InAlN/GaN异质结二维电子气波函数的变分法研究

使用变分法推导了InAlN/GaN异质结二维电子气波函数和基态能级的解析表达式,并讨论了InAlN/GaN异质结结构参数对二维电子气电学特性的影响.在假设二维电子气来源于表面态的前提下,使用了一个包含两个变分参数的尝试波函数推导电子总能量期望值,并通过寻找能量期望极小值确定变分参数.计算结果显示,二维电子气面密度随InAlN厚度的增大而增大,且理论结果与实验结果一致.二维电子气面密度增大抬高了基态能级与费米能级,并保持二者之差增大以容纳更多电子.InAlN/GaN界面处的极化强度失配随着In组分增大而减弱,二维电子气面密度随之减小,并导致基态能级与费米能级减小.所建立的模型能够解释InAlN/GaN异质结二维电子气的部分电学行为,并为电子输运与光学跃迁的研究提供了解析表达式.     

孤立的Eu2+在立方晶场中基态能级的分裂

用量子力学微扰论方法计算了Eu^2 在立方晶场中基态能级分裂的一级修正，并给出了相应能级的零级近似波矢。     

超快非均质电子转移的优化控制研究(Ⅱ)

本文用优化控制理论,以分子的基态作为目标态,考虑了在不同条件下,从二萘嵌苯到TiO2超快电子转移的动力学过程.发现在此目标态的作用下,电子经过一个电子激发-回落的过程从分子的基态激发到与半导体导带耦合的第一电子激发态,然后在给定目标态的作用下回落至电子基态,从而实现了较高的目标态产生率.由于二萘嵌苯的电子激发态与半导体导带能级间的强电子转移耦合,这一控制任务较电子激发态为目标态而言,更适合于实验研究.     

用玻尔理论统一处理氢原子、电子偶素和氦原子基态能级

用玻尔氢原子理论处理氢原子和电子偶素基态的方法,在假定了氦原子基态的经典模型后,给出了氦原子基态能级和半径,并与实验和量子力学变分法计算的结果作比较,说明玻尔氢原子理论对氦原子基态能级的计算有一定的意义.     

研究类氦原子基态能量的参数微扰法

考虑了类氦原子中电子对核的屏蔽效应,建立了含有屏蔽效应参数的哈密顿算符,并应用微扰理论研究了类氦原子基态能量.通过参数微扰法计算的类氦原子一级近似基态能量与变分法得到的能量完全相同,比无参数微扰法计算的能量更加接近实验值.参数微扰法为研究多电子原子能级和原子能级精细结构提供了一种新的方法.     

二维氢原子斯塔克效应能量一级修正的通式

推导出了二维氢原子斯塔克效应微扰矩阵元的通式,并且给出了二维氢原子斯塔克效应中任意态能级一级修正的通式.     

原子核体积和质量效应对较轻元素及同位素类氢离子能级的修正

在类氢离子电子束缚能一级相对论修正的基础上,计算了原子核的体积效应及质量效应对较轻元素及同位素类氢离子能级的修正量,结果显示,原子核的体积及质量效应不仅导致同位异核氢及类氢离子精细结构能级出现分裂,还会导致类氢离子精细结构能级的简并消失。     

~7Li_2~(0,±1)分子体系基态振-转能级的全电子计算

采用单参考与多参考耦合簇理论结合相关一致高斯基组计算研究了7~7Li_2~((0,±1))分子体系的电子基态的势能曲线,计算考虑了体系所有电子的关联效应与相对论效应,拟合得到了体系的光谱常数,并获得了电子基态的振动-转动能级信息.计算得到的中性与阳离子体系的光谱常数与实验值符合得很好;对于阴离子体系,平衡核间距的计算仍需进一步改进,其他光谱常数符合较好.计算结果表明,中性和阳离子体系基态波函数具有明显的单参考组态特点,而阴离子分子基态应采用多参考组态波函数描述.对于基态的振动-转动能级,与现有实验值符合得很好;尽管各种计算方法对阴离子基态的平衡核间距计算结果仍有差异,但振动能级间隔的结果相互符合得很好.本文的研究可为Li_2分子体系基态,尤其是光谱学信息很少的阴离子体系的电子结构与光谱的精确研究提供了有用的光谱信息.     

