基于TD-NMR的PMMA木塑复合材吸湿和吸水研究

本研究采用时域核磁共振(TD-NMR)技术探究聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)木塑复合材在吸湿与吸水过程中水分的状态和自旋-自旋弛豫(T2)特征.并比较PMMA木塑复合材的阻湿率和拒水率,分析PMMA木塑复合材的阻湿和防水性能与原理.研究对象为浸渍甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体聚合生成的PMMA木塑复合材.首先对绝干的PMMA木塑复合材进行核磁共振T2检测,然后分别进行吸湿和吸水实验,并每隔一段时间测定试件质量及其T2信号量.结果表明：PMMA木塑复合材的吸湿率和吸水率低于未处理材,具有良好的阻湿和防水性能,且MMA浸渍浓度为100%,浸渍时间为24 h时,在温度为(40±0.2)℃相对湿度为(96.4±0.4)%恒温恒湿环境下木塑复合材吸湿率低于15%,常温下吸水试件的吸水率低于30%.PMMA木塑复合材的吸湿率和吸水率明显降低,T2峰面积也逐渐减小.这说明木塑复合材内部的PMMA起到了防止水分进入的作用.     

自旋波波长对量子存储寿命的影响研究

利用电磁感应透明效应的动力学过程我们在87Rb冷原子系综中实验实现光学信号的存储和释放.通过改变信号光和耦合光的角度实现了自旋波波长的变化.在此基础上我们研究了存储寿命与自旋波波长的关系,结果表明,光存储寿命随自旋波波长(角度)的增加(减小)而增加,当自旋波波长大于2.2 mm(信号光和耦合光的角度小于0.02度)时,存储寿命可达到2.4 ms.     

利用核磁共振测定木材吸着水饱和含量

利用核磁共振(NMR)技术研究了室温与-3 ℃ 条件下 5 种树种木材内水分质子的自旋-自旋弛豫时间(T₂)特性,室温下各树种木材试样 T₂ 弛豫时间特性的不同是由木材微观构造导致的．通过对比冷冻前后各树种试样的信号反演峰面积,确定了其吸着水饱和含量,樟子松 38.3%,杉木 38.5%,杨木 36.0%,白蜡木 35.6%,轻木 47.6%,均高于通过吸湿外推法估算数值,与溶剂排出法、多孔板法、离心法等实测法获得的吸着水饱和含量的结果相近,核磁共振技术可作为木材内吸着水含量快速测定的实验方法．
     

一维铁磁/有机共轭聚合物的自旋极化研究

针对最近关于自旋注入有机体的实验研究，理论上计算了有机分子与磁性原子接触时的自旋极化现象.通过调节磁性原子的自旋劈裂强度，发现有机分子链内的自旋极化弱于金属链，但强于半导体链.同时还研究了有机分子链内自旋极化随电子-声子耦合强度的变化关系以及界面耦合的自旋相关效应. 关键词： 界面耦合 自旋极化 自旋劈裂     

Cr2O3中反铁磁自旋波的低频拉曼光谱研究(英文)

反铁磁自旋波在高速和低能耗信息处理方面具有很大潜力。然而，在反铁磁体系中激发和检测太赫兹自旋波是具有挑战性的。在本工作中，我们验证了低频拉曼光谱可作为探测反铁磁体系中自旋波的有力工具。我们通过拉曼光谱系统研究了典型的单轴反铁磁体Cr₂O₃中的反铁磁自旋波，我们的测量范围低至2.3 cm^-1(69 GHz)。我们分析了自旋波的塞曼劈裂和自旋翻转相变。我们进一步通过偏振拉曼的方式确定了自旋波能支的角动量符号。我们还得到了Cr₂O₃的各向异性能，g因子和自旋翻转场随温度和磁场变化的函数关系。自旋波重整化理论解释了所有实验观测结果。     

