γ射线辐照对含钆磷酸钡玻璃影响的光谱分析

为研制新型γ射线屏蔽材料,采用熔融淬火法制备了xGd₂O₃-(50-x)BaO-50P₂O₅（0≤x≤7 mol%）系列玻璃样品,并经60Co辐照源辐照,利用UV-Vis-NIR,Raman等分析技术研究了玻璃的光学特性和微观结构。结果表明,玻璃在γ射线辐照下产生了磷氧空穴中心（Ⅰ类色心）,呈现棕色;Gd₂O₃能增强磷酸钡玻璃的抗γ辐照能力,玻璃中Gd₂O₃含量越高,γ射线辐照导致的色心数量越少;玻璃产生的色心数量会随着γ射线辐照剂量的增大而增加;Gd₂O₃加入降低了玻璃对可见光和近红外光的透过率;γ射线辐照使玻璃出现了光学吸收带损耗,玻璃在紫外到可见光区的透过率降低;玻璃样品的主要结构为Q2偏磷酸盐结构,伴有少量Q1焦磷酸盐和Q0正磷酸盐结构;玻璃微观网络结构在γ射线辐照下变化不明显。     

电荷-宇称(CP)对称性破坏和夸克-轻子味物理——写在CP破坏发现和夸克理论提出40周年之际

简要地介绍了与电荷-宇称（CP）对称性破坏和夸克-轻子味物理有关的一些重要进展.从1964年发现CP破坏和提出夸克理论至今,这个领域就一直成为粒子物理研究的前沿领域,已研究和发展了整整40年,取得了许多辉煌的成就.在这篇文章中,着重评述了目前仍然热门的几个主要的研究方向：直接CP 破坏的理论研究和实验验证,CP破坏机制和新的CP破坏源,中微子物理和新的味物理,夸克味物理和有效量子场理论,标准模型中味物理参数的预言和超对称大统一理论.同时对我国有关研究组在这些前沿方向做出的重要贡献作了重点简述.可以看出,在CP破坏和味物理这个重要前沿领域,仍然存在着许多未解之谜,使得粒子物理在21世纪既面临着巨大的挑战,又有着不断发展的机遇.     

高压下γ'-Fe4N晶态合金的声子稳定性与磁性

利用基于密度泛函理论的第一性原理研究了高压下有序晶态γ’-Fe₄N合金的晶格动力学稳定性与磁性. 对比没有考虑磁性的γ’-Fe₄N的声子谱, 得出压力小于1 GPa时, 自发磁化诱导了铁磁相γ’-Fe₄N基态晶格动力学稳定. 压力在1.03-31.5 GPa时, Σ线上的点(0.37, 0.37, 0)、对称点X和M 上相继出现了声子谱软化现象. 压力在31.5-60.8 GPa时, 压致效应与自发磁化对诸原子的作用达到了稳定平衡, 表现出了声子谱稳定. 压力大于61.3 GPa时, 随着压力的增大压力诱导体系动力学不稳定性越强. 通过软模相变理论对于γ’-Fe₄N, 在10 GPa下的声学支声子的M点处软化现象的处理, 发现了动力学稳定的高压新相P2/m-Fe₄N. 压力小于1 GPa时高压新相P2/m-Fe₄N 是热力学稳定的相, 且磁矩与γ’-Fe₄N的磁矩几乎相同. 2.9-19 GPa时, P2/m相的焓比γ’相的焓小, 基态结构更稳定. 大于20 GPa时, 两相磁矩几乎相同.     