无限深势阱下杂质量子点的能级计算

在有效质量近似下,垂直方向采用无限深势阱限制势,在x-y平面上,量子点内采用抛物势近似,在量子点边界处采用与实际情况更接近的无限深势阱.在中心杂质电荷为ηe时,利用波函数近似,得到基态和低激发态的能级,与x-y平面均采用抛物势时得到的能级进行了比较.计算发现在量子点真实半径比较小时,电子的基态和低激发态受其影响很大,而相应的能级随量子点的半径逐步增大.在量子点半径大于5倍有效玻尔半径时,能级受其影响已经变得很弱.并且,随着磁场的变化,量子点半径对基态和第一激发态的能级差的影响也很大.最后我们计算了杂质电子的基态束缚能并讨论了声子对其影响.     

等离子体凝胶模型下基态能量的研究

采用二次量子化的方法求解等离子体凝胶模型下的基态能量,并计算出微扰对基态能量的一级修正,计算结果接近于实际金属。     

微波消解-ICP-AES测定鄱阳湖流域沉积物中微量元素

为了研究鄱阳湖沉积物中微量元素近几年来随季节、年度及沿程的变化情况,对2003年和2005年不同季节采集的鄱阳湖流域各采样点底泥进行了ICP-AES测定.结果表明,鄱阳湖沉积物中各元素的含量随着季节和年度变化而发生一定改变,枯水期普遍大于丰水期;南矶山2005年Cu和Pb含量较2003年有所降低;蔡家湾则与南矶山相反;姚公渡2005年Cu含量也较2003年低,Pb含量则高于2003年;与鄱阳湖流域底泥背景值相比,所测几个样点的Cu,Pb,Cr和Zn含量均在一定程度上超标;除大坞河外,其余各样点As含量均在背景值范围内;从饶河到鄱阳湖入湖口处,各元素含量呈逐渐降低趋势.文章提出的研究方法操作简便,效率高,劳动强度低.     

半干旱采煤塌陷不同应力区典型植物高光谱特征分析

利用高光谱反演、监测植被生长状况的基础是光谱特征识别。以半干旱采煤塌陷区为样地，利用Field Spec 3地物光谱仪与SPAD-502叶绿素仪同步采集采煤地表塌陷形成的不同应力区(非采区、中性区、拉伸区、压缩区)典型植物叶片光谱反射率与叶绿素含量(SPAD值)，分析典型植物相同应力区SPAD值升高其光谱特征的变化，对比不同应力区典型植物SPAD值较高与较低时光谱特征的差异，并借助Matlab软件深入研究不同应力区典型植物SPAD值与差值指数、归一化指数的相关关系。结果表明：(1)不同应力区同种植物光谱曲线随着SPAD值不同变化规律相异，可见光波段区分明显，其余波段受应力影响的区域样本SPAD值不同，反射率比非采区波动更为剧烈与无序。可见光波段，糙隐子草、柠条、杨树、油蒿SPAD值低的样本光谱曲线绿峰缺失，SPAD值升高，绿峰出现但位置红移，SPAD值高于30时，为典型植被光谱曲线，油松样本SPAD值越高反射峰值越小；受应力影响的区域SPAD值低的样本谷、峰、边特征参数缺失更多，光谱变化规律不强。(2)400～700 nm波段，不同应力区糙隐子草、油蒿、油松、柠条样本SPAD值较低组反射率显著高于较高组，杨树样本相反；780～1 350 nm波段，拉伸区的糙隐子草、非采区的油蒿和柠条、压缩区的油松和杨树样本SPAD值较高组与较低组的反射率差异小；相较于非采区，受应力影响的糙隐子草、油蒿、柠条样本在所测波段SPAD值较高组与较低组的同波段反射率差值显著减小。(3)受应力影响的区域样本SPAD值与光谱指数相关性较之非采区在某些波段大面积增强。与非采区相比，中性区的油蒿、油松、柠条、杨树样本SPAD值与光谱指数的最大相关系数值均增大，糙隐子草相反；非采区植物SPAD值与NDVI最大相关系数均高于DI，波段组合多位于近红外，受应力影响区域的样本最大相关系数多数位于可见光波段。本研究为矿区不同应力区典型植物高光谱波段识别与植物健康状态监测、矿区生态环境精准治理提供了理论支撑。     

