铝-金刚石界面电子特性与界面肖特基势垒的杂化密度泛函理论HSE06的研究

宽带隙半导体金刚石具有突出的电学与热学特性,近年来,基于金刚石的高频大功率器件受到广泛关注,对于金属-金刚石肖特基结而言,具有较高的击穿电压和较小的串联电阻,所以金属-金刚石这种金半结具有非常好的发展前景.本文通过第一性原理方法去研究金属铝-金刚石界面电子特性与肖特基势垒的高度.界面附近原子轨道的投影态密度的计算表明:金属诱导带隙态会在金刚石一侧产生,并且具有典型的局域化特征,同时可以发现电子电荷转移使得Fermi能级在金刚石一侧有所提升.电子电荷在界面的重新分布促使界面形成新的化学键,使得金属铝-氢化金刚石形成稳定的金半结.特别地,我们通过计算平均静电势的方法得到金属铝-氢化金刚石界面的势垒高度为1.03 eV,该值与金属诱导带隙态唯像模型计算的结果非常接近,也与实验值符合得很好.本文的研究可为金属-金刚石肖特基结二极管的研究奠定理论基础,也可为金刚石基金半结大功率器件的研究提供理论参考.     

干涉法测量橡胶材料杨氏模量的研究

橡胶材料杨氏模量的常见拉伸测量方法是光杠杆法,本文通过劈尖干涉的方法测量出橡胶条在轴向拉力作用下直径产生的微小变化量,由材料的本身的泊松比、直径变化量与杨氏模量之间的函数关系式,通过多次实验测量数据减少随机误差,并且分析计算了杨氏模量的最佳估计值和不确定度,实验结果表明该方法测量得到的杨氏模量与理论值误差在1.5%左右,最大相对不确定度约为1.2%.     

Preparation and Characterization of Nanostructured Ni-TiN Composite Films

在悬浮有TiN纳米颗粒的镍镀液中,采用直流电镀方法制备了Ni-TiN纳米复合镀层. 采用原子力显微镜、X射线衍射仪和透射电镜等手段对镀层结构、表面形貌、耐蚀性能、硬度和热稳定性等进行了研究,并且与传统镍镀层的相应性能进行了比较. 结果表明,复合镀层在耐腐蚀性、硬度和热稳定性等方面都比传统镍镀层有了显著提高;由于电流密度对阴极析氢和镍晶粒的成核/生长速率的影响,Ni-TiN纳米复合镀层的硬度随着电镀电流密度的增加而轻微减小.     

变物性参数对微通道内纳米流体强制对流换热的影响

对二维微通道内Al_2O_3-水纳米流体的强制对流换热进行了数值研究。主要研究纳米流体的变热物性参数、纳米粒子体积分数φ和Re数对纳米流体强制对流换热的影响。研究表明:在Re数和纳米颗粒体积分数φ一定时,变热物性参数纳米流体比定热物性参数纳米流体在微通道内的强制对流换热强。在Re数一定时,随着纳米粒子体积分数φ的增加,纳米流体换热性能增强。在纳米粒子体积分数φ一定时,随着Re数的增加,纳米流体的换热能力也随之增加。     

DF化学激光器扩压器流场仿真及优化

建立了DF化学激光器压力恢复系统扩压器的流场仿真模型,对扩压器流场结构进行了仿真分析。结果显示,扩压器超扩段长度为1310 mm时,激光器可工作压力为7.18 kPa。增加超扩段长度至1810 mm,激光器的可工作压力上升至8.25 kPa; 插入2片楔形叶片,激光器的可工作压力提升至8.52 kPa。适当增加超扩段长度和插入叶片的方式可在一定范围内提高激光器的工作压力,研究结果对于化学激光器扩压器的设计与优化具有重要的参考价值。     

