开放型大学物理实验教学的探讨

论述了在高校实施开放型物理实验教学的必要性,提出了开放型实验教学的两种形式,教学内容的开放和教学时间的开放,分析了各自的特点和应用场景.最后讨论了建设开放型实验室所需要的条件,如开通网上选课系统,引进近代物理实验仪器等.     

从头计算研究1-甲基-次黄嘌呤的电离能

采用从头计算B3LYP/Aug-cc-pVDZ方法研究了1-甲基-次黄嘌呤最稳定的六种可变异构体. 两种异构体N7H 和N9H有着相当的能量,远比其它异构体稳定. 理论计算了各种可变异构体的转动常数和偶极矩. 运用电子传播子理论P3近似方法计算稳定异构体外价壳层轨道的电离能,计算结果与光电子能谱实验结果符合较好. 根据异构体的相对能量以及理论模拟电离能谱和实验光电子能谱之间的比较,说明在气相光电子能谱实验中至少存在两种可变异构体.     

片状h-CN化合物的高温高压化学合成与表征

 以高温烧结三聚氰胺制得的CNH化合物为C、N源，与分析纯单质硼粉以一定比例混合，在5.0～5.5 GPa、1 400~1 500 ℃高温高压条件下，经化学反应合成了六角硼碳氮（h-BCN）晶体。用傅立叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）对产物进行了表征，结果表明，得到了含碳量较高的六方结构B_0.18C_0.66N_0.16化合物，成分接近于BC₄N，硼、碳、氮是以原子化合的形式存在；XRD分析确定该合成产物具有六角网状结构；SEM测量结果表明，B-C-N晶体具有片状六角形貌，尺寸在1 μm左右。     

Anomalous behavior and phase transformation of α-GaOOH nanocrystals under static compression

The structural compression mechanism and compressibility of gallium oxyhydroxide, α-GaOOH, are investigated by in situ synchrotron radiation x-ray diffraction at pressures up to 31.0 GPa by using the diamond anvil cell technique. Theα-GaOOH sustains its orthorhombic structure when the pressure is lower than 23.8 GPa. The compression is anisotropic under hydrostatic conditions, with the a-axis being most compressible. The compression proceeds mainly by shrinkage of the void channels formed by the coordination GaO_3(OH)_3 octahedra of the crystal structure. Anomaly is found in the compression behavior to occur at 14.6GPa, which is concomitant with the equatorial distortion of the GaO_3(OH)_3 octahedra. A kink occurs at 14.6 GPa in the plot of finite strain f versus normalized stress F, indicating the change in the bulk compression behavior. The fittings of a second order Birch–Murnaghan equation of state to the P–V data in different pressure ranges result in the bulk moduli B_0= 199(1) GPa for P 14.6 GPa and B_0= 167(2) GPa for P 14.6 GPa. As the pressure is increased to about 25.8 GPa, a first-order phase transformation takes place, which is evidenced by the abrupt decrease in the unit cell volume and b and c lattice parameters.     

微波辐射低含油乳化液的实验研究

采用原油配制了含油率范围在1%～9%的低含油乳化液,研究了微波辐射时间、微波功率、含油率、pH值、矿化度5种因素对微波处理低含油乳化液的影响.     

Irving公式的修正

针对疲劳载荷造成的不同应力比和频率对船舶与海洋结构中裂纹扩展速率的影响,本文在分析了疲劳裂纹扩展速率几种经验公式的基础上,考虑了不同应力比与不同加载频率的疲劳载荷作用对直线裂纹和弯曲裂纹扩展速率的影响,提出了相应的计算公式;并与经验公式和现有实验数据进行了比较,验证了所提公式的正确性,研究结果可以直接应用于对不同频率、应力比条件下疲劳裂纹扩展速率的预测。结果表明：在同等应力强度因子变化幅值条件下,疲劳裂纹扩展速率随着疲劳载荷应力比和加载频率的增大而增大,在第一阶段增加比较缓慢、在第二和第三阶段增加非常迅速。本文给出的新型Irving公式适用于疲劳载荷作用下线弹性直线、弯曲裂纹扩展的第一、第二、第三阶段,计算结果比原Irving公式的结果更接近实验数据。该新型Irving公式更具有实用性和准确性。     

Holographic storage scheme based on digital signal processing

In this paper, a holographic storage scheme for multimedia data storage and retrieval based on the digital signal processing (DSP) is designed. A communication model for holographic storage system is obtained on the analogy of traditional communication system. Many characteristics of holographic storage are embodied in the communication model. Then some new methods of DSP including two-dimensional (2-D) shifting interleaving, encoding and decoding of modulation-array (MA) code and method of soft-decision, etc. are proposed and employed in the system. From the results of experiments it can be seen that those measures can effectively reduce the influence of noise. A segment of multimedia data, including video and audio data, is retrieved successfully after holographic storage by using those techniques.     

六角相硼碳氮化合物的合成研究

 以三聚氰胺和氧化硼为原料，利用真空热处理和高温高压技术，对BCN化合物的形成及结构进行了研究。在真空条件下，原料经1 100 K热处理得到非晶BCN的前驱物，将前驱物在5.0 GPa、1 500 K条件下高温高压热处理30 min，合成出了单相的六角BCN晶体。采用Materials Studio软件的Reflex模块对样品的X射线衍射图谱进行分析，结果表明，得到的样品为纯的六角相，晶格常数为a=0.250 5 nm，c=0.665 9 nm。对样品进行了透射电镜（TEM）分析，得到了样品的形貌和电子衍射，同样证实了样品为六角BCN晶体，晶粒尺寸约200 nm。对样品进行了XPS表征，确定了样品中存在C—C、C—N、C—B、N—B键，表明B、C、N三元素之间达到了原子级化合，样品的组分含量通过EDX进行标定。     

石墨相C3N4的高温高压研究

为了得到超硬相的C3N4,利用石墨相C3N4(gC3N4)为实验的初始原料,利用六面顶压机高温高压实验技术,对gC3N4进行了高温高压研究.实验结果表明,在5.2 GPa、600 ℃和5.2 GPa、800 ℃两个压力和温度点,制备的样品经过X射线衍射(XRD)分析,样品仍然为gC3N4,当温度升到1000 ℃时,发现样品发生了变化,经XRD和X光电子能谱（XPS）分析,gC3N4完全分解为石墨.     

片状h-BCN化合物的高温高压化学合成与表征

以高温烧结三聚氰胺制得的CNH化合物为C、N源,与分析纯单质硼粉以一定比例混合,在5.0~5.5 GPa、1 400~1 500℃高温高压条件下,经化学反应合成了六角硼碳氮(h-BCN)晶体。用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对产物进行了表征,结果表明,得到了含碳量较高的六方结构B0.18C0.66N0.16化合物,成分接近于BC4N,硼、碳、氮是以原子化合的形式存在;XRD分析确定该合成产物具有六角网状结构;SEM测量结果表明,B-C-N晶体具有片状六角形貌,尺寸在1μm左右。