基于超分子结构共掺杂纳米复合薄膜的制备与荧光特性

为改善功能分了的特性,提出一种基于金属纳米粒子-偶氮染料复合物共掺杂超分子结构功能材料的设计新方法.并依照此方法制备出复合材料,观测了其显微结构,测量了其紫外-可见光吸收,研究了该超分子结构复合体系的荧光特性.实验发现,由于金属银纳米粒子的掺杂,使得超分子结构复合体系中功能分子甲基橙在溶液态体系的荧光强度增强近5倍,而在两种不同结构(共混结构和包覆结构)的薄膜态超分子结构体系中,其荧光强度分别被猝灭15%和20%.研究结果表明,复合膜中采用超分子结构完全能够改善功能分子的特性.     

TiN/Al2O3纳米多层膜的共格外延生长及超硬效应

采用多靶磁控溅射法制备了一系列具有不同Al2O3调制层厚度的TiN/Al2O3纳米多层膜.利用X射线能量色散谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的成分、微结构和力学性能.研究结果表明,在TiN/Al2O3纳米多层膜中,单层膜时以非晶态存在的Al2O3层在厚度小于1.5 nm时因TiN晶体层的模板效应而晶化,并与TiN层形成共格外延生长,相应地,多层膜产生硬度明显升高的超硬效应,最高硬度可达37.9 GPa.进一步增加多层膜中Al2O3调制层的层厚度,Al2O3层逐渐形成非晶结构并破坏了多层膜的共格外延生长,使得多层膜的硬度逐步降低.     

Fe100-xPdx合金纳米线阵列的制备及其磁性研究

利用直流电沉积法在多孔阳极氧化铝模板中制备出了一系列Fe100-xPdx磁性纳米线阵列. Pd的增加使纳米线的总体磁性降低,各向异性和矫顽力也发生了较大的变化. 当Pd含量高达x=30时,纳米线仍有相当高的矫顽力(7.48 kA/m)和较明显的各向异性,但当Pd的含量增加到50%时,纳米线的易磁化方向由平行线的方向反转到垂直线的方向. 实验证明,这是由于在Fe80Pd20 和Fe70Pd30中连续的磁性相在Fe50Pd50纳米线中变成了与非磁性相相互间隔的非连续片状结构. 片状磁性相的形状各向异性使易磁化方向转变到垂直纳米线轴的方向. 从生长动力学的角度对Fe50Pd50纳米线中这种片状的形成进行了解释.     

Ultralow detection limit of giant magnetoresistance biosensor using Fe_3O_4–graphene composite nanoparticle label

A special Fe_3O_4nanoparticles–graphene(Fe_3O_4–GN) composite as a magnetic label was employed for biodetection using giant magnetoresistance(GMR) sensors with a Wheatstone bridge. The Fe_3O_4–GN composite exhibits a strong ferromagnetic behavior with the saturation magnetization M_S of approximately 48 emu/g, coercivity H_C of 200 Oe, and remanence M_r of 8.3 emu/g, leading to a large magnetic fringing field. However, the Fe_3O_4 nanoparticles do not aggregate together, which can be attributed to the pinning and separating effects of graphene sheet to the magnetic particles. The Fe_3O_4–GN composite is especially suitable for biodetection as a promising magnetic label since it combines two advantages of large fringing field and no aggregation. As a result, the concentration x dependence of voltage difference |?V| between detecting and reference sensors undergoes the relationship of |?V| = 240.5 lgx + 515.2 with an ultralow detection limit of 10 ng/mL(very close to the calculated limit of 7 ng/mL) and a wide detection range of 4 orders.     

氮化镓基感光栅极高电子迁移率晶体管器件设计与制备

GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)作为栅控器件,具有AlGaN/GaN异质结处高浓度的二维电子气(2DEG)及对表面态敏感等特性,在栅位置处与感光功能薄膜的结合是光探测器领域重要的研究方向之一.本文首先提出在GaN基HEMT栅电极上引入光敏材料锆钛酸铅(PZT),将具有光伏效应的铁电薄膜PZT与HEMT栅极结合,提出一种新的"金属/铁电薄膜/金属/半导体(M/F/M/S)"结构;然后在以蓝宝石为衬底的AlGaN/GaN外延片上制备感光栅极HEMT器件.最后,通过PZT的光伏效应来调控沟道中的载流子浓度和通过源漏电流的变化来实现对可见光和紫外光的探测.在365 nm紫外光和普通可见光条件下,对比测试有/无感光栅极的HEMT器件,在较小V_(gs)电压时,可见光下测得前者较后者的饱和漏源电流I_(ds)的增幅不下降,紫外光下前者较后者的I_(ds)增幅大5.2 mA,由此可知,感光栅PZT在可见光及紫外光下可作用于栅极GaN基HEMT器件并可调控沟道电流.     

飞秒激光参数对非绝热耦合分子态布居的影响

利用含时波包法研究强飞秒泵浦-探测激光场中激光脉宽、波长和场强对非绝热耦合NaI分子各态布居的影响.波包在势能面上做周期性运动,周期约为1 000 fs.延时为200 fs时,波包第一次到达交叉区域分裂成两部分.波包在交叉区域的分裂情况影响各态布居.脉宽增长,NaI分子的激发概率增大,而解离概率减小.泵浦波长为共振波长318 nm时,激发概率最大.泵浦波长增长,NaI分子的解离概率减小.泵浦场强增大,激发概率增大,但解离概率不变.探测激光波长和场强不影响NaI分子各态布居分布.调节激光场参数可实现对波包运动的控制从而控制态布居的选择性分布.研究结果为实验上实现分子的光控制过程提供参考.     

薄层稠油藏溶剂辅助蒸汽驱产量预测模型

通过分析生产数据和数值模拟结果,将薄层稠油油藏溶剂辅助蒸汽驱生产过程分为蒸汽前缘垂向扩展阶段、蒸汽前缘水平扩展阶段及冷凝水产出阶段.针对每个生产阶段,通过联合质量守恒方程、运动方程、能量守恒方程及溶剂扩散方程得到描述蒸汽前缘扩展和产油量解析模型.能量守恒方程属于典型的第二类Volterra 积分函数,首先对其进行Laplace变换;之后运用半解析方法对该模型进行求解.为验证模型的正确性,将模型的溶剂辅助蒸汽驱计算结果与数值模拟结果对比,整体误差仅为4%.新模型可以方便简单地分析不同溶剂性能和注采参数对溶剂蒸汽驱开发效果的影响.     

Density functional study on the pressure profile of the inhomogeneous fluid mixture

By using the statistical mechanics, the pressure tensor for the multi component fluid mixture is derived. With the help of the classical density functional theory, profiles of the pressure components are calculated, and the influence of the total volume fraction, ratio of volume fraction, and size asymmetry on the pressure are studied. In addition, our results show that for the mixture confined in the hard cavity, the pressure shows a discontinuity near the cavity wall. However, in the soft cavity condition, the discontinuity disappears.     

中子电偶极矩和温伯格算符

在扼要地归纳了几种CP破坏模型对中子电偶极矩(EDM)的理论预言之后,我们重点评述了与温伯格提出的胶子CP破坏算符有关问题的最新发展,并讨论了通过温伯格算符在一些CP破坏模型中产生的中子EDM.在温伯格工作的启发下,最近又提出了几种产生大的带电轻子EDM和轻夸克EDM及色电偶极矩(CEDM)的新机制,我们也将对此做简要讨论.