YBa2Cu3O7-δ/La0.6Pb0.4MnO3多层膜的制备及激光感生热电电压效应的研究

采用脉冲激光沉积法在倾斜LaAlO3(100)衬底上制备了(YBa2Cu3O7-δ/La0.6Pb0.4MnO)L(L为多层膜周期数)外延多层膜.X射线衍射谱显示(YBCO/LPMO)L多层膜沿c轴生长.观察到多层膜中有很大的激光感生热电电压(LITV)出现,与YBa2Cu3O7-δ(YBCO)和La0.6Pb0.4MnO3(LPMO)单层膜相比,多层膜的LITV信号有约一个数量级的增强.讨论了影响(YBCO/LPMO)L多层膜的LITV效应的因素.     

一道高考选择题的"背后"

2009年高考数学湖北卷文、理第10题如下: 　　古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数.比如: 　　他们研究过图1中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似地,称图2中的1,4,9,16,…这样的数为正方形数.……     

抛物方程时间周期问题的有限元多格子动力学迭代

本文我们研究线性周期抛物方程的有限元多格子动力学迭代.多格子动力学迭代又称多重网格波形松弛,它是在函数空间中的一种迭代过程.对于由加速技术得到的多格子动力学迭代算子,我们通过计算周期函数的Fourier系数给出了新的谱表达式.从这些有用的表达式出发,我们推导了时间连续和离散格式的迭代收敛条件.数值实验进一步验证了本文的理论结果.     

液相放电等离子体特性与激波特性的数值分析

以能量平衡方程为基础,采用不同的电导率唯象模型描述了液相放电等离子体圆柱形通道特性,得到了通道内半径、温度、电阻、电流和耗散能量随时间的变化关系,还给出了距离放电间隙中心一定距离处的冲击波压力变化,并与前人利用等离子体通道球状模型计算得到的结果进行了比较。结果表明:把等离子体通道看成球状和看成圆柱状在描述通道压力和通道半径时差异显著,而在描述其他物理特性时差别不大;三种电导率模型在描述等离子体通道物理特性时,变化趋势大体相同,而在描述激波特性时,电导率模型σ₂更符合实际;通过对比电学参数与压力参数的变化,就可以在实验中根据实验数据以及具体的研究问题进行模型的适用性选择。     

Estimation of biophysical properties of cell exposed to electric field

Excitable media,such as cells,can be polarized and magnetized in the presence of an external electromagnetic field.In fact,distinct geometric deformation can be induced by the external electromagnetic field,and also the capacitance of the membrane of cell can be changed to pump the field energy.Furthermore,the distribution of ion concentration inside and outside the cell can also be greatly adjusted.Based on the theory of bio-electromagnetism,the distribution of field energy and intracellular and extracellular ion concentrations in a single shell cell can be estimated in the case with or without external electric field.Also,the dependence of shape of cell on the applied electronic field is calculated.From the viewpoint of physics,the involvement of external electric field will change the gradient distribution of field energy blocked by the membrane.And the intracellular and extracellular ion concentration show a certain difference in generating timevarying membrane potential in the presence of electric field.When a constant electric field is applied to the cell,distinct geometric deformation is induced,and the cell triggers a transition from prolate to spherical and then to oblate ellipsoid shape.It is found that the critical frequency in the applied electric field for triggering the distinct transition from prolate to oblate ellipsoid shape obtains smaller value when larger dielectric constant of the cell membrane and intracellular medium,and smaller conductivity for the intracellular medium are used.Furthermore,the effect of cell deformation is estimated by analyzing the capacitance per unit area,the density of field energy,and the change of ion concentration on one side of cell membrane.The intensity of external applied electric field is further increased to detect the change of ion concentration.And the biophysical effect in the cell is discussed.So the deformation effect of cells in electric field should be considered when regulating and preventing harm to normal neural activities occurs in a nervous system.     

泡沫液膜的分子动力学模拟及泡沫析液机制的研究

采用分子动力学MD方法模拟表面活性剂稳定的泡沫液膜,通过分析表面活性剂头基与水分子的径向分布函数,分析泡沫液膜中水分子的状态,对结合水、捕获水进行定量;采用电导法测定不同表面活性剂稳定的泡沫的析液曲线,结合分子模拟结果,分析泡沫析液的微观机制,建立泡沫析液量随时间变化的物理模型,给出了模型参数的物理意义.     

二甲基精氨酸二甲胺水解酶-1的理论研究

运用分子对接和分子动力学方法研究二甲基精氨酸二甲胺水解酶-1(DDAH-1)与其抑制剂亚胺基烯丁基-L-鸟氨酸(L-VNIO)和亚胺基丙基-L-鸟氨酸(Me-L-NIO)的相互作用和结合模式,并根据实验得到的结论设计了亚胺基苯乙基-L-鸟氨酸(Ph-L-NIO)抑制剂.结果表明:L-VNIO比Me-L-NIO对DDAH-1的抑制效果更强,这个结果与实验测得L-VNIO和Me-L-NIO对DDAH-1的半抑制浓度IC50值大小一致.Phe75、Asp78、His172、Ser175和Asp268这五个氨基酸残基在三种抑制剂形成的复合物中起到非常重要的作用,从计算结果推断在这三个抑制剂中我们设计得到的Ph-L-NIO对DDAH-1的抑制效果最好.     

