单层MXene纳米片Ti2N电磁特性的过渡金属(Sc、V、Zr)掺杂效应

二维材料MXene纳米片由于具有较大的比表面积和较高的电子迁移率而受到广泛的关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层MXene纳米片Ti₂N电磁特性的过渡金属(Sc、V、Zr)掺杂效应进行了系统研究。结果表明,所有过渡金属掺杂体系结合能均为负值,结构均稳定;其中Ti₂N-Sc体系的形成能为-2.242 eV,结构更易形成,且保持稳定;掺杂后Ti₂N-Sc、Ti₂N-Zr体系磁矩增大;此外,Ti₂N-Sc体系中保留了较高的自旋极化率,达到84.9%,可预测该体系在自旋电子学中具有潜在的应用价值。     

基于XBee和LabVIEW的室内参数无线检测系统的研究

针对室内参数的检测问题,本文设计了一款基于XBee无线模块和虚拟仪器技术的室内参数检测系统。该系统主要由下位机、上位机等模块构成。该系统实现了对室内的温度、湿度、光照强度等环境参数进行实时检测。通过调试结果表明:该系统运行稳定,对室内不同位置的湿度、温度、光照强度等能够准确地实时检测。     

Ne同位素替代下Ne-HF碰撞截面的理论计算

采用Huxley势函数拟合QCISD(T)/ aug-cc-pVTZ计算的相互作用势能面,通过精确度较高的密耦近似方法计算了E=100 meV时,氖原子的三种同位素 ¹⁶Ne, ²⁰Ne, ³⁴Ne与HF分子碰撞系统的微分截面和分波截面.探讨了Ne的同位素替代引起的Ne-HF碰撞激发 截面的变化规律.     

He原子与O2分子相互作用势及碰撞微分截面的研究

本文用量子力学从头算方法深入研究了He原子与O2分子的相互作用势,选定CCSD(T)/6－311＋＋G( 3df, 2pd)方法和基组,同时采用了Boys和Bernardi提出的Full Couterpoise方法消除了计算中的基组重叠误差(BSSE),得出了该体系的各向异性相互作用势的单点能数据,通过拟合得到了较为准确的He-O2体系相互作用势的解析表达式.采用精确度较高的密耦（Close-Coupling）近似方法,计算了He-O2碰撞体系的碰撞激发微分截面,计算得到的微分截面数据与实验值符合较好,并得出了不同碰撞能量时He原子与O2分子的碰撞的微分截面的规律.     

He原子与O2分子相互作用势及碰撞微分截面的研究

本文用量子力学从头算方法深入研究了He原子与O2分子的相互作用势,选定CCSD(T)/6-311++G(3df,2pd)方法和基组,同时采用了Boys和Bernardi提出的Full Couterpoise方法消除了计算中的基组重叠误差(BSSE),得出了该体系的各向异性相互作用势的单点能数据,通过拟合得到了较为准确的He-O2体系相互作用势的解析表达式.采用精确度较高的密耦(Close-Coupling)近似方法,计算了He-O2碰撞体系的碰撞激发微分截面,计算得到的微分截面数据与实验值符合较好,并得出了不同碰撞能量时He原子与O2分子的碰撞的微分截面的规律.     

利用气体分子相对速度的各向同性导出平均相对速率

首先通过类比发现理想气体分子相对速度分布与速度分布具有相同的函数形式,但是困难在于确定前者的常数因子.我们发现一个常用的公式恰好可以帮助确定这个常数.最终通过类比平均速率的推导直接得到了平均相对速率公式.     

三氯一氟甲烷分子在辐射场中的光谱性质与解离特性研究

采用B3LYP/6-311++g(3df,3pd)方法和基组对氟利昂物质CFC-11 (CFCl_3)分子进行了一系列的理论研究.包括了该分子的基态结构、电偶极矩、总能量、最高占据分子轨道能级E_H和最低未占据分子轨道能级E_L、能隙、红外与拉曼光谱性质、C-F键解离,并探讨电场对该分子的影响.结果表明:基态结构优化后的理论计算值和实验值的最大误差低于2%,C-F键受电场强度的增大而被拉长,能隙E_g随E_H和E_L的变化出现先增大后减小;电场影响着CFC-11分子的红外与拉曼光谱吸收强度,红外与拉曼光谱随着电场变化出现红移或蓝移现象.电场可作为一种辅助手段对其重叠或准重叠谱线进行分离.势阱深度随反向电场逐渐增大而减小,直至消失,使得C-F键的束缚能力逐渐减弱.本文有望为实现CFC-11分子最终发生解离而降解提供一种可行有效的调控手段.     

渐进非对称陀螺分子16O3及同位素16O18O16O的配分函数研究

采用乘积近似法计算了臭氧分子16O3及其同位素16O18O16O在20-6000 K温度范围内的总配分函数。其中转动配分函数用Watson的刚性转子模型,振动配分函数用谐振子模型．总的温度范围被划分为五个温度段。计算的配分函数在这五个温度段分别被拟合到一个温度T的五阶多项式,从而在每个温度段均得到六个拟合系数。由这些拟合系数就可以快速、准确的获得分子在所研究温度范围内任意温度的总配分函数。研究结果为目标特性识别、气动物理的高超声速技术等领域的研究提供了重要的参考信息。     

基于课程思政的大学物理实验教学探讨

教育部2020年发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》指出推进高校课程思政建设的各项课程都应该与课程思政同向同行,形成协同育人效应.文章分析了课程思政的现状,探究了课程思政和思政课程的区别,课程思政与传统课程的融合体系,教材中融入课程思政的元素,教师在课程思政中的作用等以促进培养德智体美劳全面发展的创新型实践人才.     

固体物理教学中电子态密度的计算

电子态密度是指单位能量范围内的状态数,是与电子能带结构密切相关的一个物理量.为了计算电子的比热和晶体的输运性质,必须用较精确的方法计算出晶体的电子态密度.大多数教材中对该部分的处理通常采用简化模型,并不能反映一般情况下态密度的计算思路.本文从电子态密度的公式出发,详细说明了二维石墨烯和三维面心立方晶格态密度的计算步骤,并且对其中细节给出了基于数值计算的详细解释.