有机-水两相体系制备超细氢氧化铝

以水为介质沉淀法制备超细氢氧化铝时,由于水的存在形成架桥羟基,干燥时会聚集形成硬团聚,为克服这种现象,提出以正丁醇为有机相,AlCl3·6H2O为原料,氨水为沉淀剂的有机-水两相体系沉淀氢氧化铝的工艺,以烷氧基取代水的羟基形成软团聚,降低了粉体硬团聚.在此基础上,结合正丁醇共沸蒸馏和硅烷偶联剂进行表面改性的方法制备出超细氢氧化铝粉体.通过对制备过程中各种操作参数及影响因素的考察,获得了制备的最佳条件:氨水浓度以6.7 mol·L-1为宜,约6%的KH-550硅烷偶联剂,反应温度20～25 ℃,反应时间25～35 min,经过共沸蒸馏和120～125 ℃条件下干燥,得到平均粒径为619.3 nm的超细氢氧化铝.     

Influence of Gravity on Structure of Colloidal Crystal Using Simulated Microgravity

将重水(D2O)和水(H2O)以一定比例混合来匹配直径为110 nm的聚苯乙烯带电小球的密度,并利用Kossel衍射方法测量了胶体晶体的结构和晶格常数等参数．通过将密度匹配(g=0)和没有进行密度匹配(g=1)的实验结果的对比,发现重力将会使样品池中胶体晶体的晶格常数随高度的变低而变小．这一结果表明,在带电粒子胶体晶体的研究中有必要考虑重力的影响     

大脑能量代谢和神经传递动力学的NMR测定方法

能量代谢和神经传递是生命的基石,它们与所有神经性和精神性疾病都有互为因果的关系,因此其研究对于脑功能的认识具有重要意义. 正常情况下,葡萄糖代谢是大脑能量的主要来源,但定量描述大脑内糖类物质与神经传递动力学参数的研究方法是该领域内的一个瓶颈问题. 核磁共振（NMR）方法以其特有的优势迅速成为该研究领域内的重要的研究工具. 本文重点旨在对大脑中能量代谢和神经传递动力学进行研究的NMR技术、方法及其应用进行较详细的介绍.     

气态碘在COF-103上吸附的理论研究

采用第一性原理和巨正则蒙特卡罗方法,模拟研究了气态碘分子(I₂)在共价有机框架材料(COF-103)中的吸附行为,并讨论了气态氧化物、氯化物和挥发性有机化合物(VOCs)等杂质气体的竞争吸附影响.结果表明,I₂偏向以垂直方式吸附于COF-103苯环的碳原子位,其中,长程色散相互作用具有重要的贡献,色散能在吸附能中的占比最多可达46%.I₂与COF-103之间存在少量电荷转移,且可能形成具有弱共价相互作用的次级键.杂质气体中苯分子(C₆H₆)的吸附能和等量吸附热最大,与COF-103的亲和性最强,并且可以占据I₂的吸附位点,从而引起I₂吸附量的显著降低.     

小孔节流空气静压止推轴承平面跨缝试验研究

在航空航天领域的微重力模拟中,空气静压止推轴承在完成平面跨缝试验过程中由于增加了1个时变的出口边界,支撑气膜内部的流场随出口边界位置的变化而发生变化,从而影响止推轴承的静态特性和微振动特性.为了明确跨缝过程中空气静压止推轴承宏观表现出的服役特性,本文中基于静压气体润滑理论,搭建空气轴承平面跨缝的试验台,针对中心供气和三孔均布的圆盘型小孔节流空气静压止推轴承开展试验研究,分析不同供气压力、浮起高度和跨缝位置下轴承的静态特性和微振动特性.研究表明：空气轴承平面跨缝时,相当于支撑气膜增加1个时变的出口边界,因而会出现泄气现象导致承载力减小;当供气孔正对支撑台面间的拼缝时,轴承的自激微振动幅值最小;空气静压轴承在平面跨缝过程中,在相同浮起高度下,随着供气压力增大,轴承的静承载能力和静刚度都有所提高;随着负载增大,过供气孔时的微振动幅值减小.