基于微分进化算法的深空轨道全局优化设计

针对多目标多任务的深空探测轨道设计问题,提出一种新的将探测目标、探测方式、探测顺序以及发射窗口同时作为优化变量, 并采用微分进化算法进行全局优化的设计方法. 使用该方法在只考虑太阳中心引力作用的二体模型下,基于圆锥曲线拼接法建立第三届全国深空轨道设计竞赛问题的优化模型并进行求解. 最后利用该方法求解ESA的ACT研究团队的深空探测任务算例并对结果进行对比分析. 结果表明, 提出的全局优化设计方法对解决多目标、多任务深空探测轨道优化设计问题是可行和有效的.      

硒化钨拉曼光谱层数效应

应用键弛豫理论(BOLS)对层状硒化钨材料的拉曼光谱进行定量分析,得出了硒化钨层数与键参数的数值函数关系。澄清了硒化钨拉曼频移层数效应的内在起因:硒化钨层数增加时,拉曼振动模A1g发生蓝移是由于最近邻原子的影响;成键原子控制着硒化钨拉曼E12g模和B12g模的红移。     

有机电致发光研究与应用进展

在十多年的时间里，有机电致发光的研究和应用取得了长足的进展．有机电致发光器件具有许多优点，例如：自发光、视角宽、响应快、发光效率高、温度适应性好、生产工艺简单、驱动电压低、能耗低、成本低等．因此有机电致发光器件极有可能成为下一代的平板显示终端．文章介绍了最近几年这方面的研究及应用的进展．     

有限雷诺数情况下微槽道可压缩流动滑移流模型稳定性的数值模似

通过对微槽道一阶滑移流模型稳定性的理论研究，发现在不可压缩流和雷诺数趋于零的情况下，当Knudsen数Kn大于1／9时，会出现不稳定现象．这一理论结论在可压缩流和有限雷诺数情况下是否成立，尚不清楚，采用成熟的计算方法，用数值计算来研究可压缩流和有限雷诺数情况下一阶滑移流模型的稳定性，发现随着雷诺数的减小，不稳定的临界Knudsen数也不断减小，逐渐趋近于在不可压缩流和雷诺数趋于零的情况下得到的理论分析结果。     

微分方程右函数间断及其处理方法

§1.引言 现代电气、化工、生物工程和航天飞行器、航空飞行器、核反应工程等都是复杂的系统工程.在这类工程的科学研究和工程设计中,经常需要用常微分方程组的初值问题来建立系统运动行为的数学模型.为了获得研究和设计的数据,需要进行科学工程计算和动     

金红石型TiO2(110)表面性质及STM形貌模拟

采用密度泛函理论从头计算了金红石型TiO₂(110)表面的相关性质,切片模型含有9层原子,采用化学整比表面结构,晶胞真空层厚度为1.5nm,原子价电子采用超软赝势表达.差分电子密度分布图发现原子附近区域电子密度分布以球对称为主,电子定域形成离子键的趋势较强,但在Ti和O原子之间存在较弱的共价键.模拟了金红石型TiO₂(110)表面结构的扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope,简称STM)图像,利用Tersoff-Hamann的成像理论,在+2V的正向偏压下,采用一系列变化的数值作为STM探针离表面桥式氧的距离,分析了相关态密度的变化,发现(110)表面的STM形貌凸起部分来自于5—Ti原子,而不是2—O原子(桥式氧),在TiO₂(110)表面结构成像中,电子效应起主导作用,证实了STM实验观察到的亮行是Ti原子的结果. 关键词： 功能材料 密态泛函理论 表面结构 STM像     

金红石型TiO2(110)表面性质及STM形貌模拟

采用密度泛函理论从头计算了金红石型TiO2(110)表面的相关性质,切片模型含有9层原子,采用化学整比表面结构,晶胞真空层厚度为1.5nm,原子价电子采用超软赝势表达.差分电子密度分布图发现原子附近区域电子密度分布以球对称为主,电子定域形成离子键的趋势较强,但在Ti和O原子之间存在较弱的共价键.模拟了金红石型TiO2(110)表面结构的扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope,简称STM)图像,利用Tersoff-Hamann的成像理论,在 2 V的正向偏压下,采用一系列变化的数值作为STM探针离表面桥式氧的距离,分析了相关态密度的变化,发现(110)表面的STM形貌凸起部分来自于5-Ti原子,而不是2-O原子(桥式氧),在TiO2(110)表面结构成像中,电子效应起主导作用,证实了STM实验观察到的亮行是Ti原子的结果.     

不同SnO2晶体结构的力学性能及电子结构

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势法,用广义梯度近似(GGA)PBE交换相关泛函,对高压相变产生五种不同 SnO2晶体结构的电子结构和力学性质进行了第一性原理计算.计算结果表明,Pnam型SnO2的形成相对困难,体模量较大,Pbca和Pnam型SnO2的维氏硬度值相差不明显.不同晶体结构的带隙存在差异,导带区域电子分布和弥散程度大于价带区域,局域性差.五种SnO2晶体结构的价带部分约在-10-0 eV和-20--15 eV处,主要贡献来自于O2p、2s轨道.光学性质计算表明,Pnam结构对紫外波段光的吸收最明显,同时给出电子轨道跃迁规律.     

BaC2异构体电子结构性质的密度泛函理论计算

第一原理计算了BaC2低温和常温两种异构体的电子结构性质,得到了二碳化钡的能带结构及电子密度。发现BaC2是典型的离子键结合晶体,认为在两种异构体中存在强C-C共价键及Ba—C离子键。分析了两种结构的Ba—C间电子密度及布居分布,认为结构中哑铃形的C2为C≡C键,在14／mmm结构中相互作用的Ba—C2距离为0．2945nm,C2／c为0．2744nm,C≡C键长在两种晶体结构中分别为0．1185nm,0．1136nm,与C2H2中的C≡C键长相似。14／mmm结构的能带子带拆解表明了原子亚层电子的轨道成键,讨论了C2^2-的电荷转移及对材料的影响。BaC2两种结构的振动谱和热力学性质计算表明,其异构体结构转变是典型的温度诱发相变,相变温度约为132K,与相关文献的预测一致。     

Ag-Sn合金的氧化过程与热力学性质

采用密度泛函微扰理论(DFPT)计算了Ag-Sn-O体系中O原子在Ag-Sn合金中的运动与反应, 及该体系中几种化合物的结合能、生成焓以及热容与自由能随温度的变化. 计算发现O原子存在于Ag晶格的四面体间隙, 若存在八面体间隙会使体系能量升高288.23 kJ·mol-1; Sn则在Ag晶格中主要以置换形式存在. 计算得到结合能大小顺序为Ag6O2>SnO2>Ag2SnO3>SnO>Ag2O. SnO2的稳定性最高, 生成焓约-591.1 kJ·mol-1, SnO是一种过渡相, 而Ag2SnO3和Ag6O2为亚稳相, 都能在常温下存在, 这与相关实验结果一致. 原子间相互作用曲线说明Sn—O的成键能力明显高于Ag—O, 氧化时只会形成Sn—O键. 准谐函数近似计算(QHA)表明Ag2SnO3的热容远高于其它化合物, 其德拜温度约500 K, 升温能力仅为SnO2的1/3, 可有效解决AgSnO2电接触材料中温升过快的问题, 而布居分布和Gibbs自由能则进一步说明SnO2是Ag-Sn-O体系中最稳定的相.