环形聚乙炔分子桥的电导研究

我们选择了由40个CH基团组成的环形聚乙炔链作为分子桥,基于Landauer-Buttiker理论,利用求解散射波函数的方法,研究了这种环状聚乙炔分子桥与金属多端连接的电导随能量的变化关系.结果表明,在给定入射端的条件下,电导在正负能量上是对称的,当各个端口满足旋转对称性时,相对于入射端对称的两个出射端的电导相同.当分子桥耦合较弱时,电导对能量的变化相当敏感.     

对称与不对称，哪个更根本

一、物理学中的对称及启示对称就是指物体相同部分有规律的重复。对称变换亦称对称操作,是指使对称物体(或图形)中的各个相同部分,作有规律重复的变换动作。德国女数学家艾米.诺特(EmmyNoether,1882~1935)指出:如果运动规律在某一变换下具有不变性,必然存在一个对应的守恒定律。爱因斯坦建立狭义相对论的开创性论文《论动体的电动力学》开头是这样写的:大家知道,麦克斯韦电动力学(像现在通常为人们所理解的那样)在用于运动物体时,就要引起一些不对称,而这种不对称似乎不是现象所固有的。他这里所说的不对称,指的是闭合导体(如螺线管)相对磁…     

用接口技术研究变加速运动

一、引言当研究的物体作匀加速运动时,可用光电计时的方法,测出物体在不同时刻的速度及相应的时间间隔,从而求得物体的加速度。但如物体作变加速运动,我们就需要研究其速度随时间的变化,并由此求得速度随时间及加速度随时间的变化曲线。在此情况下,光电计时就不再适用了。因为我们不可能沿物体运动方向安装上一系列的光电门。为解决这一困难,我们利用运动转换装置,     

分子尺度不对称体系中热噪声引发的单向输运

不对称体系中的单向输运现象广泛存在于自然界中,宏观理论认为,体系的空间反演不对称性和有一定自相关时间的外加振动是引发单向运动的两个必要条件,因而一般认为,在分子尺度的不对称体系中,仅有热噪声也还是不会引发单向运动的。随着实验技术和计算手段的发展,有迹象表明,在分子尺度的不对称体系中,即使没有外加振动也会有单向运动产生。文章介绍在分子尺度由体系热噪声引发的不对称体系中,单向输运的理论进展,以及产生这种单向输运的条件。     

非结构四边形网格下的一类保对称有限体元格式

针对定常扩散问题,在非结构四边形网格下,通过选取特殊的控制体和有限体元空间,建立两种保对称有限体元格式,在拟一致网格剖分下,当扩散系数光滑时,证明有限体元解函数在L²和H¹范数下均具有饱和误差阶.数值实验验证理论结果的正确性,同时表明新格式对扭曲大变形四边形网格、间断系数问题具有较强的适应性.在正交网格下,第二种格式对流(flux)函数在单元中心点的值还具有超逼近性.     

物理学中的对称性

在自然世界中存在许多的对称现象,如房子的左右对称,正三角形在旋转120°时的对称等等。这些都属于空间对称。按对称的字义来讲,就是两个物体相对而又相称,或者说它们相仿、相等。这样把两个物体对换一下。好象没有变动过一样。在自然界中,无论是生物(动物和植物)或非生物(如晶体)都广泛存在着各种各样的对称性质。 除了空间对称性质外,自然界还存在着另外的对称性。例如白天和黑夜的变化,四季的交替以及其它周期变化。在这些周期变化中,不同周期中对应的时刻运动完全重复。这种情况体现另一种时间的对称性。 自然界中物质的属性、物理现象以及事物的发展变化过程常常包含有某些对称性质为其基本特征。对称性实质上是在某种变化下的不变性,即是说,通过某种变换不变,我们就说它具有某种对称性。对称性的研究在物理学中占十分重要的地位。并已成为认识物质形体构造及其相互作用规律的基础。例如,几何形体对称性的研究在晶体物理中得到重要应用。各向同性的固体导致它只存在两个弹性常数。运动规律在匀     

薄膜生长中的表面动力学(Ⅰ)

