一维光子晶体缺陷模偏振特性的研究

利用一维光子晶体的透射率公式,计算出一维光子晶体掺杂后TE波和TM波缺陷模的波长随入射角的响应曲线、缺陷模透射峰随入射角的响应曲线、缺陷模透射峰随入射波长的响应曲线.研究发现,TE波和TM波的缺陷模透射峰均随入射角的增加而向短波方向移动；TE波缺陷模透射峰的半高宽度(FWHM)和峰值随入射角的增加而减小,而TM波缺陷模透射峰的半高宽度(FWHM)和峰值确随入射角的增加而增加；对TM波其波长为λ0的缺陷模也存在明显的“广义布儒斯特角”现象, TE波的缺陷模不存在“广义布儒斯特角”现象.     

多极板电流变阀应用于避震器之研究

以流动模式（flow mode)多极板之电流变阀（electrorheological valve)进行避震器阻尼力特性的研究。由于电极板的大小直接影响到流体流动的剪力及避雷器的阻尼力,因此使用多极板型式来探讨避震器的特性。设计有1－5个流道之并联及1－3个流道之串联多极板电流变阀的电流变避震器,并使用自制的电流变液进行实验。由研究结果显示,流动式并联极板之电流变避震器,一个流道之阻尼力最大,流道极板增加则阻尼力反而下降,而流动式串联多极板之电流变避震器之阻尼力则随极板数递增,故需要高阻尼力之避震器较适合使用串联多极板型式。     

联苯二胺分子器件电输运特性的取代效应

在第一性原理基础上,理论研究了苯环上含有不同取代物的四个联苯分子的电输运特性.计算结果表明,当苯环上的氢被取代时,联苯分子的两个苯环之间的扭转角增大.分子结的电导随苯环间扭转角的增加而减少,且电导值与扭转角余弦平方成线性关系.在低偏压下,分子结的电输运机制是电子通过π轨道的隧穿过程.计算结果与实验结果符合的较好.     

FeMnP_(1-x)T_x(T=Si,Ga,Ge)系列化合物机械性能的第一性原理研究

以密度泛函理论为基础,使用投影缀加波方法、VASP程序包研究了FeMnP_(1-x)T_x(T=Si,Ga,Ge)化合物的力学性质,结果表明FeMnP_(1-x)Ga_x化合物的晶格参数、弹性常数和电子结构与FeMnP_(1-x)Ge_x化合物比较接近,同时该化合物在力学上稳定,是预期具有较大的磁熵变和高磁热效应的材料.依据Pugh判据,FeMnP_(0.67)T_(0.33)(T=Si,Ga,Ge)化合物具有良好的延展性,三者之中FeMnP_(0.67)Ga_(0.33)韧性最好,FeMnP_(0.67)Si_(0.33)韧性相对较差,说明Ga替代P可改善此类化合物的机械性能.最后从化合物体系电子总态密度随不同掺杂T原子的演化规律解释了自洽计算得到的弹性常数的变化规律.     

成功实现硼幻数团簇的合成和有序组装

众所周知,碳元素具有多种形式的低维结构,包括富勒烯(零维)、碳纳米管/纳米条带(一维)、石墨烯(二维)。由于表面效应、尺寸效应和量子效应,这些低维碳结构表现出丰富的物理性质,比如金属型狄拉克费米子、超导性、超顺磁性等,在信息和能源领域具有广泛的应用前景。硼是化学周期表第5号元素,和碳相邻,同时具有更轻的原子质量,因此自然就有了一系列问题,硼元素是否也能产生多种多样的低维结构？低维硼结构具有怎样的原子排布形式？其物理性质如何？     

基于驻波能量特征的矩形谐振腔电磁传播模式分析

驻波是大学物理课程内容中的一个重要概念,在实践中有非常广泛的应用.利用驻波的能量特征和分析方法可以对实际应用中很多复杂问题进行高效便捷的分析处理.基于驻波能量特征和分析方法对微波矩形谐振腔中电磁波的传播和能量分布特征进行分析.一方面克服传统分析方法的抽象性和复杂性,另一方面也可以为加强教师和学生对相关概念及其应用的理解提供重要参考.     

