在CP MAS NMR中测量质子自旋扩散速率的方法

自旋扩散在固体核磁共振的许多现象中都起着非常重要的作用。现有几种理论方案以估算扩散系数。然而在实践中这种估算既不实际也不可靠。本文提出了确定自旋扩散速率的新方案,它利用的是CP MAS NMR中的稀核退极化规律。带质子的稀核磁化矢量在退极化中表现出两个阶段,慢衰减的第二阶段是单一指数过程,它提供了自旋扩散速率的直接度量。自旋扩散实质上是极化转移的一种宏观表现形式,这种转移通过一系列成对自旋的flip-flop进行,可以用一维随机走步模型描述。从退磁过程半对数曲线的斜率可以求得平均flip-flop时间。自旋扩散系数可以由此估算。在一些典型的刚性有机固体和结晶高分子聚合物中,求得平均flip-flop的时间是700微秒左右。它比偶极相关时间大一个数量级。这意味着,自旋扩散时间常数与自旋—自旋弛豫时间常数是很不相同的,虽然这两个相应过程虽密切相关的。由质子线宽估计自旋扩散系数是不可靠的。     

FTIR和^1H NMR法研究嵌段聚氨酯的结构

用１，４－丁二醇，乙二胺及二者的混合物为扩链剂，合成了嵌段及嵌段支化型聚氨酯。用ＦＴＩＲ和＾１Ｈ ＮＭＲ法研究了含不同扩链剂的嵌段聚氨酯大分子的支化，并通过积分半定量法考察了配料比与支化率之间的关系。     

瞬态自旋光栅系统的建设及其在自旋输运研究中的应用

简要介绍了瞬态光栅系统原理及光路的建设,包括瞬态光栅的产生与探测.采用了外差探测法（heterodyne detection）,大大提高了信噪比.利用瞬态自旋光栅系统,研究了(110)方向生长的本征GaAs/AlGaAs单量子阱中自旋输运特性,测得室温下电子自旋的扩散常数D_s=551 cm/s. 关键词： 瞬态自旋光栅 自旋扩散 自旋输运 自旋弛豫     

固体中半整数四极核的自旋扩散

首先介绍固态中自旋扩散的一般理论，包括半经典描述和建立在投影算子理论上的密度矩阵描述. 接着以丰核环境中相互偶合的自旋-1/2系统以及自旋-3/2系统为典型列举了自旋扩散速率的计算. 最近藉助多量子魔角旋转(MQMAS)方法实现半整数四极核的多量子谱自旋扩散实验，可以测量固体粉末中半整数四极核体系四极张量相对方向. 结合作者最近的计算机模拟和实验测量结果对这一新兴方向作了重点介绍，尤其指出了射频
脉冲强度、宽度及样品旋转速度对交叉峰线型的影响.     

核子自旋结构的实验研究进展

本文主要介绍对核子纵向自旋结构函数的实验研究进展。首先简要介绍核子自旋结构的部分理论模型,包括朴素的部份子模型和QCD中的夸克–部份子模型,同时简要介绍标度律和标度律的破坏及其原因;接着介绍实验研究的理论基础,包括弱作用和轻子–核子的深度非弹散射中轴流的作用和几个关于核子自旋结构的求和规则和它们的QCD修正;且简要介绍深度非弹散射实验的研究方法,包括单举测量、半单举和遍举测量。最后,详细介绍实验研究进展,包括对质子和中子的纵向自旋结构函数的测量,国际上几个主要实验室在不同的能量下,在用不同的靶、不同的束流对不同范围的Bjorken变量x和不同的四动量转移范围Q2下的实验、特点及其结果。最后简略介绍了我国实验物理工作者在该领域的国际合作组的部分工作。     

铝团簇的电子自旋极化与核自旋-自旋偶合的理论研究

利用传统的密度泛函理论在B3LYP/6-31 G(d)水平上优化了铝簇(Aln ,Aln与Aln-,n=2~9)的几何结构,并利用偶合的微扰的密度泛函理论在B3LYP/6-311 G(3df)水平上计算了核自旋-自旋偶合常数.优化结果表明Aln(n=2~9)中的电子是自旋极化的,与早期的质谱实验一致.核自旋-自旋偶合常数的计算结果表明电子的自旋极化与原子核的自旋取向有密切关系.     

