反铁磁半金属 EuCd2Pn2（Pn = As,Sb）中磁交换诱导的外尔态

由于丰富的拓扑量子效应及巨大的潜在应用价值,拓扑材料逐渐成为凝聚态物理前沿的研究材料体系。其中,作为与石墨烯具有相似电子结构的材料,三维拓扑半金属吸引了越来越多的研究兴趣。目前已知的拓扑半金属大多为非磁性的,而磁性拓扑半金属数量有限,与非磁性拓扑半金属相比较,研究开展的还比较少。磁性与拓扑之间的相互作用能够导致非常规的物理性质,如反常霍尔效应甚至量子反常霍尔效应等。此外,在一些具有特殊磁结构的拓扑半金属中,施加外磁场能够调制其自旋结构,从而影响其拓扑能带结构。在该综述中,笔者将详细介绍利用外磁场在 EuCd2Pn2 (Pn = As, Sb) 反铁磁半金属材料中通过调制自旋结构从而改变晶体结构对称性来诱导拓扑相变。此外,笔者也将简单介绍包括 GdPtBi 和 MnBi2Te4 在内的几个相关材料。该综述中讨论的外磁场调控的磁交换诱导的拓扑相变不仅有望应用于拓扑器件,也有助于为理解磁性与拓扑态之间的紧密关联提供新的线索,对于设计新的磁性拓扑材料有启发意义。综述最后,笔者对发展磁性拓扑半金属做了一些简单展望。     

DNA构象研究中脱氧核糖拉曼信号的作用

小牛胸腺ＤＮＡ水溶液激光拉曼谱中，表征鸟嘌呤核苷糖环折叠分别为Ｃ３’内式与Ｃ２’内式的特征模６７１与６８２ｃｍ＾－１同时存在，我们认为这表明在ＤＮＡ水溶液中具有Ａ－ＤＮＡ与Ｂ－ＤＮＡ两种构象。计算出６７１ｃｍ＾－１相对含量为３９．４％，与用我们提出的Ｂｒｏｗｎ改进法Ｉ８０７／Ｉ１１００计算得出的３５％Ａ型ＤＮＡ构象含量相接近。其它的脱氧核糖构象拉曼模与磷酸脱氧核糖骨架振动特征模也定性地表明了同样的     

蛋白质溶液构象的核磁共振计算方法研究

建立由2D NOESY诺峰强度计算蛋白质溶液构象的实用方法,先用完整弛豫矩阵分析方法程序计算H-H原子间距约束,然后用距离几何算法程序计算出三锥空间结构,再用有约束的分子动力学算法程序结合能量优化程序精化结构,并模拟出该结构的NOESY诺峰强度与实验NOESY谱峰强度对比,经多次迭代计算与精化得到合理稳定的蛋白质构象。用BPTI前30肽晶体结构进行模拟测试,表明本方法是成功可行的。     

MgCl2对DNA构象影响的31P NMR研究

本文用³¹P NMR方法研究了MgCl₂对天然DNA溶液构象影响,首次观察到了Mg²⁺诱导天然DNA由B型向Z型转变。     

纤维与水溶液状态下DNA空间构象的激光拉曼光谱分析

本文用改进的Ｂｒｏｗｎ比值、ＤＮＡ分子拉曼强度与试样环境相对湿度的函数关系两种方法，分析了反映小牛胸腺ＤＮＡ在纤维状态与水溶液中构象的激光拉曼数据。我们认为，应用１８０７／Ｉ１１００计算ＤＮＡ纤维中Ａ型构象的比例；在水溶液中，ＤＮＡ以Ｂ型构象为主，但还存在Ａ型构象，这与紫外共振激光拉曼分析结果相同，对此进行了有关机制的讨论。     

