First-principles study of structures and electronic properties of cadmium sulfide clusters

The lowest-energy structures and the electronic properties of CdnSn （n = 1 - 8） clusters have been studied by using denslty-functional theory simulating package DMol^3 in the generalized gradient approximation （GGA）. The ring-like structures are the lowest-energy configurations for n = 2, 3 and the three-dimensional spheroid configurations for n = 4 - 8. The three-dimensional structures may be considered as being built from the Cd2S2 and Cd3S3 rings. Compared to the previous reports, we have found the more stable structures for CdnSn（n = 7, 8）. Calculations show that the magic numbers of CdnSn （n = 1-8） clusters are n = 3 and 6. As cluster size increases, the properties of CdnSn clusters tend to bulk-like ones in binding energy per CdS unit and Mulliken atomic charge, obtained by comparing with the calculated results of the wurtzite and zinc blende CdS for the same simulating parameters.     

Refocusing and locating effect of fluorescence scattering field

Optical imaging deep inside scattering medium has always been one of the challenges in the field of bioimaging, which significantly drawbacks the employment of con-focal microscopy system. Although a variety of feedback techniques, such as acoustic or nonlinear fluorescence-based schemes have realized the refocusing of the coherent light, the problems of non-invasively refocusing and locating of linearly-excited fluorescent beads inside the scattering medium have not been thoroughly explored. In this paper, we linearly excited the fluorescent beads inside a scattering medium by using our homemade optical con-focal system, collected the fluorescence scattering light as the optimized target, and established a theoretical model of target contrast enhancement, which is consistent with the experimental data. By improving both the cost function and variation rate within the genetic algorithm, we could refocus the fluorescence scattering field while improving the contrast enhancement factor to 12.8 dB. Then, the positions of the fluorescent beads are reconstructed by sub-pixel accuracy centroid localization algorithm, and the corresponding error is no more than 4.2 μ with several fluorescent beads within the field of view. Finally, the main factors such as the number of fluorescent beads, the thickness of the scattering medium, the modulating parameter, the experimental noise and the system long-term stability are analyzed and discussed in detail. This study proves the feasibility of reconstructing fluorescent labeled cells inside biological tissues, which provides certain reference value for deep imaging of biological tissues.     

模具与工件之间摩擦过程的一个模型*

本文中以刚性微凸体与可变形微凸体的相互作用模拟金属压力加工过程中模具与工件之间的摩擦过程,并用上限法分析所提出的模型.将数学模型进行多变量最优化处理后发现,金属压力加工过程中,除了可能发生工件上的微凸体与模具上的微凸体相互粘结、撕裂和犁沟等现象外,工件上的微凸体可能沿工件表面波浪式前进,形成塑性波,也可能被辗平而消失.在形成塑性波的条件下,摩擦系数与微凸体几何形状有关.但微凸体的连结强度对摩擦系数影响不大.微凸体的几何形状对工件表面下的塑性变形层的深度有显著的影响.实验结果证实了本文所提出的模型的前提的正确性以及部分理论分析结果.     

种子萌发生长的微量热及非平衡热力学研究

生命系统中发生的许多过程都有放热和吸热现象.人们对于生命过程的热现象进行了很多研究.对于植物生长的能量效应研究也做了一些工作[1—4].种子萌发生长的热释出是植物产热的一个很好例子,在种子萌发生长过程中伴随着物质和能量的转化,用微量热法测定种子萌发生长热谱并解析这些热谱,将有助于我们认识种子萌发生长机理及其影响因素.Ｐｒａｔ等人曾对小麦、玉米及一些蔬菜种子的萌发生长进行过较为系统的研究[1,2].他们的工作为用量热法研究植物产热开辟了道路.但由于当时测量技术与仪器设计的限制,其研究结果是粗糙的,且与种子萌发的实际情…     

?????????Mohr-Coulomb???????????????

在应用Mohr-Coulomb屈服条件时,由于中主应力不影响判别材料是否进入屈服,因此有关中主应力对Mohr-Coulomb材料屈服的影响性质关注较少.考虑Mohr-Coulomb屈服条件与应力路径相关性,本文采用Lode角或Lode数描述了偏平面上屈服性质的分区,对任意满足Mohr-coulomb屈服条件的应力状态,在保持其大、小主应力不变的条件下给出了中主应力在大、小主应力之间变化时的屈服轨迹,从而明确了中主应力对Mohr-Coulomb材料屈服性质的影响.     