恒星氦燃烧关键反应12C(α,γ)16O天体物理S因子及其反应率

恒星氦燃烧阶段3α反应和12C（α,γ）16O反应相互竞争,两者的反应率共同决定了氦燃烧结束后12C与16O的丰度比,该比值是大质量恒星后继演化以及伴随的元素核合成过程的初始条件。目前,氦燃烧12C（α,γ）16O反应起始T₉=0.2处,天体物理模型要求的反应率的精确度要低于10%,然而尚未有实验或理论给出满足要求的结果。最为直接和可靠地获取12C（α,γ）16O反应率的方法,就是尽可能往低能区测量其天体物理S因子,然后通过理论外推到感兴趣的能区。为此基于经典的R-矩阵理论,建立了适用于低能核反应的多道、多能级的约化R-矩阵理论来拟合几乎所有可用的16O系统的实验数据。配合使用协方差统计和误差传播理论,拟合外推得到了客观的、内部自恰的和唯一性好的12C（α,γ）16O反应天体物理S因子。总的外推S因子STOT（0.3 MeV）=162.7±7.3 keV·b,理论上首次给出达到恒星演化与元素核合成模型的最低要求的S因子。基于计算给出的全能区的S因子,数值积分给出了温度位于0.04 6 T₉ 6 10的12C（α,γ）16O天体物理反应率。在T₉=0.2处,推荐的反应率为（7.83 ±0.35）×10-15 cm3mol-1s-1。During stellar helium burning, the rates of 3α and the 12C(α,γ)16O reaction, in competition with one another, determine the relative abundances of 12C and 16O in a massive star. The abundance ratio is the beginning condition of the following nucleosynthesis and star evolution of massive stars, which are extremely sensitive to the rate of 12C(α,γ)16O reaction at T₉=0.2. The most direct and trustworthy way to obtain the reaction rate of the 12C(α,γ)16O reaction is to measure the S factor for that reaction to as low energy as possible, and to extrapolate to energies of astrophysical interest. Based on a new multilevel and multichannel reduced R-matrix theory for applications in nuclear astrophysics, we have obtained an accurate and self-consistent astrophysical S factor of 12C(α,γ)16O, by a global fitting for almost all available experimental data of 16O system, with the coordination of covariance statistics and error-propagation theory. The extrapolated S factor of 12C(α,γ)16O was obtained with a recommended value STOT (0.3 MeV)=162.7±7.3 keV·b. And the reaction rates of 12C(α,γ)16O for stellar temperatures between 0.04 6 T₉ 6 10 are provided. At T₉=0.2, the reaction rate is (7.83 ±0.35)×10-15 cm3mol-1s-1, where stellar helium burning occurs.     

1.66 μm和 1.55 μm光源对长距离光纤拉曼温度传感器测量时间影响的理论对比

通过理论分析,在综合考虑长距离光纤拉曼温度传感器中各光学器件波长相关特性的基础上,比较了1.66 μm和1.55 μm光源对传感器测量时间的影响.计算结果表明,由于各光学器件在1.5 μm波段的高性能和最大允许入纤脉冲峰值功率的增加,采用1.66 μm光源的光纤拉曼温度传感器,最高可获得约1.94倍的背向反斯托克斯信号.在相同空间分辨率和温度分辨率的情况下,测量时间可以降低约3/4.     

有限温度真空极化与热背景介质的电磁性质

用有限温度场论方法,研究了真空极化的温度和密度效应及背景介质的电磁性质,严格计算了真空极化的有限温度、密度修正和热背景介质的介电常数与磁导率,给出了对任何温度和任何密度都适用的严格的解析表达式.     

射击模式对身管温度场影响的研究

以某5.8mm自动步枪身管为研究对象,基于经典内弹道和传热学基本原理,运用一种热-化学方法,建立了三维瞬态身管传热有限元模型,研究了不同射击模式影响下的身管温度场。研究表明:1)镀层对于身管内膛最高温度影响高达12.5%,在身管热分析中不可忽略;2)半自动模式膛内温度比全自动模式降低15.7%;3)对于同样的射弹数,射频的提高与外壁最高温度呈负相关,且最高温度区域会逐渐向身管尾部移动。研究结果可为探讨及解决热散问题提供一定的参考价值。     

TiO2表面氧空位对NO分子吸附的作用

采用程序升温热脱附(TPD)实验方法测定了NO在TiO₂表面吸附后的脱附谱，利用 分子轨道 理论研究了TiO₂吸附NO的原子簇模型及吸附前后的原子簇能级变化.结果表明， NO在TiO₂表面吸附后可在两个峰值温度450 和980 K脱附出N₂.TiO ₂表面经预覆氧处理后，N₂ 的脱附量降低.吸附时NO中的O能够占据TiO₂表面氧空位并与N脱离，而N原子则 相互结合成 为N₂脱附.分子轨道理论计算证明在TiO₂(110)表面能够存在氧空位 并具备吸附NO的结构条件.     

Mixed quark–gluon condensate at finite temperature and density in the global color symmetry model

We study the properties of mixed quark–gluon condensate at finite temperature and chemical potential in the framework of global color symmetry model. In comparing with the quark condensate, we confirm that both of these condensates give the same information about chiral phase transition. We also find that the ratio of these two condensates is insensitive to the temperature T and the chemical potential μ, which supports the conclusion obtained recently by the authors using quenched lattice QCD.     

皮秒激光烧蚀Al膜的理论分析与实验验证

为研究Al膜受短脉冲激光作用时的能量传输过程,建立了一维半经典双温热传导模型。根据材料加工过程的熔化现象,对模型的相变区域进行有效设置。通过有限元法求解,得到晶格温度随时间分布的规律。根据自由电子气理论优化了模型,得到Al膜表面反射率和热吸收系数随时间的分布图。得到了激光辐照所产生热电场的分布规律,并分析了电子温度梯度对其影响。描绘出电子漂移运动速度的分布规律,证实激光作用产生的热电场是电子漂移运动的主导因素,发现最大漂移速度位置随时间的延长而加深。对激光作用后的晶格温度进行了区域性分析,定义了过热加热区,并得到激光烧蚀深度随时间的变化关系。实验结果表明,不同功率皮秒激光烧蚀Al膜的深度接近于理论计算结果。     