磁电垒结构中自旋极化输运性质的研究

研究了电子隧穿几类磁电垒结构的自旋极化输运性质，导出统一的传输概率公式，揭示了非 均匀磁场的分布与自旋过滤的关系，同时表明采用有效朗德因子较大的半导体材料可以显著 增强磁电垒结构的自旋过滤效果. 关键词： 磁电垒 自旋过滤 自旋电子学 自旋极化     

椭圆纳米盘中磁涡旋结构的方位角自旋波模式

本文针对坡莫合金椭圆形盘中的磁涡旋结构, 采用微磁学模拟与傅里叶分析相结合的技术研究了磁涡旋自旋波的本征激发模式. 通过沿样品短轴方向施加一面内方向的脉冲磁场, 观察到一系列方位角自旋波模式. 观察到的自旋波模式具有两重对称性, 可以通过C₂群理论来进行类型的划分. 此外, 自旋波模式的频率随着方位角指标的变化而线性增加. 模拟结果显示样品的平均交换能量密度明显的高于平均静磁能量密度; 局域交换能量密度主要集中在涡核初始位置, 而局域静磁能量密度主要分布在长轴附近. 交换作用对受限于铁磁薄膜椭圆盘中的单个涡旋态的能量要起主导作用, 从而导致方位角自旋波模式频率随着方位角指标的增加而增加.     

具有倾斜极化层的自旋阀结构中磁翻转以及磁振荡模式的微磁模拟

基于自由层与钉扎层均为垂直磁各向异性的自旋阀结构,采用微磁学模拟与傅里叶分析相结合的技术,研究了极化层磁矩小角度倾斜情形下自由层磁矩的进动翻转特性.通过沿样品垂直膜面方向同时施加电流与磁场,观察到自由层磁矩垂直膜面方向分量的平均值随磁场的演化翻转曲线中出现了多个凹槽.模拟研究结果表明:在一定的电流范围内,凹槽出现的位置与电流大小无关;而在固定的应用电流下,凹槽出现的位置将会受到样品厚度的影响;在凹槽区域内,非一致进动模式、自旋驻波模式、局域自旋波模式等多种磁振荡模式被激发.通过傅里叶分析,得到了各种磁振荡模式的频谱,频谱中的频率分布体现出了倍频以及间谐波的频率特性.     

自旋1/2-自旋1耦合系统的HSQC和HDQC实验的研究

对自旋1/2-自旋1耦合系统的单量子HSQC和双量子HDQC脉冲序列进行了理论和实验的探讨. 研究结果表明,文献提出的HDQC实验中实际上还发生了零量子跃迁,因此该实验应该是多量子HMQC实验. 研究结果还表明,HSQC有比HDQC更高的灵敏度.     

聚酯聚氨酯分子动力学的核磁共振研究

测量了对聚酯聚氨酯在浓溶液状态下质子自旋-晶格弛豫时间随温度的变化,对其中有代表性的基团进行了详细的研究,根据BPP理论用各向同性模型计算分子局部运动的相关时间,从计算结果来看,聚酯聚氨酯的局部分子运动是符合BPP理论的,硬链段的局部分子运动比软链段的局部分子运动要慢得多,两者相差至少一个数量级以上;质子的自旋-晶格弛豫时间主要是偶极-偶极作用的影响;强烈的氢键有相互作用使得硬链段基因的局部运动相关时间接近;通过形成氢键不同的NH峰的相关时间和活化能的观察可以研究软、硬段间的相互作用。     

直接键链13C-1H的核自旋偶合常数的理论研究

用一种计算直接键链原子核自旋偶合常数¹J_A-B的统一的半经验关系式，研究了各种代表性的环状分子及非环状分子的¹J_C-H的核自旋偶合常数，计算值与实验值吻合的较好, 说明该统一的半经验关系式既可适用于非环状分子又可适用于环状分子化合物体系的直接键链原子的核自旋偶合常数¹J_C-H计算.     

