一维硅纳米线的生长机制及其量子限制效应的研究 *

介绍一维硅纳米线的合成及控制硅纳米线直径的方法、生长机制和不同硅纳米线形态的生成机理以及硅纳米线的量子限制效应 .     

电声耦合对单层Bucky葱的影响

研究单层Bucky葱中电子与晶格振动耦合对其结构和电子结构的影响,发现单层Bucky葱上普遍地存在着结构畸变、电子结构的畸变和对称性的变化.利用Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型研究单层Bucky葱上的Peierls不稳定性,得到主要结论如下:(1)金属型的单层Bucky葱上存在结构和电子结构畸变,对称性降低并出现能隙,使之转变成窄带隙型半导体;(2)在宽带隙型的单层Bucky葱上也存在结构和电子结构的畸变,但体系的对称性没有改变,电子结构特征也没有改变;(3)这些畸变量在不同类型的Bucky葱上表现出不同的特征,但都随着单层Bucky葱体系的增大而逐渐减小;(4)宽带隙半导体类有较高的热力学和动力学的稳定性;(5)Peierls不稳定性导致的结构和电子结构的畸变不改变原来定性的结论.     

复单位球上线性分式复合算子的本性正规性 庆贺钟同德教授80寿辰

假设φ是单位球BN中有一个边界不动点e1的线性分式自映射,我们将证明1-Reφ1(z)～Re(1-z1)在BN上e1的一个邻域内成立.利用这个结果我们对MacCluer和Weir的猜测给出一个肯定的回答,并且可以改进他们所得到的有关复合算子在Hardy空间H2(BN)和加权Bergman空间Aγ2(BN)(γ-1)上的本性正规性的结果.结合这些结论以及MacCluer和Weir论文中的相关结论,我们进一步讨论了由B2中抛物和双曲线性分式自映射诱导的复合算子的本性正规性问题.其中有些结论表明单复变和多复变存在着很大差异.     

利用贝叶斯网络提高港口国检查效率

提高港口国监控(PSC)的检查效率,本文研究了船舶固有属性(船舶年龄、船旗、船级社、船舶尺度)、港口国检查缺陷项与船舶事故间的影响关系。本文所使用的数据主要来自于英国劳氏船级社(LR)、国际海事组织(IMO)和东京谅解备忘录(Tokyo MOU)三个数据库,共5478条干散货船数据。利用贝叶斯网络(BN)构建模型,并分别采用Bayesian Network (BN)和Greedy thick thinning(GTT)算法构建网络模型。同时利用K-折交叉验证、对数似然函数(LL)、赤池信息量准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)对模型进行评估。结果表明船舶的固有属性和关键检查缺陷项对船舶事故均有较高的直接影响,而大多数的港口国监控检查缺陷之间具有相互影响,并且通过关键检查缺陷项对船舶事故产生间接影响。因此可以利用关键检查缺陷项优化港口国检验制度,提高检验效率。     

布基管和布基洋葱的结构及生长机理的研究

利用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和扫描隧道显微镜(STM),对布基管和布基洋葱的形貌、结构、生长机理进行了研究。结果表明采用垂直下落武装置制备布基管具有较大的产率,TEM的观察得到了布基管各种部位的横截面TEM象,报道了几种特殊结构的布基管和布基洋葱,分析了造成布基管形貌变化的原因,提出了布基管和布基洋葱生长过程的模板作用,提出在无定形石墨和布基管之间存在过渡态结构的观点,STM的研究结构获得了椅式布基管表面的原子象。     

硅中铜与电子辐照缺陷的相互作用

本文研究了FZ与CZ硅中铜与电子辐照缺陷的相互作用.实验表明,这种作用使扩铜并经电子辐照的n型FZ硅出现两个未经报道的新的深中心,E(0.043)和E(0.396).前者只存在于FZ硅而不存在于CZ硅.后者在扩铜并经电子辐照的n型FZ和CZ硅中都存在.电子辐照再加适当温度的热处理还可电激活硅中的铜,另外,铜的存在还使硅中双空位的退火温度显著地降低.种种实验表明,在硅中与铜有关的六个主要能级分别对应于六种不同结构的深中心,在这些深中心之中既包含铜又包含点缺陷.其中E(0.043)很可能是铜与间隙硅原子的络合物,而E(0.167)及H(0.411)则很可能是铜与空位的不同形态的络合物.     

复合超疏水表面制备及其上液滴运动特性研究

采用光刻法制备出微米尺度的硅微方柱结构,并利用化学气相沉积的方法在其上可控地生长定向碳纳米管,由此制备出具有可控比例微纳二级结构的超疏水表面.通过扫描电子显微镜(SEM)测量和接触角、滚动角测试的方法对具有不同微纳结构比例及尺寸的表面形貌和性能进行探查和测试,对制备过程中参数的选择做出了优化处理.得到了表面性质均匀、稳定的二级结构超疏水表面.通过粒子图像测速(PIV)的方法测量在结构表面滚动液滴的内部流动形态,并与一级结构表面进行对比.分析并总结了该文中表面的疏水机理及表面微纳结构比例、形态、尺寸等因素对疏水性能的影响.     

