Contactless Microwave Detection of Shubnikov–De Haas Oscillations in Three-Dimensional Dirac Semimetal ZrTe_5

We report Shubnikov–de Haas(SdH)oscillations of a three-dimensional(3D) Dirac semimetal candidate of layered material ZrTe_5 single crystals through contactless electron spin resonance(ESR)measurements with the magnetic field up to 1.4 T.The ESR signals manifest remarkably anisotropic characteristics with respect to the direction of the magnetic field,indicating an anisotropic Fermi surface in ZrTe_5.Further experiments demonstrate that the ZrTe_5 single crystals have the signature of massless Dirac fermions with nontrivialBerry phase,key evidence for 3D Dirac/Weyl fermions.Moreover,the onset of quantum oscillation of our ZrTe_5 crystals revealed by the ESR can be derived down to 0.2 T,much smaller than the onset of SdH oscillation determined by conventional magnetoresistance measurements.Therefore,ESR measurement is a powerful tool to study the topologically nontrivial electronic structure in Dirac/Weyl semimetals and other topological materials with low bulk carrier density.     

化学科研基础与创新实验课程建设的探索与实践

大学生的科研能力训练和创新能力培养是大学本科教学的核心问题之一。化学实验教学是实现全面化学教育最有效的形式,对学生科研素质和创新能力的培养至关重要。课程团队将本院科研与实验教学有机结合,提升了实验教学梯度和深度。本文主要从课程定位与目标、课程团队建设、课程内容建设、课程实施与评价等方面介绍课程建设情况。经过近十年的探索与实践,该课外科研实验课程教学在人才培养、教改和科研等方面均取得了不错的成效,有效地促进了实验课程改革。同时,针对课程中的不足,本文提出进一步的改进方向与措施,并对未来做出展望。     

考尼伐坦关键中间体的合成

合成考尼伐坦关键中间体2-甲基-6-(4-甲基苯磺酰基)-1,4,5,6-四氢咪唑[4,5-d][1]苯并氮杂卓并对其工艺优化。以氨茴酸甲酯为起始原料,经保护、烃化、环合、脱羧、溴化、烃化并缩合共六步反应合成考尼伐坦关键中间体。所得的目标化合物经核磁共振氢谱、质谱确认,总收率达49.06%。该关键中间体合成方法和工艺改进后,所用原料价格便宜、反应条件温和、反应周期缩短、产率提高,更加适合于工业化生产。     

液相色谱-电感耦合等离子质谱和电喷雾电离质谱研究乙二胺二氯合钯与鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸反应产物

建立了基于HPLC-ICP-MS分离乙二胺二氯合钯[Pd(en)Cl2]与鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸5’-d GMP反应产物的方法。方法得到两种能够随色谱流出的产物,产物在25 mmol/L磷酸盐缓冲液(pH 8.0)作为流动相时,得到的分离峰型良好。主产物保留时间为2.8 min,另一产物保留时间为3.2 min。主产物经富集后由ESI-MS(MS/MS)鉴定得到m/z为510,511,512,514和516的[M+1]+分子离子峰且丰度比与Pd同位素元素一致,再通过碎片推断结构为[Pd(en)(N1-5’-d GMP)],另一种产物经HPLC-DAD解析发现紫外吸收光谱与[Pd(en)(N1-5’-d GMP)]完全相同,HPLC-ICP-MS发现产物含Pd量也与[Pd(en)(N1-5’-d GMP)]相同,结合文献推断另一产物为[Pd(en)(N1-5’-d GMP)]的多聚物。研究表明,[Pd(en)(N1-5’-d GMP)]易在酸性条件下生成,其多聚物易在碱性条件下生成,在反应体系pH=6.0时,[Pd(en)(N1-5’-d GMP)]在12 h内生成且稳定存在。HPLC-ICP-MS图谱显示随着反应pH的增加两种产物的总量逐步减少。     