Ba7AgGa5S15:一种新型混合金属硫化物的非线性光学性能研究

采用高温熔融-自发结晶法成功获得一种新型混合金属硫化物Ba7AgGa5S15.该化合物结晶于非中心对称的P31c空间群(No.159),晶胞参数为a=0.964 53(10) nm,c=1.805 9(4) nm,Z=2.其结构是由[Ga4 S10] T2超四面体与[AgS4]四面体共顶点连结形成的含有18元环孔道的三维网状框架,孤立的[Ga(2)S4]四面体填充在孔道中,Ba2+填充在该三维框架结构的空隙当中.第一性原理计算研究了该化合物的电子结构、态密度、双折射率、二阶非线性光学系数,以及倍频密度.结果 表明,该化合物具有大的光学带隙(3.76 eV),其带隙主要由S3p,Ba5d和Ga4s轨道决定;其d33方向上的倍频系数约为AgGaS2的0.4倍,主要倍频贡献来源于[AgS4]和[GaS4]四面体.该研究表明在Ag-Ga-S体系中引入Ba2+,形成的Ba7 AgGa5S15表现出比AgGaS2更宽的带隙,有利于产生高的激光损伤阈值(LDT).     

(HAlNH)n(n=1～6)簇的结构、红外光谱和热力学性质的研究

用自洽场理论(HF)和密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G水平上研究了HAlNH的低聚物(HAlNH)~n(n=1～6)簇的几何构型、电子结构、红外光谱和化学热力学性质,并比较了(HAlNH)~n和(ClAlNH)~n两种低聚物对应结构中化学键强弱,分析了引起(AlN)~n骨架结构发生变化的原因。结果表明,(HAlNH)~n簇的基态结构为C~s(n=1),D~2~h(n=2),D~3~h(n=3),T~d(n=4),C~s(n=5)和D~3~d(n=6)对称点群。HAlNH基态结构中,Al-N键是三重键。在D~2~h(n=2)和D~3~h(n=3)结构中,所有Al-N键均为二重键。在T~d(n=4)和D~3~d(n=6)中,Al-N键为正常单键,而在C~s(n=5)结构中含有三种Al-N键：单键、双键和混合键。振动频率计算表明,结构a～f均为基态稳定结构。热力学计算给出的稳定性顺序为：f>d>e>c>b>a。     

晶区分子链构象及拉伸取向对聚酰胺-6分子运动的影响

用声频共振法在-150°—170℃范围内测定了晶区构象为α、γ、γ+α型以及经不同拉体程度的聚酰胺-6单纤维的动态力学性质的温度谱。除三个已知的内耗峯—— -110℃(β_a),-40℃(β’_a),50℃(α_a)以外,对晶区为γ构象且含有单体及低聚体的聚酰胶-6观察到一个新的内耗峯,130℃(α’_a)。具有α构象的试样,其α_a内耗峯出现的温度较具有γ构象的试样为高。 经碘处理而未脱碘的聚酰胺-6,(β’_a)内耗峯高度显著增加,进一步证实β’_a内耗峯与自由酰胺基的运动有关。β’_a内耗峯的高度亦随拉伸比的增加而增高,说明在拉伸过程中,酰胺基之间的氢键有破坏的可能性。 出现在130℃处的α’_c内耗峯随拉伸比的增加其高度显著地下降,当拉伸到3.8倍时不再出现α’_c内耗峯。结合晶区分子链构象及碘处理对α’_c内耗峯的影响,我们认力α’_c内耗峯应为γ构象部分的松弛运动。     

一种高效、绿色制备环状硫碘盐的新方法及其在染料敏化太阳电池中的应用

采用高压釜合成和乙酸乙酯/水萃取提纯的模式制备出高产率、高纯度的环状烷基硫碘盐. 高压釜合成在保证产率的前提下, 大大缩短了反应时间(反应时间仅为原来的1/3)|乙酸乙酯和水的萃取提纯模式在保证产品纯度的同时, 大大缩短了提纯时间, 还避免了有毒试剂的使用. 制备出的烷基环状硫碘盐作为碘源用于配制染料敏化太阳电池用电解质, 相应电池的光电转化效率接近使用传统烷基咪唑碘盐的电池. 电化学阻抗谱(EIS)测试表明环状烷基锍阳离子相比于烷基咪唑阳离子来说, 更有利于抑制电池内部的电子复合反应, 同时还能促进对电极上电子交换反应的进行, 最终可以提高电池的开路电压和填充因子.