聚硅烷传输性质的理论研究

近年来,聚硅烷导电高分子材料受到广泛重视,主要由于硅是公知的半导体,在电子工业上应用极广泛,另外硅是地球上贮量最丰富的元素,在寻找非碳功能材料时,聚硅烷自然是首选.聚硅烷的主链形成σ电子离域,通过掺杂能使这类材料的电导率在较宽的范围内变化,从而赋予他们非常独特的光化学和光物理性质,可用作导体与半导体、光导体材料、以及非线性光学材料、光致抗蚀剂、电致发光装置中的发光二级管等,有可能成为方兴未艾的信息技术所必需的集成电子器件或集成光子器件中的关键材料之一.同π共轭体系相类似,聚硅烷体系也只有在掺杂引入载流子的情况下才能导电.相比之下,对依赖于σ共轭体系的导电机理研究很少.国际上关于这类高分子的理论研究还处在刚刚起步阶段,只有少部分的理论工作是关于未掺杂聚硅烷体系的基态几何和能带结构的分析,大多集中在σ电子离域的验证上.而对于掺杂聚硅烷的理论工作更是少见报道,仅有少量的关于掺杂对聚硅烷寡聚体极子的几何结构和激发能影响的理论工作.有关掺杂后聚硅烷的电子输运性能研究国内外更是未见文献报道,因此开展这方面的理论研究工作是很必要的.本文运用密度泛函理论并结合非平衡格林函数方法,用ATK软件和Gaussian 03软件分别对未掺杂、电荷掺杂(Si12+)、B原子和P原子掺杂(Si5Bsi6和Si5PSi6)的四种聚硅烷寡聚体进行了传输性质的比较性理论研究.首先,为了更真实的模拟电场情况下的电子的性质,本文应用Gaussian程序在6-31+G(d)基组和BHHLYP泛函下,分别在电场0.0,0.68×108,1.36×108,2.03×108,2.71×108,3.38×108和4.06×108V·m-1下对四种聚硅烷进行了几何结构优化,在优化的几何构型和相同的计算方法基础上进行了TDDFT激发态光谱的计算和自然键轨道NBO的计算.然后对优化后的聚硅烷在ATK程序下用Au(111)-(3×3)电极分别计算了偏压为0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0和1.2V下的电子输运性质.计算结果表明,电荷掺杂的聚硅烷Si12+和杂原子掺杂的聚硅烷(Si5BSi6和Si5PSi6)的传输性质有着明显的差异,得到了与实验相一致的结论.即电荷掺杂的聚硅烷由于电子传输通道被破坏,所以它的导电性很差,而Si5BSi6和Si5PSi6则表现出了很好的导电性能,并且杂原子掺杂的聚硅烷还表现出了NDR效应.我们通过传输谱图、MPSH图、激发态图谱、能带和共轭效应对上述现象进行了详细讨论.由此可见,B原子和P原子掺杂的聚硅烷可以作为电子器件的优良材料.     

The role of vacancy,impurity,impurity-vacancy complex in the kinetics of LiNH2 complex hydrides:a first-principles study

This paper studies first-principles plane-wave pseudopotential based on density functional theory of hydrogen vacancy,metal impurity,impurity-vacancy complex in LiNH 2,a promising material for hydrogen storage.It finds easy formation of H vacancy in the form of impurity-vacancy complex,and the rate-limiting step to the H diffusion.Based on the analysis of the density of states,it finds that the improvement of the dehydrogenating kinetics of LiNH 2 by Ti catalysts and Mg substitution is due to the weak bonding of N-H and the new system metal-like,which makes H atom diffuse easily.The mulliken overlap population analysis shows that H vacancy leads to the H local diffusion,whereas impurity-vacancy complexes result from H nonlocal diffusion,which plays a dominant role in the process of dehydrogenation reaction of LiNH 2.     

LiNH2储氢材料中间隙H与掺杂原子交互作用对其释氢性能影响机理研究

采用基于密度泛函理论的赝势平面波第一性原理方法,研究了LiNH₂缺陷及其掺杂原子交互作用对其释氢影响.通过对其进行优化求得它们的局域最稳定结构并计算了含间隙H原子缺陷的LiNH₂及其掺杂合金的结合能、间隙缺陷形成能、态密度和电荷布居.结果表明: 系统结合能不能反映LiNH₂及其掺杂合金的释氢性质;平衡时,LiNH₂中有一定的间隙氢原子存在,Mg,Ti掺杂使形成能大大降低,大大增大了间隙氢的浓度. 间隙H原子在带隙引入了缺陷能级使带隙大大减小,提高释氢能力.间隙H原子导致[NH₂]^-中N-H原子间相互作用减弱,容易释氢.间隙H与[NH₂]^-中N存在共价作用,可以解释LiNH₂释氢反应中NH₃的放出.当存在掺杂时,N-H键的键强不均衡,部分较弱,部分较强,较弱的N-H键中H容易放出. 关键词： 储氢材料 第一性原理 缺陷 释氢机理