星际媒介H2NCH2CN与H2O反应中的H2O分子偶合质子转移机理和氢隧道效应

H2NCH2CN+H2O→H2NCH2C(OH)NH是一个重要的反应, 涉及到星际媒介中甘氨酸的形成, 与早期地球上的氨基酸起源有关. 如果没有考虑氢隧道效应, 在MP2/6-311+G(d,p)级别上计算反应能垒是254.7 kJ·mol-1, 在星际媒介中该气相反应很难进行. 在星际媒介冰颗粒表面上, 水分子催化反应增强了该化学反应的活性. H2NCH2CN与(H2O)3反应中的两个水分子作为催化剂降低活化能77.5 kJ·mol-1和活化自由能70.9 kJ·mol-1, 并且通过氢键桥协同传递质子. 量子氢隧道对于该反应进行至关紧要,采用小弯曲隧道(SCT)近似和正则变分过渡态理论(CVT)方法研究. 温度50 K时, 速率常数kSCT/CVT为1.86×10-23 cm3·molecule-1·s-1, 表明在星际媒介中通过质子隧道机理该反应容易进行. 研究结果与地球上的氨基酸起源于地球本身物质的观点相一致.     

用扫描隧道显微术进行单原子操纵的机理研究

本文简要综述利用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）进行单原子操纵的物理机制。主要介绍了场增强的扩散、在表面上拖动（ｐｕｌｉｎｇ）推动（ｐｕｓｈｉｎｇ）原子、原子在针尖表面间接触和近接触转移、场致蒸发／脱附、隧道电子非弹性射激发和电子迁移的“电子风力”等过程。同时介绍了一些理论处理方法和对一些实验结果的解释。     

改进的Herriott型光学长程池

用凹面反射镜和平面反射镜组成结构简单、光路易调的光多次反射装置,计算了这种光学系统的稳定性条件。考察实际入射光束的直径和发射角,给出了最大反射次数的求法。制成适用于钛宝石激光光声光谱仪的光56次通过的长程池。理论计算的反射光斑分布与实验观测一致。这个技术有利于提高光声光谱和吸收光谱的探测灵敏度。     

时间无卷积广义主方程中核函数的精确解和高阶微扰展开:在自旋-玻色模型和激发态能量转移中的应用

The time-convolutionless (TCL) quantum master equation provides a powerful tool to simulate reduced dynamics of a quantum system coupled to a bath. The key quantity in the TCL master equation is the so-called kernel or generator, which describes effects of the bath degrees of freedom. Since the exact TCL generators are usually hard to calculate analytically, most applications of the TCL generalized master equation have relied on approximate generators using second and fourth order perturbative expansions. By using the hierarchical equation of motion (HEOM) and extended HEOM methods, we present a new approach to calculating the exact TCL generator and its high order perturbative expansions. The new approach is applied to the spin-boson model with different sets of parameters, to investigate the convergence of the high order expansions of the TCL generator. We also discuss circumstances where the exact TCL generator becomes singular for the spin-boson model, and a model of excitation energy transfer in the Fenna-Matthews-Olson complex.     

多巴胺第三受体蛋白三维结构及其活性位点氨基酸残基

基于牛视紫红质模板蛋白,同源模建多巴胺第三受体（D₃R）蛋白三维结构,在1-棕榈酰-2-油酰-卵磷脂（POPC）膜-水模型环境,开展300 ns分子动力学模拟提炼优化其结构,取得稳定的D₃R蛋白三维结构（2B08-D₃R）.在该蛋白基础上,采用MP2/6-31G（d,p）方法,计算多巴胺（Dop）与氨基酸残基相互作用的结合能,确定五个残基（Asp117、Ser208、His272、Phe269和Thr276）为活性位点.五个活性位点残基分别位于D₃R蛋白跨膜螺旋区TM3、TM5和TM6,组成活性空腔结构.多巴胺分子以其苯基平面与TM2-TM7包围的圆柱体空腔平行和非共价键结合方式保留在D₃R蛋白中,与D₃R蛋白结合能E_b为-97.8 kJ·mol^-1基于3PBL D₃R突变体晶体结构,构建了另外一个含有多巴胺分子的D₃R蛋白结构（Dop-3PBL-D₃R）,确定在该蛋白结构中,多巴胺的活性位点氨基酸是Asp83、His272、Phe269、Phe268和Trp265.在该蛋白结构中,多巴胺分子同样以其苯基平面与TM2-TM7包围的圆柱体空腔平行和非共价键方式结合,与该蛋白相互作用的结合能是-80.5 kJ·mol^-1.     

混合量子-经典方法计算电荷转移速率及其在实际体系中的应用(英文)

混合量子-经典方法在复杂分子体系动力学过程的模拟方面有重要应用.我们采用Ehrenfest方法、surfacehopping方法和混合量子经典Liouville方程计算了在非绝热极限下的电荷转移速率.然后将这三种方法应用于有机半导体材料电荷转移速率的计算.研究结果发现,Ehrenfest方法和surface hopping方法可能严重偏离正确的结果.偏离的原因是这两种方法没有正确处理相干项的运动,而且这种偏离在涉及到高频模式时显得更加严重.     

用扫描隧道显微术进行单原子操纵的机理研究

本文简要综述利用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）进行单原子操纵的物理机制。主要介绍了场增强的扩散、在表面上拖动（ｐｕｌｉｎｇ）推动（ｐｕｓｈｉｎｇ）原子、原子在针尖表面间接触和近接触转移、场致蒸发／脱附、隧道电子非弹性射激发和电子迁移的“电子风力”等过程。同时介绍了一些理论处理方法和对一些实验结果的解释。     

近代物理实验教学改革的探索与实践简

针对传统近代物理实验教学中存在的问题,从实验教学内容、教学模式、教学方法和考核方式等方面对近代物理实验教学进行了改革的探索。实践证明,教学改革充实了实验教学内容,丰富和活跃了学生的物理思想,调动了学生的积极性和主动性,提高了教学质量。     

非马尔科夫环境下耦合超导量子系统纠缠演化的数值研究

基于耦合超导量子比特系统模型下,在非马尔科夫环境中利用共生纠缠的方法分析了耦合系统纠缠的产生及其动力学的演化。研究了不同初始纠缠态下的纠缠猝死(ESD)和纠缠再生(ESB)现象;主要分析了系统耦合强度、库的截止频率与系统的振荡频率间的比值、温度和约瑟夫森能级差对纠缠演化的影响。结果表明:系统纠缠取决于初始纠缠态和系统的耦合强度J,并且通过调节以上非马尔科夫环境的相干参数可以延长解纠缠时间来确保量子计算过程中的应用和量子信息的实现。     

银铝共掺ZnS高效电子传输层的制备与特性

从量子力学角度分析银铝共掺硫化锌可以作为高效电子传输层材料,从理论上计算出杂质原子的波尔半径,对于银铝共掺硫化锌作为高效的电子传输层的最佳厚度给出了理论参考值。利用银铝共掺硫化锌作为电子传输层,制备了结构为ITO/NPB/Alq3/ZnS∶Ag-Al(x)/PBD/Al的有机电致发光器件,分析了不同厚度的银铝共掺硫化锌电子传输层对器件发光强度的影响,并对共掺硫化锌中载流子传输机制进行了分析。实验发现共掺硫化锌具有良好的空穴阻挡和电子传输性能。当银铝共掺硫化锌电子传输层厚度为8 nm时,器件的相对发光强度和电致发光强度相对于没有电子传输层的器件分别增加了430倍和130倍,器件的阈值电压也降低了4 V。与纯硫化锌作为电子传输层器件相比,相对发光强度提高3倍。