All-electrically reading out and initializing topological qubits with quantum dots

We analyze the reading and initialization of a topological qubit encoded by Majorana fermions in one-dimensional semiconducting nanowires, weakly coupled to a single level quantum dot （QD）. It is shown that when the Majorana fermions are fused by tuning gate voltage, the topological qubit can be read out directly through the occupation of the QD in an energy window. The initialization of the qubit can also be realized via adjusting the gate voltage on the QD, with the total fermion parity conserved. As a result, both reading and initialization processes can be achieved in an all-electrical way.     

自适应光学闭环系统实时多路自适应控制算法EI北大核心CSCD

分析和介绍了自适应光学闭环系统中一种实用的实时多路自适应控制算法。该多路自适应控制算法综合考虑了大气湍流扰动以及自适应光学系统时间延迟对系统控制效果的影响,其各个控制回路的控制参数能根据外界扰动的变化进行实时的迭代调整,从而使系统始终工作在最优控制状态。利用61单元自适应光学系统上模拟的大气湍流扰动信号,实现了对变形镜各路控制电压进行闭环优化控制的多路自适应控制算法,并对该算法的收敛性、控制效果、控制带宽进行了仿真研究和分析。仿真结果表明,同经典比例积分控制算法相比,多路自适应控制算法具有更强的自适应性,可以更有效地减少外界扰动对自适应光学系统校正效果的影响,提高自适应光学系统的闭环控制带宽,改善控制特性。     

前盖板开矩形通孔型宽带换能器

提出一种利用多模态耦合的开孔型宽带换能器。在传统纵振换能器前盖板一定距离处开一矩形通孔,以激发出能与纵振耦合从而拓宽频带的振动模态。以带宽为目标,利用有限元方法对通孔的长度、宽度和孔前端离前盖板端面的距离进行了优化设计,得到了最佳的开孔位置和尺寸。研制了换能器样机。测试结果表明,在12~32 kHz频带范围内,换能器有3个工作模态,后两阶模态对工作带宽的展宽有贡献。未开孔的同尺寸纵振换能器-3 dB带宽仅3 kHz,开孔换能器带宽则达10.50 kHz,有效地拓展了工作带宽。理论计算和测试结果吻合较好。      

新型温度敏感性自组装胶束P(NiPAAm-co-DMAA)-co-P(L-Ala)的合成和性能

通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了一种带有活性—NH2基团的温度敏感性亲水型共聚物P(NiPAAm-co-DMAA), 并将其作为引发剂, 合成了P(NiPAAm-co-DMAA)-co-P(L-Ala), 其分子量分布(PDI)在1.3左右. 聚合物通过自组装形成纳米胶束. 透射电镜(TEM)结果表明, 胶束大小200~300 nm, 具有明显的核壳结构. 共聚物的最低临界溶解温度(LCST)为45.5 ℃. 温度低于LCST时, 聚合物溶解形成胶束; 高于LCST时, 胶束解离, 聚合物不溶. 聚合物对温度的响应是快速而可逆的.     

基于三联吡啶衍生物的Fe~(2+)/Fe~(3+)化学比色敏感器

合成和表征了一种新的化合物(E)-4-′(4-(2-(2-萘)乙烯基)苯基)-2,2′:6′,2″-三联吡啶L.用Fe2+或Fe3+来滴定时,L的溶液(三氯甲烷和乙醇的体积比为1∶20)颜色分别从无色变成洋红色和橙红色,相应的紫外可见吸收光谱都在374和574 nm出现特征吸收峰.此外,即使存在其它过量金属阳离子时,L对Fe2+或Fe3+离子仍然表现出很强的敏感性和选择性.另外,还研究了L对Fe2+或Fe3+离子及两者共同存在时的线性检测浓度范围和最低检测极限(LOD).     