热声热机热声核内传热与流动特性实验研究

本文通过搭建扬声器驱动的热声热机可视化实验台,利用粒子成像测速仪(PIV)和红外热像仪得到冷、热端换热器间速度及温度场分布,对有无声场两种情况下热声核中速度及温度场的变化进行了实验研究。实验结果表明,外加声场改变了热声核中热对流的基本模式,增强了冷热端换热器间的换热能力,对热声核中的温度分布有着显著的影响。揭示了热声核中的流动与换热规律。     

Behavior of the topological susceptibility at finite T and <Emphasis Type="Italic">μ</Emphasis> and signs of restoration of chiral symmetries

We investigate the possible restoration of chiral and axial symmetries across the phase transition at finite temperature and chemical potential, by analyzing the behavior of several physics quantities, such as the quark condensates and the topological susceptibility, the respective derivatives with respect to the chemical potential, and the masses of meson chiral partners. We discuss whether only chiral symmetry or both chiral and axial symmetries are restored and what the role of the strange quark is. The results are compared with recent lattice results.     

On the Solvability of the Discrete s(x,·)-Laplacian Problems on Simple,Connected, Undirected,Weighted, and Finite Graphs

We use the finite dimensional monotonicity methods in order to investigate problems connected with the discrete -Laplacian on simple, connected, undirected, weighted, and finite graphs with nonlinearities given in a non-potential form. Positive solutions are also considered.     

外电场下2,2’,5,5’-四氯联苯的分子结构与电子光谱

多氯联苯(PCBs)是难降解有机污染物, 2, 2’, 5, 5’-四氯联苯(PCB52)是PCBs的一种, 研究通过对PCB52分子加外电场的方法来降解该物质. 采用密度泛函B3LYP方法在6-311+g(d)基组水平上优化并计算了不同外电场(-0.04–0.04 a.u.)作用下PCB52的基态分子结构参数、分子总能量、电偶极矩和电荷分布. 然后利用含时密度泛函方法研究了PCB52分子在外电场下的前六个激发态的波长、激发能量和振子强度的影响. 结果表明: 随着外电场的增加, 1C–21Cl和14C–20Cl键的键长增大; PCB52的两个苯环在外加电场下, 二面角增大, 分子毒性减弱; PCB52分子能隙减小, 导致分子更容易受激发而跃迁到激发态发生还原脱氯反应. 外电场的增大, 激发态的激发能在迅速减小, 吸收波长也迅速红移, 振子强度不再为零. 表明电场作用下, 分子易于激发和解离. 关键词： 2,2’,5,5’-四氯联苯 电场 基态 激发特性     

“黄蜂石”的矿物成分及谱学特征研究

近期在广州荔湾珠宝市场出现一种具黄、黑条带的玉石品种,因其花纹形如黄蜂,商家称之为“黄蜂石”。“黄蜂石”的条纹状结构与缟玛瑙的条带状纹理非常相似,容易混淆。对“黄蜂石”进行显微岩相学、X射线粉晶衍射、电子探针、红外吸收光谱及拉曼光谱等分析,旨在探求其基本物理性质、矿物组成,以及谱学特征。结果显示：“黄蜂石”以灰白、黄橙、黑色为主,莫氏硬度3~5,相对密度2.58~2.73,长波紫外光下具弱黄色荧光,与稀盐酸反应起泡。显微岩相学分析显示,“黄蜂石”基质为方解石,呈不规则粒状,粒径0.02~0.3 mm,粒状、纤维状结构。“黄蜂石”中CaO的含量约为53.64%～56.66%,FeO的含量约为2.23%~3.62%,MgO的含量约为1.05%~1.79%,部分测试点中出现As和S元素。样品中Mg/Ca摩尔百分比为2.59%~4.68%,为低镁方解石。红外吸收光谱分析显示,“黄蜂石”的红外光谱特征吸收峰与碳酸盐类矿物理论值一致,为1 514,1 427,881和710 cm-1,由[CO₃]2-不对称伸缩振动、面内弯曲振动以及面外弯曲振动导致;黑色矿物中存在黄铁矿的特征峰1 123,1 050,423,1 123和1 050 cm-1为S-S伸缩振动,423 cm-1为Fe2+-[S₂]2-伸缩振动。拉曼光谱分析显示,样品的黄色部分中除具方解石的拉曼位移1 083,713,282和157 cm-1外,还有副雄黄的拉曼峰346,233和184 cm-1;橙红色部分显示雄黄的拉曼特征峰338,221及184 cm-1,338 cm-1由S-As-S伸缩振动所致,221 cm-1属于S-As-S弯曲振动结合As-S伸缩振动产生,184 cm-1与As-As伸缩振动相匹配。X射线粉晶衍射分析结果与红外吸收光谱、拉曼光谱等测试结果一致,即“黄蜂石”的主要矿物是方解石,次要矿物为黄铁矿、雄黄及副雄黄等,根据国家标准可定名为“碳酸盐质玉”。     

