金刚石单晶的化学气相沉积制备及其在粒子探测器件中的应用

自2002年世界上第一颗采用化学气相沉积(CVD)方法制备的大尺寸金刚石单晶被报道之后,碳材料领域在世界范围内再一次掀起了CVD金刚石的研究热潮,单晶CVD金刚石也成为与石墨烯研究热度相当的又一种碳材料。几乎同时,将这种优异的材料在各个可能的相关领域进行应用的研究也随之被广泛地开展起来,这些研究工作逐渐表明:在新世纪单晶CVD金刚石将在能源、太空、信息等领域得到广泛的应用,其对社会生活、国家安全和科技进步将产生巨大的影响。本文在结合我们自己的工作基础上,综述了国内、外在单晶CVD金刚石制备领域的进展及其在粒子探测器件领域的应用。     

可见光照射下温敏锌酞菁共聚物光催化氧化对氯苯酚

将含有不饱和双键的四马来酰胺基锌酞菁（ZnMPc）与N-异丙基丙烯酰胺（NIPA）共聚,制备得到一种新型温敏锌酞菁共聚物光催化剂：P（NIPA—co—ZnMPc）,采用差示扫描量热法测得其低临界溶解温度（LCST）为33．5℃．在可见光照射下利用氧气作为氧化剂,P（NIPA—co-ZnMPc）~g有效地催化氧化对氯苯酚（4-CP）,与小分子ZnMPc相比,P（NIPA-co-ZnMPc）具有更高的光催化活性．两者在水溶液中的紫外．可见光谱图显示,共聚后大分子链的阻隔作用能有效地抑制酞菁分子的二聚,从而大大提高了其催化活性．温度对其光催化活性的实验结果显示,P（NIPA-co-ZnMPc）在其LCST附近具有最高的催化效率,说明催化剂的聚集态结构对其光催化活性产生直接影响,通过测定其在不同温度下的流体力学半径,可推测在其LCST附近发生了分子间的疏水聚集,会对4-CP起富集作用,从而加快了光催化反应速率．该光催化剂可通过均相催化异相分离实现循环利用,实验表明该催化剂具有较高的稳定性．     

人顶体酶活性腔性质及与抑制剂的结合模式

顶体酶是目前抗生育药物的一个潜在靶点. 在前期同源模建人顶体酶三维结构复合物的基础上, 采用多重拷贝同时搜寻(MCSS)等方法对人顶体酶活性腔进行分析. 结果显示, 活性腔的P1,P2和G 3个区域均具有较大极性, 且P1对抑制剂结合尤为重要. 另外, G和P1边缘及P2底部还具有一定疏水性, 且其中的部分重要残基还能与配体形成氢键作用和静电作用. MCSS计算结果确定的关键配体结合位点与人顶体酶复合物结构和定点突变实验结果相吻合. 在此基础上用分子对接方法将6个人顶体酶代表性抑制剂对接入活性腔, 阐明其结合模式, 确定与配体结合相关的关键残基.     

蛋白质的曙红Y-中性红逆向能量转移荧光法测定

在pH 2.35的B-R缓冲溶液中,酸性染料曙红Y(EY)与碱性染料中性红(NR)之间由于静电吸引能够发生有效的能量转移,使能量受体NR荧光增强,能量给体EY的荧光猝灭.在该体系中加入人血清白蛋白(HSA),由于竞争作用使得HSA的加入破坏了EY-NR间的能量转移,产生了明显的逆向反应,并且生成HSA-EY络合物,利用该络合物的荧光增加强度与HSA含量间的线性关系建立了一种测定微量血清蛋白的新方法.结果表明,血清蛋白工作曲线线性范围为0.6～12.0 mg/L;方法检出限为0.25 mg/L;6次平行测定相对标准偏差为1.94%～4.58%;回收率为96%～105%.该方法的稳定性好、选择性高,直接用于人血清试样中总蛋白含量的测定,实验结果与常用的双缩脲法基本一致.     

