Experimental Realization of an Intrinsic Magnetic Topological Insulator

An intrinsic magnetic topological insulator(TI) is a stoichiometric magnetic compound possessing both inherent magnetic order and topological electronic states. Such a material can provide a shortcut to various novel topological quantum effects but remained elusive experimentally for a long time. Here we report the experimental realization of thin films of an intrinsic magnetic TI, MnBi_2Te_4, by alternate growth of a Bi_2Te_3 quintuple layer and a MnTe bilayer with molecular beam epitaxy. The material shows the archetypical Dirac surface states in angle-resolved photoemission spectroscopy and is demonstrated to be an antiferromagnetic topological insulator with ferromagnetic surfaces by magnetic and transport measurements as well as first-principles calculations. The unique magnetic and topological electronic structures and their interplays enable the material to embody rich quantum phases such as quantum anomalous Hall insulators and axion insulators at higher temperature and in a well-controlled way.     

利用外腔谐振倍频产生780nm原子吸收线明亮振幅压缩光

采用连续单频1.56μm激光光源作为泵浦光,通过周期极化铌酸锂晶体外腔倍频过程实验制备出位于原子吸收波线的780nm明亮振幅压缩态光场。在利用2个模清洁器过滤基频光的强度噪声、使之在分析频率4MHz处达到散粒噪声的基础上,利用谐振倍频获得输出功率为10mW、转换效率达40%的倍频光,实测的780nm明亮振幅压缩光的压缩度为0.6dB。     

一种乌青铜结构光催化剂：铁电-顺电相变与光催化性质

近年来,铁电材料作为一种潜在的高活性光催化剂材料越来越多地受到研究者关注.由于晶体结构的对称性破缺导致铁电晶体中出现自发极化,在这种极化内建电场的影响下,光生电子-空穴将发生空间分离,从而有效抑制载流子复合,进一步提高光催化体系的总量子效率.文献报道了很多性能优异的铁电光伏器件,在这样的思路下,越来越多的材料被直接作为光催化材料来研究,但有关顺电-铁电差异的报道很少,铁电性与光催化性能关联的直接证据尚有欠缺.研究表明, SrxBa1-xNb2O6(SBN)材料的居里温度(TC)对组分调变有很强的依赖性,当 Sr2+含量发生改变时(x =0.32-0.82),其居里温度可在10-270oC范围内变化.因此,合成一个居里温度接近室温的 SBN材料,研究其在顺/铁电相下自发极化行为、光生电荷分离行为、光催化行为及结构演变,就可能得到一个关于铁电性与光催化性能关系的直接证据,并有助于理解二者的关联性.本文以较低温度(65°C)下发生铁-顺电相变的 Sr0.7Ba0.3Nb2O6(SBN-70)材料为模型体系,使用X射线衍射、紫外可见光谱及不同温度下的铁电及介电测试、光电测试、光催化产氢和荧光激发谱等表征技术,研究了 SBN-70光电/光催化性能差异与相结构的相关性.首先使用高温固相合成法制备了纯相的四方钨青铜型 SBN-70材料,根据紫外可见漫反射光谱表征结果,推测 SBN-70材料在热力学上可发生光催化水分解反应.对 SBN-70进行的铁电及介电测试表明 SBN-70属于典型的弛豫型铁电材料：介电峰温度宽化显著,且介电峰位置随不同测试频率发生变化.在f =1 kHz测试下,其名义居里温度约为65oC.使用高温下两步烧结法制备了致密的 Ag/SBN-70/Ag陶瓷样品.受到高强度电场(E =30 kV/cm)极化的 Ag/SBN-70/Ag样品在紫外光照射下出现了显著光伏效应,铁电回线测试表明极化后的 SBN-70材料中存在强度约为0.8 kV/cm由剩余极化导致的内建电场,当经过极化的 SBN-70经过80oC退火后,光伏效应消失.结果表明, SBN-70极化后在内建极化场的作用下,在低温铁电相表现了显著的光生电荷分离能力,在进入高温顺电相后,这种分离能力随着自发极化的消失而消失.同时我们发现担载 Pt的 SBN-70粉末样品作为光催化剂在不同温度下存在很大的光催化产氢活性差异：反应在15oC时,产氢量为4.5μmol,随着反应温度升高,其产氢量升高,在60oC时为5.3μmol,继续升高温度至80oC时,发生了反常的活性变化,即产氢活性完全消失.这种反常的活性-温度关系可能与 SBN-70的铁-顺电相变有关：进入高温顺电相(80oC)后,晶体结构回到4/mmm点群,铁电畴结构不再存在,从而丧失了作为电荷分离驱动力的自发极化.不同温度下荧光激发谱结果也暗示了 SBN-70在高于65oC附近极化结构的消失.本文结果表明,铁电相中存在的铁电极化结构确实有利于光生电荷分离,进而提高了光催化反应活性.     