交联型聚酯聚氨酯透明度变化的结构研究

用半预聚体法合成了具有交联结构的聚氨酯耐磨材料。用红外光谱、紫外-可见光谱、透射电镜,X射线衍射等方法进行物理性能测试表明,不同铸模温度显著影响聚氨酯的外观透明度和耐磨性能,而发生这些变化的结构本质是加工条件和化学反应使组分不同的聚氨酯分子逐渐微相分离,形成亚微米级、微米级乃至十微米级的微区。这些微区彼此凝聚生成形状各异、结构复杂的颗粒。这些分散在透明聚氨酯介质中的组成不均匀颗粒数量增多、粒径增大是导致聚氨酯透明度变差的主要原因。     

基于量子自旋-量子反常霍尔效应的单层锑异质结构的热电性质研究（英文）北大核心CSCD

我们研究了一个基于单层氢化锑的异质结构材料的热电性质,该材料有着新颖的量子自旋-量子反常霍尔效应.我们计算了这种新的拓扑相材料的锯齿形结构纳米带的电导、热导、塞贝克系数以及热电效益指数.通过我们的研究,表明该材料在低温下有着较好的热电性能.此外,我们通过改变样品最外层原子的交换场的方式来调控样品的边缘态,并计算样品热电性质的变化.最后,我们发现随着纳米带宽度的增加,系统的热电性能也会增加.     

具有尺寸限制的点接触结构自旋极化电流驱动下磁涡旋的稳态振荡

选取具有尺寸限制的点接触结构作为研究对象,采用Thiele方程对模型中磁涡旋在自旋极化电流作用下的动力学行为进行计算.计算表明磁涡旋可以在一定的电流密度范围内稳定旋转,该稳定旋转可以存在的电流密度范围与点接触区的大小和纳米点的尺寸有关.当磁涡旋核作稳态旋转时,其所处的轨道半径以及旋转频率都随电流密度的增加而增加,旋转频率可调节的范围随点接触尺寸的增加快速减小.     

微穿孔板复合对二次余数扩散结构扩散性能影响研究

扩散吸声结构(Diffsorber)能应用于室内外声品质的改善,具有很好的研究意义和应用前景。微穿孔复合QRD结构能显著提高低频吸声性能,但复合对扩散性能的影响未见报道。本论文对QRD结构及其与厚度为0.6mm,穿孔率为1%,2%,3%的微穿孔板复合结构的扩散性能进行测试,得出了相应的反射声能极坐标图和扩散系数。研究结果表明,微穿孔复合QRD结构在中低频特别在结构自身共振频率范围内具有良好的扩散性能,扩散系数在0.8到0.95之间,随着频率增加,复合结构的扩散性能有下降的趋势,同时由于微穿孔板的吸声性能,复合后结构的空间反射声能普遍降低5dB左右。     

弱磁场下三阱光学超晶格中自旋为1的超冷原子特性研究

双阱光学超晶格中的超冷原子是近期冷原子物理领域的研究热点. 本文推广提出了实现三阱光学超晶格的方案, 并采用精确对角化的方法分别研究了弱磁场下对称三阱 光学超晶格中铁磁性和反铁磁性的自旋为1的原子系统的基态, 发现二者的相图很不相同: 反铁磁性原子对应的相图中没有沿磁场方向总自旋磁量子数为±2的基态, 而铁磁性原子对应的相图中可能有. 在负的二次塞曼能量区域, 铁磁性原子的相图中只有完全极化态. 分析了可控参数影响基态的物理本质. 由于这些量子自旋态可以通过调节外磁场和光势垒的高度非常简便而精确地控制, 适合用来研究自旋纠缠. 关键词： 三阱光学超晶格 自旋为1的原子 弱磁场     

拉伸流扩散火焰面结构及熄火的研究

对拉伸层流扩散火焰面进行了数值模拟,考察了在以往湍流燃烧的火焰面模型中,假定Lewis数等于1的可靠性,研究了不同分子扩散和火焰辐射对火焰面结构、氮氧化物排放和熄火临界的影响.计算结果表明,Lewis数等于1的假定在火焰面结构的计算中存在很大的近似性,火焰辐射可以引起低拉伸条件下的熄火临界.     

氧原子在Zr(0001)表面附近的扩散

在密度泛函理论计算的基础上,利用微动弹性带（nudged elastic band）方法研究了氧原子在Zr（0001）表面附近的扩散.首先计算了氧原子从稳定的表面面心立方（SFCC）位置向表面六角密排位置的扩散激活能（0.77 eV）;然后计算了氧原子从稳定的SFCC位置扩散到表面下第1层与第2层之间的八面体间隙位置,再继续向表面下第2层与第3层之间的八面体间隙位置扩散的激活能,在此过程中氧原子需克服两个能垒,其激活能分别为2.14和2.57 eV.结果表明,氧原子在Zr（0001）表面上方的扩散比较容易,而氧原子向Zr（0001）表面下的扩散相对较难. 关键词： Zr（0001）表面 微动弹性带 氧的扩散