基于驻波能量特征的矩形谐振腔电磁传播模式分析

驻波是大学物理课程内容中的一个重要概念,在实践中有非常广泛的应用.利用驻波的能量特征和分析方法可以对实际应用中很多复杂问题进行高效便捷的分析处理.基于驻波能量特征和分析方法对微波矩形谐振腔中电磁波的传播和能量分布特征进行分析.一方面克服传统分析方法的抽象性和复杂性,另一方面也可以为加强教师和学生对相关概念及其应用的理解提供重要参考.     

多壳层中空镍钴双金属磷化物纳米球用于高效电催化析氧北大核心CSCD

析氧反应是金属-空气电池和电解水制氢等电化学系统中关键的反应,研究其高效稳定非贵金属电催化剂至关重要。本文以金属有机骨架化合物(MOF)作为前驱体,通过高温煅烧制备了具有多壳层中空结构的镍钴双金属磷化物(NiCo-P)。这种独特的结构有利于电解液的渗透,能够提供丰富的暴露活性位点和快速传质路径,同时,镍钴双金属具有协同作用促进电化学性能。结果表明,n(Ni)∶n(Co)=1∶10制备的NiCo-P-0.1催化剂在1.0 mol/L KOH电解液中表现出良好的催化活性和稳定性,在10 mA/cm^(2)电流密度的过电势为329 mV,具有良好的应用前景。本工作为高活性和高稳定性的电催化析氧催化剂的制备提供了一种全新途径。     

“一锅法”制备氨基官能化介孔二氧化硅用于吸附As(V)EI北大核心CSCD

采用3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷(AAAPTS)为单体,通过“一锅法”制备了一种氨基官能化介孔二氧化硅吸附材料用于吸附As(V)。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和氮气吸附-脱附分析对材料进行表征,并对吸附条件进行优化。结果表明,氨基官能化介孔二氧化硅在吸附环境为pH 3,温度25℃,吸附时间30 min时达到最佳吸附效果,其饱和吸附量为93.74 mg/g。动力学吸附、等温吸附实验结果表明,合成的材料符合伪二阶动力学模型且属于单层吸附的化学结合过程。本研究为去除环境水样品中的As(V)提供了潜在吸附材料。     

高速泄流下平板的振动与稳定性

本文对高速泄流下流体——弹性平板的耦合振动和因流体流动所激起弹性平板的动力稳定性进行理论分析和实验研究。文中将弹性平板作为二维悬臂以及其它约束条件下的薄板同一侧三维理想不可压缩流体相互耦合作用,以扩展的Galerkin方法求得不同泄流速度下系统振动的半解析解及弹性平板的动力稳定性条件。给出耦合振动系统的特征方程: det{ρ_(1mnij)λ~2+ρ_(2mnij)Vλ+ρ_(3mnij)V~2+ρ_(4mnij)}=0并编写出相应的FORTRAN计算程序,算出平板的频谱随流速的变化以及当量流速随平板相对厚度的变化对振动稳定性的影响。实验所得一阶基频与计算值基本吻合。     

Enhanced spin–orbit torque efficiency in Pt100−xNix alloy based magnetic bilayer

The binary alloy/ferromagnetic metal heterostructure has drawn extensive attention in the research field of spin–orbittorque(SOT)due to the potential enhancement of SOT efficiency via composition engineering.In this work,the magneticproperties and SOT efficiency in the Pt100?xNix/Ni78Fe22 bilayers were investigated via the spin-torque ferromagneticresonance(ST-FMR)technique.The effective magnetic anisotropy field and effective damping constant extracted by analyzing the ST-FMR spectra show a weak dependence on the Ni concentration.The effective spin-mixing conductanceof 8.40×10¹⁴??1·m?2and the interfacial spin transparency Tin of 0.59 were obtained for the sample of Pt70Ni30/NiFebilayer.More interestingly,the SOT efficiency that is carefully extracted from the angular dependence of ST-FMR spectrashows a nonmonotonic dependence on the Ni concentration,which reaches the maximum at x=18.The enhancement ofthe SOT efficiency by alloying the Ni with Pt shows potential in lowering the critical switching current.Moreover,alloyingrelatively cheaper Ni with Pt may promote to reduce the cost of SOT devices.     

