τ轻子物理

 粒子物理学中所研究的粒子,如果按照它们自身所具有的相互作用力来划分,可以分为强子和轻子两大类,各种相互作用的性质是十分不同的,具有了某一种相互作用力的粒子就会按照这种相互作用力的性质发生衰变、反应过程,强子具有强相互作用力,电磁相互作用力和弱相互作用力。但是,轻子就只具有电磁相互作用力(如果它带有电荷的话)和弱相互作用力。所以,强子和轻子的各种行为是十分不同的。     

LHC实验中超对称粒子及暗物质的寻找

1.引言英国诗人艾略特(T.S.Eliot)在《四个四重奏》中写到:"我们叫作开始的往往就是结束,而宣告结束也就是着手开始。终点是我们出发的地方。"这不禁让我们想到古希腊神话里的一个怪物Uroboros——一条吞吃自己尾巴的蛇。其实,宇宙何尝不像一个Uroboros呢?——时空的起点和终点咬在了一起(图1)。     

骨架非稠合的电子受体在聚合物太阳能电池中的应用

Non-fullerene electron acceptors have attracted enormous attention of the research community owing to their advantages of optoelectronic and chemical tunabilities for promoting high-performance polymer solar cells (PSCs). Among them, fused-ring electron acceptors (FREAs) are the most popular ones with the good structural planarity and rigidity, which successfully boost the power conversion efficiencies (PCEs) of PSCs to over 14%. In considering the cost-control of future scale-up applications, it is also worthwhile to explore novel structures that are easy to synthesize and still maintain the advantages of FREAs. In this work, we design and synthesize a new electron acceptor with an unfused backbone, 5, 5'-((2, 5-bis((2-hexyldecyl)oxy)-1, 4-phenylene)bis(thiophene-2-yl))bis(methanylylidene)) bis(3-oxo-2, 3-dihydro-1H-indene-2, 1-diylidene))dimal-ononitrile (ICTP), which contains two thiophenes and one alkoxy benzene as the core and 2-(3-oxo-2, 3-dihydroinden-1-ylidene) malononitrile (IC) as the terminal groups. The synthetic route to ICTP involves only three steps, with high yields. Density functional theory calculations indicate that the non-covalent interactions, O…H and O…S, help reinforce the space conformation between the central core and the terminals. ICTP shows broad and strong absorption in the long-wavelength range between 500 and 760 nm. The highest occupied molecular orbital and lowest unoccupied molecular orbital levels of ICTP were measured to be -5.56 and -3.84 eV by cyclic voltammetry. The suitable absorption and energy levels make ICTP a good acceptor candidate for medium bandgap polymer donors. The best devices based on PBDB-T:ICTP showed a PCE of 4.43%, with an open circuit voltage (V_OC) of 0.97 V, a short circuit current density (J_SC) of 8.29 mA∙cm^-2, and a fill factor (FF) of 0.55, after adding 1% 1, 8-diiodooctane (DIO) as the solvent additive. Atomic force microscopy revealed that DIO could ameliorate the strong aggregation in the blended film and lead to a smoother film surface. The hole and electron mobilities of the optimized device were measured to be 9.64 and 2.03 × 10^-5 cm²∙V^-1∙s^-1, respectively, by the space-charge-limited current method. The relatively low mobilities might be responsible for the moderate PCE. Further studies can be performed to enlarge the conjugation length by including more aromatic rings. This study provides a simple strategy to design non-fullerene acceptors and a valuable reference for the future development of PSCs.     

促进学生学习微观抽象概念和理论的教学研究——以“分子间作用力与物质性质”为例

结合化学概念和理论课型的特点,以高中化学"物质结构与性质"模块"分子间作用力与物质性质"为课例,探讨如何合理组织教学内容和提供学习支架,使用实物模型加强对微观结构的理解,促进学生深入认识微观抽象概念和理论。     

基于核酸和蛋白的生物大分子热致液晶研究进展

生物固体大分子诸如核酸、蛋白和病毒颗粒,因其尺寸超出了分子间作用力的范围,升温之后会导致它们降解而无法形成生物大分子的液体形态。 因此,发展新型的合成和制备策略,实现无溶剂包覆的生物大分子的流体态及其应用,是一个崭新的研究领域。 结合我们前期工作,简要介绍了核酸、蛋白流体(液晶态和液体态)材料的制备及性质。 借助静电力自组装,上述生物大分子能够与带有相反电荷的表面活性剂结合,形成热致液晶材料,其热致液晶性质使得生物分子具有长程有序性和流动性,在此基础上,可以探索生物大分子在无水环境下的技术应用。     

两共轴平行圆环电流之间的电磁作用力

利用纽曼公式,并引人一个数学关系式,计算出两共轴平行圆环电流的互感,通过求其微分,给出了其相互作用力的解析表达式,并通过数值计算和作图,讨论了相互作用力与两圆环半径、圆心距离的关系及其极值点的意义,得到了一个关于两共轴圆环电流之间的电磁作用力的具体、形象和直观的物理图景．     

静止水中单个上升气泡的直接数值模拟

本文发展了基于Front Tracking的直接数值模拟方法研究气液两相界面的迁移特性,该方法对气液两相采用半隐式的分步法直接求解N-S方程,耦合Front Tracking Method获得两相界面的三维变形。针对无边界以及垂直壁面附近静止水中的单个气泡上升过程进行模拟,研究气泡运动的机理以及气泡与壁面的相互作用。数值模拟准确再现了气泡的上升过程和变形,不同Re数下气泡的上升速度计算结果同经验关联式非常吻合,验证了该方法的有效性。随后分析了气泡周围流场的结构,发现壁面对气泡周围流场的抑制是壁面对气泡作用力的主要原因,将导致气泡逐渐偏离垂直壁面。     

线性溶剂-能量关系模型法评价纤维素三(3,5-二甲基苯基氨基中酸酯)涂敷手性固定相的作用力及其对手性拆分的影响

利用线性溶剂-能量关系模型(LSER)对分别以氨丙基硅胶(APS)和硅胶(SiO2)为基质的两种纤维素三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)(CDMPC)手性固定相(CSP)存在的作用力进行研究.利用33种分析物的LSER描述符号及分析物在固定相上的保留时间进行多元线性回归,通过对回归所得到的系统参数的分析来评价固定相存在的作用力.分析表明:两种固定相在正相条件下存在较弱的π-π作用力,较强的偶极-偶极作用力.而氢键作用力的大小受到基质的影响,以APS为基质的固定相给电子能力较强;而以SiO2为基质的固定相给质子能力较强.