利用飞秒双光子光电子发射研究GaAs(100)的自旋动力学过程

超短激光技术的发展为研究材料中的超快光动方学过程提供了重要的实验手段，也使得人们 能够更为深入地研究电子的自旋动力学行为.GaAs(100)表面由于费米钉扎而会导致能带弯曲 ，位于该区域的电子及其自旋特性将会明显不同于体相材料中的情况.利用时间分辨和自旋 分辨的双光子光电子发射技术研究了p型掺杂GaAs(100)表面的电子极化动力学过程.结果表 明，由费米钉扎而引起的能带弯曲明显影响电子的自旋弛豫过程，从实验上观察到了GaAs(1 00)表面能带弯曲区域的电子自旋翻转时间存在近2个量级的差异(从几纳秒到几十皮秒)，基 于电子-自旋交换相互作用的BAP机理在自旋弛豫过程中起着主导作用. 关键词： 光物理 自旋极化 双光子光电子发射 砷化镓     

Al0.6Ga0.4N/GaN/Al0.3Ga0.7N/Al0.6Ga0.4N量子阱中的Rashba自旋劈裂

正如人们所知, 可以通过电场或者设计非对称的半导体异质结构来调控体系的结构反演不对称性(SIA)和Rashba自旋劈裂. 本文研究了Al_0.6Ga_0.4N/GaN/Al_0.3Ga_0.7N/Al_0.6Ga_0.4N量子阱中第一子带的Rashba 系数和Rashba自旋劈裂随Al_0.3Ga_0.7N插入层(右阱)的厚度w_s以及外加电场的变化关系, 其中GaN层(左阱)的厚度为40-w_s Å. 发现随着w_s的增加, 第一子带的Rashba系数和Rashba自旋劈裂首先增加, 然后在w_s>20 Å 时它们迅速减小, 但是w_s>30 Å时Rashba自旋劈裂减小得更快, 因为此时k_f也迅速减小. 阱层对Rashba系数的贡献最大, 界面的贡献次之且随w_s变化不是太明显, 垒层的贡献相对比较小. 然后, 我们假w_s=20 Å, 发现外加电场可以很大程度上调制该体系的Rashba系数和Rashba自旋劈裂, 当外加电场的方向同极化电场方向相同(相反)时, 它们随着外加电场的增加而增加(减小). 当外加电场从-1.5×10⁸ V·m^-1到1.5×10⁸ V· m^-1变化时, Rashba系数随着外加电场的改变而近似线性变化, Rashba自旋劈裂先增加得很快, 然后近似线性增加, 最后缓慢增加. 研究结果表明可以通过改变GaN层和Al_0.3Ga_0.7N层的相对厚度以及外加电场来调节Al_0.6Ga_0.4N/GaN/Al_0.3Ga_0.7N/Al_0.6Ga_0.4N量子阱中的Rashba 系数和Rashba自旋劈裂, 这对于设计自旋电子学器件有些启示.     

利用TD-NMR技术研究杨木高温干燥过程水分分布

木材中水分状态变化和迁移对木材的物理性质有重要影响.通过时域核磁共振技术(TD-NMR)可以从分子层面解读木材与水分的关系,可以为木材干燥、木制品加工提供理论依据和实践参考.该研究以北京杨为研究对象,通过对高温干燥过程中木材内部水分变化的自由感应衰减(FID)曲线和横向弛豫时间(T_2)进行测定与分析,探究木材干燥过程中水分状态变化及迁移过程.研究结果表明,FID和T_2信号量与木材含水率高度线性相关,由此可以计算木材在干燥过程中任意时刻的含水率.通过对干燥过程中水分T_2分布的分析表明:心材试件在干燥过程中,长弛豫时间自由水(c状态水分)的拟合面积出现了先减小后增大然后再减小的趋势,而边材试件中则不存在这种现象.在北京杨心材试件中含量最多的是弛豫时间为10 ms数量级的水分,而在边材试件中各状态水分含量差异较小,含量最多的是弛豫时间为100 ms数量级的水分.在高温干燥过程中,边材试件内各状态水分百分含量减少的速度快于心材,各试件中自由水的蒸发速度明显快于结合水.     

有机自旋器件磁性渗透层中双极化子对自旋极化输运的影响

根据实验发现的有机器件如Co/有机半导体/La_0.7Sr_0.3MnO₃中磁性原子渗透现象, 利用自旋漂移-扩散方程, 理论研究了磁性渗透层中极化子-双极化子的转化对自旋极化输运的影响. 研究发现: 磁性渗透层具有不同于纯净有机层的迁移率和自旋反转时间, 都将影响极化子-双极化子的转化, 进而影响自旋极化的输运; 在磁性渗透层中极化子自旋反转时间的劈裂是引起自旋弛豫的主要因素, 而极化子和双极化子之间的转化是重要因素.     