用原子吸收光谱法分析铁路运输对周边脐橙种植园土壤元素的影响

铁路运输在推动路域经济发展的同时,也会对路域生态环境带来某些不良影响。水果品质与种植园土壤元素含量有直接关系,研究铁路周边脐橙种植园土壤元素含量对于农产品安全以及铁路周边生态环境建设都具有十分重要的意义。脐橙是一种人们十分喜欢的优质水果,在铁路周边尤其是四川省、重庆市、湖北省、江西省、贵州省等南方地区的铁路周边的栽种面积很大。应用原子吸收光谱法检测了四川省金堂县境内1997年建成的成达铁路沿线脐橙种植园土壤与对照土壤中Pb,Cd,Mn,Cu,Zn等多种元素的含量。结果表明, 铁路周边脐橙种植园土壤中重金属元素Pb和中量元素Mn比对照土壤增加明显,但重金属元素Cd与微量元素Cu和Zn在铁路周边脐橙种植园土壤与对照土壤之间差别并不明显。     

Effect of ausforming temperature and strain on the bainitic transformation kinetics of a low carbon boron steel

The effect of ausforming temperature and strain on the bainitic transformation kinetics was investigated in a low carbon boron steel. A new mechanism, which is based on the competition between the increase in nucleation rate and the decrease in average volume of bainite sheaf after deformation, is proposed. The increase in nucleation rate is due to the decrease in boron concentration at the grain boundaries after small deformation and the formation of sub-grain boundaries at the grain interior after large deformation. The decrease in average volume of bainite sheaf is ascribed to the frequent impingement of bainite sub-units after deformation. The increase in nucleation rate after deformation results in the decrease in incubation time, which is confirmed from the experiment. The increase in nucleation rate overcomes the decrease in average volume of bainite sheaf, resulting in the increase in transformation velocity and volume fraction after small deformation. On the contrary, the decrease in the average volume of bainite sheaf overcomes the increase in nucleation rate after large deformation, leading to the decrease in transformation velocity and volume fraction of bainite.     

XPS and SIMS investigation on the role of nitrogen in Si nanocrystals formation

Since the demonstration of optical gain in silicon nanocrystals, in the last few years several papers appeared in the literature reporting gain measurements in silicon nanocrystals embedded in a silica matrix produced by different techniques. However, it is still unclear which are the structural, physical and chemical factors that contribute to enhance photoluminescence and gain in this type of samples. In particular, the presence and the role of nitrogen in the SiO₂ matrix are in fact supposed to be essential factors in understanding the gain mechanism.In fact it is possible to obtain similar samples with very different nitrogen content in the silica matrix changing one of the precursor gases used in the deposition process, thus evidencing the structural and chemical differences introduced by the presence of nitrogen. In this paper SIMS and XPS analysis of two series of similar samples, but with a very different nitrogen content, will be presented and compared. The data collected at different annealing temperatures, together with ellipsometric measurements, give important information on the role played by the nitrogen present in the matrix in the process of silicon nanocrystal formation. Moreover, we demonstrate that the annealing process causes always some oxidation of the sample surface and that nitrogen is incorporated in the material from the annealing atmosphere in nitrogen free samples.     

胶磷矿中杂质赋存形式及酸解过程变化

我国中低品位胶磷矿量大、分布广,磷矿中杂质种类及含量对于磷石膏结晶及磷酸品质均有较大影响。以湖北某地区的典型低品位胶磷矿为原料,采用X射线光电子能谱仪、扫描电镜、能谱等方法,分析了磷矿及反应后磷石膏中的主要杂质种类及含量变化,并以此推测湿法磷酸过程中杂质的主要变化。结果表明磷矿中的主要成分是氟磷灰石和石英,杂质组分占比最高的分别是硅、铝、氟、镁,其中硅主要以石英和硅酸钙存在,氟主要存在于氟磷酸钙中,铝是以不同形式的铝硅酸盐存在的,而镁则是以MgF₂和部分硅酸盐存在。通过酸解反应,钙与硫酸根生成磷石膏,硅元素主要存在于固相石膏中,而铝、氟、镁则大部分进入到液相磷酸中,其中存在于固相中的硅则基本以石英形式存在,硅酸钙溶解于酸液中,铝主要以铝硅磷的化合物存在,氟则以氟硅化物形式存在,大部分的MgF₂溶解进入液相,磷石膏中镁主要以镁硅酸盐形式存在。通过磷矿中杂质存在形式及反应过程的变化研究,可以更好的明晰酸解过程中的体系变化,从而为磷石膏结晶过程的考察和控制提供理论基础。     