本文较全面地从理论上研究了薄膜生长过程中原子在表面上的各种动力学表现 ,涉及的内容包括亚单层生长时 ,原子在表面上的扩散 ,粘接 ,成核 ,以及已经形成的原子岛之间的相互作用 ,兼并 ,失稳 ,退化等一系列过程。作为研究的基础 ,在本文的第一部分 (即0～ 6章 )中 ,我们首先介绍了目前这方面理论研究中所主要使用的各种方法。例如 ,第一性原理计算 ,分子动力学模拟 ,蒙特卡罗模拟 ,速率方程和过渡态 (TST)理论等。基于这些研究 ,我们介绍给读者为什么原子成岛时在低温下选择分形状 ,而在高温时则选择紧致状。这一过程可以用经典的扩散子限制集聚理论 (Diffusion_LimitedAggregation ,DLA)。然而当有表面活性剂存在时形核的规律完全相反 ,由此提出了一个反应限制集聚理论 (Reaction_LimitedAggregation,RLA)。这两个理论目前可以很好地解释亚单层生长时的一般形核规律。接下来我们讨论了长程相互作用对生长初期原子形核的影响 ,并进一步得出了相应的标度理论。在第 6章我们系统地研究了分了吸附对二维原子岛形状的控制性 ,从而提出了边 角原子扩散的对称破缺模型。     

从热力学角度看植物绿化对生态环境的影响

 人类只有一个地球,地球大气的组成、温度、湿度等是人类生存的必要条件,保护大气环境是全世界共同关注的课题。下面简要介绍一下植物绿化对大气环境的影响。植物的水分散失是大气湿度和温度主要调节器任何物质都是由大量微观分子构成的,这些分子都在时刻不停地进行着无规则热运动,当物质中分子数密度不均匀时,由于分子的无规则热运动便使分子从数密度高的地方迁移到数密度低的地方,这就是所谓的扩散现象。1855年法国生理学家菲克（Fick,1829～1901）提出了描述扩散现象的基本公式---菲克定律,认为在一维（如Z方向上）单位时间内气体扩散的总质量ΔM/Δt与密度梯度dρ/dZ之间的关系为ΔM/Δt=-DAdρ/d     

二维相关红外光谱法探究DMSO在氧化石墨烯膜中扩散机理

借助二维相关红外光谱法可以从一系列红外光谱图中提取有效信息。利用时间依赖衰减全反射红外光谱的二维相关光谱,得到二甲基亚砜(DMSO)在氧化石墨烯膜中扩散时,分子存在形态和分子间相互作用的变化过程,更为深入了解了这种极性分子在氧化石墨烯膜中的扩散机理。结果表明,当DMSO扩散进入氧化石墨烯片层中的纳米通道后,首先它是以单体形式存在,而随着扩散进入纳米通道内的DMSO越来越多,DMSO逐渐开始出现二聚体形式。     

薄膜生长中的表面动力学(Ⅰ)

本文较全面地从理论上研究了薄膜生长过程中原子在表面上的和种动力学表现，涉及的内容包括亚单层生长时，原子在表面上的扩散，粘接，成核，以及已经形成的原子岛之间的相互作用，兼并，失稳，退化等一系列过程，作为研究的基础。在本文的第一部分（即0-6章）中，我们首先介绍了目前这方面理论研究中所主要使用的各种方法。例如，第一性原理计算，分子动力学模拟。蒙特卡罗模拟。速率方程和过渡态（TST）理论等。基于这些研究。我们介绍给读者为什么原子成岛时在低温下选择分形状，而在高温时则选择紧致状。这一过程可以用经典的扩散子限制集聚理论（Diffusion-Limited Aggregation,DLA)。然而当有表面活性剂存在时形核的规律安全相反，由此提出了一个反应限制集聚理论（Reaction-Limited Aggregation,RLA)，这两个理论目前可以很好的解释亚单层生长时的一般形核规律。接下来我们讨论了长程相互作用对生长初期原子形核的影响。并进一步得出了相应的标度理论。在第6章我们系统地研究了分了吸附对二维原子岛形状的控制性，从而提出了边-角原子扩散的对称破缺模型。     

分子物理学的几个演示实验

一、液体分子的扩散及扩散速度跟温度的关系以前我们演示液体分子的现象时,系将试管内先注入清水,用玻璃管吸入一段过锰酸钾溶液,小心的将玻璃管插入试管中,然后慢慢地将玻璃管取出,但插入和取出玻璃管时总不免有过锰酸钾溶液的痕迹停留在清水中,以致清水和过锰酸钾液层的界线不够明显。现在我们是这样作的:用两个短试管,先注入一半清水,用医生用的注射器吸入过锰酸钾溶液,吸入的量不可过多,只需注射器容积的二分之一左右,当针头从瓶中取出后,因为尚留有一些溶液,可先将针头外部拭干,再吸     

世界上最小的电冰箱

比利时和美国的两位科学家最近研制出一个由单手征的（或不对称的）分子组成的微观马达。当将这个马达放在两个具有不同温度的水容器之间时，马达自动地向一个方向运动来调整热的不均，这样就将热量从高温的水容器传输到低温水容器中。     

