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密度起伏、结构缺陷等空间不均匀性能导致介质中光的弹性散射.弹性散射也会发生在非线性晶体中,它会作为信号光参与光参量过程,并且在相位匹配的条件下有效地转换成新的频率,强度也获得增强.最近我们在χ(2)非线性光子晶体中发现的锥形二次谐波就与这一过程有关.实验采用的是一块“晶格参数”约为 9μm的六角极化的χ(2)钽酸锂光子晶体,当基波光沿着六角结构的对称方向传播时,出射的锥形二次谐波投影在接收屏上呈现出轴对称或者镜像对称两种衍射光环.随着基波频率的变化,环的半径和颜色会发生相应的改变.封面图展示了样品的显微结构和不同颜…     

二苯多烯分子的光物理性质与共轭长度的关系

应用无辐射跃迁理论, 结合密度泛函理论, 研究了共轭多烯体系光物理性质随共轭长度变化的规律. 结果表明, 辐射跃迁速率与共轭长度几乎无关, 但无辐射跃迁速率随链长而增加. 这是因为当共轭链增长时, 振子强度增加, 跃迁能减小, 从而对辐射跃迁速率相抵消, 而在无辐射跃迁过程中, 能隙规则起到主导作用.     

高性能硅基负极聚合物粘结剂的研究进展

硅（Si）由于其具有超高理论比容量而成为最有前途的下一代锂离子电池的负极材料。但是,锂离子的嵌入和脱出会造成硅体积的巨大变化,进而导致Si的粉化,致使电极容量产生不可逆的衰减,严重限制了硅基材料的广泛应用。然而过去的大量报道表明,聚合物粘结剂可以有效克服由于硅微粒的体积膨胀而产生的“孤岛效应”,保持电极在充放电过程的完整性,进而提高电极的电化学性能。对聚合物粘结剂按结构分类,可以将其大致分为4类,即线型、支化型、交联网络型及共轭型。不同分子结构的粘结剂用作硅基负极粘结剂时,电极表现出不同的电化学性能。特别是设计出具有多种分子结构的聚合物粘结剂,极大地促进了硅基负极的实际应用。通过对比具有不同分子结构的聚合物粘结剂用于硅基负极取得的效果,可以清晰地得到最有效的分子结构,对未来硅基负极聚合物粘结剂的开发提供思路。最后,本文提出了下一代聚合物粘结剂的设计方向,以促进其向可大规模应用和工业化生产的方向发展。     

源于功函数差异的界面内建电场调控载流子定向分离的作用机制研究

近年来,由有机污染物和重金属引起的水污染对人类健康、生态系统和社会可持续发展构成了严重威胁.而光催化技术以其高效、低成本、节能、无二次污染等优点成为解决日益严重的环境污染问题的一个极具吸引力的策略.众所周知,宽光谱吸收、高效载流子分离和快速的表面反应动力学是高性能光催化剂所必备的基本条件.而多孔TiO2空心球具有以下结构优势:(1)成本低、无毒、氧化还原电位适中、物理化学性质稳定;(2)中空结构有利于入射光多重散射,而且大表面积可以暴露更多的活性位点;(3)多孔结构有利于传质过程.但是,窄光谱吸收和低的光生载流子分离效率严重阻碍了空心结构TiO2的实际应用.因此,通过耦合窄带隙半导体构建异质结光催化剂可以有效提高光吸收和促进光生电荷的分离.窄带隙(Eg=2.18–2.44 eV)半导体材料SnS2具有无毒、化学性质稳定、低成本和宽谱响应等诸多优点.若将超薄SnS2纳米片锚定生长在多孔TiO2空心球表面,将对异质结的光催化性能产生显著的影响.一方面,分级结构的空心球具有高可见光捕获率;另一方面,超薄SnS2纳米片具有更短的载流子扩散距离,从而有效地抑制光生载流子在催化剂体相内部复合.然而,由于其能带结构的限制,二元TiO2/SnS2复合材料很容易形成嵌入式I型异质结,在很大程度上降低了光催化氧化还原能力.此外,在光催化剂表面聚集的光生电子和空穴容易发生随机性复合.因此,迫切需要通过引入界面驱动力来调节表面载流子的分离和转移.众多研究表明,通过化学功能化可以实现对还原氧化石墨烯(rGO)的能带结构、功函数、电导率、亲水性和光学性质的调控.功能化的rGO可以作为优良的空穴提取材料,在rGO两侧分别耦合不同能级结构的半导体光催化材料,通过异质界面能级和功函数差异带来的界面内建电场,精确调控光生载流子在界面间的空间分离和定向迁移.基于上述分析,本文通过改进的"硅保护煅烧"方法合成了分级多孔SnS2/rGO/TiO2空心球异质结光催化剂.分级多孔空心球的结构优势不仅增强其光捕获能力,而且为光氧化还原反应提供了丰富的活性位点.特别是,在TiO2和SnS2纳米薄片之间嵌入的rGO中间层可以作为空穴注入层.由不同功函数导致的界面内建电场可以精确地调控光生空穴从SnS2纳米薄片的价带向rGO空穴注入层定向迁移,显著延长了光生载流子的寿命.在可见光照射下,负载2 wt％rGO的分级多孔SnS2/rGO/TiO2空心球异质结光催化剂对罗丹明B染料的降解率可达97.3％,对Cr(VI)的还原效率可达97.09％.此外,经过六个周期的循环实验,该异质结催化降解罗丹明B和还原Cr(VI)的效率没有明显降低,表现出较好的光催化稳定性.     

