图形化Silicon-on-Insulator衬底上分子束外延生长可动GaN微光栅的研究

GaN材料作为第三代半导体材料,具有宽禁带、直接带隙、耐腐蚀等优点,是一种非常有前景的MOEMS材料。由于GaN的刻蚀目前尚未成熟,因此图形化外延生长法是一种较好的选择。本文基于SOI(silicon-on-insulator)基片,利用硅的微加工技术和图形化GaN分子束外延生长工艺,设计并加工了工作在太赫兹波段的、可以在二维方向上运动的SOI基GaN光栅。光栅周期为16μm,光栅宽度为6μm,峰值位置为25.901μm。通过仿真优化,设计的微驱动器在水平电压220V时,水平方向上的位移为±7.26μm;垂直方向加200V电压时,垂直位移2.5μm。为了研究在图形化SOI衬底上外延生长的InGaN/GaN量子阱薄膜的光学性能,用激光拉曼光谱仪对薄膜进行了光致发光光谱实验。实验结果表明,InGaN/GaN量子阱薄膜具有良好的发光性能,其发光范围为350~500nm,覆盖了紫外光到黄绿光。由于局域态效应与禁带收缩的作用,随着环境温度由10K升高至室温,薄膜的PL光谱的峰位呈现"S"形变化趋势。     

聚羧酸型梳状共聚物超分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附性能

采用紫外光谱(UV)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对聚羧酸型梳状共聚物超分散剂(TERSPERSE^®2700)在氟虫腈颗粒界面的吸附等温线、 吸附动力学、 吸附作用力、 吸附层厚度以及吸附状态等进行了分析. 实验结果表明, TERSPERSE^®2700分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附模型符合Langmuir吸附等温式, 吸附量随着温度升高而增大, 并计算了ΔG^0-, ΔH^0-和ΔS^0-. 吸附符合准一级动力学模型, 吸附速率常数随着温度升高而增大, 吸附活化能E_a=29.28 kJ/mol. 利用XPS谱图, 估算其吸附厚度约为1 nm, 表明存在吸附作用. 实验发现氟虫腈存在分子间氢键, 同时氢键也是分散剂分子与氟虫腈颗粒表面结合的重要作用力.     

波数线性校正方法在多烯烃和类胡萝卜素Raman光谱频率校正中的应用

采用密度泛函理论计算了两种类胡萝卜素(β-胡萝卜素和叶黄素) 和几种短链(n=2~5)多烯烃的Raman光谱,用波数线性校正(WLS)方法对计算频率进行了校正,并与常用的几种校正方法作了比较。最常用的单一参数校正(UFS)方法只适用于个别频率的校正,对于所有振动频率的综合校正效果并不理想。WLS方法对于多烯烃和类胡萝卜素的校正结果明显优于UFS方法,校正公式分别为ν_obs／ν_calc=0.999 9-0.000 027 4ν_calc和ν_obs／ν_calc=0.993 8-0.000 024 8ν_calc,这些结果说明WLS方法可以用于类胡萝卜素这样的大分子的频率校正。WLS方法对多烯烃和类胡萝卜素的校正参数非常接近,证明WLS方法对多烯烃的校正结果可以用于类胡萝卜素的频率校正,这为类胡萝卜素频率校正提供了一种新的方法。     

基于结构和药效团特征的人类腺苷受体拮抗剂选择性比较

腺苷受体是重要的治疗靶标,选择性腺苷受体拮抗剂具有广泛的临床应用前景.本文通过同源模建构建了腺苷A₁、A_2B和A₃受体的结构,采用LigandScout 3.12软件分别构建了腺苷受体四种亚型的拮抗剂药效团模型.然后利用Schrödinger程序中的Induced Fit Docking模块完成受体-拮抗剂结合模式的预测,并与药效团结果进行比对.结果发现,由于结合口袋部位的残基在家族间高度保守,模建得到的各个亚型受体的初始结构活性口袋部位极为相似,无法用于亚型选择性拮抗剂的识别.而腺苷受体四种亚型拮抗剂药效团的药效特征与空间排布都不同,并与以前突变实验信息相吻合.研究结果说明,结合口袋部位的优化是模建中的关键步骤,基于配体的药效团模型所包含的一系列药效特征元素如氢键受体、氢键供体、疏水基团、芳环中心,可以很好地表征受体结合部位氢键、疏水空腔的位置及其方向.本文研究结果可以为进一步的优化同源模建结果,寻找新型的人类腺苷受体选择性拮抗剂提供理论依据.     