复单位球上线性分式复合算子的本性正规性——庆贺钟同德教授80寿辰

假设φ是单位球BN中有一个边界不动点e1的线性分式自映射,我们将证明1-Reφ1（z）～Re（1-z1）在BN上e1的一个邻域内成立.利用这个结果我们对MacCluer和Weir的猜测给出一个肯定的回答,并且可以改进他们所得到的有关复合算子在Hardy空间H2（BN）和加权Bergman空间Aγ^2（BN）（γ〉-1）上的本性正规性的结果.结合这些结论以及MacCluer和Weir论文中的相关结论,我们进一步讨论了由B2中抛物和双曲线性分式自映射诱导的复合算子的本性正规性问题.其中有些结论表明单复变和多复变存在着很大差异.     

BaTiO3铁电薄膜的原子层水平外延生长

利用激光分子束外延镀膜设备,实现了原子层水平BaTiO₃(BTO)薄膜的外延生长.高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜和透射电子显微镜(TEM)等研究结果表明,薄膜的结构为c-取向单相BTO铁电薄膜,表面非常平整。在此基础上制备了铁电/超导多层异质结构.研究了BTO薄膜的铁电性质。结果表明用激光分子束外延方法有利于改进BTO薄膜的质量,提高薄膜器件的性能。     

新的变系数可积耦合非线性Schr(o)dinger方程及其孤子解

基于延拓结构和Hirota双线性方法研究了广义的变系数耦合非线性Schr(o)dinger方程.首先导出了3组新的变系数可积耦合非线性Schr(o)dinger方程及其线性谱问题(Lax对),然后利用Hirota双线性方法给出了它们的单、双向量孤子解.这些向量孤子解在光孤子通讯中有重要的应用.     

考虑表面效应的压电纳米梁的振动研究

一维压电纳米材料在微纳米机电系统(MEMS/NEMS)中应用广泛,对其力学性能的有效表征至关重要.基于Gurtin-Murdoch表面理论,建立了一种表征一维纳米材料表面效应的新模型.基于Timoshenko梁理论,建立了考虑表面效应的压电纳米梁控制方程,推导了几种不同边界条件下压电纳米梁的频率方程和振型方程的精确解.提出了一种在有限元软件中实现表面效应模拟的计算方法,在ABAQUS中实现了考虑表面效应的压电纳米梁的数值模拟.理论结果和有限元模拟结果吻合较好,验证了理论模型的正确性和有效性.表面效应对纳米梁振动的频率影响显著,而在某种程度上对振型有一定的影响.     

复单位球上光滑自映射所诱导复合算子的紧差

假定复单位球BN上的全纯自映射φ与ψ在边界处足够光滑,本文研究了由它们所诱导的复合算子Cφ与Cψ在加权Bergman空间A2α(BN)以及Hardy空间H 2(BN)上的紧差问题.本文关于φ与ψ有相同的边界数据的结果是单复变情形下相应结论的一个非平凡推广,它揭示了两个复合算子的诱导映射φ与ψ在单位球边界处的深层联系.     

浅水环流问题的有限元分析

考虑涡流粘性,底部摩擦,Coriolis力和重力作用,以单层模型的竖直向积分建立二维流动的环流控制方程.用Galerkin加权余量法建立环流边值问题的弱形式.用有限元法和分裂时间法分别离散空间和时间进行数值近似计算.采用线性内插的“人工光滑”处理以消除短波长噪音干扰,而避免已有的大阻尼系数方法等缺陷.为节省计算内存容量,程序中建立稀疏矩阵的一维紧凑存贮格式,排除了全部“零”元素的容量要求.     

基于分子动力学模拟的金属构件的弹-塑性分解方法

针对金属多晶材料构件的分子动力学（MD）模拟,本文提出了一种新的弹-塑性分解方法.文章将MD运动轨迹分解为结构变形和热振动,给出了计算结构变形的方法和近似公式;针对金属多晶材料构件的当前构型,给出了基于FCC|BCC晶胞和四原子占位的四面体单元相组合的连续变形函数及计算变形梯度的算法;利用原子-连续关联模型,发展了计算当前构型应力场和弹性张量的算法.分析了当构件承受过大载荷后在材料内部所产生的微观缺陷,并将其分类标定为位错、层错、挛晶界、晶界和空位等;对于层错和挛晶界讨论了在弹性卸载过程中应满足的刚体运动约束方程;利用极小势能原理构造了基于当前构型的弹性卸载算法,进而给出了完整的基于MD模拟的计算弹-塑性应变的算法.最后,针对单晶铜纳米线拉伸的MD模拟,计算了弹-塑性应变场,验证了本文方法的合理性.
本文提出的基于MD模拟的弹-塑性分解方法,为从微观到宏观的多尺度和多模型耦合计算提供了算法支撑.     

