Electron-mediated ferromagnetism in Fe-doped InP: Theory and experiment

We report on the electron-mediated ferromagnetism in Fe-doped InP from both first-principles calculations and experiments. Theoretically, based on the spin-polarized density functional theory within the Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE03) approach, we systematically investigate the magnetic properties of Fe-doped InP and predict the existence of electron-mediated ferromagnetism. Experimentally, by diffusing Fe into the n-type InP wafer with thermal annealing at 800 C, we observe room-temperature ferromagnetism in InP:Fe, which is in agreement with the theoretical prediction.     

大口径光学合成孔径成像技术发展现状

简明介绍了光学合成孔径的两种成像方式和光学波段合成孔径的发展概况。全面介绍镜面拼接、稀疏孔径和位相阵列3种合成孔径结构系统国内外发展现状。归纳出了目前光学合成孔径技术在天基和地基观测系统的发展趋势及技术难题。与传统单一口径的光学系统相比,光学合成孔径系统具有更高的分辨率、镜面加工难度低、易折叠、重量轻等特点,是实现高分辨率光学成像系统的一种重要且有效途径。     

基于人体血清荧光光谱和改进变量选择方法对血糖浓度测定的研究

利用人体血清240 nm激发波长荧光光谱在220～900 nm波段针对血糖浓度进行建模分析。在模拟退火算法和偏最小二乘算法的基础上进行建模波长变量筛选方法的改进。基于变量入选模型统计频率和无关变量消除法,分别进行了波长的初选和精选过程。同时,加入了主成分数自适应特性等加快收敛速度、减小计算量的措施。该模型对比了线性、三次样条函数、高斯函数作为偏最小二乘法插入基函数的情况下,分别对原始光谱、Daubechies小波分解第三层和第四层细节信号光谱建模。结果显示,该模型避免了主成分参数尝试导致的时间成本,在参数自适应的过程中很快趋于稳定并得到对应条件下的最佳建模主成分数。其波长变量筛选能力使得对独立样本的分析预测效果有了显著的提升,最佳建模预测效果达到0.25 mmol·L-1,达到了血糖检测的医用要求。加入了非线性建模条件使得模型有明显的改善,基于样条函数的效果总体最好,其次为基于高斯函数的情况。对原始光谱进行小波分解,得到的细节信号光谱建模效果更为可观。总体而言第四层细节信号光谱建模效果略优于第三层细节信号光谱。模型筛选波长变量的频率意味着在所给实验条件下的血糖浓度信息在不同波段的分布情况,这为血糖在血清成分中的物理化学特性提供了一定程度上的统计解释。     

基于XeF (C-A)激光激励的自发拉曼散射技术研究

针对自发拉曼散射技术应用于实际燃烧场参数测量时面临的主要技术难题,采用XeF(C-A)激光作为激励光源,开展了自发拉曼散射技术实验研究。通过分析拉曼散射过程对光源参数的要求,优化了XeF(C-A)激光器部分参数,建立了自发拉曼散射诊断系统,实现了气体介质主要组分浓度在线测量,对比了XeF(C-A)激光与主流激光作为拉曼散射光源的优缺点。结果表明:与现有主流光源相比,具有脉冲能量大、微秒级脉宽,位于可见光波段等特点的放电抽运XeF(C-A)激光非常适合用作自发拉曼散射激励光源。     

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通过计算得出EAST快动探针交换装置所用材料的理论厚度,运用CATIA绘图软件建立交换装置4mm盒形和筒形结构设计模型。将模型导入ANSYS软件进行前期处理和网格划分,运用有限元法对模型进行整体强度分析,获得了最大应力和应变数据。通过增加设计壁厚,建立了5mm不带加强筋筒形和盒形结构进行了有限元分析。通过对分析结果的优化和比较,得到5mm筒形不带加强筋方案的最大应力和应变最小,结构设计最优。最后,对模型制造了预研件并进行真空捡漏测试,测试结果满足设计要求。     

离子阱中以声子为媒介的多体量子纠缠与逻辑门

高保真度的多离子纠缠和量子逻辑门是离子阱量子计算的基础.在现有的方案中, M?lmer-S?rensen门是比较成熟的实现多离子纠缠和量子逻辑门的实验方案.近年来,还出现了通过设计超快激光脉冲序列,在Lamb-Dicke区域以外实现超快量子纠缠和量子逻辑门的方案.这些方案均借助离子链这一多体量子系统的声子能级来耦合离子之间的自旋状态,并且均通过调制激光脉冲或设计合适的脉冲序列解耦多运动模式,来提高纠缠门的保真度.本文从理论和实验层面分析了这些多体量子纠缠和量子逻辑门操作的关键技术,揭示了离子阱中利用激光场驱动离子链运动态,通过非平衡过程中的非线性相互作用,来实现量子逻辑门的基本物理过程.     

