油纸复合介质中水分子扩散行为的分子动力学模拟

对不同温度下水分子在油纸复合介质中的扩散行为进行了分子动力学模拟研究. 通过分析水分子与纤维素形成的氢键发现, 油中的水分子在模拟过程中会逐渐扩散到纤维素内并与之形成氢键, 而纤维素内的水分子则与纤维素形成氢键后被束缚于纤维素中. 通过分析水分子的扩散系数发现, 由于油和纤维素的极性不同, 使得水分子在油和纤维素两种单介质中的扩散行为有较大差别, 而在复合介质中的扩散系数受水分子在油和纤维素中的比例影响较大, 两者表现出很强的相关性. 水分子和两介质的相互作用与两介质的极性也存在很大的关系, 且不同温度下水分子与两介质的相互作用能和水分子在油和纤维素中的比例也表现出了较强的相关性. 不同温度下水分子的不同分布弱化了温度对扩散系数的影响.     

无限深势阱下杂质量子点的能级计算

在有效质量近似下,垂直方向采用无限深势阱限制势,在x-y平面上,量子点内采用抛物势近似,在量子点边界处采用与实际情况更接近的无限深势阱.在中心杂质电荷为ηe时,利用波函数近似,得到基态和低激发态的能级,与x-y平面均采用抛物势时得到的能级进行了比较.计算发现在量子点真实半径比较小时,电子的基态和低激发态受其影响很大,而相应的能级随量子点的半径逐步增大.在量子点半径大于5倍有效玻尔半径时,能级受其影响已经变得很弱.并且,随着磁场的变化,量子点半径对基态和第一激发态的能级差的影响也很大.最后我们计算了杂质电子的基态束缚能并讨论了声子对其影响.     

纤维素Iβ晶体热力学性质的分子动力学研究

利用分子动力学, 对纤维素Iβ晶体在不同温度下的热力学性能进行了研究. 采用Nishiyama等给出的纤维素Iβ晶体数据模型, 计算了晶体的力学参数. 数据表明, 纤维素Iβ晶体具有良好的延展性, 为各向异性弹性材料, 在纤维素链方向的弹性较强; 计算得到的杨氏模量与Tanaka等的计算值相符. 在变压器运行温度下对纤维素Iβ晶体的力学性能的研究表明, 不同温度下晶体的力学参数无明显变化, 说明变压器运行的温度范围对纤维素Iβ晶体的力学性能并未构成实质性的影响, 与老化实验中纤维素纸结晶度的变化规律相吻合; 不同温度时晶体内氢键密度变化亦不明显, 但晶体内氢键密度的标准差随温度的增加而变大, 反映出温度对纤维素晶体稳定性的影响; 晶体层间方向的密度随温度的升高, 晶体结构的有序性被弱化. 最后对纤维素的链运动进行了研究, 发现温度越高, 链运动越加强烈, 与晶体内氢键密度的变化规律相对应.     

界面效应对弱受限球形量子点异质结内电子能级的影响

采用球壳结构和渐变有限深谐振子势阱模型,分析了界面效应对弱受限半导体量子点异质结的束缚态电子基态能级的扰动情况.计算表明,对于处于弱受限的量子点,异质结厚度在30 nm内界面效应明显.当异质结壳层厚度进而增大的时候界面效应的影响将逐渐减弱,受扰动的基态能级间隔逐渐减小,到最后各基态能简并为某一固定值.