基于原子操纵技术的人工量子结构研究

扫描隧道显微镜原子操纵技术是指利用扫描探针在特定材料表面以晶格为步长搬运单个原子或分子的技术.它是纳米尺度量子物理与器件研究领域一种独特而有力的研究手段.利用这种手段,人们能够以原子或分子为单元构筑某些常规生长或微加工方法难以制备的人工量子结构,通过对格点原子、晶格尺寸、对称性、周期性的高度控制,实现对局域电子态、自旋序、以及能带拓扑特性等量子效应的设计与调控.原子操纵技术与超快测量及自动控制技术的结合,使得人们能够进一步研究原子级精准的量子器件,因而该技术成为探索未来器件新机理、新工艺的重要工具.本文首先简介原子操纵方法的发展过程和技术要点,然后分别介绍人工电子晶格、半导体表面人工量子点、磁性人工量子结构、人工结构中的信息存储与逻辑运算、单原子精度原型器件等方面的最新研究进展,以及单原子刻蚀和自动原子操纵等方面的技术进展,最后总结并展望原子操纵技术的应用前景和发展趋势.     

内部爆炸作用下多层钢筒的动态响应

为评估内部爆炸作用下多层钢筒结构的防护效果,考察多层钢筒结构动态响应和变形吸能特征,采用两端开口、总厚度为50 mm的4层圆柱形Q345钢筒,在8.90~18.18 kg TNT药量下进行爆炸实验,并在容器外壁进行应变电测。实验后钢筒结构爆心局部发生塑性变形,内层钢筒变形最大,但未发生破坏。根据研究得到初步认识:采用爆心单位环面变形吸能的设计方法,可以较好地预估给定药量下所需钢筒的厚度;不同药量下,轴向距离超过多层钢筒结构的1/4内径后,其外壁环向变形峰值约减小为爆心截面环向应变峰值的1/2。     

基于PLC和Ethernet的铣刨机无线测控系统设计

针对某铣刨机,研制了无线测控系统,其主要由PLC、通信模块、继电器、触摸屏、路由设备、远程终端等组成;在系统设计中,基于GE ifix环境开发了基于Ethernet的测控软件,解决了不同操作系统平台和硬件环境下的兼容问题;提出了主机掉线PLC状态自保持、无线控制与本地控制冗余和控制指令优先级划分的技术思路,实现了系统可靠运行;该系统具备本地控制与无线遥控两种控制方式,并已在该铣刨收机上得到应用,实现了平台所有操作的无线遥控,无指令丢失和误动作。     

Atomic force microscopy investigation of growth process of organic TCNQ aggregates on SiO2 and mica substrates

<正>Deposition patterns of tetracyanoquinodimethane(TCNQ) molecules on different surfaces are investigated by atomic force microscopy.A homemade physical vapour deposition system allows the better control of molecule deposition. Taking advantage of this system,we investigate TCNQ thin film growth on both SiO_2 and mica surfaces.It is found that dense island patterns form at a high deposition rate,and a unique seahorse-like pattern forms at a low deposition rate.Growth patterns on different substrates suggest that the fractal pattern formation is dominated by molecule-molecule interaction.Finally,a phenomenal "two-branch" model is proposed to simulate the growth process of the seahorse pattern.     

应变式压杆压力传感器在冲击波载荷测试中的应用

在近区爆炸冲击波载荷测量中,压电式压力传感器因上升时间短且强度高的高频压力脉冲作用而可能产生疲劳和过载失效。本文根据应力波在细长圆柱弹性杆中的传播特性,设计了一种应变式压杆压力传感器,当圆柱杆的一端受到压力波作用时,产生的弹性应力波沿杆轴向传播,通过测量杆的轴向应变可计算出杆中传播的应力波,从而得到作用在杆端的压力波。为了检验压杆压力传感器的性能,采用一个厚壁圆柱形爆炸容器,并将传感器安装在容器壁面不同位置上,测量中心装药产生的爆炸冲击波载荷,经反复试验,结果表明这种传感器性能是稳定可靠的。     

基团转移聚合制备侧链型联苯液晶高分子的研究

<正> 由具有刚性介晶结构同时又具有双键的单体进行加聚反应,是制备侧链型液晶高分子最方便的方法。大多采用甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯类,聚合后形成乙烯型柔性主链,同时侧链上又带有刚性介晶相结构单元。以联苯类作为介晶相的液晶,由于具有稳定性好的优点,是目前应用得最广泛的一种液晶材料。Maganini用自由基聚合的方法进行了侧链型联苯液晶高分子的合成和研究。基团转移聚合作为一种新的加聚方式,为丙     

