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.     

Pt(100)表面上通过二聚物结构转移的自扩散现象

用分子动力学方法研究了Pt(100)表面上吸附原子的自扩散现象, 其中相互作用势采用更适合于表面特点的表面嵌入势(SEAM势).结果发现除一般的协作交换扩散现象外, 吸附原子还可以通过二聚物结构的转移而达到交换扩散的目的.在这种交换机制中, 交换过程是有3个原子的协作运动完成的.重要的是这种新的交换扩散机制在一定条件下可以成为吸附原子扩散的主要原因.     

基于Delta算子离散化方法的质子交换膜燃料电池过氧比H_∞控制

在建立质子交换膜燃料电池(PEMFC)供气系统数学模型的基础上,采用Delta算子离散化方法对PEMFC的供气系统过氧比H_∞控制器的设计问题进行研究,通过求解线性矩阵不等式(LMI)得出其H_∞控制器参数.在此基础上,把基于Delta算子离散化方法所设计的H_∞控制器性能与基于传统Z变换方法所设计的控制器性能进行分析比较.结果表明:快速采样时,相比传统Z变换方法,基于Delta算子方法所设计的PEMFC过氧比H_∞控制器不但能更好保证系统的稳定性,具有更好的抗干扰性,可以克服负载变化对PEMFC性能的影响,实现过氧比的有效控制,而且其控制性能趋近于基于连续系统方法所设计的H_∞控制系统的性能.     

模板法合成高度取向碳纳米管有序阵列膜的场电子发射特性

用多孔阳极氧化铝(AAO)模板, 进行化学气相沉积(CVD), 成功制备出一种大面积高度取向、分立有序的由表面碳膜固定保持的碳纳米管阵列膜. 直接将它作为场电子发射体,发现它同样具有良好的场电子发射特性. 初步研究结果表明, 这种由碳纳米管自组装形成的有序阵列膜开启电场为2～4 V/μm,最大发射电流可达12 mA/cm²; 在发射电流密度j≤1 mA/cm²时, 可稳定发射, 有很长的耐久性; 实验结果的拟合曲线符合Fowler Nordheim模型,场发射增强因子为1 100～7 500. 这种原料来源丰富、制备方法简便、成本低的场电子发射材料, 对平板显示技术有良好的应用前景.     

激光化学沉积膜层的结构与形成

本文以四甲基锡与Pt(CFACAC)作为工作物质,通过激光光致热分解和光分解,在石英基片上和电子显微镜碳膜上沉积锡膜与铂膜,研究光分解和光致热分解产生的膜层的结构与形成,测定膜层的沉积速率。文中给出了膜层沉积速率的一种新测定方法,用该方法可测定工作物质的蒸汽压。由光分解引起的锡膜沉积速率与光强成线性关系,并一直保持到小银灯的微弱光强,说明了四甲基锡的分解是单光子过程。由于涉条纹的最小距离可知,光分解沉积的分辨本领可小于0.2微米。     

超长、开口定向碳纳米管列阵的制备 *

以碳氢气体为反应物 ,利用化学气相沉积方法 ,在均匀分布着纳米Fe/SiO₂颗粒的SiO₂ 基底上生长出长度达2mm的超长定向碳纳米管列阵 ,该超长碳纳米管的长度比现有碳纳米管的长度(1～100 μm)高1～2个数量级 .研究了碳纳米管的形貌和结构 ,发现碳纳米管的根部呈自然开口状态 .初步讨论了超长、开口碳纳米管的生长机制 .     

利用介孔材料制备碳纳米管的形貌、结构和Raman散射研究

以碳氢气体为反应物,利用化学气相沉积方法,在不同的衬底上制备了碳纳米管。研究了不同衬底对碳纳米管生长方式的影响。对碳纳米管的形貌和结构进行了观察研究,在介孔二氧化硅衬底上制备了取向生长的碳纳米管。碳纳米管具有很高的密度和纯度。研究了取向碳纳米管的Raman谱,分析了碳纳米管的Raman共振特性与其微观结构的关系。     

可见光域Ti:LiNbO3质子交换光波导型偏振器

在可见光域632.8 nm光波段,首次研制出Ti∶LiNbO₃质子交换光波导型偏振器.同时,给出了波导型偏振器参数测试装置.在理论上,利用物理光学和波导色散理论分析与计算了这种偏振器的消光比,分析了影响器件性能的各种因素.理论计算与实验结果符合良好.     

用电弧放电法大面积地制备离散的碳纳米管

用电弧放电法直接得到了无烧结、离散分布、大面积及高密度的碳纳米管 ,提高了碳纳米管的质量和产量 .SEM研究表明样品中离散的碳纳米管相互缠绕 ,同时在空间取向无序 .讨论了放电过程中碳纳米管的生长机理和实验中得到的形貌的形成机制.     

利用STM对碳纳米管表面原子结构的观察和研究

利用STM对碳纳米管表面原子排列结构进行了观察研究,由原子分辨的STM图象观察到了碳纳米管表面两种主要的原子排列,即波折式构型和椅式构型,以及与石墨表面STM图象不同的碳原子六角环排列图象,这种与石墨STM图象的差异揭示出碳纳米管表面原子与第二层原子排列间的相对变化,在不同样品上还观察到了碳原子层的弯折,这种弯折导致局域的原子结构畸变及相应的STM图象变化。实验结果表明:对原子层间存在相互作用情形,由STM测量亦可给出表面层之下的原子排列结构信息.     