磁流体热疗中热质传递耦合作用研究

为研究肿瘤磁流体热疗过程中温度梯度与浓度梯度间的耦合效应对磁微粒的弥散及肿瘤内传热的影响,本文根据非平衡热力学唯象定律建立了包含浓度场及温度场的耦合传热传质模型,以常数形式的热扩散系数表征温度梯度对传质过程的影响程度。通过有限元法求解,得到考虑双场耦合作用时肿瘤内的浓度分布和温度分布。模拟结果表明,与不考虑耦合效应的情...     

Mn与非金属元素N,C,S共掺锐钛矿型TiO2电子性质和光学性质研究

金属与非金属共掺TiO2半导体以提高对可见光的利用率是近期研究的一个热点.本文通过基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,计算了Mn-N共掺杂、Mn-C共掺杂、Mn-S共掺杂TiO2晶体的能带、态密度、分态密度和光学性质.通过对比Mn-N共掺杂、Mn-C共掺杂、Mn-S共掺杂,这三种掺杂都在一定程度上改善了锐钛矿型二氧化钛对可见光的利用率,但Mn-C共掺杂相比于另外两种掺杂来说,对可见光的响应效果更好,电子从杂质能级跳跃到导带需要1.94 eV能量,该能量恰好对应可见光吸收光谱中的吸收峰.并且Mn-C共掺杂对可见光的的吸收率,反射率都远高于其它两种掺杂体系.     

Ag复合对La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/xAg体系电输运和室温磁电阻效应影响

文中采用甘氨酸-硝酸盐法分别制备了La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/xAg纳米复合材料(x=0;0.1;0.2;0.3).通过X射线衍射、扫描电子显微镜和磁电阻效应测试,对合成产物的结构及性能进行表征.结果表明,随Ag复合量增加,样品均为正交钙钛矿结构,低场室温磁电阻效应增强,电阻率减小.     

稀释晶场对spin-1和spin-1/2混合自旋纳米管中 Blume-Capel模型磁化强度的研究

利用有效场理论研究了纳米管上稀释晶场中混合自旋Blume-Capel模型格点的磁化强度,得到了系统格点的磁化强度与稀释晶场取值概率、外磁场和晶场的关系.结果表明:取值概率、外磁场、交换相互作用和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁学特性;外磁场能够增大系统格点的磁化强度,导致系统的二级相变消失;负晶场的作用使系统发生一级相变;稀释晶场会抑制系统的磁化强度,导致其基态饱和值小于1.     

Para-Xylene分子结构和光谱的外场效应研究

对二甲苯(PX)是一种重要的化工原料,广泛地用于合成聚脂纤维树脂,是医药和农药用聚合单体,因此了解对二甲苯分子结构和光谱的外场效应具有十分重要的意义。为研究外电场对PX分子结构和红外(IR)光谱产生的影响,本文采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法在6-311++G(d, p)基组水平上优化了不同外电场(0～0.030 a.u.,0～1.542×1010 V·m-1)作用下PX分子的基态几何结构,在此基础上利用同样的方法计算了PX分子在不同电场下的振动频率,得到了分子的IR光谱,最后对PX的分子结构和IR光谱受外电场作用的的影响规律进行了研究。结果表明：频率497 cm-1的吸收峰为苯环上的C1-H7和C2-H8的面外摇摆振动,812 cm-1的吸收峰是苯环上的C4-H9和C5-H10的面外摇摆振动,1 547 cm-1为苯环上的C1-H7和C2-H8的面内弯曲振动,3 017 cm-1为甲基上的C11-H14和C15-H17的伸缩振动所产生,3 164 cm-1为苯环上的C4-H9和C5-H10的伸缩振动所产生;外电场与分子内电场的叠加效应使得R(4, 9),R(5, 10),R(11, 14)和R(15, 17)等的键长随着外电场的增强急剧增长,而R(1, 7),R(2, 8),R(11, 12) 和R(15, 16)等随着外电场的增强变化不明显;随着R(4, 9)和R(5, 10)的增加,吸收峰Ⅱ和Ⅴ出现了明显的红移,它们的频率分别减少了133和140 cm-1,峰Ⅳ在外电场较弱时频率增加,而当外电场较强时频率又开始减小,峰Ⅰ和Ⅲ的频率变化不明显。总之,在外电场的作用下,分子结构变化剧烈,红外光谱吸收峰出现了红移或蓝移,伴随着吸收峰的移动,分子的摩尔收系数ε也进行了重新分配,分子的振动斯塔克效应(VSE)明显。