含时密度矩阵重正化群的理论与应用

密度矩阵重正化群(DMRG)作为计算低维强关联体系强有力的方法为人熟知, 在量子化学电子结构计算中得到广泛应用. 最近几年, 含时密度矩阵重正化群(TD-DMRG)的理论取得较快发展, TD-DMRG逐渐成为复杂体系量子动力学理论模拟的重要新兴方法之一. 本文综述了基于矩阵乘积态(MPS) 和矩阵乘积算符(MPO)的DMRG基本理论, 并重点介绍了若干最常见的TD-DMRG时间演化算法, 包括基于演化再压缩(P&C) 的算法、 基于含时变分原理(TDVP)的算法和时间步瞄准(TST)算法; 还对利用TD-DMRG模拟有限温体系的纯化(Purification)算法和最小纠缠典型量子热态(METTS)算法进行了介绍. 最后, 对近年TD-DMRG在复杂体系量子动力学中的应用进行了总结.     

结合n模式表示势的含时密度矩阵重正化群求解激发态非辐射衰减速率：理论形式和在薁分子中的应用

本文提出一种来计算多原子分子包含Franck-Condon区势能面非谐效应的无辐射衰减速率的方法. 这种方法结合了n模式表示法,通过构造第一性势能面和近乎精确的含时密度矩阵重正化群法(TD-DMRG),来模拟量子动力学过程. 另外,在TD-DMRG 的框架下,进一步发展了计算末态分辨的速率常数的算法,它对于分析每个振动模式对于跃迁过程的贡献十分有用. 本文采用这种方法研究了考虑基态势能面非谐性后的薁分子的内转换过程. 结果表明,即使对这个半刚性的分子,模式内的非谐性也能够显著的提高内转换速率;在考虑双模式的耦合之后,速率会进一步增加. 其原因是由于C-H振动的黄昆因子接近于0,其在简谐势能面上无法对内转换做出贡献,而非谐性打开了C-H振动接受电子能量的能力.     

The modulation of brain functional connectivity with manual acupuncture in healthy subjects:An electroencephalograph case study

Manual acupuncture is widely used for pain relief and stress control.Previous studies on acupuncture have shown its modulatory effects on the functional connectivity associated with one or a few preselected brain regions.To investigate how manual acupuncture modulates the organization of functional networks at a whole-brain level,we acupuncture at ST36 of a right leg to obtain electroencephalograph(EEG) signals.By coherence estimation,we determine the synchronizations between all pairwise combinations of EEG channels in three acupuncture states.The resulting synchronization matrices are converted into functional networks by applying a threshold,and the clustering coefficients and path lengths are computed as a function of threshold.The results show that acupuncture can increase functional connections and synchronizations between different brain areas.For a wide range of thresholds,the clustering coefficient during acupuncture and postacupuncture period is higher than that during the pre-acupuncture control period,whereas the characteristic path length is shorter.We provide further support for the presence of "small-world" network characteristics in functional networks by using acupuncture.These preliminary results highlight the beneficial modulations of functional connectivity by manual acupuncture,which could contribute to the understanding of the effects of acupuncture on the entire brain,as well as the neurophysiological mechanisms underlying acupuncture.Moreover,the proposed method may be a useful approach to the further investigation of the complexity of patterns of interrelations between EEG channels.     

High-performance 4H-SiC junction barrier Schottky diodes with double resistive termination extensions

4H-SiC junction barrier Schottky (JBS) diodes with a high-temperature annealed resistive termination extension (HARTE) are designed, fabricated and characterized in this work. The differential specific on-state resistance of the device is as low as 3.64 m ·cm2 with a total active area of 2.46×10-3 cm2 . Ti is the Schottky contact metal with a Schottky barrier height of 1.08 V and a low onset voltage of 0.7V. The ideality factor is calculated to be 1.06. Al implantation annealing is performed at 1250℃ in Ar, while good reverse characteristics are achieved. The maximum breakdown voltage is 1000 V with a leakage current of 9×10-5 A on chip level. These experimental results show good consistence with the simulation results and demonstrate that high-performance 4H-SiC JBS diodes can be obtained based on the double HARTE structure.     

Modulation of electroencephalograph activities by manual acupuncture stimulation in healthy subjects: An autoregressive spectral analysis

To investigate whether and how manual acupuncture (MA) modulates brain activities, we design an experiment that acupuncture at acupoint ST36 of right leg to obtain electroencephalograph (EEG) signals in healthy subjects. We adopt autoregressive (AR) Burg method to estimate the power spectrum of EEG signals and analyze the relative powers in delta (0 Hz-4 Hz), theta (4 Hz-8 Hz), alpha (8 Hz-13 Hz), and beta (13 Hz-30 Hz) bands. Our results show that MA at ST36 can significantly increase the EEG slow wave relative power (delta band) and reduce the fast wave relative powers (alpha and beta bands), while there are no statistical differences in theta band relative power between different acupuncture states. In order to quantify the ratio of slow to fast wave EEG activity, we compute the power ratio index. It is found that the MA can significantly increase the power ratio index, especially in frontal and central lobes. All the results highlight the modulation of brain activities with MA and may provide potential helps in clinical treatment of acupuncture. The proposed quantitative method of acupuncture signals may be further used to make MA more standardized.     

熔盐法制备NbSe2纳米棒及其摩擦学性能表征

采用熔盐法(KCl∶ NaCl=1∶1)成功制备出了形貌新颖并且结晶性良好的NbSe2纳米棒,研究了时间和温度对于其形貌的影响.用XRD,SEN以及TEM分别对NbSe2样品进行了分析和表征,结果表明产物为纯2H-NbSe2,并且产物晶型为典型的六方点阵.用UMT-2多功能摩擦试验机测试其作为石蜡添加剂的摩擦磨损性能并对摩擦机理进行了分析,结果表明熔盐法制备的NbSe2纳米棒的摩擦性能要优于固相法制备合成的单一片状NbSe2,显示出更为优良的减磨性能.