射线引起DNA双链断裂的统计分布

辐射过程引起的生物细胞的DNA双链断裂是一种很重要的细胞损伤过程.射线在细胞中能量沉积比较大时,DNA双链断裂的碎片分布会偏离随机断裂模型给出的结果,为此发展了新的模型分析方法-统计碎裂模型.根据统计物理学的原理和方法，放射性射线照射细胞后，将射线的能量传递给细胞中的DNA分子，当沉积的能量比较大时，体系会经过一个弛豫过程，DNA碎片大小l按照统计规律分布.体系熵值取极大的分布是最可几的分布，从而得到了辐射导致DNA双链断裂后碎裂片段随其大小l的分布函数exp(αl+βl²)，它对应于 两种成分，一种成分随碎裂片段的大小l的增大而迅速减小，这对应于分布函数中的exp(βl ²)项，对于质量比较小的碎裂片段，这种成分是主要贡献；另外一种成分随碎 裂片段的大小l的增大而缓慢减小，这对应于分布函数中的exp(αl)项，对于质量比较大的 碎裂片段，这种成分是主要贡献.根据实验所测的碎裂片段分布，通过数值解法解积分方程 ，将热力学参数α，β解出，与实验结果进行比较，实验的结果支持了DNA双链断裂后碎裂 片段分布的统计碎裂模型. 关键词： 熵 统计碎裂模型 DNA双链断裂     

半刚性高分子链螺旋结构诱导纳米棒的有序结构

在自然界中, 螺旋结构广泛存在. 在熵的驱动下, 高分子链能在某些特殊情形下形成螺旋结构. 采用分子动力学方法研究了高分子链诱导纳米棒的自组装行为, 发现纳米棒/高分子链体系的构象与纳米棒的数量、高分子链的刚性等密切相关. 当纳米棒与高分子链之间存在适度吸附能时, 纳米棒能够形成三种完全不同的构象, 特别是在半刚性高分子链诱导下纳米棒能够形成线型排列. 研究结果对新型材料制备具有一定指导意义.     

荧光探针法研究有机溶剂对DNA行为构象的影响

以溴化乙锭为荧光探针,考察了醇类、丙酮、乙腈等部分常见有机溶剂对DNA构象变化的影响,通过对荧光光谱,Scatchard图,DNA热变性曲线,并结合紫外吸收光谱等研究表明,有机溶剂使DNA的构象由B型向A型转变,但DNA并不发生解旋或降解。本实验为进一步研究的有机溶剂条件下DNA与非水溶性抗癌药物的相互作用机理提供了前提条件,同时也将有助于对某些生命生理现象的理解。     

DNA分子非线性局域激发的数值计算

用一简化模型对ＤＮＡ非线性局域激发的机制作了初步的研究，用五介Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ数值计算来模拟ＤＮＡ分子中Ｎ个非线性耦合碱基对的大振幅运动。通过适当取Ｈ量中各参数及步长，调节色散效应与非色散非线性效应的比份以利于动力学稳定，使结果能初步给出非线性局域激发的形成与稳定传播的物理图象，并能看出非线性效应对ＤＮＡ分子的“呼吸”效应的重要影响。     

半柔性网络剪切模量的计算

采用ANSYS软件计算了二维半柔性网络的剪切变形,得到了纤维绕交点可自由旋转和不可自由旋转的剪切模量G_fix和G_free,分析了纤维交点数、长度、纤维力学参数对半柔性网络剪切模量的影响,对比发现G_fix/G_free存在极小值,G_fix/G_free≈1.05. 关键词： 半柔性网络 复杂网络动力学 软凝聚态物质 多尺度     

DNA双链断裂产额的新算法

DNA双链断裂(DSB)的定量分析是高传能线密度辐射生物学效应机理研究的重要手段.从实际应用出发,推导了一个新的计算公式———平均分子量法.该法不探究DSB片段的具体分布模式,实际操作中却又包含了片段的含量和分布;而且形式简单、操作简便,尤其适合于荧光扫描数据. Quantitive analysis of DNA double strand break (DSB) is of importance for studying on the mechanisms of radiobiological effects induced by high linear energy transfer(LET) irradiation. For the practical use, one new calculating formula named the method of average molecular weight is deducted. In this method, the factual distribution of DSB fragments is not considered, but actually, the content and distribution of DSB fragments are included. Totally, this method is simple in shape and easy to use, esp...     

