磁性薄膜自旋波共振谱的研究

在Fe-Ni多晶薄膜和YIG单晶薄膜上观测到线性自旋波共振谱。发现薄膜的自旋波谱中奇偶次模一般都是同时被激发的,它们的强度分别按不同的包络线变化。进一步的研究表明,这些奇偶次模的位置和相对强度明显地随膜的制备过程和热处理而变化。所有这些实验研究的结果都可以利用表面-体不均匀(S-Ⅵ)模型和非对称体不均匀(AⅥ)模型很好地解释。本文同时还给出了自旋波共振谱的测量装置及有关的测量方法。 关键词：     

超导材料的正常态下杂质锌引起的非均匀性

本文采用含有非磁性杂质的二维t-J模型来描述掺锌的高温氧化物超导材料,并利用非均匀双时格林函数理论对有限尺寸的材料进行了数值计算.在 Fermion-Spin 理论框架下,我们分别研究了非磁性杂质引起的电荷和自旋的不均匀性及对材料正常态特性的影响.我们发现:一方面非磁性杂质锌对其附近的自旋反铁磁关联有强烈的影响,能使周围的最近邻关联函数的绝对值比均匀情况增加很多;另一方面,空位子会受到其周围自旋的影响而出现相应的分布不均匀性,进而又影响自旋关联的不均匀性.并且,围绕杂质锌能够形成自旋激发和空位激发的局域态.     

qubit-qutrit海森堡混合自旋链系统QMA熵不确定度的量子调控

在qubit-qutrit海森堡混合自旋链模型中研究了量子存储支撑(Quantum memory assisted,QMA)熵不确定度的量子调控.详细分析了混合自旋链模型中的Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用、耦合强度和非均匀磁场对QMA熵不确定度的影响,对比分析了混合自旋链模型中系统参数对QMA熵不确定度和被测系统与存储系统的量子纠缠的调控作用.结果表明,通过调控非均匀磁场强度和混合自旋链系统的参数,可以提高被测系统与存储系统的量子纠缠,降低系统QMA熵不确定度及其下限.     

铁磁/反铁磁双层薄膜中自旋波禁闭现象研究

本文在一维海森堡模型的基础上,采用界面参数化方法,研究了非周期性边界条件下,铁磁/反铁磁双层薄膜中自旋波低温激发问题.发现体系中除了存在体自旋波外还存在禁闭自旋波.此类自旋波只能在一个子层中传播,在另一子层中没有激发.而且,禁闭在反铁磁层中自旋波的能量低于体自旋波的能量;禁闭在铁磁层中自旋波的能量高于体自旋波的能量.     

含铁磁颗粒的颗粒膜自旋激发弛豫研究

应用s-d交换作用模型，在对自旋格林函数s-d交换相互作用单环近似下，求出了含铁磁纳米颗粒的颗粒膜中自旋激发弛豫.并以(a-C：H)_1-xCo_x颗粒膜 为例，探讨了自旋激发弛豫随温度的变化规律.结果表明：经自旋极化激发实现的自旋激化弛豫过程与温度无关，而经热激活的自旋激发弛豫过程与温度有关. 关键词： 自旋激发弛豫 颗粒膜 铁磁颗粒     

利用信息流方法优化多激发自旋链中的量子态传输

研究了量子态在一条均匀耦合的反铁磁自旋链中传输时, 信道中自旋激发数变化对其传输性质的影响. 利用信息流方法分析输出端粒子的算符演化动力学, 获得了量子态传输的平均保真度与信道自旋初态之间的关系. 结果表明, 平均保真度的大小只依赖于信道中自旋激发数的奇偶性. 通过比较在奇偶激发信道中获得的最大平均保真度, 构建了优化信道来提升量子态在自旋链中的传输质量. 进一步分析了纠缠在激发信道中的传输情况, 发现纠缠的传输质量不仅和信道中自旋激发的具体个数有关, 还取决于激发自旋的初始排列. 特别地, 当信道中自旋无激发或全部激发时, 纠缠传输的大小和持续时间都优于其他的激发信道. 上述研究结果有助于在实际系统中搭建适合量子态和纠缠传输的量子信道.     

一种等效于反铁磁海森伯混合自旋链的铁磁-反铁磁交替自旋链

利用严格对角化方法研究了一种自旋为1/2的铁磁-反铁磁交替自旋链的物理性质.计算了自旋关联函数、自旋z方向分量、自旋激发谱和磁化曲线等基本物理量,并将这些物理量和自旋为(1,1/2)的混合反铁磁自旋链对应的物理性质进行了比较.结果表明,当铁磁作用居于主导地位时,该模型的物理行为等效于混合自旋模型.因此,可以通过分析铁磁-反铁磁交替自旋链的物理性质研究混合自旋链的物理行为.     

