水热法镧掺杂铁酸锌的制备及表征

以FeCl3·6H2O、La(NO3)3·6H2O和Zn(Ac)2为原料,通过水热法制备ZnLa0.2Fe1.8O4纳米颗粒.主要探讨水热反应时间和pH,并通过X射线仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和振动磁强计(VSM)等仪器对材料的结构及磁学性能进行了研究,结果表明:水热反应温度180℃,反应8 h,pH值为10时,制备出ZnLa0.2 Fe1.8 O4样品具有完整尖晶石结构且无中间产物产生,水热保温时间的延长对ZnLa0.2Fe1.8O4饱和磁强度(Ms)影响不大.     

基于吡嗪连接的石墨烯电极单分子场效应晶体管

In single-molecule junctions, anchoring groups that connect the central molecule to the electrodes have profound effects on the mechanical and electrical properties of devices. The mechanical strength of the anchoring groups affects the device stability, while their electronic coupling strength influences the junction conductance and the conduction polarity. To design and fabricate high-performance single-molecule devices with graphene electrodes, it is highly desirable to explore robust anchoring groups that bond the central molecule to the graphene electrodes. Condensation of ortho-phenylenediamine terminated molecules with ortho-quinone moieties at the edges of graphene generates graphene-conjugated pyrazine units that can be employed as anchoring groups for the construction of molecular junctions with graphene electrodes. In this study, we investigated the fabrication and electrical characterization of single-molecule field-effect transistors (FETs) with graphene as the electrodes, pyrazine as the anchoring groups, and a heavily doped silicon substrate as the back-gate electrode. Graphene nano-gaps were fabricated by a high-speed feedback-controlled electro-burning method, and their edges were fully oxidized; thus, there were many ortho-quinone moieties at the edges. After the deposition of phenazine molecules with ortho-phenylenediamine terminals at both ends, a large current increase was observed, indicating that molecular junctions were formed with covalent pyrazine anchoring groups. The yield of the single-molecule devices was as high as 26%, demonstrating the feasibility of pyrazine as an effective anchoring group for graphene electrodes. Our electrical measurements show that the ten fabricated devices exhibited a distinct gating effect when a back-gate voltage was applied. However, the gate dependence of the conductance varied considerably from device to device, and three types of different gate modulation behaviors, including p-type, ambipolar, and n-type conduction, were observed. Our observations can be understood using a modified single-level model that takes into account the linear dispersion of graphene near the Dirac point; the unique band structure of graphene and the coupling strength of pyrazine with the graphene electrode both crucially affect the conduction polarity of single-molecule FETs. When the coupling strength of pyrazine with the graphene electrode is weak, the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the central molecule dominates charge transport. Depending on the gating efficiencies of the HOMO level and the graphene states, devices can exhibit p-type or ambipolar conduction. In contrast, when the coupling is strong, the redistribution of electrons around the central molecule and the graphene electrodes leads to a realignment of the molecular levels, resulting in the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO)-dominated n-type conduction. The high yield and versatility of the pyrazine anchoring groups are beneficial for the construction of single-molecule devices with graphene electrodes.     

基于磁性分子印迹材料的荧光分光光度法测定血液中同型半胱氨酸的含量北大核心CSCD

提出一种基于磁性分子印迹材料的荧光分光光度法测定血液中同型半胱氨酸(Hcy)含量的方法。采用化学共沉淀法制备Fe_(3)O_(4)纳米磁芯,用硅酸四乙酯修饰后,以Hcy为模板分子,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,在乙醇溶液中制备了Hcy纳米磁性分子印迹材料;用该材料吸附血液中的Hcy,释放Hcy后用衍生试剂N-(1-芘基)马来酰亚胺进行衍生,用荧光分光光度计测定体系的荧光强度。结果表明:Hcy纳米磁性分子印迹材料粒径约为40 nm;该材料对Hcy的吸附时间为10 min,吸附pH为3.0,最大表观吸附量为32.4 mg·g^(-1);对Hcy的释放时间为40 min,释放pH为8.0;加入N-(1-芘基)马来酰亚胺反应10 min后,以365 nm为激发波长,体系在387 nm处产生稳定荧光;并且该材料对Hcy有良好的选择性吸附,最多可重复使用4次;Hcy的质量浓度在0.02~0.10 mg·L^(-1)内与其对应的荧光强度呈线性关系,检出限为0.008 mg·L^(-1);对Hcy标准溶液进行精密度(n=5)和稳定性(n=6)试验,测定值的相对标准偏差均不大于4.0%;方法用于分析5只成年家兔的血液样品,结果均未检出Hcy;对上述空白样品进行加标回收试验,Hcy的回收率为91.2%~109%。     

从恒星强度干涉仪、星体散斑干涉仪到空间强度自关联合成孔径望远镜

随着天文观测对空间分辨率性能需求不断提升,迫切需要发展十米级、百米级甚至公里级光学合成孔径的望远镜。传统光学共位相的合成孔径成像技术面临着高精度相位技术的挑战,难以将长基线的合成孔径成像拓展到光学波段。强度干涉的测量方法对相位相对不敏感,为长基线的光学合成孔径提供了可能的技术方案。分别梳理了恒星强度干涉仪、星体散斑干涉仪的发展历程和关键科学问题,并分析了空间强度自关联合成孔径望远镜的技术特点和发展潜力。通过总结三种技术方案的特点,可为我国发展长基线光学合成孔径成像系统提供参考。     