基于精氨酸酶切的蛋白质C端肽段富集方法的优化及评估北大核心CSCD

基于聚合物的蛋白质C端反向富集策略是用于研究蛋白质C端最为广泛的策略之一。目前,基于胰蛋白酶(trypsin)切割精氨酸残基C端(ArgC型酶切)的蛋白C端组学方法对蛋白质C端的鉴定深度仍有待提高。为解决这一问题,该研究对此方法进行了优化和评估:建立了基于“V型”过滤装置的“一锅法”富集流程,避免了副反应的干扰,缩短了样本的制备时间;优化了蛋白水平乙酰化反应条件,最大限度地降低了丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸残基上的副反应,提高了肽段鉴定的可信性;优化了基于固相萃取枪头膜片过滤柱(StageTip柱)的样品分离过程,使C端肽段的鉴定深度增加至原来的4倍。通过以上优化,按照肽段水平错误发现率(FDR)<0.01、离子分数(ion score)≥20,且C端带有乙醇胺修饰的数据筛选标准,从人HEK 293T细胞中共鉴定出696个蛋白质C端。若仅要求肽段水平FDR<0.01,鉴定数目进一步增加到933个,这是基于聚合物富集策略的蛋白质C端组学方法所得的最大数据集之一。探索了胰蛋白酶镜像酶(LysargiNase)切割精氨酸残基N端(ArgN型酶切)与不同肽段N端衍生化修饰组合对蛋白质C端鉴定数目和种类的影响,“LysargiNase酶切+肽段N端乙酰化”新策略在原有“胰蛋白酶酶切+肽段N端二甲基化”策略的基础上将鉴定蛋白质C端的种类提升了47%。综上,该研究通过对基于Arg型酶切的蛋白C端组学方法的优化,提升了C端肽段的鉴定深度,扩大了C端肽段鉴定的覆盖范围。该方法将有望成为系统性表征蛋白质C端的有力工具。     

Effect of strain on geometric and electronic structures of graphene on Ru(0001) surface

The atomic and electronic structures of a graphene monolayer on a Ru(0001) surface under compressive strain are investigated by using first-principles calculations. Three models of graphene monolayers with different carbon periodicities due to the lattice mismatch are proposed in the presence and the absence of the Ru(0001) substrate separately. Considering the strain induced by the lattice mismatch, we optimize the atomic structures and investigate the electronic properties of the graphene. Our calculation results show that the graphene layers turn into periodic corrugations and there exist strong chemical bonds in the interface between the graphene N×N superlattice and the substrate. The strain does not induce significant changes in electronic structure. Furthermore, the results calculated in the local density approximation (LDA) are compared with those obtained in the generalized gradient approximation (GGA), showing that the LDA results are more reasonable than the GGA results when only two substrate layers are used in calculation.     

Role of buffer layer in electronic structures of iron phthalocyanine molecules on Au(111)

We investigate the electronic structures of one and two monolayer iron phthalocyanine (FePc) molecules on Au(111) surfaces. The first monolayer FePc is lying flat on the Au(111) substrate, and the second monolayer FePc is tilted at～15° relative to the substrate plane along the nearest neighbour [101ˉ] direction with a lobe downward to the central hole of the unit cell in the first layer. The structural information obtained by first-principles calculations is in agreement with the experiment results. Furthermore, it is demonstrated that the electronic structures of FePc molecules in one-monolayer FePc/Au(111) system are perturbed significantly, while the electronic structures of FePc molecules in the second monolayer in two-monolayer FePc/Au(111) system remain almost unchanged due to the screening of the buffer layer on Au(111).     

基于改进SWO算法的机场新增卫星厅对中转旅客换乘紧张度影响

由于旅行业的快速发展,某航空公司在某机场为了缓解原有航站楼T登机口不足的压力增设卫星厅S,但中转旅客换乘的时间可能延长,因此优化分配登机口、分析中转旅客的换乘紧张程度,为航空公司航班规划的调整提供参考依据是十分必要的.将综合考虑分配到固定登机口的航班转场记录数、换乘总体紧张度和登机口使用数量,首先建立了一个多目标整数模型作为理论数学模型;然后,将其转化为更易求解的多层规划模型;最后,利用加入禁忌搜索的改进SWO算法求解,并将传统SWO算法作为比较.结果表明:可最少使用65个登机口分配最多253个转场飞机,此时中转旅客的总体紧张度从新增卫星厅前的98.11增加至358.17,是原来的3.65倍,因此开通卫星厅S后中转旅客换乘失败的风险远高于未开通时.