物质材料的结构预测和光物理性能模拟

具有良好性能的非线性光学材料的成功设计,关键问题在于材料晶体结构和分子结构的可信和有效的预测结果,继而对获得结构信息的材料开展光物理性能计算模拟,这种结构预测与性能模拟结合的方法,为新材料的成功制备创出一条又省时又经济的路子。本文中,我们使用Oganov等发展的全局搜索进化算法的晶体结构预测工具(USPEX软件),成功地预测具有中远红外区透过的二阶非线性光学材料Ba2BiInS5的晶体结构;介绍应用DFT方法优化和预测内嵌富勒烯C2@Sc4@C80-Ih和Sc4C2@C80-Ih分子结构。在结构预测和优化基础上,应用基于态叠加原理(SOS)自行创建的BGP软件与计算激发态性质的软件结合,计算模拟分子晶体、纳米结构分子、生物蛋白分子等体系频率相关和态相关的非线性光学性质(包括不同光学过程的二阶、三阶极化率以及双光子、三光子吸收截面)。此外,还报道了利用固体能带理论与反谐振子模型结合,计算模拟部分离子晶体的二阶和三阶非线性光学性质。     

烹小鲜的启示——基于数学技能的思考

厨师将小鱼做成一道美味的小鲜,需要几个程序呢?首先必须要有鱼以及作料用具等,其次就是有具体的做法及实际的操作本领,最后就是能够恰当地使用工具,采用合理的做法,这样才能够真正做成美味佳肴.在这个过程中,小鱼以及作料用具相当于数学的基础知识,而具体的做法则是数学技能,恰当地使用工具和高超手艺,那就是数学能力.可见,数学技能在数学学习中扮演着一个重要的角色,然而长期以来,人们对数学技能有着种种误解和偏见,出现了诸如"题海战术"、"熟能生巧"等做法,增加了学生的负担,也影响了他们的身心健康.那么数学技能是什么?怎样有效地提高数学技能?本文对此作出一点思考,供大家参考.     

The fragmentation of 20Ne at 400 A MeV

The total charge-changing cross sections and partial cross sections for the production of projectile fragments are measured in the interactions of 400 A MeV ²⁰Ne with aluminum, carbon and polyethylene targets sandwiched with CR-39 plastic nuclear track detectors. The measured total charge-changing cross sections are compared with the predictions using the Bradt-Peters semi-empirical formula, and the NUCFRAG2 and PHITS models. It is shown that the measured experimental results are in good agreement with the theoretical model prediction and other experimental results, and it can be clearly seen that the partial cross sections for fragment production show obvious odd-even effects.     

地物光谱仪测量中的温湿度影响

地物光谱仪在遥感领域的应用日益重要,可用于研究不同地物条件下可见和红外的光谱辐射特性,从而获得地表的光谱辐射亮度、光谱辐射照度或方向反射因子等信息。地物光谱特性的准确测量是光学遥感定量分析的基础,对于航天传感器定标、遥感数据反演等具有极其重要的意义。地物光谱仪在测量前必须进行光谱辐射定标,一方面定标过程中地物光谱仪的光谱响应特性可能发生漂移,另一方面测量时的环境与定标环境可能差异较大,都会影响测量的准确性。在恒温恒湿条件下,实验采用谱线灯光源和积分球光源考察了地物光谱仪波长和光谱响应度随探测器温度的变化。数据显示当光谱仪内部硅阵列探测器温度上升时,波长位置并未发生改变;而光谱仪的光谱响应度随着温度上升明显增大。当硅探测器温度从28.3 ℃升至35.2 ℃时,光谱仪在380～990 nm的光谱响应度变化达到1.8%～7.3%;同时近红外1 000～1 800 nm的平均变化约3.0%,2 000～2 500 nm的变化约1.9%。当改变环境温度和湿度时,测量数据表明湿度影响主要在大气中水分子的吸收峰附近波长,对其他波长影响很小;光谱仪光谱响应度与内部探测器的温度近似存在一一对应关系,环境温度的影响可以近似根据内部探测器温度变化予以表征。理论上当环境条件改变时,根据光谱响应度随温度的变化和探测器的监测温度,可以进行光谱数据修正。最后,实验测量了一组探测器温度下对应的光谱响应度,采用多项式拟合和最小二乘法建立了地物光谱仪光谱响应度与温度的函数关系。根据函数关系插值得到的光谱响应度修正因子和直接测量得到的数据基本一致,全谱段的差异几乎都小于0.2%,表明光谱响应度与温度的对应关系可用于解决不同环境条件下的测量准确性。     

