电化学方法制备Si阵列微孔的工艺研究

对用电化学方法制备Si大孔阵列管坑工艺进行了初步探索。 通过对Si在KOH溶液中各向异性湿法蚀刻和在HF酸溶液中的电化学蚀刻过程中各种参数的摸索, 确定在室温下制备大孔阵列的最佳配比浓度, 蚀刻出符合要求的管坑阵列, 为进一步制备结构化闪烁屏奠定了实验基础。 The 3 D structures in silicon are increasingly coming to use in many fields. For example, the high resolution X ray digital imaging detector can be made by coupling CCD and the scintillating screen which is made by the array trenches filled with CsI(Tl). In the present work, we explored the technology of etching micro array on the n type silicon with high resistance. By studying the relative parameters of anisotropic etching of KOH and electro chemical etching of HF, the optimized concentration of HF was determined and the micro pore array trenches with 200 μm in depth were realized. The results establish an experimental base for further fabrication of the scintillating screen.     

Nuclear uncertainties in the s-process simulation

The heavy elements in the Universe are formed during the s- and r-processes mainly in AGB stars and supernovae, respectively. Simulation of s- and r-nucleosynthesis critically depends on the neutron capture and weak decay rates for all the nuclei on the reaction chain. The present work analyzes systematically the neutron capture rates (cross sections) for the s-process nuclei, including ～3000 rates on ～200 nuclei. The network calculations for the constant temperature s-process have been performed using the different data sets selected as the nuclear inputs to investigate the uncertainties in the predicted s-abundances. We show that the available cross sections of neutron capture on many s-process nuclei still carry large uncertainties, which lead to low accuracy in the determination of s-process isotope abundances. We analyze the neutron capture cross section data for the same unique isobar nucleus accorded by year from previous work. Such an analysis indicates that the s-process has been studied for more than fifty years and there exist two research stages around 1976 and 2002, respectively. The needs and opportunities for future experiments and theoretical tools are highlighted to remove the existing shortcomings in the neutron capture rates.     

3D打印贝壳仿生复合材料的拉伸力学行为

采用硬质和软质双组分材料,通过调控两种基体材料的装配夹角,采用光固化3D打印技术制备了不同装配方式的仿贝壳珍珠层复合材料,开展了准静态拉伸实验,结合扫描电镜观察,分析了其拉伸力学性能、断裂及能量耗散机理。研究结果表明,保持胞元边长不变,随着面内装配角度增加,仿贝壳珍珠层复合材料的强度呈线性增加趋势,断裂应变呈线性减小的趋势;随着面外装配角度增大,断裂应变呈线性减小趋势,而强度在面外装配角小于45°时呈增强趋势,超过45°时趋于稳定;面外装配角度为45°时,材料的强度达到最大值。试样在断裂前主要通过硬质材料的拔出、软/硬相界面处微裂纹的生成及微裂纹在扩展过程中的合并和偏转等方式耗散能量。     

对《关于〈一维圆环上双原子链的马德隆常数〉的解析解》的讨论

本文绘制了一维等距离子晶体的累加法、埃夫琴法和平均值法的各级马德隆常数的曲线.本文推导了二聚化直线离子晶体马德隆常数的求和式,比较了两种解析式的优劣.本文详细地推导了圆环上等距和二聚化离子晶体的马德隆常数的解析式,使读者更易于理解.本文修正了《关于〈一维圆环上双原子链的马德隆常数〉的解析解》的两个笔误,还建议修正二聚化马德隆常数的定义式,使其物理意义更明显.     

LiF∶F_2晶体中实现三维光数据存储的实验研究

基于LiF∶F2晶体在近红外飞秒脉冲激光作用下产生F2色心向F3 色心的转变,以及两种色心荧光光谱的不同,实现了荧光反射共焦读出和多光子写入的三维光数据存储的原理性实验.钛宝石再生放大器输出的脉冲宽度100fs、中心波长800nm、重复频率1kHz的超短脉冲激光束,用数值孔径0.68的显微物镜聚焦到LiF:F2晶体内部,通过移动晶体实现了三维逐位式数据写入;用405nm的连续蓝光激发存储位,通过探测F3 色心产生的540nm荧光,实现了对信息位进行快速非破坏性的反射共焦读出.与多光子三维存储的透射共焦散射读出和相衬读出相比,格式与现存光盘技术兼容,结构简单;更重要的是,存储信息位是依靠荧光光谱的变化,折射率变化很小,可以有效增加读出层数.     

基于第一性原理量子输运模拟的并行计算

为了解决基于第一性原理分析计算大尺度量子输运体系时遇到的耗时长久问题,挖掘密度泛函理论与非平衡格林函数相结合方法(DFT+NEGF方法)在自洽迭代过程中的计算热点,就计算电子密度矩阵时的能量点积分和计算格林函数时的矩阵求逆/乘法运算提出MPI/Open MP并行计算方案.能量点积分采用MPI多进程并行方案,在数据初始化时需要将稀疏矩阵和积分能量点依照轮询调度算法分配给各进程.矩阵求逆/乘法的并行化既可调用ScaLAPACK子程序实现又可调用IntelMKL数学库中的OpenMP多线程加速函数实现.由于不同能量点计算的独立性,能量点积分采用的MPI并行计算获得近乎线性的加速比曲线.由于Open MP多线程并行采用的是基于共享内存的数据交换机制以及线程间切换通信开销小,矩阵求逆/乘法运算的OpenMP并行实现在计算效率上要优于而在程序的可扩展性上要劣于MPI多进程并行实现.     

功能化的H2QS-CdS纳米微粒的合成及表征

采用新颖的方法配体交换法制备8-羟基喹啉-5-磺酸(H2QS)功能化的CdS纳米微粒,通过IR、1H-NMR等测试,证明H2QS成功的修饰在ME-CdS纳米微粒表面,TEM和XRD测试表明,功能化的H2QS-CdS纳米微粒均匀分散没有聚集,且其粒径与纯的ME-CdS纳米微粒比较基本没有发生改变,仍为2～4nm左右。功能化的H2QS-CdS纳米微粒的最大发射峰与ME-CdS相比发生蓝移,且发光效率显著提高,并对其发光机理进行理论分析。     

从阵元域到模态域阵列信号处理

阐述了模态域阵列信号处理技术。以球面阵为例,从阵元域信号处理基础出发,推导了对应的模态域阵列信号处理表达式,其中重点推导了模态域波束形成器与时域宽带波束形成器设计及其实现方法,设计实例验证了方法的有效性。结果表明模态域处理与经典的阵元域处理具有相似的形式,因此可以将比较成熟的阵元域算法推广到模态域。相比于阵元域处理,模态域处理对声场传播与信号处理的结合更紧密,模态域波束形成具有能将波束导向与波束图综合解耦处理,以及减少信号处理通道数等优点。但模态域阵列信号处理技术适用范围也有限,仅适用于能够将声场进行谐波分解的阵形,如球面阵和圆柱阵等。     

点阵式上转换板在激光光斑采集中的应用研究

 通过在镜头前加装上转换板,利用其快速的红外上转换功能可以提高CCD对于低频窄脉冲光斑的采集效率。然而在利用传统面阵式工艺制成的上转换板采集光斑的过程中,普遍存在因上转换材料内部漫反射及局部饱和效应造成的光斑形状和光强分布的失真。针对上述问题,提出了一种新的点阵式上转换板制作工艺,并设计了点阵式上转换板光斑采集成像质量对比实验。实验结果表明,点阵式上转换板对低频窄脉冲光斑有更好的采集效果。为评价点阵式上转换板所采集光斑的成像质量,建立了相应的评价模型。