密度泛函理论对Cd_nTe_n(1≤n≤12)团簇结构与性质的研究

采用基于密度泛函理论的DMol 3软件包对CdnTen(1≤n≤12)团簇的几何结构进行优化,并对其能量、频率以及电子性质进行模拟分析.结果表明,团簇CdnTen(1≤n≤12)与团簇CdnSen(1≤n≤12)具有相似的最低能量结构:当n=1～3时,团簇的最低能量结构是平面结构;当n=4～12时,团簇的最低能量结构可以看成是由Cd2Te2和Cd3Te3团簇的最低能量结构组成的三维笼状结构;当n=12时,Cd12Te12团簇的最低能量结构为一个完美的球壳.随着团簇尺寸的增大,转移的电荷逐渐增加,转移的电荷量有达到块体中电荷值的趋势.团簇的总能量二阶有限差分,平均结合能以及能隙都显示团簇的幻数为Cd3Te3,Cd6Te6和Cd9Te9.     

基于团队学习的大学物理教学模式探究与实践

在总结多年大学物理教学实践经验的基础上,对大学物理课堂教学模式进行了深入探究,提出大学物理采取团队学习的新理念,构建团队学习模式中注重"三个加强",即加强学生自主学习力度、加强课内外同步学习内容、加强过程考核。教学环节体现"四个重视":重视对主动探索的引导;重视对学习过程的指导;重视课堂内外的互动;重视过程的考核评价。开展生生互动、师生互动、团队协作、荣辱与共的大学物理教学模式,在具体实践中取得较好的教学效果。     

几乎无爪图的叶子数较少的生成树

A spanning tree with no more than 3 leaves is called a spanning 3-ended tree.In this paper, we prove that if G is a k-connected(k ≥ 2) almost claw-free graph of order n and σ_(k+3)(G) ≥ n + k + 2, then G contains a spanning 3-ended tree, where σk(G) =min{∑_(v∈S)deg(v) : S is an independent set of G with |S| = k}.     

基于Cosserat近场动力学的纤维混凝土破坏模拟

本文基于Cosserat近场动力学发展了一种纤维混凝土的近场动力学模型,对纤维混凝土的破坏现象进行研究。该模型考察了物质点独立的转动自由度和物质点间的力偶作用,而且有表征微结构尺寸的内禀长度,相比于传统的近场动力学模型,更适合描述纤维混凝土这类胶结颗粒材料的力学行为。本文采用完全离散的方式对纤维进行建模,引入了纤维拔出实验中拔出位移和切应力的关系,并且采用组构张量描述纤维的局部分布。数值算例部分模拟了单纤维拔出实验、带预制裂纹的平板拉伸实验和三点弯曲梁实验。数值结果和已有的数值模型以及实验进行了对比,验证了所提出模型的正确性。此外,本文还调查了微结构对纤维混凝土破坏的影响,数值结果显示Cosserat剪切模量和内禀长度会影响裂纹的局部分布,但是不会改变裂纹的主方向。     

单轴压缩下页岩类脆性材料细观损伤演化的离散元分析

了解广泛存在的类似页岩的脆性材料各向异性对工程安全具有重要意义。本研究将页岩视为粘结颗粒材料,基于离散单元方法研究了横观各向同性脆性页岩的损伤演化。再现了不同层理角的页岩试样的破坏模式,并对比了实验和数值模拟的抗压强度和弹性模量。引入微裂纹的概念,通过定义裂纹密度函数,系统地研究了单轴压缩条件下,页岩层理角对细观结构的影响。此外基于平均配位数建立了配位数变化与细观损伤的联系,并根据配位数的变化与裂纹数量将加载过程分为三个阶段,分析了不同阶段配位数与裂纹数量的对应变化关系。研究表明,页岩的裂纹密度随着层理角的增加而增加,而试样的平均配位数在加载过程中先上升后剧烈下降,颗粒集合体在单轴压缩条件下的应力应变及裂纹数量曲线与平均配位数曲线有良好的一致性。该研究揭示了横观各向同性脆性岩石的破坏过程和内在机理,将为页岩类脆性材料的工程应用提供理论指导。