他山之石，可以攻玉——太赫兹二维相干谱学打开探索分数化现象的新窗口

分数化(fractionalization)是一种出现在多体系统中的新奇物理现象^[1]。在出现分数化现象的多体系统中,构成体系的基本物理单元(如电子、自旋等)被相互作用劈裂。这些被劈裂的部分成为体系的元激发。这里以铁磁伊辛自旋链为例说明(图1(a)):该体系中自旋的取向高度受限,其只能沿着或者背对着自旋的易轴(这里假设易轴方向与自旋链方向相同)。     

铁磁/反铁磁双层薄膜自旋波共振谱

本文在一维海森堡模型的基础上,采用界面参数化方法,研究了铁磁/反铁磁双层薄膜中自旋波低温激发问题．重点讨论了表面各向异性对薄膜中自旋波共振谱的影响．结果表明：体系中的自旋波本征模存在共振行为,表面各向异性场对体模、完全禁闭模的共振谱影响较大,对界面模没有影响．     

铁磁/反铁磁双层薄膜自旋波共振谱

本文在一维海森堡模型的基础上,采用界面参数化方法,研究了铁磁/反铁磁双层薄膜中自旋波低温激发问题．重点讨论了表面各向异性对薄膜中自旋波共振谱的影响．结果表明：体系中的自旋波本征模存在共振行为,表面各向异性场对体模、完全禁闭模的共振谱影响较大,对界面模没有影响．     

T-p分布在高压物态方程中的应用

 简单讨论了T-p分布对以压力为自变量的物态方程的描述，并给出了其在自由体积模型和液体谐振子模型中的应用，得到了这些模型中的吴-经参数的具体表示式。     

Model Calculations on the Positive Column of a Medium Pressure Neon Gas-discharge

Model calculations on the positive column of a neon gas-discharge for gas pressures between 50 and 350 torr and currents between 5 and 100 mA are presented. In these calculations a Druyvesteyn distribution for the electron energy has been used. Volume recombination and radially dependent electron and gas temperatures have been taken into account. Numerical results are compared with available experimental data. In particular, the axial field strength, electron density, electron temperature and ambipolar field strength are considered. In general, the agreement between experimental and numerical data is good.     

On the attachment of lightning flashes to grounded structures with special attention to the comparison of SLIM with CVM and EGM

Lightning attachment to vertical grounded conductors are presented with special attention to the lightning attractive radii of vertical conductors as predicted by self consistent leader inception and propagation model (SLIM), Electro Geometrical Model (EGM) and Collection Volume Method (CVM). Moreover, SLIM was utilized to model the attachment of a slanted stepped leader to a tall tower that resulted in a side flash to a point below the top of the tower. The important conclusions to be drawn from the results obtained are the following: (a) The error (caused by neglect of the connecting leader in EGM) in the predicted attractive radii and the striking distance of EGM increases with increasing structure height. However, for structures whose height is shorter than about 30 m the error associated with using EGM is less than about 20%. (b) The attractive radii predicted by the Collection Volume Method (CVM) are much larger than the ones predicted by SLIM and EGM. Thus, the use of CVM to locate the lightning conductors on a structure may undermine its safety. (c) Slanted stepped leader channels can cause side flashes in tall structures even though long connecting leaders are emitted from the top of the structure.     

氧化石墨烯负载纳米零价铁(rGO-nZⅥ)去除地下水中Cr(Ⅵ)的XPS谱学表征

纳米铁广泛用于水中重金属离子的去除,但由于其易团聚的特性,在地下水中迁移性差,使其修复效果降低。氧化石墨烯具有吸附重金属的作用,但由于其表面带有负电荷,对带负电的高价铬(Cr_2O_7~(2-),CrO_4~(2-))吸附作用较弱。以氧化石墨烯(GO)为载体,采用液相还原法制备的氧化石墨烯负载纳米铁(rGO-nZⅥ),在改善纳米铁的分散性的同时,利用nZⅥ将带负电的高价铬(Cr_2O_7~(2-),CrO_4~(2-))还原为带正电的三价铬(Cr~(3+)),增强了氧化石墨烯对其吸附的性能。利用XRD和TEM对制备的rGO-nZⅥ进行表征,表明制备的rGO-nZⅥ近似球形,粒径为20~100nm;零价铁负载在GO表面。应用rGO-nZⅥ处理Cr(Ⅵ)污染的地下水,Cr(Ⅵ)的去除效率可达到100%,材料的最佳投加量与Cr(Ⅵ)浓度呈线性正相关。采用X光电子能谱(XPS)分析铬和铁的存在形态,并通过XPAPEAK41分峰后证实,Cr(Ⅵ)首先被还原为Cr(Ⅲ),进而生成Cr(OH)3吸附到材料表面。由XPS图看出,经24h反应,69.8%的Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)吸附到材料表面,此时仍具有Fe0的峰,证实材料具有很强的还原吸附铬的能力,且仍具有缓慢释放电子的能力,有利于后续长时间的修复。该结果对于利用rGO-nZⅥ处理地下水Cr(Ⅵ)污染具有重要的理论意义和实用价值。     