金融摩擦、资本配置与资产泡沫的演化机理——基于微观群体行为的演化博弈分析

构建企业家和贷款人的非对称演化搏弈模型,分析金融摩擦约束下代理人群体决策与资产泡沫的联系,探索资产泡沫产生的微观机理。研究发现:金融摩擦对代理人群体的影响是异质的,但都会导致资本配置扭曲;资产泡沫产生是代理人在金融摩擦冲击下,个体短期非理性在羊群效应和传染效应作用下引致的群体非理性;贷款人对资本高租金追求是资本泡沫产生的根源,但企业家为资产泡沫膨胀提供了资本支持;资产泡沫产生源于经济个体的最大化目标与宏观经济发展目标的背离。金融摩擦为资产泡沫产生提供了外生条件,切断资产泡沫产生路径的有效方式是提高金融市场效率和完善金融市场功能。     

二茂铁-离子液体修饰碳糊电极的研制

以室温离子液体N-辛基吡啶六氟磷酸盐为粘合剂与二茂铁和石墨粉相混合制备了一种新型二茂铁-离子液体修饰碳糊电极。以该电极为工作电极,采用循环伏安法、计时安培法研究了多巴胺(DA)在该糊电极上的电化学行为。实验结果表明:该电极在pH 5.0的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,外加电压0.8 V条件下,灵敏度最高。电流增量与DA浓度在1.0×10-5～1.0×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为5.0×10-6 mol/L(S/N=3)。     

多参数分数Lévy过程局部时的存在性和联合连续性

首先引进了一类比Xiao和Zhang研究过的Gauss随机场更为一般的多参数Lévy过程.然后给出并证明了此过程的一种分解,并利用这一分解,证明了该过程的局部时的存在性和联合连续性.     

Tyr/Glu/Fe_3O_4/Nafion/CNT/GCE酪氨酸酶生物传感器的制备及应用于农药检测的研究

制备了磁性四氧化三铁纳米粒子,采用碳纳米管、Nafion等功能性材料构建了酪氨酸酶(Tyr)生物传感器,并将其应用于农药的检测.实验表明,四氧化三铁纳米粒子具有良好的生物兼容性,碳纳米管能够有效地促进电子传递,修饰了四氧化三铁纳米粒子等功能性材料的酶传感器,响应速度快,检测灵敏度高,稳定性好;固定在传感器上的酪氨酸酶有良好的酶动力学响应,其表观米氏常数为61.5μmol/L.利用农药对酪氨酸酶的抑制作用,以苯酚为底物,对农药呋喃丹进行了检测,检测限达到2.0×10-9mol/L.     

KH(KD)分子基态(X~1Σ~+)的结构与势能函数研究

利用群论及原子分子反应静力学的有关原理,推导了KH(KD)分子基态X1Σ+的电子态和合理的离解极限.采用Gaussian03程序包中的多种方法和基组,对KH(KD)分子基态X1Σ+的平衡结构和谐振频率进行了优化计算.通过比较计算结果,发现B3LYP为最优方法,6-311g(3df,3pd)为最佳基组.运用优选出的方法和基组对KH(KD)分子基态进行了单点势能扫描,然后分别采用Murrell-Sorbie函数及修正的Murrell-Sorbie+c6函数进行了非线性最小二乘拟合,得到了KH(KD)分子基态的势能函数和相应的光谱常数.计算结果表明,利用修正的Murrell-Sorbie+c6函数计算所得的光谱常数与实验数据吻合得更好.     

水杨酸的光电离和光激发机理

水杨酸(SA)是阿司匹林的主要有效成分,具有多种医疗疗效如美容和抗癌作用.本研究运用激光闪光光解瞬态吸收技术,考察了在266 nm激光的激励条件下水杨酸的光物理和光化学行为.实验结果表明,在266 nm的激光作用下SA可发生单光子电离,量子产率为0.21,光致电离效率较高.在细胞含氧体系中,由SA光电离生成的水合电子易与O2结合生成超氧阴离子自由基,可杀灭癌细胞.SA光电离产生的阳离子自由基可以脱质子生成中性自由基,测得其pKa是2.95.用SO-4誗0自由基氧化SA,获得了具有390 nm特征吸收的SA+誗,测得SO-4誗0氧化SA的反应速率常数为2.28×109 L.mol-1.s-1,进一步验证了SA光电离反应机理.同时发现SA可能受266nm激光激发生成激发三线态(3SA*),转而有可能生成单线态氧(1O2*).这些结果为水杨酸作为一种潜在的抗肿瘤药物提供了依据.