忽地笑鳞茎中总生物碱含量的月动态变化

采用紫外分光光度法测定了不同月份忽地笑鳞茎中总生物碱含量,为确定适宜的采收时间提供实验依据。结果表明,忽地笑鳞茎中总生物碱含量随生长发育时期或月份不同存在一定差异,其中11月的最高,12月次之,1月的最低,最高值与最低值相比,约为2.6倍,差异达极显著水平(P<0.01)。精密度、稳定性实验及回收率等方法学考察表明,紫外分光光度法测定忽地笑鳞茎中总生物碱含量效果好,稳定性强,方法可靠。综合忽地笑鳞茎中总生物碱含量、中药材产量和土地利用率等因素考虑,以11月底前后采收比较适宜。     

ICP-AES测定云南楚雄糖尿病患者发样微量元素的研究

探讨微量元素与糖尿病间的关联性及临床意义。采用ICP-AES等离子体发射光谱仪测定了楚雄地区糖尿病患者人发中11种元素,采用2,3-二氨基萘荧光法测定发样中的硒元素。选取糖尿病患者120例,对照组35例。糖尿病组发样中常量元素Ca、Mg低于对照组,P高于对照组;除Cd、Cr、Fe外,微量元素Zn、Se、Ni、Mn、Cu等5种元素低于对照组,并有显著差异(P0.01)。糖尿病组间性别比较数据显示男性除发Ni、Mn、P外,其余元素含量均低于女性,其中发锌远低于女性。3个不同年龄段糖尿病人群的微量元素含量变化显示Fe、P2种元素随年龄增加含量增高;Mg、Cd2种元素随年龄增加含量减少;其余各元素变化情况为Fe、P元素在老年组中较高,Cu、Cd、Mg较低;Mn、Cr、Cu元素含量在中年组中较高,而Zn、Se略低;Zn、Se在青年组较高,而Mn、Cr低。城市人群发中Zn、Cd、Cu、Mg、Ca含量比农村人群高;Se元素含量二者间差别也不大,其余元素含量均低于农村人群。楚雄地区糖尿病患者发中Zn、Se、Mg、Mn4种元素水平低,楚雄地区糖尿病患者致病原因可能与地区属低Se水平和患者体内硒水平低有关。     

近海台风对中国东部夏季降水的贡献

目前汛期预测主要针对季风系统形成的降水, 而对台风等热带系统的影响并未考虑, 其主要原因是台风是一个剧烈的天气尺度过程, 与短期气候预测尺度并不匹配, 因而无法进行考虑. 这也成为提升汛期预测技巧的一个制约因素. 针对这样的问题, 本文从气候的角度, 提出一个能较为客观地衡量台风对夏季降水影响强弱的指数––台风影响指数. 利用1960–2011年中国东部站点降水资料及中国气象局上海台风所整理的热带气旋资料, 从月、季尺度对中国夏季台风影响强弱变化特征进行分析, 探讨台风对东部地区夏季降水的贡献. 结果表明: 1)台风从6月至8月呈增强的趋势, 6月份最弱, 7月份居中, 8月份最强; 2)从台风降水及占总降水的比例分布来看, 纬向呈东部高西部低, 经向呈从东北地区至华南地区依次增大的趋势, 长江以南地区台风降水量占夏季降水量的比重可达10%以上, 7, 8月份东南沿海地区的台风降水量最大可达100 mm以上, 可达当月总降水量的40%; 3)台风影响指数与夏季降水的相关表明, 台风对中国东部降水的影响具有时、空差异性, 6月份与华南地区呈负相关, 7 月份与东南沿海地区呈正相关, 而与长江中下游地区呈负相关; 8月份与华南、华北地区呈正相关、与长江中下游地区呈负相关. 这主要是由台风、夏季风和西北太平洋副热带高压共同影响的. 关键词： 台风影响 东部 夏季降水 贡献     

Spectral Properties of Single BODIPY Dyes in Polystyrene Microspheres and in Solutions

The absorption, fluorescence, fluorescence quantum yield, and photostability of five BODIPY dyes are characterized and compared as single dyes in two environments, in 40-nm polystyrene spheres and in solution. The absorption and fluorescence spectra of the dyes in spheres are similar in profile but shifted to lower energies compared to those in solution. All the dyes are highly fluorescent, with three having fluorescence quantum yields of 1.0. For three of the five dyes, the yields were the same in spheres as in solution (1.00, 1.00, and 0.73). The high concentration of these dyes in spheres does not quench their fluorescence. For two other dyes the yields dropped, from 1.00 to 0.55 in one case and 0.83 to 0.50 in another, comparing the dyes in solution versus in spheres. The photodegradation of the dyes decreases in spheres compared to in solution in all but one case. For one dye, it decreases as much as 800-fold. Dyes overlooked because of low fluorescence or stability in solution could become useful fluorescent materials in the microsphere environment.