氧化物分子束外延技术及其在关联材料电子态研究中的应用

氧化物分子束外延薄膜和异质结生长技术近年来迅速发展,人们已实现以单原子层的精度来精确生长多种复杂量子材料,有力地推动了铜氧化物高温超导电性、二维电子气、氧化物电子学和自旋电子学器件等领域的研究.文章介绍了氧化物分子束外延的技术关键,并以La1-xSrxMnO3薄膜为例,介绍了钙钛矿结构的氧化物薄膜生长和刻画.特别是文章作者通过建立超高真空下的原位样品传送系统,可把薄膜样品直接传送到角分辨光电子能谱仪中,实现了薄膜的原位电子结构测量.所测得的La1-xSrxMnO3的电子结构与能带计算结果较为相符.而此类立方结构的、不可解理材料的电子结构,过去往往是无法直接测量的.     

用AFM和XPS研究LiBq4/ITO的表面和界面

用原子力显微镜(AFM)研究了LiBq4／ITO样品表面形貌,结果表明LiBq4层中存在很多裂缝和空隙。用X射线光电子谱(XPS)研究样品表面和界面的电子状态,发现Cls谱在高结合能端出现氧化特征的肩峰,表明真空蒸发沉积的LiBq4分子存在明显的氧化现象;对Bls谱的分析发现,界面处B原子的相对值远低于理论值,说明界面处存在B原子离解,导致了LiBq4分子的更高氧化态;从Cls谱发现,表面污染C的比例很高,而界面处大为下降,原因是表面吸附了气体,从而证实了LiBq4表面存在大量空隙和裂缝。定量研究发现,界面处存在N原子与In、Sn原子的相互作用,这将影响LiBq4的发光颜色。     

通过自由基串联环化反应合成4-喹诺酮类化合物

4-喹诺酮结构广泛存在于天然产物和药物分子中. 本工作以易得的N-芳基-O-炔丙基氨基甲酸酯为原料, CO为羰基源, 发展了一种高效、模块化合成4-喹诺酮结构的方法. 氨基甲酸酯底物经2-碘酰基苯甲酸(IBX)氧化产生酰胺氮自由基, 进而发生自由基串联环化反应得到4-喹诺酮结构.     

基于高阶角向偏振拉盖尔高斯涡旋光束强聚焦的三光链结构

依据角向偏振涡旋光束强聚焦有径向分量的结论,修正了角向偏振涡旋光束的强聚焦场公式,重新研究了高阶角向偏振拉盖尔高斯涡旋光束经过衍射光学元件和高数值孔径透镜后的强聚焦特性。结果发现,在焦平面附近获得了新的三维三光链结构(沿着光轴方向的一条三维主光链和对称的两条三维傍轴次光链),详细分析了入射光束缔合拉盖尔多项式的径向模数和光束的拦截比、衍射光学元件结构和聚焦系统的数值孔径对三光链的影响。结果表明,径向模数的改变会破坏三光链结构,通过调控衍射光学元件结构和拦截比可以重新获得对称性更高的三光链结构,从而实现对三光链结构的高自由度调控。     

不同力学激励形式探索La基非晶合金微观结构非均匀性

非晶合金力学行为与其微观结构非均匀性之间本征关联,是固体力学研究领域至今未能很好解决的重要科学问题之一.单一力学激励形式并不能有效地描述非晶合金微观结构非均匀性,特别是结构与动力学的关联.如何探索非晶合金结构信息,须将诸多因素综合,在不同力学激励下研究非晶合金微观结构非均匀性与变形机理.本研究以La₆₂Cu₁₂Ni₁₂Al₁₄非晶合金为模型体系,利用动态力学分析仪研究非晶合金动态弛豫行为.基于准点缺陷模型,对模型合金体系α弛豫和β弛豫进行了分离.借助于拉伸应变率跳实验,探索非晶合金高温流变行为.确定非晶合金塑性流变过程中弹性、滞弹性以及塑性变形的贡献.本研究从非晶合金动态力学弛豫行为和宏观塑性流变行为出发,尝试揭示微观非均匀性对非晶合金在不同激励形式中缺陷的激活、扩展和融合的物理本质.     