考虑机器能耗的绿色作业车间调度问题

针对传统作业车间调度,在保证交货期的前提下,以机器能耗最小为目标研究带有关机/重启策略的绿色车间调度问题。首先建立数学规划模型,然后在遗传算法的框架下,根据问题特点提出了一种局部调整的解码方式,在排产时进行工序的移动并确定其开始加工时刻。最后进行小规模算例运算,验证数学规划模型的有效性,再利用算例对基于局部调整解码和顺序解码的遗传算法进行对比测试,结果表明提出的局部调整解码可以在降低机器能耗的同时提高求解效率。     

胶束电动毛细管色谱同时测定食品中13种人工合成色素

建立了胶束电动毛细管色谱(MEKC)同时测定食品中10种水溶性和3种脂溶性人工合成色素的分析方法.应用正交法优化了缓冲溶液的pH值、硼酸浓度和SDS加入量,并研究了有机改性剂、分析电压、毛细管温度等对分离的影响.确定最佳电泳条件为:未涂层弹性石英毛细管柱(75 μm×58.5 cm),缓冲溶液为40 mmol/L硼酸-氢氧化钠(pH 9.5),加入20 mmol/L的SDS和30％的乙腈作改性剂,检测波长为220 nm,分析电压25 kV,毛细管温度25℃,进样压力50 MPa,进样时间5 s.在优化条件下,13种合成色素在3～200 mg/L范围内线性关系良好,r2均大于0.99.将该方法用于分析市售卤翅、腐竹、番茄酱、辣椒面等样品,其回收率为98％～104％,检出限为3.0～16.0 mg/L.该方法简便、准确,能够满足食品中合成色素的常规检测要求.     

Thermospin effects in parallel coupled double quantum dots in the presence of the Rashba spin-orbit interaction and Zeeman splitting

The thermoelectric and the thermospin transport properties,including electrical conductivity,Seebeck coefficient,thermal conductivity,and thermoelectric figure of merit,of a parallel coupled double-quantum-dot Aharonov-Bohm interferometer are investigated by means of the Green function technique.The periodic Anderson model is used to describe the quantum dot system,the Rashba spin-orbit interaction and the Zeeman splitting under a magnetic field are considered.The theoretical results show the constructive contribution of the Rashba effect and the influence of the magnetic field on the thermospin effects.We also show theoretically that material with a high figure of merit can be obtained by tuning the Zeeman splitting energy only.     

等离子体浸没离子注入非导电聚合物的适应性及栅网诱导效应的研究

本文建立了绝缘材料等离子体浸没离子注入过程的动力学Particle-in-cell(PIC)模型, 将二次电子发射系数直接与离子注入即时能量建立关联, 研究了非导电聚合物厚度、介电常数和二次电子发射系数对表面偏压电位的影响规律以及栅网诱导效应. 研究结果表明: 非导电聚合物较厚时, 表面自偏压难以实现全方位离子注入, 栅网诱导可以间接为非导电聚合物提供偏压, 并抑制二次电子发射, 为厚大非导电聚合物表面等离子体浸没离子注入提供了有效途径.     

基于传播免疫的复杂网络可控性研究

复杂网络控制反映了人类对复杂系统的认识深度和改造能力. 最新研究成果基于线性系统控制理论建立了复杂网络可控性的理论架构, 能够发现任意拓扑结构的线性时不变复杂网络中控制全部节点状态的最小驱动节点集, 但是该模型未考虑免疫节点或失效节点对控制信号传播的阻断.在继承该模型优点的前提下, 重新构建了基于传播免疫的复杂网络控制模型.在采用分属于随机免疫和目标免疫两种策略的 4个方法确定免疫节点的情况下,分析14个真实网络的可控性.结果表明:如果将网络中度数、 介数和紧密度指标较高的节点作为免疫节点,将极大地提高控制复杂网络的难度. 从而在一定程度上丰富了以往模型的结论.     

快速热处理制备相变氧化钒薄膜及其特性研究

采用直流对靶磁控溅射在Si<100>基底上沉积金属V薄膜, 然后分别在纯氧气环境和纯氮气环境下进行快速热处理制备具有 金属-半导体相变特性的氧化钒(VO_X)薄膜, 热处理条件分别为纯氧气环境下430℃/40 s, 450℃/40 s, 470℃/40 s, 450℃/30 s, 450℃/50 s, 纯氮气环境下500℃/15 s. 用X射线衍射仪、X射线光电子能谱、原子力显微镜 和扫描电子显微镜对薄膜的结晶结构、钒的价态和组分以及微观形貌进行分析. 利用四探针薄膜电阻测量方法和THz时域频谱技术分析薄膜的电学特性和光学特性. 结果表明: 金属V薄膜经过纯氧气环境450℃/40 s快速热处理 后形成了具有低相变特性的VO_X薄膜, 升温前后薄膜方块电阻变化幅度达到两个数量级, THz透射强度变化幅度较小. 为了提高薄膜的相变特性, 对制备的VO_X薄膜采用纯氮气环境500℃/15 s快速热处理, 薄膜的相变特性有了明显提升, 相变前后方块电阻变化达到3个数量级, THz透射强度变化达到56.33%.