聚偏氟乙烯辐射效应的研究——Ⅰ.高剂量区晶体损伤加速机理的探讨

讨论了聚偏氟乙烯(PVDF)结晶度与电子束辐射效应的关系,利用示差扫描量热分析、X射线衍射等研究了辐射前后PVDF晶体的晶型、结晶度等的变化.发现辐照前后晶体晶型未有明显改变;结晶度在低剂量区(<400kGy),随吸收剂量增大而稍有增加;然后逐渐下降.当吸收剂量高于1000kGy后,结晶度迅速下降.利用二甲基甲酰胺对辐照后样品抽提,研究了其溶胶、凝胶性质.发现在低剂量区,PVDF的辐射效应符合Charlesby-Pinner关系式;高剂量区,当剂量高于约1000kGy时,由于交联网络间分子链段长度已与晶体片晶折叠链长度大致相当,继续辐照,受样品晶体的阻碍作用,样品辐射效应开始偏离Charlesby-Pinner关系.晶体表面及晶体内部缺陷部位发生交联反应几率增加,样品结晶度开始明显降低.     

巨磁电阻材料La2/3Ca1/3Mn1-xFexO3的研究

主要采用了X射线衍射、Mssbauer谱、磁测量等方法系统研究了块体巨磁电阻材料La2/3Ca1/3Mn1-xFexO3在不同铁含量(0≤x≤0.84)时结构、性能、磁性的变化,并给予合理的解释. 在0＜x≤0.67范围内,发现掺入的Fe与近邻Mn或Fe具有强弱不同的反铁磁相互作用,影响了Mn4+和Mn3+之间的双交换作用,从而降低了居里温度(TC)、磁化强度和巨磁电阻效应;并且整个晶体是由不同大小的磁性团簇(cluster)组成的.     

氧化物型晶体电光和非线性光学效应的阴离子配位基团理论

为了使新型电光和非线性光学晶体材料的设计和研制有可靠的理论基础,文中对氧化物型晶体的这些光学效应,同它内部微观结构之间的相互关系进行了系统的研究。在这基础上,提出了“阴离子配位基团理论”,认为晶体的电光、倍频效应来自晶体中的离子基团。应用定域化轨函计算方法,简便地阐明了钙钛矿型和钨青铜型晶体中氧八面体的畸变,与电光、倍频效应之间以及碘酸盐中(IO₃)基团与倍频效应之间的定量关系;对其它氧化物型(如磷酸盐、钼酸盐、硫代砷酸盐等)电光和倍频材料,也同样能根据这个理论阐明(PO₄),(MoO₄),(As S₃)等基团同倍频效应之间的关系。 最后还就定域化轨函理论方法的进一步发展作了初步讨论。     

纳米晶体弹性模量的模拟研究

通过分子动力学(MD)方法模拟纳米晶体(1～3nm)的结构,并对模拟的结果进行了X射线衍射的点阵常数、结合能及弹性模量等模拟计算.结果表明纳米晶体无论是晶界和晶粒都与传统的粗晶粒晶体材料没有根本的区别,只是由于晶粒尺寸变小以及晶界的体积分数等的作用而导致诸如弹性模量大幅度减少等一系列不同性能.     

铁磁Pr1-xSrxMnO3外延薄膜的输运性质与负磁电阻行为

利用脉冲激光淀积法生长了外延Pr_1-xSr_xMnO₃薄膜(其中x=0.1,0.2,0.3,和0.4).测量了薄膜样品在零场中与外加磁场下电阻率随温度的变化.对X≥0.2的样品在磁场下观察到负磁电阻效应.在logρ-l/T的坐标中,零磁场下的数据在很宽的温区显现很好的线性关系,具有热激活载流于输运特征.由实验数据线性拟合得到在样品成分0.1≤ X≤0.3范围的热激活能约为0.1eV.从对掺杂锰氧化物的电子结构分析出发,对这一材料的绝缘-金属相变,输运性质和负磁电阻行为进行了讨论.     

