波函数的交叠 传输矩阵     

Gammasphere上裂变丰中子核核结构若干前沿领域的新进展(Ⅱ:第三和第四部分)(英文)

使用Gammasphere多探测器系统对252Cf裂变源瞬发γ射线进行γ-γ-γ和γ-γ(θ)符合测量,A～100(Z～40,N56)丰中子核区关于形状过渡、形状共存和形状突变的深入研究获得了新的进展。奇-Z核的系统研究揭示了从Z=39(Y)同位素的轴对称大四极形变到Z=43(Tc),44(Ru)和45(Rh)同位素中具有中等四极形变之大三轴形变的过渡。Nb(Z=41)同位素具有过渡核的特征。根据邻近同位素和同中素带交叉信息的系统性及推转壳模型(CSM)计算,Tc和Rh偶-N同位素中观察到的带交叉产生于一对h11/2中子的转动顺排。首次观察到100Nb(Z=41,N=59)的高自旋能级纲图和形变态,从而证实了100Nb中的形状共存,并确认,在Nb同位素链上,基态形状突变发生于N=58(球形)到N=59(大形变);而在Sr(Z=38),Y(Z=39)和Zr(Z=40)各同位素链上,基态形状突变均发生于N=59(球形)到N=60(大形变)。100Nb具有大形变基态,同现有理论预言相矛盾,其大形变的基态及转动带所具有的很大的和不规则的转动惯量具有重要的理论意义。对奇-质子Cs(Z=55)和La(Z=57)丰中子同位素八极激发的详细研究,发现了141,143,144Cs同位素链上电二极矩D0随中子数增加而减小的急剧变化,此前在145,147La中观察到的电二极矩D0的较缓和的减小似乎亦很陡地下延至148La。在Cs和La同位素中观察到的电二极矩D0的急剧下降很可能同偶-质子核146Ba和224Ra中观察到的电二极矩D0的急剧下降相类似,后者已获反射非对称平均场壳修正理论的成功解释。实验证明,141Cs具有很大电二极矩D0。141Cs和142Xe中观测到的很大的电二极矩D0和仅在141Cs中观察到的电二极矩D0的simplex量子数相关性需要进一步的理论研究。根据转动频率比值ω-(I)/ω+(I)的检定,同Xe同位素一样,认定Cs同位素中包括号143Cs的八极激发为八极振动,而在La同位素中存在八极形变。     

二维弹性力学问题的光滑无网格伽辽金法

计算效率低的问题长期阻碍着无网格伽辽金法(element-free Galerkin method, EFGM) 的深入发展. 为了提高EFGM 的计算速度, 本文提出一种求解二维弹性力学问题的光滑无网格伽辽金法. 该方法在问题域内采用滑动最小二乘法(moving least square, MLS)近似、在域边界上采用线性插值建立位移场函数; 基于广义梯度光滑算子得到两层嵌套光滑三角形背景网格上的光滑应变, 根据广义光滑伽辽金弱形式建立系统离散方程. 两层嵌套光滑三角形网格是由三角形背景网格本身以及四个等面积三角形子网格组成. 为了提高方法的精度, 由Richardson外推法确定两层光滑网格上的最优光滑应变. 几个数值算例验证了该方法的精度和计算效率. 数值结果表明, 随着光滑积分网格数目的增加, 光滑无网格伽辽金法的计算精度逐步接近EFGM 的, 但计算效率要远远高于EFGM的. 另外, 光滑无网格伽辽金法的边界条件可以像有限元那样直接施加. 从计算精度和效率综合考虑, 光滑无网格伽辽金法比EFGM具有更好的数值表现, 具有十分广阔的发展空间.