Managing Quantum Heat Transfer in a Nonequilibrium Qubit-Phonon Hybrid System with Coherent Phonon States

We investigate quantum heat transfer in a nonequilibrium qubit-phonon hybrid open system,dissipated by external bosonic thermal reservoirs.By applying coherent phonon states embedded in the dressed quantum master equation,we are capable of dealing with arbitrary qubit-phonon coupling strength.It is counterintuitively found that the effect of negative differential thermal conductance is absent at strong qubit-phonon hybridization,but becomes profound at weak qubit-phonon coupling regime.The underlying mechanism of decreasing heat flux by increasing the temperature bias relies on the unidirectional transitions from the up-spin displaced coherent phonon states to the down-spin counterparts,which seriously freezes the qubit and prevents the system from completing a thermodynamic cycle.Finally,the effects of perfect thermal rectification and giant heat amplification are unraveled,thanks to the effect of negative differential thermal conductance.These results of the nonequilibrium qubit-phonon open system would have potential implications in smart energy control and functional design of phononic hybrid quantum devices.     

锚定基团对HKUST-1/TEMPO共催化体系催化性能的影响

用异烟酸(Iso-NTA)为桥接分子, 将有机小分子自由基4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(4-NH₂-TEMPO)与异烟酸缩合, 合成出含吡啶官能团的TEMPO自由基(Iso-NTA-TEMPO). 与TEMPO相比, Iso-NTA-TEMPO具有较高的氧化电位, 在无Cu(Ⅱ)辅助时, Iso-NTA-TEMPO对苯甲醇的氧化效率高于TEMPO. 在与HKUST-1组成的复合催化体系中, Iso-NTA-TEMPO可通过吡啶基团与HKUST-1孔道中的Cu(Ⅱ)相互作用, 从而在催化过程中(部分)锚定在HKUST-1孔道内部. 与TEMPO/HKUST-1体系相比, Iso-NTA-TEMPO/HKUST-1体系表现出对芳香醇更加高效的催化活性. 采用模板辅助溶剂诱导结晶法合成的HKUST-1晶体表面具有较多缺陷, 更有利于Iso-NTA-TEMPO自由基分子扩散进入HKUST-1孔道内部, 也有助于提高Iso-NTA-TEMPO/HKUST-1体系的催化效率. Iso-NTA-TEMPO/HKUST-1体系可将各种取代基(苄醇、 杂环醇以及二级脂肪醇)高效、 高选择性地氧化成相应的醛或酮.     

ThMn12型金属间化合物YFe10-xSix有序化行为的热力学研究

采用四亚晶格热力学模型,辅助以第一性原理总能计算,研究了具有ThMn12原型结构的YFe10-xSix金属间化合物中元素的占位有序化行为.结果表明,YFe10.2Si1.8和YFe10Si2化合物中稀土元素Y占据2a亚晶格,Fe占据全部8i亚晶格和部分8j,8f亚晶格,Si占据部分8j,8f亚晶格,且Si更倾向于占据8f亚晶格.随温度的变化,YFe10-xSix化合物中各元素的占位有序化行为并不发生改变.本文预测结果与近期文献报道的实验结果相当吻合,间接证明了成分为YFe10Si2的化合物以ThMn12型结构的YFe10.2Si1.8相和α-(Fe,Si)固溶体相的共存形式更为合理.     

EPC商用网若干组网问题探讨

针对实际网络规划和建设中面临的问题进行分析,提出EPC主要接口承载方案、EPC部署方案、EPC容灾备份方案、EPC与2G／3G分组域核心网融合方案等各种解决方案的探讨。     

反离子对全氟辛酸盐与高聚物的相互作用的影响

通过表面张力和电导率测定, 研究了全氟辛酸铵/四烷基铵(C7F15COON(CnH2n＋1)4, n＝0, 1, 2, 3, 4)与聚氧乙烯(PEO, 分子量20000)和聚氧乙烯聚氧丙烯三嵌段共聚物(Pluronic F68)的相互作用. 结果表明, 对PEO-C7F15COON(CnH2n＋1)4混合体系, 只有全氟辛酸铵、全氟辛酸四甲铵与PEO之间有明显的相互作用. 对F68-C7F15COON(CnH2n＋1)4混合体系, 只有全氟辛酸四丁铵未发现与F68有明显的相互作用. 说明全氟辛酸盐的反离子越大, 其与高聚物间的相互作用越弱. 增加高聚物的疏水性可以增强表面活性剂与高聚物的相互作用.     