海面毛细-重力波谱非线性特征对微波发射率影响的研究

本文依据海洋微波遥感与海浪动力学研究成果以及现场实测数据,研究低海况海面波斜率谱的非线性特征对微波发射率的影响,揭示出海面毛细-重力波对微波的布拉格散射效应,不仅影响海面散射测量结果,而且对海面微波辐射也有着明显影响。这种影响反应为海面垂直极化微波发射率随海面摩擦风速u_*的变化曲线存在下凹区。实测结果还表明,海面微波发射率随风向变化,这也证明了海面毛细-重力波的方向性不仅影响散射测量,也影响辐射测量。根据这些研究成果,提出了利用多波长微波辐射计对毛细-重力波波谱进行现场测量的可能性,并指出在利用微波辐射方法测量除风场之外的海洋物理量时,必须对海面粗糙度的影响进行校正,或选择测量时机,避开海况影响。     

加捻纤维复合材料三维残余应力分析

本文提供一种对于含有加捻纤维束的复合材料由于固化而产生的热残余应力的分析研究.纤维束中的纤维经过加捻产生了一种螺旋形状,这种形状所产生的三维热弹性力学问题可以利用能量法获得解答.这个问题的热残余应力场可以表示为纤维、基体材料的性质以及纤维束几何参数的函数.纤维/基体界面上的残余应力(包括环向和径向的应力)都可以从这些分析中得到.本文分析的结果表明:加捻纤维束构成的复合材料,由于纤维的适当加捻,可以减弱由于纤维与基体各具不同的热膨胀系数而产生的热固化残余应力.     

非超导的Bi2Sr2CuOy单晶的磁阻研究

铜氧化合物高温超导体正常态的电子输运一直是人们关注的焦点问题之一,根据最近研究的Bi₂Sr₂CuO_y单晶a-b平面内电阻率随温度的变化关系,发现许多直接生长的晶体在高温呈金属性而低温下出现电子局域化现象,对低温呈强局域化行为的样品进行了磁阻测量,发现在较低温区的低场,样品具有正磁阻效应,而高场下,样品具有负磁阻效应,最大正磁阻对应的磁场则随着温度的升高向低场漂移,在高温区,无论是低场和高场,样品不再具有正磁阻效应而只存在负磁阻效应,同时还发现样品的磁阻效应随着温度的增加而变得不明显,通过对横向磁阻与纵向磁阻的比较,发现这种磁阻主要是轨道效应的贡献。把实验结果与强局域化区域轨道磁阻的理论工作进行了比较,对正、负磁阻的起源进行了讨论。     

同时观察纳米锰钙钛矿中的隧穿型GMR及本征CMR

采用溶胶 凝胶法制备出稀土锰钙钛矿La_0.85Sr_0.15MnO₃ 的纳米微粒 .通过控制烧结条件获得了一系列具有不同晶粒尺寸的锰钙钛矿块材 .变温电阻实验显示 ,该类锰钙钛矿颗粒材料的输运性质 ,包括其磁电阻效应 ,随晶粒尺寸的增加呈系统性变化 ,从一个界面效应主导型输运行为转变为锰钙钛矿晶体的本征输运行为 ,从而其磁电阻效应亦由界面隧穿型GMR转变为本征CMR .当晶粒尺寸适中 (～ 1 0 0nm)时 ,可在一块样品中同时观察到这两种磁电阻效应 .并且 ,这两种磁电阻效应的共同作用可在磁电阻-温度(MR-T)曲线上造就一“平台” ,即磁电阻效应可以在相当宽的温度范围内不随温度变化     