湍流强度对风力机翼型气动性能的影响

本文通过采用Transition-SST湍流模型对UMY02-T01-26风电机组专用翼型绕流流场的数值计算,探究了湍流强度对风力机翼型气动性能的影响。结果表明,随着湍流强度的提高,翼型升力系数由前缘失速转变为混合失速。在一定的攻角范围内,升力系数略有增大。对于攻角处于升力系数非线性增长区域范围内,湍流强度的增大导致翼型壁面最大负压值增大。当湍流强度变化时,其壁面上出现层流分离泡的位置大小随之发生变化。此外,本文通过流场分析进一步确定了层流分离泡的产生与变化。     

基于能量强度测量的多声源目标位置线性估计方法

基于能量强度的多声源定位模型,本文提出了一种声源发射能量强度未知下的多声源目标位置线性估计方法。将多声源定位模型转化为线性最小二乘估计问题,估计方法以代数解形式表示多声源目标位置初始值。对初始估计值进一步优化,得到了精确的多声源目标位置估计值。该定位计算方法将定位结果以代数解形式表示,避免了数值计算过程中因初始解选择不当而导致的局部最优问题。仿真测试了所设计算法的定位精度,并由此分析了噪声及声音能量强度增益对定位误差的影响。结果表明优化后的计算结果较初始估计值有较大改进,在一定噪声范围内其定位精度可以接近于克拉美罗（CRLB）下界值。     

基于微波链路的路径雨强反演方法及实验研究

从大气气体吸收衰减模型出发, 基于微波雨衰特性和雨滴谱统计资料建立了微波链路降雨有效衰减的修正模型和视距微波链路的降雨反演模型. 设计并搭建一条视距微波链路测雨实验系统, 利用降雨反演模型反演了路径平均降雨强度, 并与雨滴谱仪进行了同步对比. 观测结果表明, 视距微波链路降雨反演模型的反演雨强与雨滴谱仪测量结果的相关系数大多高于0.6, 最高可达0.9647; 累积降雨量的绝对误差大多在0.5 mm以内, 最小偏差仅有0.0827 mm; 相对偏差大部分在15%以内, 最小相对误差为3.3415%. 实验结果验证了微波链路反演降雨的有效性和准确性.     

Co元素对硬质合金基底金刚石涂层膜基界面结合强度的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法, 研究了硬质合金刀具基底黏结相Co元素对金刚石涂层膜基界面结合强度的影响机理. 借助Materials Studio软件建立了WC/Diamond膜基界面模型和WC-Co/Diamond膜基界面模型, 采用CASTEP仿真软件计算了WC/Diamond膜基界面模型和WC-Co/Diamond膜基界面模型的最优稳定结构. 通过仿真计算, 获得了WC/Diamond膜基界面模型和WC-Co/Diamond膜基界面模型的界面结合能、电荷密度图及Mulliken重叠布居数. 经对比分析后发现, 硬质合金基底中磁性元素Co的存在能转移金刚石涂层膜基界面处W元素及C元素的电荷, 从而使膜基界面处的原子因失电荷而相斥, 这直接导致了金刚石涂层膜基界面间距变大, 使得金刚石涂层膜基界面结合能降低.     

温度和应变速率耦合作用下纳米晶Ni压缩行为研究

本文利用低温力学测试系统研究了电化学沉积纳米晶Ni在不同温度和宽应变速率条件下的压缩行为. 借助应变速率敏感指数、激活体积、扫描电子显微镜及高分辨透射电子显微镜方法, 对纳米晶Ni的压缩塑性变形机理进行了表征. 研究表明, 在较低温度条件下, 纳米晶Ni的塑性变形主要是由晶界位错协调变形主导, 晶界本征位错引出后无阻碍的在晶粒内无位错区运动, 直至在相对晶界发生类似切割林位错行为. 并且, 在协调塑性变形时引出位错的残留位错能够增加应变相容性和减小应力集中; 在室温条件下, 纳米晶Ni的塑性变形机理主要是晶界-位错协调变形与晶粒滑移/旋转共同主导. 利用晶界位错协调变形机理和残留位错运动与温度及缺陷的相关性揭示了纳米晶Ni在不同温度、不同应变速率条件下力学压缩性能差异的内在原因.     

掺Bi石英光纤的γ射线辐照和温度影响特性

采用改进的化学气相沉积法制备了尺寸为10/130 μm的掺Bi单包层石英光纤, 把光纤分成若干组之后置于不同剂量的⁶⁰Co γ辐射源下辐照, 测试了光纤在辐照前后的吸收谱和荧光谱, 并测试了光纤在全温度范围(-40–70 ℃)下荧光强度的变化. 实验结果表明, 辐照后700, 800 nm处的吸收峰显著增强, 这是由于辐照导致更多Bi 近红外活性中心的生成. 976 nm光抽运不同剂量辐照后的光纤, 中心位于1230 nm的荧光谱没有明显变化, 验证了掺Bi石英光纤用于太空及辐照环境下光通信的可能性. 在全温度范围内, 分析了荧光强度的变化规律, 为今后掺Bi光纤激光器的稳定工作提供了数据基础.