Pt/Cu双金属纳米颗粒的制备及其催化制氢活性

采用化学共还原法合成了聚乙烯吡咯烷酮保护的Pt/Cu双金属纳米颗粒(BNPs),并采用紫外可见吸收光谱、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜等对所合成的Pt/Cu BNPs进行了表征。研究了化学组成对Pt/Cu BNPs催化Na BH4水解制氢性能的影响。结果表明,所制备的Pt/Cu BNPs平均粒径为1.8~2.3nm,其催化活性远高于单金属Pt和Cu NPs的活性,其中Pt90Cu10BNP的催化活性最高,其在30℃的条件下,催化Na BH4制氢的活性可达6570mol-H2·mol-cat-1·h-1,约为相同粒径的Pt单金属NP的1.6倍。密度泛函理论的计算结果表明,Pt/Cu BNPs优异的催化性能可归因于电荷转移效应,Pt原子与Cu原子之间发生的电子转移使得Pt原子带负电而Cu原子带正电,荷电的Pt和Cu原子成为催化反应的活性中心。     

三维动力学分析软件MSC／DYTRAN功能及其应用

简要介绍了三维动力学分析软件ＭＳＣ／ＤＹＴＲＡＮ的功能，基本特征，以及在数值计算领域如：浅滩水下爆破，弹丸高速碰撞，成型装药等问题中的应用，并给出了部分算例。     

Au基合金电位器材料耐磨特性与显微组织关系的研究

一种新型的由Ａｕ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｉｎ－Ｚｒ六元合金绕组材料与Ａｕ－Ｎｉ－Ｉｎ合金表面Ｉｎ＋注入的电刷材料相匹配制成的航空电位器，使用寿命为１×１０６次，达到ＨＢ５６３３－８１规定的一级电位器水平．力学性能研究和微观组织分析表明，电刷材料Ａｕ－Ｎｉ－Ｉｎ合金表面Ｉｎ＋注入可以促使表层生成具有良好润滑性能的Ｉｎ２Ｏ３，这能降低摩擦因数，并且可以使材料的表层组织晶粒细化，晶格畸变，从而提高表层的强度和硬度，改善其摩擦和磨损性能．在绕组材料Ａｕ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｉｎ－Ｚｒ六元合金的显微组织中，除有Ａｕ基固溶体和Ｎｉ基固溶体外，还含有Ｎｉ５Ｚｒ新相和具有正交结构的未知相这２种第２相粒子．存在于磨损表面的第２相粒子能够有效地提高绕组材料的抗粘着磨损能力．航空电位器的长使用寿命，是电刷材料和绕组材料的多种抗磨因素综合作用的结果．     

铸装TNT炸药表面热点温度的测量

非均匀炸药冲击起爆的热点理论一直是爆轰物理中,人们普遍关心的课题之一。本文对热点温度实验测量工作进行了尝试,叙述了用多通道光学高温计测量非均匀炸药表面热点温度的原理及方法。用实验方法得到在3.44GPa左右的冲击压力下,铸装TNT炸药表面热点温度约为3640K。     

水冷却对高温花岗岩的细观损伤及动力学性能影响

为探讨高温花岗岩经水冷却后的细观结构损伤及动态力学性能，对水冷却后高温花岗岩开展波速和核磁共振测试，分离式霍普金森压杆冲击试验，以及冲击破碎试样的扫描电镜观察，分析比较不同状态下花岗岩波速、孔隙度和动力学参数的变化规律。研究发现:随着温度升高，经水冷却处理后高温花岗岩波速非线性下降，大孔径孔隙度分量增大，且水冷却后试样的孔隙孔径尺寸和数量均大于自然冷却；水冷却后高温花岗岩动力学参数呈现出随着温度升高，峰值应力减小，峰值应变增大，弹性模量则先增大后减小的规律；由于水冷却使高温花岗岩表面温度急剧降低，产生额外的温度应力，花岗岩内部损伤加剧，表现出更低的波速与峰值应力；而水的冷淬作用一定程度上提高了表层花岗岩的硬度，降低了高温后花岗岩的塑性能力，与自然冷却相比水冷却后花岗岩的峰值应变减小，弹性模量增大，表现出脆性破坏特征。在温度低于400 ℃时，冷却方式对冲击裂纹影响不大，随着温度升高到800 ℃，自然冷却后花岗岩冲击断面呈蜂窝状，而水冷却后冲击断面则相对平整。