基于压电阻抗技术的金属材料弹性变形检测研究

基于压电阻抗技术的结构健康监测原理,对低碳钢圆棒试样单轴拉伸弹性变形过程中安装在其上的压电材料的阻抗信息进行了分析,探究采用压电阻抗谱中峰值频率变化表征金属材料弹性变形(也即材料应力)状态的方法的可行性.将压电材料片作为主动传感器,粘贴在圆棒的端部圆截面(受压变形区)和杆中部(拉伸变形区)两种位置,分别测取园棒试样不同拉伸伸长情况下的阻抗信号.分析试验结果发现:随着弹性伸长变形量的增加,端部压电导纳(阻抗的倒数)谱中对应峰值频率减小,而杆中部压电导纳谱中对应峰值频率增加,两个部位的压电导纳频率变化接近线性规律.由此可得出结论:可以利用压电阻抗(导纳)技术,通过测量部位的压电导纳谱信息,以频率为特征参数对结构件的应力状态进行监测;通过端面压电材料输出导纳谱信息中频率改变量,可实现对轴杆类构件轴向应力状态进行监测,这个方法特别适合于埋入式螺栓,混凝土中预应力钢筋等轴向力的监测.     

辐照下晶体缺陷浓度的自振频域

采用线性化处理、拓扑映射及数值计算相结合的方法，求解了离子辐照下各向同性晶体薄片中缺陷浓度和温度满足的非线性微分方程组，证明了当可控参量，即缺陷产生速度和恒温箱温度处于某些范围时.会出现缺陷浓度和温度的周期性振动这种时间耗散结构.研究了自振频率与辐射条件和晶体性质的依赖关系,并以硅晶体薄片为例．求出了自振频域及特定的几个自振频率和自振振幅．     

SIMNI和SIMOX多层结构及其光学性质的研究

本文研究了利用大剂量的N⁺和O⁺注入单晶硅并经高温热退火以后形成的SOI(silicon on Insulator)新材料的形成过程及其多层结构.对SOI结构进行了红外吸收谱和反射谱的测量,通过对红外反射干涉谱的理论分析和计算机模拟,得到了SOI结构的折射率分布.研究表明,利用离子束合成技术可以获得高质量的SOI材料,红外吸收谱和反射谱的测量分析是一种有效的、非破坏性的检测方法.     

Ⅰ型裂纹试件裂端三维应力结构分析之一——裂端约束参数与断裂参数分析

本文利用大型通用结构有限元分析程序ADINA对16Mn材料制的两种不同厚度的Ⅰ型CT试样进行了计算与分析,结果表明,厚度方向的约束状态将试样分成两部分:具有相同约束状态的心部高约束区(Z₁)和约束显著变化的外边缘区(Z₂);有限元计算和实验测定结果证实了这两部分分别与试样断口上的纤维区及剪切唇相对应.所以,Ⅰ型裂纹试件裂端应力、应变场可分别通过这两个区域加以分析获得.本文对一些断裂参数如裂纹尖端张开位移(CTOD)和空穴扩张比(V_g)参数也进行了考察,结果表明这两个参数在厚度方向有相类似的变化规律,在一定程度上都可反映试样的厚度效应及外载荷水平效应.     

晶体微观结构的数值计算

晶体微观结构是晶体材料在特定物理条件下其多个能量极小平衔态在空间形成的某种微尺度的规则分布．几何非线性的连续介质力学理论可以用能量极小化原理来解释晶体微观结构的形成，并用Young测度来刻画平衡态各变体在空间的概率分布．定性的理解与定量地分析和计算晶体材料的微观结构对于发展和改进高级晶体功能材料，如形状记忆合金、铁电体、磁至伸缩材料等，有重要的意义．本文回顾了近年来晶体微观结构数值计算方面的最新进展．介绍了计算晶体微观结构的几种数值方法及有关的数值分析结果。     