鲸群优化的粒子滤波算法研究

针对标准的粒子滤波存在粒子贫化问题,提出了一种鲸群优化的粒子滤波算法。用粒子表征鲸鱼个体, 模拟鲸鱼群体搜寻猎物的过程,引导粒子向高似然区域移动。将粒子滤波中粒子的状态值作为鲸鱼群的个体位置,将粒子的状态估计转化为对鲸鱼群的寻优;通过鲸群的螺旋运动方式优化粒子的重要性采样过程,使粒子分布更加合理,对鲸群算法中的全局最优值引入最优邻域随机扰动策略,并在鲸鱼位置更新过程中加入自适应权重因子;选用一种典型的单静态非增长模型进行仿真测试。测试结果表明:提出的方法与传统的粒子滤波以及引力场优化的粒子滤波相比,在保证相同粒子数的前提下,算法的均方误差分别降低了28%和9%,证明了鲸群优化的粒子滤波算法具有更高的估计精度,并且在粒子数较少的情况下,可实现更准确的状态估计。     

金-银纳米棒异质二聚体的Fano共振及其传感性质研究

本文我们通过有限时域差分法模拟研究了金-银纳米棒异质二聚体的光学等离子体耦合。在消光谱中,发现较短的银纳米棒产生的偶极明模式和较长的金纳米棒产生的四极暗模式产生了干涉相消耦合,从而出现了Fano共振。通过改变金属纳米棒的长度、距离和周围环境可以调控Fano共振的共振波长和强度。金-银纳米棒异质二聚体对周围环境变化具有较高的灵敏度,其品质因数大于8.5。由于金银异质体有比较好的抗腐蚀性和比较低的生物毒性,这使得它有望成为新一代基于表面等离子体Fano共振的生物传感器和分子探测器。     

涡流发生器污垢特性实验台的设计

为了研究涡流发生器的污垢特性设计了一个能够在线监测温度、流量以及压差进而可以直接得到污垢热阻的实验台。通过验证实验、准确性分析与误差分析,验证了实验台设计精度在允许的误差范围内。示例实验结果表明实验台具有研究涡流发生器的污垢特性、压力特性以及换热特性的功能。     

二维纳米材料异质结构的原子间相互作用模型

近些年二维纳米材料得到了大量的研究,其中一个热点研究方向是将不同的二维纳米材料堆垛成纳米异质结构,从而实现多功能的纳米器件.这些二维纳米材料可以从面外和面内两个方向上进行堆垛从而形成两类不同的异质结构.在关于这类二维纳米材料及其异质结构的理论研究中,原子间的相互作用起到类似于连续介质力学中本构关系的作用.因此学者提出了多种方案用于描写原子间相互作用,主要包括第一性原理计算和经验势能模型等.本文主要是对比和分析各种描写二维纳米材料及其异质结构的常见经验势能模型,从而为研究人员选择相互作用模型提供一些参考.      

PEG接枝氧化石墨烯的制备与细胞成像

通过酯化反应将不同分子量的聚乙二醇（PEG）接枝到氧化石墨烯（GO）表面,得到系列GO-PEG。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）对GO-PEG的结构和形貌进行了表征,用热重分析（TGA）测定了GO-PEG中PEG的接枝量。SEM结果表明GO-PEG的剥离程度高于GO。GO-PEG在磷酸盐缓冲溶液中具有良好的分散稳定性,稳定性与接枝量呈正相关。GO-PEG通过非共价键合作用对荧光素（Flu）的负载量可达1.75mg·mg^-1,且负载量受接枝量影响;另外,GO-PEG对Flu的释放行为具有pH值触发药物释放性能。将接枝PEG的端羟基与Flu共价键合,所得GO-PEG₆₀₀₀-Flu荧光探针实现了对HepG₂细胞的成像。