ICP-MS研究黄河河曲段表层沉积物对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附-解吸特性

表层沉积物易于富集和释放水中重金属,是污染水体中重金属的源和汇,研究表明黄河河曲段水体中Pb和Cr重金属污染严重。以电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)为检测手段,研究了在优化实验条件下,黄河河曲段表层沉积物对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附特性和解吸特性。结果表明：黄河河曲段沉积物对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)具有较强的吸附作用,在吸附初始5 min时吸附率均达到98%以上,且是自发的吸热过程(ΔG<0,ΔH>0)。动力学实验显示,两种离子的吸附过程均符合准二级吸附动力学。等温吸附方程拟合发现,Pb(Ⅱ)的吸附符合Langmuir模型,而Cr(Ⅵ)的吸附符合Freundlich模型。解吸过程符合Elovich方程,且受pH的影响较大。Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)二元体系竞争效应研究表明,Pb(Ⅱ)的吸附率大于Cr(Ⅵ),且均低于单离子吸附率。扫描电子显微镜(SEM)和孔径及比表面积分析显示,黄河河曲段表层沉积物表面结构不规则,且具有相对较高比表面积。该研究揭示了Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)在黄河河曲段沉积物上的吸附-解吸行为,对评估沉积物污染风险和污染修复、掌握重金属离子与沉积物之间的作用机理具有一定指导意义。     

伯胺萃取Cr(Ⅵ)的光谱学研究

利用等离子体发射光谱(ICP-AES),激光拉曼光谱,傅里叶变换红外光谱(FTIR),核磁共振(1H NMR)分析技术对伯胺在近中性条件下从水溶液中萃取Cr(Ⅵ)的过程进行了研究。ICP-AES对萃取前后水相Cr(Ⅵ)浓度测试结果显示,在近中性条件下,伯胺仍然能够萃取Cr(Ⅵ)。激光拉曼光谱显示,未经酸化的伯胺从近中性水溶液中萃取Cr(Ⅵ)后在890 cm-1处出现新峰。红外光谱显示在近中性条件下直接使用伯胺萃取Cr(Ⅵ)与经酸化处理后按离子交换历程萃取的萃取机理不同,Cr(Ⅵ)进入有机相后在885 cm-1处产生与拉曼光谱对应的新峰。1H核磁共振波谱显示,—NH₂上的质子峰向低场移动,伯胺在萃取过程中通过氢键与Cr(Ⅵ)结合。综合以上不同分析手段得到的结果可以推断,伯胺在近中性的水溶液中是以溶剂化萃取历程通过氢键结合方式萃取Cr(Ⅵ)。     

钼-二溴邻硝基苯基荧光酮-CTMAB体系的分光光度法研究

研究了 1.2 mol· L-1的盐酸溶液中 ,有 CTMAB存在下 ,钼与 DBON- PF的显色反应。钼与 DBON- PF生成红色络合物 ,最大吸收波长为 540 nm,摩尔吸光系数为 6.2× 10 4 L·mol-1·cm-1。测得络合物的组成比为 Mo( )∶ DBON- PF=1∶ 2。钼量在 0— 2 0 μg/ 2 5m L范围内符合比耳定律。有色络合物稳定 8h以上。该方法用于矿石中微量钼的测定 ,结果令人满意。     

土壤和水系沉积物中硒的价态分析方法研究

研究土壤和水系沉积物中硒的价态有助于了解硒(Se)的迁移和转化.目前报道大多只是测定土壤和水系沉积物中部分Se的价态,而如何测定土壤和水系沉积物中全部Se的价态一直是一个难题,难点在于如何将土壤和水系沉积物中的Se消解完全而不改变Se的价态.试验发现6.0 mol·L-1 HCl可以将Se(Ⅵ)还原成Se(Ⅳ);而在室...     

Ordering in two-dimensional β-alumina structures

Elementary theoretical approaches to the ordering of the mobile ions in the conduction plane of β-alumina and β″ alumina predict a first order phase transition. Such transitions are not seen in experiments. Inhomogeneity and/or two-dimensionality may explain the difference between theory and experiment.