随动强化材料壳体的安定分析

在循环加载下壳体结构的安定分析,特别是对于具有应变强化的材料制成的壳体结构的安定分析具有很大的实际意义.文中对随动强化材料的安定定理有了进一步的认识并应用它去分析壳体结构的安定载荷.对于一个真实状态其残余应力与塑性应变之间是相关的.但我们在定理中所示的与时间无关的残余应力场(σ_ijr)和与时间无关的几何容许的塑性应变场(σ_ijp)可以是不相关的.明确指出这点对于工程应用带来很多方便,否则将是十分困难的.为此还给出了该定理的新的证明方法.我们还应用了上述定理对一个半球封头的圆柱壳体进行了安定分析.根据所求得的弹性解,各种可能的残余应力和塑性应变分布,结构的安定分析可归结为一个数学规划问题.计算结果表明应变强化材料的安定载荷要比理想塑性材料的安定载荷高出30～40%,这说明在安定分析中考虑材料强化是重要的,可使壳体结构的设计承载能力有相当大的提高,同时对改进目前壳体结构的设计提供了科学依据.     

风力机风洞试验技术及研究进展北大核心CSCD

以UAE phase VI和MEXICO(model experiment in controlled conditions)项目以及中国空气动力研究与发展中心(China aerodynamics research and development center,CARDC)相关的研究工作为背景,概述了近年来风力机流场测量、压力分布测量、测力等风洞试验技术的进展,介绍了在风洞的影响、叶素的等效远场自由来流条件确定、三维旋转效应、动态入流效应、流场结构和诱导效应方面的重要研究成果.文章还简介了CARDC的大型风力机风洞试验研究工作及一些思路.     

镜煤及其吡啶不溶物与可溶物的固态NMR研究

本文对镜煤及其吡啶可溶物与不溶物进行了¹³C CPMAS及¹H CRAMPS NMR研究,获得了煤的12种结构参数,并估算了芳环簇的大小.结果表明:镜煤吡啶可溶物芳环簇结构尺寸较小,平均为2—3个环,脂构碳含量较高;而不溶物芳环簇结构尺寸较大,平均为5个环,脂构碳含量较低.样品中顺磁离子浓度是影响¹H和¹³C自旋晶格弛豫时间的重要因素.由弛豫时间的测量分析可知,吡啶的抽提过程有效地带走了样品中的顺磁中心,抽提后的产物即吡啶不溶物与可溶物的自由基浓度都降低了,而可溶物的自由基浓度降低更为显著.     

p型热缺陷补偿的n-Ge在室温下的反常Hall效应和反常电导效应

关于n-Ge室温下的反常Hall效应产生的机理,至今尚未得到解决.我们用热处理的方法,对n-Ge样品进行了p型热缺陷的补偿.实验结果发现,补偿前样品呈正常Hall效应和电导效应,补偿后则变为室温下的反常Hall和反常电导效应.我们围绕这一变化进行了实验和理论研究工作,从这些工作中得出,n-Ge室温下的反常Hall效应产生的机理,是在样品中形成了反型层结构.     

基于RCE条件下双头垄断的福利分析

应用RCE(RationalConjecturesEquilibrium)条件来分析双头垄断企业(厂商)在成本不对称、需求不对称、产品差异化条件下对社会福利产生的不同影响,并说明了RCE条件下的双头垄断模型与Cournot模型及社会最优模型的关系,提出在“结构—行为—绩效(SCP)”研究中,行为是一个重要的因素,即使在同一结构下,不同的行为将会产生不同的绩效与福利.     

具有AR(1)误差的非线性随机效应模型中自相关系数的扰动诊断

随机效应模型广泛应用于刻画重复测量数据的特征,Banerjee和Frees[1]用Cook距离,Lesaffre和Verbeke[2]用影响曲率分别对线性随机效应模型进行了分析.本文利用影响曲率对具有AR(1)误差的非线性随机效应模型中的自相关系数扰动进行了分析,得到了影响曲率的表达式,并且利用血浆药物渗透数据(Davidian和Gillinan[3])来说明分析方法的应用.