前脚掌硅胶鞋垫对女性下楼梯时足底压力影响研究

本研究旨在探究硅胶鞋垫对青年女性穿高跟鞋下楼梯时前脚掌的足底压力因素, 分析硅胶鞋垫对前脚掌压力的影响. 共选取了12名女性受试者, 在高跟鞋前掌部位放置不同的硅胶鞋垫, 发现前置垫硅胶鞋垫后, M4-5处(第4~5跖骨区)的峰值压力、峰值压强、接触面积和冲量均显著减小(P＜0.05), 非蜂窝状前脚掌垫与蜂窝状前脚掌垫相比, M4-5处的峰值压强、冲量和接触面积显著减小(P＜0.05), M2-3区(第2~3跖骨区)的接触面积也显著减小(P＜0.05). 结果表明女性穿着高跟鞋下楼梯时, 非蜂窝状前脚掌垫与蜂窝状相比对前脚掌外侧产生的压力更小, 考虑出现该情况是由2种硅胶鞋垫的不同结构、硬度、厚度和材料引起的, 其原理还需进一步探究.     

穿MBT鞋正常步速行走时足弓压力特征分析

为了解MBT鞋对足弓部位的功效, 用Novel Pedar-X鞋垫式足底压力测试系统对穿MBT鞋正常行走时足弓进行测量, 以峰值压力、峰值压强、接触面积来反映MBT对足弓的压力特征. 在正常速度步行时, 穿着MBT鞋、运动鞋、帆布鞋足弓内侧与足弓外侧区域峰值压力、峰值压强、接触面积依次减少, 且MBT鞋与运动鞋、帆布鞋在足弓内侧峰值压力存在非常显著的差异性, 足弓外侧只有MBT鞋与运动鞋有差异. MBT鞋与运动鞋、帆布鞋在足弓内侧的峰值压强都有差异; 足弓内侧与足弓外侧的接触面积是MBT与帆布鞋有差异. 结果显示, 穿MBT鞋步行时能对足弓起到支撑作用, 减少足底肌肉损伤, 防止筋膜炎的产生.     

环形聚电解质电泳特征的分子动力学模拟

使用Langevin分子动力学模拟研究了环形聚电解质的电泳行为, 发现环形和线形链具有相似的临界电场强度. 当场强超出临界值, 平衡离子凝聚度急剧降低, 链构象明显溶胀. 相比线形分子, 环形链凝聚度降低的幅度较少, 源于环形链在电场中的构象拉伸度小于线形链. 在不考虑流体动力学相互作用的情况下, 2种分子链的电泳迁移率均满足“局部力平衡”关系. 在不同的溶液库仑强度下, 2种链的迁移率差异出现峰值, 电场增强导致峰值增大和峰位置右移.     

Mass Spectrometry Investigation on Decamethylcyclopentasiloxane Electron Cyclotron Resonance Plasma for SiCOH Film Deposition

We investigate the fragmentation behaviour of decamethylcyclopentasiloxane （DMCPS） plasma using a quadrupole mass spectrometry, which is used as the precursor to deposit SiCOH film in an electron cyclotron resonance （ECR） plasma system. The structure of DMCPS molecules comprises a fivefold Si-O ring and ten -CH3 groups bonded at five Si atoms. In ECR discharge plasma, the main fragmentation behaviour of DMCPS includes two stages. One is the breaking of fivefold Si-O rings and then the formation of threefold Si-O rings and Si-O chain species. The other is the decomposing of hydrocarbon groups from Si atoms and then the crosslink of hydrocarbon species. Combined with the bonding configuration of SiCOH films, the relation between species in ECR plasma and films structures is analysed.     

Painleve Property and New Analytic Solutions for a Variable-Coefficient Kadomtsev--Petviashvili Equation with Symbolic Computation

A variable-coemcient Kadomtsev-Petviashvili equation is investigated. The Painlev6 analysis leads to its explicit Painlevd-integrable conditions. An auto-Backlund transformation and the bilinear form are presented via the truncated Painlev6 expansion and symbolic computation. Several families of new analytic solutions arepresented, including the soliton-like and periodic solutions.