MPT分子的荧光性质及其在实现逻辑功能中的应用

回顾了近年来作者在荧光分子开关的设计、合成、性质及其在数字信息处理中的应用等方面的研究进展．基于所制备的5-甲氧基-2-（2-吡啶基）-噻唑（2-MPT,1）及其系列衍生物具有荧光量子产率高、发光性质对所处化学环境敏感的基本特性,作者对相关体系的可控光谱性质进行了二进制的编码,实现了丰富的分子基二进制逻辑门和运算功能．结合微流芯片技术,对分子基数字信息处理系统的器件化进行了尝试．     

P(NIPA-co-NVP)温敏性凝胶微粒的药物释放与降解

本文采用N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP),以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,氧化-还原试剂引发,通过反相悬浮共聚制备了微粒状热缩温敏水凝胶;研究了共聚单体配比及交联剂用量对凝胶温敏性能和溶胀性能的影响,并利用其温敏性以水杨酸为模型药物进行了药物吸附-释放实验;利用红外光谱和显微技术对微凝胶的结构和形态进行了表征,并初步探讨了该凝胶降解的可能性。实验发现:NVP单体的加入使共聚凝胶的体积相变温度和平衡溶胀率都明显升高,药物吸附率增加,而溶胀-退溶胀的响应速度及水保留率降低,释药率降低;该凝胶在pH1,37℃条件下能够降解,降解率随单体中NVP含量的增加而增加,随交联剂用量的增加而降低。     

动态复合对染料敏化太阳电池性能的影响

本文通过设计一种特殊的电池结构,动态改变电解液与导电玻璃（Tc0）的接触面积,固定Ti02薄膜面积,将TCO／OL解液界面与TiO2／电解液界面两种复合途径进行区分,从实验和理论两方面研究了复合途径变化对染料敏化太阳电池（DSC）性能的影响．采用电化学阻抗谱（EIS）表征界面电荷交换过程,研究了不同途径在复合中的作用机理．通过单色光下,1-V性能测试,对不同界面复合主导下的DSC二极管特性进行数值分析,探讨了复合过程中界面电荷交换变化对光电压（‰）的影响．研究结果表明,高光强下（Voc=700mV）改变TCO／电解液接触面积对复合影响不明显,DSC电子复合主要经由TiO2／电解液界面,电池具有明显的二极管特征;而弱光下（Voc〈400mV）增加TCO／电解液接触面积将使复合大幅增加,此时电荷交换由TCO／电解液界面主导,电池填充因子大幅降低,整流作用减弱．由于TCO／OL解液界面电荷交换明显慢于TiO2／电解液界面,通过同一电池一定光强范围内的光电压变化对比发现,高光强下光电压变化较慢,而弱光下光电压变化较快．     

有机二极管基于通用迁移率模型的解析电流电压关系

提出一种有机半导体二极管电流电压关系的解析表达式。该表达式是基于Pasveer 等人[Phys. Rev. Lett. 94, 206601 (2005)]的迁移率模型建立的,其中考虑了影响有机半导体载流子输运最重要的因素,包括温度、载流子浓度和电场强度。将Pasveer等人迁移率公式中的载流子浓度和电场强度用常数迁移率下严格解计算的平均值代入,然后将得到的迁移率取代Mott-Gurney电流电压关系中的常数迁移率从而得到解析电流电压表达式。将新解析表达式应用于三种材料制作的有机二极管,计算结果与实验数据符合很好,表明解析表达式是合理的。     

垂直圆管氮气-磁性液体两相流电磁感应现象

基于磁性液体与非磁性气泡磁导率的差异,理论分析与实验研究了氮气-磁性液体两相流的电磁感应现象。以颗粒体积浓度为3.83%的水基Fe₃O₄磁性液体为工质,同时采用物性与其相近的去离子水进行流型的可视化对比研究。研究结果表明,当管内为泡状流、弹状流、搅拌流时均能产生毫伏级的感应电压,且感应电压的峰峰值随着气体流量的增加而增大,另外根据感应电压随时间变化的波形可以辨识出管内的流型。