怎样解释晶体的热膨胀

正确的回答有关晶体热膨胀性质的问题,与研究晶体中相邻微粒间的相互作用力有关。在学习分子动力学时着重指出:在所有的物体中分子是相互作用着的——其间有引力,也有斥力。这些力是同时作用着的,注意到这一点非常重要。在相反的情形下,物体是不稳定的:组成物体的分子或者飞散到各方或者“粘在一起”。由以上的考虑得出引力和斥力同分子间距离的关系是不同的,在很近的距离,斥力F_1     

绝对对称系统的彗差特性

绝对对称系统是光学设计者早就熟悉的一种系统,它是由结构完全相同并对称于光阑的两组组成。当物和象处于(-1)倍共轭位置以及物体处于无穷远位置时,绝对对称系统能否严格消除彗差呢?下面。从象差理论来讨论绝对对称系统的实际彗差特性。首先考虑初级象差。由图1、分别用A,B代表绝对对称系统的两个半部,物象也处于对称共轭位置上。     

多维树枝状有机分子的双光子吸收特性

利用响应理论方法,研究了新近合成的以二-(苯乙烯基)苯为主干的多分枝有机物的双光子吸收特性.结果表明这些多维有机分子显示了较好的双光子吸收特性,其中A-π-A型的有机分子具有较大的双光子吸收截面,进一步说明了到底是对称型的还是不对称型的有机分子具有大的双光子吸收截面还与分子的π中心有关.     

纳秒强激光中乙腈团簇增强的高价电离研究

利用脉宽为25 ns的脉冲Nd∶YAG 1 064 nm的激光,在1010～1011 W·cm-2的强度下,用飞行时间质谱对乙腈分子束激光电离过程进行了研究。实验中利 用氦气作为载气,乙腈分子束采用扩散和脉冲两种方式进样,当扩散束进样时,乙腈分子的谱峰可用多光子电离来解释,而当脉冲分子束进样时,实验中产生了外层价电子高剥离的Nq+ (q=2～5) 和Cq+(q=1～4)信号谱。实验中同时发现,激光波长增大时,高价离子的谱强度也趋向于增大。激光延迟及谱峰的相关性分析表明,这些高价离子可能来源于乙腈团簇的库仑爆炸 过程。提出一个多光子电离引发,逆韧致吸收加热-电子碰撞电离模型来解释高价离子的产生,对高价离子伴随的波长效应也给出了较为合理的解释。     

真空中某些非晶体材料出气的扩散理论

真空中材料出气过程曾有Dayton,Schram,Jaeckel分别给出过理论假设和模型,这些理论仍为当前研究出气过程的基本依据。但是人们早已发现,当测量非晶体材料,例如:塑料、橡胶等的出气过程时,实验与理论之间仍然有矛盾。1964年我们曾提出了“双重叠加扩散”和“非均匀浓度扩散”两个理论模型,能够解释实验结果中的各种现象。在测量出气速率的工作中,我们还对实验方法做了改进。 关键词：     

不对称垂直裂缝压力动态特征

针对压裂过程中出现的不对称垂直裂缝问题,基于渗流力学原理,根据点源函数和Green函数基本理论建立三种不同外边界条件下不对称有限导流垂直裂缝试井解释数学模型.采用Laplace积分变换和Stehfest数值反演获得典型特征曲线.研究表明：典型特征曲线分为四个流动阶段,井储阶段、压力导数曲线斜率为1/4的双线性流阶段、压力导数曲线斜率为1/2的线性流阶段及0.5水平线的径向流阶段;不对称因子主要影响双线性流阶段结束的时间,不对称因子越大,双线性流阶段结束的越早;裂缝的导流能力越大,不对称因子对特征曲线的影响越不明显;不对称因子越大,裂缝流量分布越不对称.为不对称有限导流垂直裂缝的试井分析提供理论依据.     

并二苯环纳米分子桥的电子传导特性

利用基于GreenFunction的Tight binding方法,对由平面苯分子环耦合成的二端子纳米分子桥进行了理论计算和数值模拟,得出了入射电子通过纳米分子桥传输到不对称端点的电子传输概率,揭示出传导电子与分子轨道共振时传输峰值的出现和电子传输振荡的物理机制.利用Fisher Lee关系式和电子流密度理论,在传输概率出现峰值的四个能量点E=±0.68和E=±1.38处计算了分子桥内的电子流分布,给出了这些能量点处环电流生成的物理解释和键电流的最大值,并且给出了分子内电流分布的图形模拟结果.     

多维树枝状有机分子的双光子吸收特性

利用响应理论方法，研究了新近合成的以二-(苯乙烯基)苯为主干的多分枝有机物的双光子吸收特性。结果表明这些多维有机分子显示了较好的双光子吸收特性，其中A-π-A型的有机分子具有较大的双光子吸收截面，进一步说明了到底是对称型的还是不对称型的有机分子具有大的双光子吸收截面还与分子的π中心有关。