氧化铝和磷改性对非负载型催化剂结构和加氢脱硫性能的影响

采用共沉淀法制备了Ni-Mo非负载型加氢脱硫催化剂,利用X射线粉末衍射分析(XRD)、低温N₂吸附分析(BET)、红外光谱分析(Py-IR 、FT-IR)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、程序升温脱附分析(NH₃-TPD)、拉曼光谱分析(LRS)和气相色谱分析(GC-PFPD)等技术手段,考察了Al₂O₃和磷对催化剂结构性能的影响。 研究结果表明,Al₂O₃能够增加催化剂的孔容、孔径、比表面积,增加Lewis(L)酸酸量的同时形成了Brønsted(B)酸位。 在含有Al₂O₃的催化剂中加入磷会形成Al-P-O结构,阻止NiAl₂O₄尖晶石结构的形成,减小活性组分与Al₂O₃之间的作用;同时磷能够减少四面体配位Mo物种数量,增加八面体配位Mo物种数量。 催化剂具有较长的使用寿命;磷的加入使催化剂酸性由强酸性变成弱酸性,加氢脱硫活性由94%增加到99.8%。 在温度280℃,压力4.0 MPa、液时空速2.0 h^-1和氢油体积比500条件下,可将催化裂化柴油中的4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)、4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)和2,4,6-三甲基二苯并噻吩(2,4,6-TMDBT)深度脱除,硫含量由3950 μg/g降至7.9 μg/g。     

磷石膏中微量含氟物相的光谱分析

磷石膏中二水硫酸钙(CaSO₄·2H₂O)的含量高达90%以上,是一种重要的再生石膏资源。然而与天然石膏不同,磷石膏中磷、氟、有机物等有害杂质限制了它的实际利用。探明微量杂质氟物相的存在形态、含量及分布规律,对高效脱除磷石膏中杂质氟具有重要的理论价值。采用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)与电子显微探针(electron microprobe analysis, EMPA)相结合的分析方法,研究了磷石膏中微量含氟物相的主要存在形式和分布规律。结果表明,磷石膏中微量含氟物相主要包括NaF,KF,CaF₂,K₂SiF₆,Na₂SiF₆,Na₃AlF₆,K₃AlF₆,AlF₃·3H₂O,AlF_2.3(OH)_0.7·H₂O,Ca₅(PO₄)₃F,Ca₁₀(PO₄)₆F₂。其中,4.83%的氟以NaF,KF,CaF₂等氟化物形式存在,8.42%的氟以氟磷酸盐Ca₅(PO₄)₃F和Ca₁₀(PO₄)₆F₂形式存在,12.21%的氟以氟铝酸盐Na₃AlF₆和K₃AlF₆形式存在,41.52%的氟以氟硅酸盐K₂SiF₆和Na₂SiF₆形式存在,33.02%的氟以带结晶水的氟化铝AlF₃·3H₂O和AlF_2.3(OH)_0.7·H₂O形式存在。研究表明分析固体样品中微量元素物相时,采用XPS与EMPA相结合的分析方法更具有优势。本研究为磷石膏中微量杂质氟的脱除以及有效回收氟资源提供理论依据。     

平板热管均热器与热沉的一体化设计

提出了平板热管均热器与热沉一体化设计的新思路,加工了交叉孔道式一体化平板热管并进行了实验研究。这种与热沉一体化设计的新型平板热管能有效降低导热热阻,完全消除了均热器与热沉间的接触热阻。对不同热流密度下热管工作时的稳态温度进行测试,比较了一体化平板热管和其他传统结构热管的热阻值,验证了该热管良好的性能。     

温度效应对铝合金壁板高频声振疲劳寿命的影响研究

基于统计能量分析方法,计算了不同温度条件下飞行器铝合金壁板的高频声振响应及均方应力;采用零阶矩应力谱法获得了简化应力功率谱,结合频域疲劳寿命分析方法计算了壁板的高频疲劳寿命。分别研究了温度变化导致结构的刚度、材料S-N曲线变化对铝合金壁板高频疲劳寿命的影响规律。研究结果表明:仅考虑刚度变化时,随着温度升高,危险点响应和均方应力均逐渐减小,进而导致壁板疲劳寿命变长;综合考虑刚度、S-N曲线随温度变化时,温度由20℃升高到100℃或降低至-60℃,均会导致铝合金壁板疲劳寿命显著缩短。高频声振疲劳这一特殊的温度效应,对高超声速飞行器的设计而言是一个新的发现。     

提升小波加权自相关函数的基音检测算法*

随着计算机技术的发展,语音信号处理作为人机交互的重要渠道,其在复杂噪声环境下的特征值检测算法直接关系到计算机的运算效率。基音周期是语音特征值提取的重要参数之一。针对传统基音检测算法在噪声环境下检测精度低的问题,提出了一种基于自适应提升小波变换加权线性预测误差自相关函数的基音检测算法。该方法用多级提升小波近似系数加权求和的方法来弥补自相关函数随着时间延迟量的增加幅值衰减的缺陷;用线性预测误差自相关函数的方法来抑制共振峰的干扰,然后将两种方法结合来突出基音周期处的峰值。实验结果表明,与传统的自相关函数法和小波加权法相比,该方法能有效减弱共振峰的影响,突出基音周期处的峰值,提高基音周期检测精度,鲁棒性更好。