铝复合选择性吸收表面

本文在直流磁控溅射系统中制备了Al-N-F与Al-O-F介质薄膜,确定了它们的光学常数。研制成了以Al-N-F减反射膜的多层渐变Al-N与Al底层的太阳选择性表面,其反射率与吸收率的理论计算与实验测量的结果相符。在单个铝阴极的圆柱磁控溅射系统中往一批玻璃管上沉积了Al-N-F/渐变Al-N/Al选择性吸收表面,其性能优异,制备成本低,具有实用前景。     

激光诱导固体表面化学过程的若干研究

本文采用氩激光倍频及准分子激光,对金属膜层的沉积、化合物膜层沉积、光诱导化学光刻以及激光化学诱导掺杂等固体表面化学过程作了实验研究,并对其中一些过程的机理作了探讨.     

辛体系下倾斜碳纳米管阵列波导研究

基于平行碳纳米管阵列的等效介质模型,将碳纳米管阵列的平行波导问题导入到Hamilton体系.首先,应用等效介质理论,得到了倾斜碳纳米管阵列的介电特性;随后,假设波导两侧边界条件为理想导电边界条件,通过在辛几何理论框架下的研究,得到了倾斜碳纳米管介质中波导传播的色散关系.数值模拟表明:对碳纳米管阵列来说,存在一个窄的频段,电磁波基模无法传播;然而在频段外,电磁波基模传播具有极低的损耗.通过优化设计,可找到最佳倾斜角,使得全频段内的传播特性得到极大的增强.对碳纳米管阵列波导的相关研究可为太赫兹频段内的波传导器件的设计提供理论参考.     

利用场发射电子显微镜研究具有原子分辨的单壁碳纳米管的场发射

利用场发射电子显微镜(FEM)研究了组装在金属钨(W)针尖上的单壁碳纳米管(SWCNTs)的电子发射特性. 透射电子显微镜(TEM)结果表明在W针尖上存在一单壁碳纳米管束. 在适当的实验条件下得到了一组具有原子分辨率的FEM像, 该像可能是从单壁碳纳米管束中突出的一根(16,0)锯齿型单壁碳纳米管开口端的发射形成的. 理论计算了FEM图像放大倍数和分辨率. 当压缩因子β的值设定为β= 1.76时, FEM图像放大倍数的理论计算值与实际测量值相一致. 利用考虑镜像力的Gomer分辨率公式计算了FEM的分辨本领. 在典型电场强度ε = 5.0×10⁷ V/cm)情况下, FEM的分辨本领可以达到0.277 nm, 这接近(16,0)型单壁碳纳米管开口端碳原子沿锯齿边的间距(0.246 nm). 这些进一步支持了实验得到的结果.     

辛体系下碳纳米管阵列中太赫兹波传播特性研究

应用有效介质理论,研究了周期碳纳米管阵列中电磁波在太赫兹频段的传播特性.考虑碳纳米管阵列的非局部准静态模型,将其导入Hamilton系统的辛几何理论框架下,通过求解本征值问题得到了电磁波在碳纳米管阵列中传播的色散关系.数值计算结果给出了垂直和倾斜排列的碳纳米管阵列中电磁波传输特性.研究表明在太赫兹频段,轴向非局部空间色散对电磁波传播特性影响较小.相关研究可对太赫兹频段碳纳米管阵列波传播器件的设计提供理论参考.     

内交换的capable p-群性质研究

研究了内交换p-群G是capable群需要满足的条件,得到了这类群是capable群的充要条件.并由内交换p-群G构造得到了群H,使得H满足HH/Z(H)≌G.     

三角代数上的交换零点Jordan可导映射

给出了三角代数上交换零点Jordan可导映射的结构.作为应用,得到了套代数上交换零点Jordan可导映射的具体形式.     

群在von Neumann代数上作用的自由和遍历性注记

本文研究了群在von Neumann代数上作用的自由性和遍历性问题.利用投影和群SL2(R)的Iwasawa分解,得到了可数离散群在交换von Neumann代数上作用的自由性的等价刻画,证明了SL2(R)在上半平面H上有理作用导出的SL2(R)在极大交换von Neumann代数A={Mf:f∈L2(H,dxdy/y2)}上的作用α是遍历的,但不是自由的.     

有限交换环上常循环码研究

有限交换环上常循环码在代数编码理论研究中占有重要的地位,特别是在构造有限域上高纠错性能非线性码中有着重要的应用.本文介绍了有限交换环上常循环码的研究进展,阐述了研究有限交换环上常循环码结构的一般方法及相关问题,分析了如何利用等距Gray映射构造有限域上的线性码.     

15.7MeV的氘引起的2H(d,2He)2n反应

本文用改进的共振粒子谱仪在相应于质心系角度θ_c=(107°±2°) 的一系列实验室角度对上测量了双质子态2P破裂时放出的两个质子的二维能谱,观测到了²H(d,²He)2n电荷交换反应,并测得了2P态的共振谱.谱的峰值位于0.42MeV处,破裂能的平均值为0.45 MeV.