基于应力及能量条件的岩芯饼化机理研究

为研究煤矿中岩芯饼化现象的产生机理,结合开滦矿区赵各庄矿地应力测量过程中的岩芯饼化现象,构建了力学模型;基于拉应力条件和能量理论分别给出了煤矿中饼化现象产生的判据,并结合地应力实测结果,采用理论计算和数值模拟方法对饼化判据进行了验证。研究结果表明:利用空心包体地应力测定方法测定地应力时,岩芯顶部所受摩擦力逐渐减小,在被应力解除的岩芯根部合成出一个指向顶部方向逐渐增大的拉应力,当该拉应力大于岩芯本身抗拉强度时,会出现饼化现象,随着套筒的继续解除,此过程将重复地发生下去;从能量角度来判断,赵各庄矿岩芯饼化现象属于岩芯积聚弹性能的周期性释放,当岩芯集聚的弹性能大于生成饼化岩芯所需能量时,即具备了饼化发生的能量条件,其发生次数由弹性余能来控制,表现为套筒平均每钻进22.1 mm,岩芯将生成一段岩饼。理论验证结果表明,力学模型中岩芯集聚的弹性能足以支持饼化现象发生24次,饼化岩芯的平均厚度为20.8 mm,与实际观测结果基本相符;模拟验证结果表明,套筒每钻进20 mm时,在被应力解除的岩芯根部形成饼状破裂,破裂过程随着套筒的持续钻进而重复发生。     

Density functional calculations on 13-atom Pd12M （M= Sc-Ni） bimetallic clusters

The geometric structures,electronic and magnetic properties of the 3d transition metal doped clusters Pd12M(M=Sc-Ni) are studied using the semi-core pseudopots density functional theory.The groundstate geometric structure of the Pd12M cluster is probably of pseudoicosahedron.The Ih-Pd12M cluster has the most thermodynamic stability in five different symmetric isomers.The energy gap shows that Pd12M cluster is partly metallic.Both the absolutely predominant metal bond and very weak covalent bond might exist in the Pd12M cluster.The magnetic moment of Pd12M varies from 0 to 5 μB,implying that it has a potential application in new nanomaterials with tunable magnetic properties.     

电泳和质谱技术研究4种胰脏铁蛋白的亚基类型和等电点特性

采用电泳和质谱技术对所制备的鸡、鸭、牛和猪胰脏铁蛋白的亚基类型和等电点特性进行了研究。采用天然聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)技术研究的结果表明,上述4种铁蛋白呈现不同的迁移率,据此可知鸡胰铁蛋白的相对分子质量(Mr)>鸭胰铁蛋白的Mr>黄牛胰铁蛋白的Mr>猪胰铁蛋白的Mr,而且均大于马脾铁蛋白(HSF)的Mr。采用十二烷基硫酸钠(SDS)-PAGE技术研究的结果表明,上述4种铁蛋白均由H(heavy chain)和L(light chain)类型的亚基组成,但H和L亚基的相对数量（即H/L亚基数量的比值）有差别。采用肽指纹图谱技术分别鉴定各铁蛋白的H和L亚基。选用变性等电聚焦方法研究发现,上述4种铁蛋白分别由3～6种不同等电点的亚基聚合体组成,说明铁蛋白的H和L亚基之间呈现复杂的相互作用和不同的聚合体。不同陆生动物胰脏铁蛋白亚基之间相互作用的强度和聚合态存在着差异,这一差异特性可能与调控铁蛋白释放铁的速率有关,也与动物对铁的需求和铁解毒速率有关。     

关于磁介质的抗磁性机理

本文从物理磁性的基本起源“分子电流”出发,通过分析电子在外磁场中的旋进,严格分析了磁介质的抗磁性的微观机理。