关于二级相变中热力学物理量突变的分析与自旋链模拟

理论上对二级相变中热容、体膨胀系数、等温压缩系数三个热力学物理量的变化进行了分析,进而使用自旋链模型的基态能量和von Neumann熵随模型参数变化的突变行为对二级相变中这三个物理量的变化所引起的系统序变进行模拟,得到二级相变中热容、体膨胀系数、等温压缩系数的变化是由于系统内部微观上发生关联序变的结果。     

刚柔相嵌液晶高分子的赝二级相变温度

讨论了刚柔相嵌液晶高分子的向列相一各向同性相转变与其分子结构的关系．给出了该一级相变的赝二级相变温度Ｔ＊与这类液晶高分子的液晶基元和间隔基的长度、柔顺性（相关长度）以及它们之间的相互作用的关系的解析表示式．分析了液晶基元与间隔基连接处的表观弯曲（接口效应）对Ｔ＊的影响．文中的结论与实验相符．     

临界点二级相变的有限时间热力学逼近

应用内可逆卡诺循环的方法,导出了各种物质在临界点附近可逆与不可逆二级相变普遍适用的比热跃变公式以及广义的爱伦菲斯特方程。对简单(P,V,T)系统、超导、电介质顺电一铁电二级相变进行了应用讨论。     

Mn42Al50-xFe8+x合金的磁性和磁热效应

研究了Mn₄₂Al_50-xFe_8+x合金的结构、磁性和磁热效应. 通过成分调节, 居里温度T_C在室温附近一宽温区连续可调, 分别为270 K (Mn₄₂Al₄₂Fe₁₆), 341 K (Mn₄₂Al₄₀Fe₁₈)和370 K(Mn₄₂Al₃₈Fe₂₀). 磁化强度在相变温度处发生一陡降, 热磁曲线和等温磁化曲线均未观察到热和磁的滞后, 表明发生一可逆的二级相变. 在各自居里温度附近, 0-5 T的外磁场变化下磁熵变峰值分别为2.48, 2.52和2.40 J·kg^-1·K^-1. Mn_50-xAl_50-yFe_x+y合金的磁熵变峰值虽然与许多优良的磁制冷材料相比并不大, 但是制备该化合物的原材料价格非常低廉, 制备工艺简单, 加工成型也较容易, 化合物本身耐腐蚀性、延展性较好, 且在居里温度附近发生的是可逆的二级相变, 无晶格或结构的变化, 有利于制冷剂的多次循环使用. 关键词： 磁性 磁热效应 二级相变     

宇称与手性——丙氨酸（缬氨酸）对映体宇称破缺能差的实验探索

为什么构成生命的蛋白质全由L型氨基酸组成（DNA和RNA全由D核糖组成）,这是至今未解的科学之谜.由Z°玻色子介导的弱中性流宇称破缺被认为是造成生命分子手性起源的主要原因.1991年Salam提出由于Z°相互作用,电子与电子或电子与核子耦合形成库柏对,在其临界低温下玻色凝聚,有可能引起氨基酸由D型向L型的二级相变,并理论预测相变温度为250 K.本文用差分绝热连续加热量热法测定了100～300 K下D-缬氨酸(丙氨酸)和L-缬氨酸(丙氨酸)的Cp－T图,实验发现在270 K有明显的λ型二级相变.用量子磁强计测定了正向与反向1万高斯下直流磁化率行为,显示出D和L型氨基酸不同电子手征性密度特征.利用毛细管手性柱气相色谱分析否定了Salam预言的氨基酸由D型到L型相变的可能性.本文在实验中发现的相变,虽然不是D型到L型相变,但检测出了电弱力宇称不守恒能差在分子水平上的反映.     

