Mn2+、N2-共掺杂Zn2GeO4晶体电子结构和光学性质的研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法对本征Zn2GeO4，Mn2+掺杂Zn2GeO4，Mn2+/N2-共掺杂Zn2GeO4超晶胞进行了几何结构优化，计算了掺杂前后体系的晶格常数、能带结构、态密度和光学性质。结果表明，Mn离子掺入后，Mn离子3d轨道与O离子2p轨道之间有强烈的轨道杂化效应，掺杂系统不稳定，而Mn/N离子共掺后，Mn离子和N离子之间的吸引作用克服了Mn离子之间的排斥作用，能够明显地提高掺杂浓度和体系的稳定性。光学性质计算结果表明，Mn离子与N离子共掺杂能改善Zn2GeO4电子在低能区的光学跃迁特性，增强电子在可见光区的光学跃迁；吸收谱计算结果显示，Mn离子与N离子掺入后体系对低频电磁波吸收增加。     

多方向偏振片及1/4波片对全偏振检测的影响研究

理论上推导了光线通过任意方向偏振片和任意方向1/4波片的出射光强与全Stokes参量关系的表达式,利用自然背景下的人造目标为对象开展全偏振检测实验,并以目标与背景偏振度对比为主要指标,研究了多方向情况下上述两种偏振器件影响全偏振检测的因素。研究表明下述三种情况方程组秩小于4导致全偏振检测无效:固定1/4波片方向而改变偏振片方向;固定偏振片方向改变1/4波片方向,且四组角度中两器件平行及垂直的关系同时出现;偏振片与1/4波片有三组角度相同,第四组角度关系为平行或垂直。实验表明,固定偏振片方向改变1/4波片方向,探测结果与固定偏振片方向的取值有关;采用偏振片与1/4波片三组方向相同,第四组夹角45°的全偏振检测方式,偏振度对比较高。     

大学物理课程线上线下混合式教学设计

在基于SPOC平台开展大学物理线上线下混合式教学实践的基础上,对在线学习方案、课堂教学策略、线上线下交流以及课程考核进行了综合的优化设计,使得在线学习与课堂学习以及线上线下交流有机结合,有效利用了课前、课中、课后三个教学环节,在提高课堂教学效率,促进学员自主学习意识的培养和自主学习能力的提升方面取得了较好的效果。     

Predicting extreme rainfall over eastern Asia by using complex networks

A climate network of extreme rainfall over eastern Asia is constructed for the period of 1971-2000, employing the tools of complex networks and a measure of nonlinear correlation called event synchronization （ES）. Using this network, we predict the extreme rainfall for several cases without delay and with n-day delay （1 ≤ n ≤ 10）. The prediction accuracy can reach 58% without delay, 21% with 1-day delay, and 12% with n-day delay （2 ≤ n ≤ 10）. The results reveal that the prediction accuracy is low in years of a weak east Asia summer monsoon （EASM） or 1 year later and high in years of a strong EASM or 1 year later. Furthermore, the prediction accuracy is higher due to the many more links that represent correlations between different grid points and a higher extreme rainfall rate during strong EASM years.     

对多普勒效应验证实验仪器的改进

声源与接收器之间存在相对运动就会发生多普勒效应。目前，许多高校物理实验室使用的多普勒效应验证仪器只能验证接收器和声源在一条直线上时，接收频率与接收器运动速度的关系，对于声源运动以及相对运动与二者连线存在角度等情况还不能验证。因此，为了全面验证多普勒效应，在原装置的基础上进行了一定程度的改进，新的实验装置可以弥补原实验装置的不足。通过对实验数据的处理分析，计算出声速的相对误差在3%左右，验证了本实验装置的可靠性。     

钴基掺杂氧化物结构特征的研究

利用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备出了一系列La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品.xRD结果显示,在La0.8Sr0.2Co1-xFexO3系列样品中,未掺杂的La0.8Sr0.2CoO3样品具有很好的单相结构,并且衍射峰没有发生劈裂;而Fe掺杂的La0.8Sr0.2CoO3样品中几乎每个衍射峰都发生了劈裂,在Fe掺杂的La0.8Sr0.2CoO3样品中可能存在两种不同的晶体结构.利用xANES研究了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中Co离子和Fe离子的化合价发现,Fe离子存在两种不同的化合价态,即Fe3+和Fe4+离子,在La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中形成了两个不同离子的富集区,一个是由Co3+、Co4+和Fe3+等离子组成的,一个是由Fe4+和Co3+、Co4+等离子组成的,因此在Fe掺杂的La0.8Sr0.2CoO3样品中存在两种不同的晶体结构.     

高压下Zn2GeO4带隙变化的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了Zn₂GeO₄晶体在高压下的电子结构和带隙变化行为. 研究结果发现, 随着压强的增加, Zn₂GeO₄ 能带间隙先变大, 在压强为9.7 GPa时达到最大值, 然后减小. 通过电子态密度、电荷布居数和电子差分密度分布图的研究分析可知:在低压区域(0< P< 9.7 GPa), 带隙的变大主要是由于原子间距离的减小造成的共价性增强和Ge原子随压强的变大局域性增强引起的; 在高压区域(P>9.7 GPa), 则是出现了离域现象, 诱发了离域电子的产生, 从而使带隙减小.     

Fe掺杂La0．8Sr0．2Co1-xFexO3磁性的研究

利用溶胶-凝胶法制备了一系列的La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品.通过研究在不同外加磁场下磁化强度和温度变化的关系发现,在较高的外场下La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品的磁性反转现象没有被观察到;在低场下La0.8Sr0.2Co1-xFexO3系统磁性反转现象被实现.这说明Fe的掺杂引起了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中铁磁和反铁磁之间的竞争,导致了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品磁性反转;同时外加磁场的强弱影响了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3系统磁性反转现象的发生,外加磁场增大使得在La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中Co离子的自旋平行趋势更强,在铁磁和反铁磁之间的竞争中铁磁耦合占主导优势,因此在较高的外场下磁性反转现象没有被观察到.