用于冷原子的高精度磁场锁定系统

磁场调控的Feshbach共振是调控原子间相互作用最常用的基本工具,减小磁场起伏,对于提高超冷原子散射共振的稳定性有着重要意义.本文通过一套分流磁场锁定系统,实现了百高斯磁场下相对不确定度为10^-6量级的磁场锁定,相较于未经锁定时,低频电流噪声得到45 dB以上的抑制.利用本文的锁定方法,~6Li原子团Rabi振荡相干时间提高了9.6倍,有效延长了超冷原子系统的相干时间.同时根据原子的Raman损耗谱标定了磁场均方根噪声,通过选择无相互作用的528 Gs (1 Gs=10^-4 T)处进行检测,磁场均方根噪声抑制到1.2 mGs,相较于未经锁定时,磁场均方根噪声降低16倍,磁场锁定相对不确定度为2.27×10^-6.这样的磁场锁定系统,可以为超冷原子气体提供精确稳定的背景磁场,对延长量子存储寿命、精确调控原子散射、开展凝聚态物理模拟等超冷量子气体实验有重要意义.     

哈达码变换光谱成像仪数据复原算法

从哈达码变换光谱成像仪成像原理出发,对其光谱成像过程进行数学建模,分析了哈达码模板调制引起光谱信息混叠和空间信息混叠的原因,提出了一种根据光谱偏移量去除混叠的算法.采用自行研制的哈达码变换光谱成像仪进行了目标数据采集,用提出的去混叠算法对目标数据进行复原,得到目标的三维数据立方体,有效去除了空间信息混叠和光谱信息混叠,验证了算法的正确性.     

原位生成的GaI3促进α-溴代酮脱溴成酮的反应

镓粉和碘生成的GaI3作为路易斯酸,在N2的保护下在乙腈中高效促进了α-溴代酮脱溴生成相应的酮,产物的收率较高.     

绝缘氧化物包覆对钙钛矿太阳电池性能及界面电荷复合动力学的影响

采用浸渍法对钙钛矿太阳电池的介孔层TiO₂纳米颗粒进行了SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃几种绝缘氧化物包覆,研究了其对电池光伏性能以及界面电荷复合动力学的影响。结果表明, SiO₂包覆之后,电池的填充因子(FF)从67.6%提高到72.3%,光电转换效率提升到13.7%, ZrO₂和Al₂O₃包覆导致电池开路电压提升约50mV,但是短路电流(J_sc)和填充因子略有下降。采用纳秒时间尺度的瞬态吸收光谱技术,从时间分辨的角度分析了钙钛矿电池界面的电子和空穴的复合寿命,对电池性能的变化给出了合理的解释。     

离子色谱法检测高纯硅微粉中痕量铁和氧化铁杂质

建立了柱后衍生-紫外检测-离子色谱法同时测定高纯硅微粉中痕量铁和氧化铁杂质含量的方法。方法选用具有阴阳离子交换基团的高选择性Thermo Scientific Dionex^TM IonPac^TM CS5A色谱柱,选择与铁形成单一络合形态、中等络合能力的2,6-吡啶二羧酸（PDCA）为淋洗液,在线柱后添加普适性的4-2-吡啶偶氮苯二酚（PAR）金属显色剂,于530 nm波长下准确完成了二价和三价铁离子的分离测定。结果表明,本方法对二价铁离子和三价铁离子的检出限分别为0.013 mg/kg和0.006 mg/kg,线性相关系数r²均大于0.999,实际样品中二价铁和三价铁的加标回收率分别为79%~90%和92%~105%,具有较高的灵敏度、准确度和选择性。该方法可以准确测定高纯硅微粉中痕量二价铁和三价铁的含量,以此结果反馈高纯硅微粉产品中铁杂质含量的不同来源,为其生产工艺的持续优化和改进提供重要的参考数据。     

2H-吡咯的简易合成方法:金催化与路易斯酸催化的组合应用

报道了利用金催化与铜催化相结合合成5-氨基-2H-吡咯的方法. 首先通过均相金催化异恶唑与炔酰胺反应生成α-亚胺金卡宾中间体, 再经[3+2]环加成反应合成并分离出5-氨基-3H-吡咯, 然后通过铜催化的去酰基化和基团迁移反应来实现3H-吡咯向2H-吡咯的转化. 该方法不但操作简单、反应条件温和、官能团兼容性良好, 而且还能进行克量级放大. 这项研究为合成具有重要生物活性的5-氨基-2H-吡咯化合物提供了广谱实用的合成方法.     