基于时域核磁共振技术的木材吸湿过程研究

木材吸湿会对其力学性能和尺寸稳定性产生影响,深入了解木材吸湿过程中水分状态的变化有重要意义.利用时域核磁共振(TD-NMR)技术,以美国黄杨木和红橡木作为研究对象,对木材吸湿过程中水分状态和弛豫特性进行研究.结果显示:吸湿过程的前4h,两种木材试件结合水峰面积迅速增大,自由水峰面积无明显增长,说明在吸湿初期,增加的水分主要以结合水为主;在达到吸湿平衡后,红橡木试件内自由水峰面积约为黄杨木试件内自由水峰面积的2倍,这是由于与黄杨木相比,红橡木管孔孔径较大,因此在吸湿过程中,红橡木的自由水吸湿速度较快,吸湿量大于黄杨木.     

基于TG-FTIR的杨木热解过程中脲醛树脂影响机理的模型物研究

热解是废弃人造板高效回收利用的方式,人造板中所含胶黏剂是其不同于生物质的主要特征。为了有效环保地利用热解技术处理废弃人造板,解明人造板热解过程中其所含脲醛树脂胶黏剂(UF)对木材热解特性的影响,深入探索UF对人造板中木材各组分的作用机制,以杨木及木材的三种主要组分(纤维素、半纤维素、木素)为研究对象,创新性地依据杨木的化学组成,以纤维素、木聚糖和木素配制成模型物,并加入UF模拟人造板的构成。利用热重红外光谱联用(TG-FTIR)分析法,对比分析了加入UF前后模型物以及杨木各主要组分的热失重特性及气相演变规律。热重及红外结果表明,UF促进了纤维素热解过程中水和羧酸类物质的生成。UF与木素结合生成热不稳定的含氮结构,释放大量氨气,并且在200～300 ℃区间内参与了木素的热解并直接影响木素热解产物的生成。由此推测,在人造板热解过程中,木材三种主要组分中与UF作用的主要成分是木素。     

甘蔗纤维板穿孔吸声的初步研究

本文对国内普遍采用的甘蔗纤维板吸声材料的吸声性质作了初步的研究,而重点则是由这种材料制成的穿孔吸声结构。我们的实验指出这种材料存在著“机械式的振动”和薄板式的共振吸收;而这种材料制成的穿孔结构的共振吸收峯,较一般胶合板等所制成的同类型的结构较为平坦,但在测量的频率范围以内总吸声值要大一些。对文献中提出的两种新穿孔结构也作了简短的探讨。本文主要给出了管测法的实验结果,混响法的结果只作为参考。对于各种清况下的测量结果主要是从比声阻率的概念作了理论说明。结论中还指出使用这种材料制成的吸声结构的优缺点。 关键词：     

微波消解-原子吸收光谱法测定人造板饰面材料中铅镉铬

用微波消解作为样品前处理,选择硝酸和过氧化氢为消解试剂,用火焰原子吸收法和石墨炉原子吸收法,可测定三聚氰胺浸渍胶膜纸、聚氯乙烯(PVC)薄膜、漆膜等人造板饰面材料中的铅、镉、铬元素含量。火焰原子吸收法的铅、镉、铬元素检出限分别为0.12,0.020 9和0.146 μg·mL-1;石墨炉原子吸收法的镉元素检出限为0.157 μg·L-1。铅元素相对标准偏差为0.8%～3.0%,加标回收率为94%～109.2%;镉元素相对标准偏差为0.8%～2.1%,加标回收率为94%～106.4%;铬元素相对标准偏差为1.8%～4.9%,加标回收率为98.8%～107.7%。方法准确可靠,适用于人造板饰面材料中重金属的分析,可为制定相关检测方法标准提供依据。     

Analysis of a perforated panel for the correction of low frequency resonances in medium size rooms

This work illustrates an engineering approach for the analysis of plywood/fibreglass perforated panels, to be used for the linearisation of the frequency response of medium size rooms below 200 Hz. The sound absorption coefficient of these panels is computed, by means of coupled acoustical/structural finite element (FEM) analyses, as a function of the frequency. The comparison between the results given by a complete numerical model of the panel, and those provided by a simplified numerical model, in which only one hole and surrounding material (wood, air, and fibreglass) are described, shows that the second computational approach provides essentially the same results as the former one, at a quite reasonable cost. The FEM results allow us to understand some details about the air motion inside the panel, and to define suitable assumptions for the construction of a simplified analytical model of the panel. Both the numerical and the analytical results are finally compared to experimental data obtained by means of pressure-particle velocity measurements.     