用对向靶溅射法外延生长La-Ca-Mn-O巨磁阻单晶薄膜 *

用对向靶溅射法(FTS)在(110)NdGaO₃基板上外延生长出La-Ca-Mn-O(LCMO)单晶薄膜,其三维晶体结构用高分辨率双晶X射线衍射技术(DCD)和掠面衍射技术(GID)分析,薄膜表面形貌用原子力显微镜(AFM)测量.结果表明,薄膜有c轴位于薄膜平面的类钙钛矿结构,所有已测量X射线衍射峰的摇摆曲线的半高宽度均约为0.01°,这是迄今报道过的陶瓷薄膜的最小结构参数.AFM图象清楚表明薄膜为单原子层状生长,表面原子层台阶高度为0.195nm.台阶宽度为360～400nm.台阶边缘沿(001)方向.原位生长的薄膜已具有较大的巨磁阻效应.     

C-13 NMR拓扑模型在有机化合物结构解析中的应用

本文介绍了一种利用计算机从C-13NMR谱数据自动推断简单化合物结构的方法.该方法基于子结构/部分光谱拓扑相关模型从未知物分子式及C-13NMR数据推导出候选子结构以及对拼装这些子结构的约束条件,然后在这些约束条件之下利用部分重叠的方法将这些子结构拼装成候选结构.解析过程中每一步推导到的子结构或结构都经过评估,以便及时删除与已知数据相矛盾的(子)结构.评估的主要方法是模拟候选(子)结构的(部分)C-13NMR谱并与已知数据进行比较.解析过程是自动进行的,同时使用者可以根据自己的经验和直觉对推理过程加以干预以提高解析效率.对文献上报道的247个单官能团化合物作为未知物进行解析,成功率为97.2％.     

基于非线性变换的PCP-C模型及其在地下水动态分类中的应用

为了克服目前地下水动态分类方法中存在的不能揭示分类指标空间到类型空间的非线性映射关系、方法复杂、计算量大等缺陷,可采用基于非线性变换的主成分投影(PCP)-聚类(C)模型,对地下水动态进行分类.方法首先对分类指标数据进行对数中心化变换,然后应用主成分投影法将变换后的多维指标向量映射到最优一维向量空间,并根据各样本指标在一维向量空间的投影值进行聚类分析,由此得到地下水动态分类结果.地下水动态分类结果表明,建议方法概念清晰,结构简单,计算简便,分类结果可信,是一种有效的地下水动态分类方法.     

基于动力系统特性和群理论的一维周期结构瞬态响应的高效算法

基于凝聚技术、周期结构的动力特性和群理论,提出了一种求解一维周期结构瞬态响应的高效数值算法.高效求解线性方程是动力响应求解过程中的关键问题.基于结构的周期特性和凝聚技术,减小结构对应线性方程的规模.利用周期结构动力系统中线性方程的特性,证明了在给定时间步长内,作用在某个单胞的外力只会对临近的有限个单胞产生影响.基于这个性质,一维周期结构动力响应的求解可转换为一系列小规模子结构的响应分析.进一步地,将小规模子结构的动力响应转化为循环周期结构的响应分析,而循环周期结构对应的线性方程可基于群理论高效求解.数值算例表明,该算法计算效率高且节省存储要求.     

碳管的结构和生长热力学研究 *

在nm尺度镍粉和镍片(或钛片)的催化作用下,乙炔气体高温热解形成碳管.nm尺度Ni粉的催化效果与其在H₂气中的还原温度有关,在高温(1500℃)下还原后,其催化效果十分显著,碳管的产量较高;而在低温下还原后作催化剂,碳管的产量较低,甚至形不成碳管.在约770℃还原的Ni(Ti)片作催化剂时,碳管易在Ni(Ti)片的边沿和尖端处生长;如果用酸处理过的Ni(Ti)片作催化剂,则会在催化剂的表面形成一层碳管.分析了破管的结构,研究了直形、弯曲形和螺旋形碳管的生长热力学.     

一类具有季节交替的n维连续时间Leslie/Gower竞争模型

本文构造并研究了一类具有季节交替的n维连续时间Leslie/Gower竞争模型.我们先分析了该模型在一维情形的完整动力学.再利用Diekmann,Wang和Yan发展的离散竞争映射的负载单形理论,证明了该系统存在一个(n-1)维的吸引R₊ⁿ上所有非平凡轨道的负载单形.