Nonuniform sampled angular spectrum method by using trigonometric interpolation

The angular spectrum method(ASM) is a popular numerical approach for scalar diffraction calculations. However,traditional ASM has an inherent problem in that nonuniform sampling is precluded. In an attempt to address this limitation,an improved trigonometric interpolation ASM(TIASM) is proposed, in which the fast Fourier transform(FFT) is replaced by a trigonometric interpolation. The results show that TIASM is more suitable to situations in which the source field has a simple and strong frequency contrast, irrespective of whether the original phase distribution is a plane wave or a Fresnel zone plate phase distribution.     

极小旋转标架定义的流形几何

从极小旋转标架(Rotation Minimizing Frame,RMF)定义出发,建立与RMF相关流形的模型,然后以微分流形为工具对RMF定义中的自由度进行尽可能的化简,从而把定义中的微分代数方程转化为一个常微分方程.这有助于对RMF数学本质的进一步理解.另一方面,以RMF作为基础得到了一般的运动标架所需要满足的常微分方程,并且对RMF对应曲线的测地线性质进行了分析.     

纳秒脉冲激光对金属丝电爆炸过程的瞬态测量方法研究

金属丝电爆炸是获取金属纳米级粉粒的有效途径,电爆炸的演绎过程直接影响金属粉颗粒的尺度范围。采用纳秒级脉冲激光对爆炸过程的瞬态进行观察,以激光干涉条纹为背景,依据电爆炸过程中,对条纹的扰动获取具有清晰边缘的爆炸区图像;再根据激光穿过爆炸云团的透过率计算出不同时刻粉尘体浓度的三维分布图。测量结果表明:通电后0.5 μs,金属丝直径由0.3 mm扩展为4.7 mm, 直到18 μs时扩展为28 mm,而粒子的最大浓度由3×1021/cm3减小为1.1×1020/cm3。整个扩展过程中,粒子浓度沿径向呈现多个环带的分布形态。     

光合细菌氢支持固氮活性的天然电子载体

本文证明整体英膜红假单孢光合菌Rhodospseudomonas Capsulata的氢酶有再循环利用分子氢,支持固氮活性的功能。从这个菌分离的铁氧还蛋白若以分子氢为电子供体,可被细菌自身的氢酶催化还原。分子氢-氢酶系统产生的还原力经Fd可偶联于固氮酶的乙炔还原反应。从荚膜红假单孢菌的粗提液分离到一个天然分部,具有电子载件的功能,参与分子氢-氢酶系统和固氮酶乙炔还原活性之间的电子传递。在这一天然分部内分离提取了一个低电位的细胞色素C_3,并检测出了NADPH专一、偶联甲基紫精的黄递酶活性。本文对Fd-细胞色素C_3复合体作为荚膜红假单孢菌的电子载体系统参与氢代谢和光合固氮间的联系的可能机理进行了讨论。     

二维晶体材料MXenes的合成、性能和应用研究进展

近年来,MXene材料因具有独特的结构和优异的特性越来越受到研究人员的关注,对其研究也不断深入.MXene材料是由Mn+1AXn(n=1,2,3…)相刻蚀得到,目前已有化学液相常压刻蚀法、水热刻蚀法和高温分解等制备方法.研究发现MXene拥有优良的导电性、稳定性、磁性能以及力学性能,被广泛的应用于储能、催化、吸附等应用领域.本文主要综述了MXene的基础理论、制备方法、结构性能以及其在各领域的应用研究进展,并对以后的发展和面临的问题做出了展望.     

纳米发光银簇的合成与应用研究进展

纳米发光银簇作为一类新型荧光金属纳米材料,具有优异的光物理性质以及良好的生物相容性,在生物传感和生物显像领域受到了越来越多的关注。本文主要以纳米发光银簇为研究对象,围绕纳米发光银簇的不同合成模板、合成方法及其在不同领域的应用进展作一综述。     

PVP-SDS软模板引导常温水相一锅法合成银纳米棒

以银氨络离子为前躯体, 葡萄糖为还原剂, 在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和十二烷基硫酸钠(SDS)组成的软模板中反应, 首先得到形貌均一、粒径为(50±5) nm的纳米银颗粒, 随后自发生长成银纳米棒. 测试结果表明纳米银颗粒的等离子共振吸收峰在441 nm处, XRD表明其为面心立方体, 在(111)晶面有最强吸收|高分辨透射电镜(HRTEM)观察到的晶格条纹和孪晶面证实其为多重孪晶(MTP), 选区电子衍射(SAED)进一步证实了其具有五重孪晶结构. 由于孪晶结构具有很高的生长活性, 故推断上述孪晶纳米银颗粒经PVP-SDS软模板诱导, 在常温、水相且无需多元醇辅助的条件下, 仅通过受约束Ostwald熟化生长, 便可一锅法合成出各向异性的银纳米棒. 用该法替代高温有机相并加入晶种的多元醇方法, 提高了湿化学方法的实用性并可以显著降低制备一维银纳米材料的成本.     

基于三羧酸构筑的两个金属-有机骨架(MOFs):合成,晶体结构和性质(英文)

以1,3-二(4′-羧基苯氧基)苯甲酸(H3L)为配体与金属盐反应,在水热条件下成功合成了2个金属-有机骨架(MOFs),分别为[Cd2(CH3COO)(L)(H2O)2]n(1)和[Na(H2L)]n(2)。由于H3L配体配位模式的不同,配合物表现出不同的网络结构。单晶结构分析表明,配合物1属于三斜晶系,P1空间群,配合物2属于单斜晶系,C2/c空间群。配合物1中Cd2+离子的次级构筑单元经由L3-连接形成三维网络结构。配合物2是一个5-连接的拓扑网络结构,其拓扑符号为(46·64)。此外,还对配合物1的荧光性能进行了分析。     

Sn_nSm(n=1～9)团簇结构稳定性与磁学性质的理论研究

采用Saunders全局优化随机踢球模型与密度泛函理论相结合的方法,在B3LYP/SDD理论水平下研究了锡基原子团簇Sn_n(n=2~10)及锡基稀土原子钐掺杂团簇Sn_nSm(n=1~9)的几何结构、稳定性、电子性质和磁性.结果表明,团簇Sn_nSm(n=1~9)中掺杂的钐原子通常位于主团簇的表面,掺杂团簇的基态结构更倾向于具有较高对称性的三维结构;二元锡基混合团簇的平均结合能变大,稳定性增强,这主要归因于Sn—Sm键比Sn—Sn键的键能大,具有更强的相互作用;掺杂团簇具有较高的磁性,其总磁矩主要源自于钐原子4f电子的贡献;随着团簇尺寸的增加,二元团簇的总磁矩呈现出趋于饱和的现象.     

基于五次Hermite插值的机械臂最短路径规划研究

为了保证机械臂高效率和平稳的运行,机械臂运动轨迹曲线一般需要具有C~2连续性,且运动路径具有最优性.采用五次Hermite插值函数方法,构造机械臂的运动轨迹.求解最优化问题得到连接点处二阶导数信息,构造满足上述条件的曲线轨迹,最后给出了两个实例来验证该方法的有效性.