外激励作用下亚音速二维壁板分岔及响应研究

研究了亚音速流中二维壁板在外激励作用下的分岔和响应问题. 采用Galerkin方法将非线性运动控制方程离散为常微分方程组. 采用Runge-Kutta数值方法进行了数值计算,研究了壁板系统非单周期区在参数空间的分布情况. 结果表明: 在参数空间中, 非单周期区和单周期区会交替出现; 在不同的单周期区内, 系统运动轨线也在有规律的变化; 系统由单周期运动进入混沌运动是经过一系列周期倍化分岔产生的.      

2-(4-氨酰基-2-噻唑基)-1,4-脱水-L-木糖醇及其氟代衍生物的构象研究

用计算机分子模拟方法研究了2-(4-氨酰基-2-噻唑基)-1,4-脱水-L-木糖醇及其氟代衍生物的糖基构象.计算结果显示,6个碳核苷类似物的糖基构象均为S型.核磁共振谱和晶体x射线衍射结果与计算结果相吻合.     

聚变堆燃烧等离子体温度剖面数值分析

采用聚变等离子体中α粒子慢化、扩散的多能群计算方法,结合本底等离子体的能量平衡方程,对α粒子自加热及扩散情形下对聚变堆而言甚为重要的等离子体温度剖面进行了自洽性的数值分析。对动态及稳态等离子体运行方式的模拟结果表明燃烧等离子体温度剖面比起目前实验得出的剖面更峰状化。这一特性不依α粒子在其慢化过程有无显著的扩散损失而改变,在今后对聚变堆α粒子行为及效应的严格分析中应加以考虑。     

聚苯硫醚的动态力学行为研究

本工作借助TBA技术研究了聚苯硫醚(PPS)的动态力学行为。结果表明,PPS的端基和分子量,热处理方式(固相处理或熔融处理)和处理时间,试样的热历史(淬火或退火)及制辫子所用的纤维的表面性质(玻璃纤维、碳纤维和石墨纤维及其表面处理)等因素对其动态力学行为均有影响。这些动态力学行为特征的变化与这些因素所引起的PPS的分子结构和超分子结构的变化有关。     

强脉冲载荷作用下结构塑性大变形的最大挠度直接预测

经过多年的研究,由中国学者提出和研发的膜力因子法和饱和分析方法已被证明是分析和预测冲击、爆炸等强动载荷作用下梁、板等结构件的塑性大变形行为的有力工具.在这两套理论工具相结合所获得的一系列最新成果的基础上,文章提出一种对梁和板在强脉冲作用下的最大挠度的直接预测方法.考虑了膜力和弯矩相互作用的准确屈服条件,同时假定位移场近似地按照与准静态破损机构相似的模态发生变化,该方法直接从膜力因子的表达式出发,依据外载作的功与塑性耗散相等的能量条件,只需要求解初等方程就可以简单明晰地得到梁和板在矩形脉冲作用下的最大挠度,极大地简化了数学推导.与同时考虑准确屈服条件和瞬态响应阶段的完全解以及具有上下界的模态解相比,这一方法能够同样准确但更简单地计入膜力对结构大变形承载能力的效应,为工程设计提供比完全解更简明、比模态解更精准的梁和板最大塑性变形的估算公式;再同改进的脉冲等效技术相结合,这种直接预测方法有望进一步拓展到更复杂的结构件,获得广泛的工程应用.     

混凝土路面摩擦特性实验及数值计算研究

针对混凝土路面摩擦特性的测试需要，本文自行搭建不同路况混凝土路面摩擦特性测试装置，利用该装置对影响混凝土路面摩擦特性的关键因素如温度、粗糙度及砂粒粒径等进行实验分析，结果表明随着温度的升高，摩擦力逐渐增大，砂粒的粒径大小和粗糙度对混凝土路面摩擦性能影响显著。通过改进的弹簧-滑块模型对混凝土路面摩擦特性进行数值计算，计算结果与实验结果相吻合；对模型中影响混凝土摩擦的因素如模量和粗糙度进行研究，结果表明材料表面粗糙度及模量的改变会使混凝土路面的摩擦力曲线出现明显的黏滑效应。