计算混沌光场熵的新方法

熵是量子光场的一个重要物理量,我们给出求混沌光场对应的热态的新方法,即有序算符内的积分方法,在此基础上计算光场的熵十分简捷。     

A Method for Estimating the Entropy of Time Series Using Artificial Neural Networks

Measuring the predictability and complexity of time series using entropy is essential tool designing and controlling a nonlinear system. However, the existing methods have some drawbacks related to the strong dependence of entropy on the parameters of the methods. To overcome these difficulties, this study proposes a new method for estimating the entropy of a time series using the LogNNet neural network model. The LogNNet reservoir matrix is filled with time series elements according to our algorithm. The accuracy of the classification of images from the MNIST-10 database is considered as the entropy measure and denoted by NNetEn. The novelty of entropy calculation is that the time series is involved in mixing the input information in the reservoir. Greater complexity in the time series leads to a higher classification accuracy and higher NNetEn values. We introduce a new time series characteristic called time series learning inertia that determines the learning rate of the neural network. The robustness and efficiency of the method is verified on chaotic, periodic, random, binary, and constant time series. The comparison of NNetEn with other methods of entropy estimation demonstrates that our method is more robust and accurate and can be widely used in practice.     

A One-Dimensional Method for Calculating the Exit Wavefunction

We develop the multi-slice method for calculating wavefunction of a crystal consisting of atomic columns. The new method reduces numerical calculation from two dimensions to one dimension and is much faster than that of the traditional multi-slice method. The calculated result by the one-dimensional method is in agreement with that of the traditional one.     

A Rigorous Method for Calculating the Casimir Effect

Using the Plana summation formula in complex variable function theory,we have calculated the Casimir energy related to the zero-point fluctuations of electromagnetic fields in three dimensional space without introducing any cutoff parameter or function.The finite analytical expression obtained coincides precisely with the known experimental and theoretical results.The Casimir effects in high dimensional space and relevant to massive scalar field are also discussed.     

经不同pH值不同时间酸处理的DNA溶液拉曼光谱分析

小牛胸腺DNA被配制成pH 3.0,pH 2.0,pH 1.0的酸性溶液,在其进行水合的过程中分别测试了样品经过1,2,12和24 h后的拉曼谱图。实验结果表明,DNA分子内部发生了明显的质子化作用,其拉曼特征频率和强度均发生了不同程度的变化,而且随着不同的pH值和不同时间的酸处理它们的变化程度也不同。在pH 3.0的DNA溶液中仅在1 h处理后的拉曼谱图出现了微弱的A构型DNA的特征峰,溶液中主要以存在B构型为主,并有C构型特征峰的出现且随着水合时间的延长,该峰强增加。在pH 2.0的DNA溶液中仅见B构型和C构型特征峰,随着时间的增加,B型特征峰峰强逐渐减弱且伴随着C型特征峰峰强的增加。在pH 1.0的DNA溶液中B,C构型特征峰基本消失,出现了强度很大的891 cm-1峰以及1 265和1 418 cm-1峰,它们是Z构型的特征峰,891和1 265 cm-1峰随时间的延长峰强增加而1 418 cm-1随时间延长峰强减弱。从pH 3.0开始,随着酸性的增强和时间的延长,DNA溶液质子化程度逐渐加深,直到pH 1.0时其双螺旋结构遭到严重的修饰和发生变化。     

A New Method for Calculating the Double Beta Decay Probability

A new method of calculating 2υ-2β decay probability ia derived. It is shown that with the present knowledge of nucleon-nucleon force and reasonable nuclear wave functions for the parent and daughter nuclei this method can provide a reliable result without using closure approximation.     

Computing the pressure for Axiom-A attractors by time series and large deviations for the Lyapunov exponent

For the Axiom-A attractors a relation is given between the topological pressure and the spectrum of the generalized Lyapunov exponents. As a consequence, a simple formula is found to compute the topological entropy of the attractor by means of a time series. The results are used to compute the large deviations for positive Lyapunov exponents.     

一种新的光学非球面度计算方法

提出了一种新的、能完全统一二次非球面与高次非球面的非球面度计算,且能直接得出最接近球的球心位置的计算方法面积长度法.该方法的计算内涵是两条相似曲线分别与某一固定点围成的面积应相等,且两条曲线的长度应非常接近.计算实例表明该方法计算结果准确,且易于编程,运算速度快.     

A Simple and Accurate Method for Calculating the Gaussian Beam Expansion Coefficients

The calculation of the diffraction field radiated from the ultrasonic transducer can be simplified by using the Gaussian beam expansion technique. The key problem of this technique is how to determine the coefficients of Gaussian functions. We present a simple and accurate optimization method to calculate the Gaussian beam expansion coefficients, Half of the coefficients are obtained by solving linear equations. The other half are derived from the Fourier series expansion. Wave field simulation results demonstrate the validity of the new method.