单重态氧化物 IV: 6-取代-1,4-环辛二烯的光敏氧化反应

6-取代-1,4-环辛二烯与单重态氧立体有选择地氧化成顺式5,8-和反式5,6-二取代-1,3-环辛二烯的含氧衍生物. 依据产物的分子结构推知, 6-取代-1,4-环辛二烯发生“ene"反应时的优势构象不同于环辛烷, 而是具有角张力的扭曲构象(1), 这为研究环烯的分子构象提供了一种实验方法.用Monroe法测定了6-取代-1,4-环辛二烯对单重态氧反应的β值. 其反应活性顺序为:3>1>4>1, 5-环辛二烯>2>5. 表明推电子取代基增加了同单重态氧反应的能力, 而吸电子取代基则降低了同单重态氧的反应能力, 但是不论取代基性质如何, 都不能改变“ene"反应的本质.     

弹性力学中的哈密顿系统及其变分原理*

作为哈密顿力学逆问题,从弹性力学基本方程推导出弹性力学中一个新的哈密顿系统及其变分原理。     

晶化时间及硅源对SAPO-5分子筛的结构及模板剂状态的影响

通过改变硅源和晶化时间的方法,采用水热法合成了系列SAPO-5分子筛材料,用X光衍射(XRD)和²⁷Al MAS NMR对产物的晶相结构进行表征,用¹³C CP MAS NMR研究了不同阶段的产物中模板剂的存在状态。结果可见:以SiO₂凝胶为硅源时;薄水铝石反应物有较高的活性,在48h的晶化时间内,延长晶化时间有助于SAPO-5分子筛的完整结晶,当晶化时间超过48h时,其中已形成的SAPO-5的结构部分被破坏,并转化为SAPO-34.且SAPO-34的量随晶化时间的延长而增多。当以Si(OEt)₄为硅源时,铝反应物的反应活性较低,在72h的晶化时间范围内,延长晶化时间有助于SAPO-5产物的形成,使其结构愈加完整,在SAPO-5分子筛的形成过程中,模板剂的状态随分子筛结构的变化而变化,由于三乙胺(Et₃N)模板剂中的甲基和亚甲基所处位置不同,其弛豫时间受分子筛结构的影响较大,可用其中甲基的¹³C MAS NMR诺线的强度及化学位移来表示分子筛结构的完整性。     

主次双波长计算光度法测定铁的研究（Ⅰ）——phen—Fe（Ⅱ）显色体系？…

利用主次双波长光度法,通过Ｆｅ（Ⅱ）－ｐｈｅｎ显色体系,依据显色体系吸光度Ａ与照射波长λ及物质浓度ｘ间关系,提出了测定铁的主次波长新光度法,精密度提高,检出限联系人     

弹性力学的平衡差分解法

本文从基本的平衡方程出发,导出了含边界条件的弹性力学差分方程;给出了平面问题,梁弯曲问题,薄板弯曲问题的具体形式和算例。这种方法适用各种边界和荷载情况,而且放松了对位移连续性的要求。