水下弹性微穿孔吸声结构吸声系数研究

利用模态叠加法建立了水介质微穿孔板的数学模型,基于声电类比法得到其等效电路模型.研究了弹性微穿孔板和弹性背腔对垂直入射吸声系数的影响.与空气介质中的微穿孔板不同,水下微穿孔板因结构阻抗不足,难以取得满意的吸声效果,为此提出了增强型微穿孔吸声结构,并在水介质阻抗管内对理论结果予以验证.结果表明,随着增强型弹性微穿孔板弯曲...     

Elasticity and inelasticity of biomorphic carbon,silicon carbide,and SiC/Si composite produced on the basis of medium density fiberboard

The amplitude and temperature dependences of the Young’s modulus and the internal friction (ultrasonic absorption) of biomorphic carbon, silicon carbide, and SiC/Si composite produced from medium density fiberboard (MDF) by pyrolysis (carbonization), followed by infiltration of molten silicon into the prepared carbon preform have been studied in the temperature range 100–293 K in air and under vacuum. The measurements have been performed by the acoustic resonance method with the use of a composite vibrator for longitudinal vibrations at frequencies of approximately 100 kHz. The data obtained by acoustic measurements of the amplitude dependences of the elastic modulus have been used for evaluating the microplastic properties of samples under study. It has been shown that the Young’s modulus, the decrement of elastic vibrations, and the conventional microyield strength of the MDF samples differ from the corresponding data for previously studied similar materials produced from natural eucalyptus, beech, sapele, and pine woods. In particular, the desorption of environmental molecules at small amplitudes of vibrations, which is typical of biomorphic materials based on natural wood, is almost absent for the MDF samples. The results obtained have been explained by different structures and the influence of pores and other defects, which, to a large extent, determine the mechanical characteristics of the biomaterials under investigation.     

Excess attenuation of millimeter waves at window region due to atmospheric water vapor

The attenuation of 245.52 GHz millimeter wave was measured through a near ground horizontal path in order to study the anomalous water vapor absorption at the window region. The result demonstrates that the attenuation coefficient includes the quadratic dependence on the water vapor density. The quadratic component of the water vapor density in the expression of the attenuation was assumed to arises from the contribution of water dimers alone, then the concentration of water dimers was estimated adopting the published theoretical water dimers absorption coefficient. The obtained concentration was 0.062% of monomers in number when the water vapor density is 7.5 g/m³. This concentration is in agreement with the published result obtained by way of another method.     

Ga高掺杂对ZnO的最小光学带隙和吸收带边影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 建立了纯的和四种不同Ga掺杂量的ZnO超胞模型, 分别对模型进行了几何结构优化、能带结构分布、态密度分布和吸收光谱的计算. 结果表明, 在本文限定的Ga掺杂量2.08 at%–6.25 at%的范围内, 随着Ga掺杂量的增加, 掺杂后的ZnO体系体积变化不是很大, 但是, 掺杂体系ZnO的能量增加, 掺杂体系变得越来越不稳定, 同时, 掺杂体系ZnO的Burstein-Moss 效应越显著, 最小光学带隙变得越宽, 吸收带边越向高能方向移动. 计算结果和实验结果相一致. 关键词： Ga高掺杂ZnO 电子结构 吸收光谱 第一性原理     

关于介质吸收与色散的振子特性参数

根据共振模型，讨论影响介质的吸收与色散的振子特性参数，得到关于振子阻尼系数的振子数的解析式。据此，利用介质的吸收谱曲线可以定量计算振子的阻尼系数和振子数，这对研究和改善介质的吸收和色散特性有重要意义。我们已用此方法研究气液浓度的光电特性。     

The design of small reverberation chambers for transmission loss measurement

This paper describes the design, construction and performance evaluation of a small test facility for transmission loss measurement. The low-cost test facility—in the form of a twin pentagonal parallelepiped—is made of laminates of masonite, fibreglass, and plywood and is particularly adaptable for transmission loss tests of small panels.