对巧克力相变迟滞现象的理论解释——朗道-德冯谢亚理论以及铁电相变理论

巧克力作为生活中常见的事物，其储存方法一直是食品科学界研究的重要课题，而由相变产生的巧克力凝固和融化等现象对巧克力的储存产生了决定性的影响；但由于巧克力的成分复杂且晶体结构多变，目前只在生活中实现了控制巧克力保持良好性状的储存，而鲜少有研究分析其背后存在的相变机理。研究中首先基于朗道-德冯谢亚理论，使用序参量描述了影响相变的相关因素，初步解释了巧克力相变当中存在的迟滞现象；而后进行了相关实验，提出了一种对朗道理论的修正来解释实验现象；最后，通过研究巧克力的主要成分可可脂晶体的铁电相变，对德冯谢亚理论中未作出解释的势垒产生做出了阐述。     

特殊低温温度传感器:超导温度传感器和高精度温度传感器

低温环境为人们了解未知世界提供了一个崭新的研究环境，如：超导技术，基础物理等方面的研究，在许多与低温的研究中，均涉及到微小湿度变化的测量，本文在作者实验经验的基础上，介绍了两种特殊的低温温度传感器，并用它们来测量了超流氦中的热波和超流氦的二级相变过程中的温度变化。     

镝掺杂钙钛矿锰氧化物Gd0.67Ca0.33MnO3的磁性和磁卡效应EI北大核心CSCD

借助传统的固相反应法制备了多晶系列样品Gd0.67-xDyxCa0.33Mn O3(x=0,0.05,0.15),探究了Dy掺杂后对该系列样品磁性和磁卡效应的影响。研究结果表明：该系列样品呈现良好的单相性,均是立方钙钛矿结构,空间群为Pbnm;3个样品的铁磁性减弱、反铁磁性增强,并且Dy掺杂后系统内长程铁磁有序增强,形成了AFM团簇;通过该系列样品的临界行为分析,表明该系列样品均与平均场模型拟合较好;通过Arrott曲线和重标定曲线,发现母相和掺杂样品x=0.05,0.15均经历了一级相变到二级相变的过渡阶段;3个样品外加磁场为5 T的最大磁熵变值分别为1.53,1.44,1.40 J·kg-1·K-1。     

“D和L-丙氨酸宇称破缺能差正负”的争论

在宇宙开始大爆炸的时候，电荷变号与镜象反射共轭（CP）是对称的.但现在我们的宇宙绝大部分是正物质核子和电子等组成的，所以我们的宇宙是不对称的. D和L-丙氨酸通常称为对映体（enantiomer），实际上它们并不是由正、反粒子组成的真正的对映体，而是空间反演的，即x→－x, y→－y, z→－z 的非对映异构体（diastereoisomer），所以D-和L-丙氨酸是不对称的，两者间有能量的差别.自然界的力只有弱力是宇称不守恒的.在分子物理中，电弱力宇称不守恒是导致D-和L-丙氨酸能差的根源.所有以前的研究都认为L型丙氨酸比D型稳定.但是，最近以 Quack和 Schwerdtfeger为首的理论物理学家计算了L-丙氨酸在气相和溶液两种状态下,宇称破缺能差与分子构象的关系，提出“D-和L-丙氨酸究竟哪一个稳定”的质疑.由于气相和液相中两面角较难测定，我们用X射线四圆单晶衍射法，测定了270 K和250 K 时D-和L-丙氨酸的O(1)O(2)C(1)C(2)H(4)的原子坐标，算出了二面角，按照 Quack的MC-LR方法，D-和L-丙氨酸宇称破缺能差为1.2×10－19 Hartree, 相当于3.3× 10－18 eV/分子或3.2×10－16 kJ•mol－1，从而得出D-丙氨酸能态高于L-丙氨酸的结论.     

D-、L-和DL-缬氨酸晶体低温旋光性研究

由于电弱力宇称不守恒,氨基酸对映体分子间存在宇称破缺能差，通过Z0粒子的介导，在某临界温度下，氨基酸分子会发生类似于BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)超导的玻色凝聚,引起二级相变,理论推测相变温度约在250 K.本文通过原位测量在240～290 K下， D型、L型和DL型缬氨酸晶体的旋光角随温度的变化，发现D型和DL型缬氨酸晶体在270 K有旋光角跃变， L型缬氨酸晶体的旋光角基本不变，为Salam预言的二级相变提供了直接证据.