含相变材料玻璃类围护结构传热系数分析

建立太阳辐射加热下含半透明相变材料类玻璃围护结构的一维相变导热和辐射耦合稳态传热模型,采用控制容积法结合布格尔定律,数值求解含相变材料玻璃围护结构内部的能量传递,分析相变材料的辐射物性参数和室内外环境因素对其传热系数的影响.结果表明,计算相变材料类玻璃围护结构传热系数需要考虑其半透明性;传热系数不仅受物性参数和环境因素的影响,还与材料的液相率与透光率等因素有关.     

An improved genetic algorithm with dynamic topology

The genetic algorithm(GA) is a nature-inspired evolutionary algorithm to find optima in search space via the interaction of individuals. Recently, researchers demonstrated that the interaction topology plays an important role in information exchange among individuals of evolutionary algorithm. In this paper, we investigate the effect of different network topologies adopted to represent the interaction structures. It is found that GA with a high-density topology ends up more likely with an unsatisfactory solution, contrarily, a low-density topology can impede convergence. Consequently, we propose an improved GA with dynamic topology, named DT-GA, in which the topology structure varies dynamically along with the fitness evolution. Several experiments executed with 15 well-known test functions have illustrated that DT-GA outperforms other test GAs for making a balance of convergence speed and optimum quality. Our work may have implications in the combination of complex networks and computational intelligence.     

硫杂杯[4]荧光探针的离子识别及分子逻辑门研究

以硫杂杯[4]芳烃为母体,在其1,3-位连接羟乙基邻苯二甲酰亚胺,2,4-位以三氮唑为连接基,将苄基引入硫杂杯[4]芳烃的下沿,得到硫杂杯[4]-邻苯二甲酰亚胺衍生物荧光探针(s1)。探针s1发射强烈荧光,在CH₃CN介质中的相对荧光量子产率为0.43。在DMF/H₂O介质中,以310 nm为激发波长,Fe3+能选择性猝灭探针s1在390 nm处的荧光;在CH₃CN介质中,以245 nm为激发波长,I-能选择性猝灭探针s1在310 nm处的荧光,光谱滴定和等温滴定量热均测出探针s1与Fe3+或与I-形成1∶1配合物,结合常数均达105。结合自由能表明配合为自发过程。荧光猝灭检测Fe3+和 I-的浓度线性范围分别为1.0×10-7～1.6×10-4 mol·L-1和1.0×10-7～8.5×10-5 mol·L-1,检测限分别为2.30×10-8 mol·L-1和1.17×10-8 mol·L-1。同时,利用识别和竞争配合作用,控制Fe3+和F-的输入使探针s1发射荧光或荧光猝灭,构建了分子水平上的逻辑电路。红外光谱推测探针s1分子中三氮唑基的氮原子参与了识别Fe3+的配位,而探针s1分子中三氮唑环上的芳氢与I-形成氢键而实现识别。     

利用叠加理论研究固-液声子晶体纵波的能带结构

采用相干叠加原理推导出一种研究一维固-液有限周期声子晶体中纵波的透射率公式,建立了一种研究一维固-液有限周期声子晶体能带的新方法——波叠加理论。将波叠加理论和转移矩阵法进行了比较研究,结果表明波叠加理论和转移矩阵法得出的结果是一致的。波叠加理论不仅具有转移矩阵法的优点,而且又克服了转移矩阵法的不足。因此波叠加理论是一种研究一维固-液有限周期声子晶体中纵波能带的更为有效的方法。