以含铬类水滑石型层状化合物为模板制备硫化物半导体纳米晶

采用类水滑石型混合金属氢氧化物(CdCr-LDH和ZnCdCr-LDH)为前驱体, 通过气-固反应方法, 制备了根植于层状氢氧化物层板中的硫化镉纳米晶和硫化镉/硫化锌复合纳米晶, 通过改变前驱体(CdCr-LDH)中镉和铬的摩尔比可以调控硫化镉纳米晶的粒径.     

有水平流时双流体混合物对流的时空演变

在水平流动作用下混合流体(比如水和酒精)的Rayleigh-Benard对流,由于外部强制力和内在行波传播的耦合,构成了研究开流系统中斑图选择和非线性耗散波的理想模型系统,本文介绍对该系统初步的研究成果.首先简述了线性稳定性分析以及水平流对行波非线性分岔特性的影响,然后主要给出我们对这一系统在有限空间非周期边界条件下一维行波对流的研究成果,包括存在的时空形态及其特性对Rayleigh数和槽道长度的依赖关系,最后给出了进一步工作的展望.      

基于GPU加速的三阶有限体积格式管道瞬变流求解模型

为高效和高精度求解长距离输水系统瞬变流变化过程,应用三阶ENO有限体积格式求解一维管道非恒定流方程组,基于Lax-Friedrichs通量裂分法重构界面通量,上下游界面采用虚拟网格技术并结合交叉管网边界条件建立了一套高效和高精度求解管道瞬变流水锤波的数值模型。引入GPU加速技术,实现对大型输水系统的高效计算。通过特征线法、一阶及二阶Godunov有限体积格式对模型进行验证,结果表明,三阶ENO格式在极低的Courant数时也能保持较好的间断捕捉性能且无非物理振荡。同时,对Courant数的高度不敏感性,使得模型划分网格时具有高度的灵活性并能显著提高计算速度。应用GPU加速技术,发现模型在较多网格数时有明显的加速效果,且加速效果随网格数增多而显著。本文模型可为长距离输水系统非恒定瞬变过程的高效精准快速模拟预测提供理论支撑。     

InSb薄膜的剪切性能研究

InSb薄膜广泛应用于高精度的光电存储、红外探测等技术中.为了提高InSb材料的剪切强度,优化其力学性能,论文对InSb薄膜分别从不同厚度、温度、滑移系取向、孔洞密度等几个方面,对InSb薄膜的剪力响应及其原子构型演变进行分析,以研究其剪切强度和韧性的影响因素.发现厚度较大的薄膜具有更大的弹性模量和极限强度.而温度升高会导致材料的强度极限以及剪切韧性降低.同时还观察到10%孔洞密度下孔洞形状对材料的剪切性能有明显影响而20%孔洞密度下形状不再明显影响材料的剪切性能.此外在不同滑移系取向的研究中发现,滑移系取向对于材料的剪切强度和剪切韧性的影响是不同步的,例如(110)[1-10]滑移系下剪切强度降低而剪切韧性增强.上述结论对于提升InSb材料的剪切性能,合成出具有优异力学性能的InSb光电、磁敏材料具有指导意义.     

基于机器学习对三角堰流量系数的预测研究

为了准确高效得出三角堰泄流系数的大小，本研究基于广义神经网络、最小二乘支持向量机和遗传规划对三角堰流量系数进行智能建模．将无量纲参数堰顶角、弗劳德数、堰顶长与堰高之比、堰顶长与堰顶水深之比作为模型输入参数，流量系数作为模型输出参数．研究表明，最小二乘支持向量机性能优于广义神经网络和遗传规划．在测试阶段，均方根误差为0.000 73，散射指数为0.001 02，决定系数为0.999 59，最大误差为1.7 %．该模型精度较高，预测值较准确，具有较强的工程适用性．本研究通过对三角堰流量系数进行智能建模，采用机器学习对非线性物理关系进行高精度拟合，准确高效得出三角堰流量系数的大小，可为水利水电工程设计人员和我国灌区精确量水用水提供一种新的方法和思路．     

[Ru(MeIm)4L]2+ (L=iip, tip, 2ntz)的电子结构、DNA-键合、构效关系及光谱特征

采用密度泛函的方法,结合导体极化连续模型研究了水溶性二价钌-甲基咪唑类配合物[Ru(MeIm)₄iip]²⁺ (1)、[Ru(MeIm)₄tip]²⁺(2)和[Ru(MeIm)₄2ntz]²⁺ (3)的电子结构、DNA的键合倾向及构效关系．在水溶液中几何优化的基础上分析了配合物的电子结构特征,并合理解释了配合物与DNA的键合倾向．计算结果表明,在主配体上用噻吩代替咪唑取代基可以有效提高配合物与DNA的键合力;同时,在主配体的骨架上引入强电负性的N原子及NO₂基团可以明显降低配合物最低未占据分子轨道能量及前沿分子轨道能量差．基于以上计算结果,预测所设计的配合物3具有最大的DNA键合力常数．另外,详细分析了配合物1、2的构效关系及抗肿瘤作用机理,并预测了配合物3的抗肿瘤活性．最后,用含时密度泛函方法对配合物的电子吸收光谱进行了计算和模拟,并与实验结果进行了对比分析.     

Micro thermoelectric devices: From principles to innovative applications

Thermoelectric devices (TEDs), including thermoelectric generators (TEGs) and thermoelectric coolers (TECs) based on the Seebeck and Peltier effects, respectively, are capable of converting heat directly into electricity and vice versa. Tough suffering from low energy conversion efficiency and relatively high capital cost, TEDs have found niche applications, such as the remote power source for spacecraft, solid-state refrigerators, waste heat recycling, and so on. In particular, on-chip integrable micro thermoelectric devices (μ-TEDs), which can realize local thermal management, on-site temperature sensing, and energy harvesting under minor temperature gradient, could play an important role in biological sensing and cell cultivation, self-powered Internet of Things (IoT), and wearable electronics. In this review, starting from the basic principles of thermoelectric devices, we summarize the most critical parameters for μ-TEDs, design guidelines, and most recent advances in the fabrication process. In addition, some innovative applications of μ-TEDs, such as in combination with microfluidics and photonics, are demonstrated in detail.     

紫外激光探针在Z-pinch中的应用北大核心CSCD

报道了基于脉冲宽度为16ns、波长为266nm、总能量为30mJ、时间分辨为1.6ns的紫外激光四分幅阴影成像系统,用于研究Z-pinch产生等离子体与在丝阵负载中心放置塑料泡沫材料相互作用输运规律,研究动态黑腔形成过程的主要物理因素。使用高能高密度激光束透射等离子体,依据等离子体对激光束吸收衰减特性诊断激光束通过等离子体后的空间强度分布,通过理论计算获得等离子体空间密度分布,获得等离子体产生的早期稳定性、箍缩速度等规律。实验研究表明,在X射线峰值前约-25ns等离子体开始压缩塑料泡沫,在峰值前-5ns压缩到最小,之后泡沫开始膨胀。在X射线峰值时刻泡沫直径由3mm压缩到直径约为1mm,对泡沫的最大压缩比约为9倍。实验测量压缩速度约为3.3×10~6 cm/s,并给出了不同时刻的磁流体不稳定结构分布。