超晶格材料光电性能及其相关力学问题研究进展

超晶格材料是由两种或两种以上性质不同的薄膜交替生长而形成的人工周期性结构材料.超晶格材料中具有连续介质力学``小尺度效应'和量子力学``大尺寸量子效应'并存的现象.阐述了超晶格材料周期结构特征和制备技术,介绍了超晶格材料量子化能带结构及其奇异的光电特性.探讨了超晶格材料微观结构及其变形机理,归纳了超晶格材料量子化电子结构的几种常用计算方法,如紧束缚方法、赝势方法和k$ \cdot $p微扰方法等.重点介绍了外力场和应变对超晶格材料量子化电子结构及其光电性质影响,包括作者所在研究小组近期在端部摩擦、点载荷、有限界面和各向异性等对超晶格微观变形及其量子化电子结构影响的跨尺度一体化研究方面的最新工作进展.      

Solution of the plane stress problems of strain-hardening materials described by power-law using the complex pseudo-stress function

In the present paper,the compatibility equation for the plane stress problems of power-law materials is transformed into a biharmonic equation by introducing the so-calledcomplex pseudo-stress function,which makes it possible to solve the elastic-plastic planestress problems of strain hardening materials described by power-law using the complexvariable function method like that in the linear elasticity theory.By using this generalmethod,the close-formed analytical solutions for the stress,strain and displacementcomponents of the plane stress problems’of power-law materials is deduced in the paper,which can also be used to solve the elasto-plastic plane stress problems of strain-hardeningmaterials other than that described by power-law.As an example,the problem of a power-law material infinite plate containing a circular hole under uniaxial tension is solved byusing this method,the results of which are compared with those of a known asymptoticanalytical solution obtained by the perturbation method.     

引用复变量伪应力函数来解幂硬化材料平面应力问题

本文引用复变量伪应力函数将幂硬化材料平面应力问题的协调方程化为双调和方程,从而使此类有强化材料的弹塑性平面应力问题能像线弹性力学平面问题那样采用复变函数法进行求解.本文推导出了幂硬化材料平面应力问题的应力、应变及位移分量的复变函数表达式,可推广应用于满足全量理论的一股弹塑性平面应力问题.作为算例,文中给出了含圆孔幂硬化材料无限大板单向受拉问题的解答,并和有关文献用摄动法获得的同一问题的渐近解进行了比较.     

不同羧酸对钒改性硅酸铁锂结构性能的影响（英文）

采用溶胶-凝胶法得到前驱体,再通过固相烧结法制备10%钒改性碳包覆硅酸铁锂正极材料,系统考察了3种羧酸(即柠檬酸、乙酸、草酸)添加剂对10%钒改性碳包覆硅酸铁锂正极材料的晶相结构、表面形貌、界面特性和电化学性能的影响.结果表明,3种羧酸添加剂制备的材料都能得到结晶性较好的P2_1和Pmn2_1混合相结构,主要杂质相为铁,此外还存在少量偏硅酸锂杂质.以柠檬酸、乙酸、草酸为添加剂合成的10%钒改性碳包覆硅酸铁锂正极材料在0.1C倍率下的首次放电容量分别为144.7、140.3和168.7 mAh·g~(-1),最大容量分别为155.9、145.3和172.0 mAh·g~(-1)出现在第7、15和2周,经50周循环后容量保持率分别为68.2%、76.7%和59.4%.柠檬酸单位分子内含有3个羧酸根,以柠檬酸为添加剂合成的材料残留碳含量最高为7.8%,促进了铁杂质的形成,较大的电荷传质电阻(147Ω)使得库仑效率较低,循环性能较差.相反,乙酸分子中只含有一个羧酸根,以乙酸为添加剂合成的材料中铁杂质相最少,电荷传质电阻(73Ω)最低,导致容量保持率最高,循环性能最好.草酸分子中含有两个羧酸根,以草酸为添加剂合成的材料形成较大的花状形貌,得到合适的残留碳含量(6%),极大地提高了锂离子迁移率(3.85×10~(-15)cm~2·s~(-1)),从而取得超过一个锂离子(1.05)的脱嵌.