SU(2)×SU(2)准自旋模型和自洽解的对称性恢复方法——Ⅰ.严格解和HF近似

本文提出了一个含有两类相互作用的准自旋模型,讨论了模型Hamilton量在SU(2)×SU(2)基中的严格解、基态相变和波函数的K结构,并用此模型探讨了HF近似的有效性。     

键座渗流与稀磁体系的相变

本文首先将键渗流和座渗流中的普适关系加以推广,建立了键座渗流的相界关系;接着研究了稀磁体系的相变问题,应用Potts模型,推出稀磁体系的铁磁-顺磁和反铁磁-顺磁相交的相界关系。与已往文献中处理这类问题所采用的级数法、有限集团近似、数值模拟和重整化群等方法相比,本文所给出的解析式具有使用方便、简单、物理概念清晰,且较为精确等优点.     

铁电体表面效应的唯象理论及其与横场Ising模型的关系

分析了铁电体横场Ising模型与Landau唯象理论的关系,得出了有表面的铁电体的Landau自由能表达式,指出原有的表达式中面积分部分仅含与极化平方成正比的项只在特殊情况下成立,一般情况下还应包含与极化四次方成正比的项.利用所得出的自由能表达式,计算了铁电薄膜自发极化和Curie温度与厚度的关系,使原先用唯象理论不能理解的一些实验现象得到了解释     

磁场中有限长铁钉稳定位形和相变

磁铁附近磁场中铁钉站立和倒下是一个常见的现象,本文通过计算无限长导线、平行无限长导线及圆环电流磁场中有限长度铁钉势函数,分析势函数稳定点的位置来判断铁钉的指向。当考虑铁钉固有磁矩后,铁钉移动过程中所处位置由一个亚稳定点变成了一个非稳定点,铁钉随后就倒向了稳定点。我们利用描述对称性破缺的朗道连续相变理论来分析相变之后稳定位形的具体规律。结果表明相变之后稳定位形与朗道连续相变理论预言的临界指数非常符合,铁钉的站立和倒下这样常见现象可以作为讲解相变理论经典力学例子。理论物理的抽象概念在经典物理世界找到对应,深刻体现了物理理论的美妙。     

钾明矾蓄热性能的研究与改善

钾明矾(KAl(SO4)2·12H2O)有较高的潜热和良好的导热性(熔化热232.4kJ/kg,导热系数为0.55W/m·K),熔点为91℃,是中低温相变材料中较有开发价值的一种.但是它的过冷度高达19.8℃,并且由于相变过程伴随着结晶水的蒸发使无机盐的使用寿命大大降低.本文通过冷指法及添加成核剂的方法对硫酸铝钾的过冷现象进行了研究,结果表明成核剂NiSO4·6H2O、MgCl2·6H2O能较好的改善过冷现象,当MgCl2·6H2O的添加量为2;时可使过冷度降为零,且能保持钾明矾的相变温度而不使其降低.利用MgCl2·6H2O具有很强的吸湿性,可以补充相变过程中损失的水分,使相变材料的使用寿命大大提高.     

残余奥氏体含量对马氏体高强钢滑动磨损性能的影响

对3种不同残奥(RA)含量的马氏体高强钢进行干滑动摩擦磨损试验, 研究RA含量对其磨损性能的影响. 利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等对试验后的磨损表面及横截面显微组织进行表征. 结果表明, RA含量越高, 磨损表面越光滑, 摩擦系数和磨损率越小, 也即马氏体高强钢的耐磨性越好. 磨损引起的大应变使RA发生应变诱导马氏体相变, 导致硬度和硬化层厚度显著增大. RA含量最高的HT3试样的硬度提高了18.3%, 硬化层厚度达70μm. 相比RA含量低的试样, HT3试样表现出很好的耐磨性. 这是因为马氏体相变使硬度逐步增加, 抗裂纹萌生能力提高; 同时由于亚表面良好的韧性, 可延缓和阻止裂纹扩展, 使得点蚀和剥落不易形成. 因此, 要提高马氏体高强钢的耐磨性, 除了硬度要求外, 还需要考虑其亚表面韧性.     

半导体所在GaAs纳米线结构相变的研究方面取得重要成果

作为传统的Ⅲ-V族半导体,GaAs体材料的稳定相是闪锌矿结构。但是当进入到纳米尺度时,由于表面积相对增加,又由于纤锌矿结构的表面能较低,使得GaAs纳米线上容易出现纤锌矿结构,互相竞争的结果往往是两相共存,还夹着很多平面缺陷(planar defect)。因此如何得到纯闪锌矿或者纯纤锌矿结构的     

温度梯度对热致型形状记忆聚合物板力学性能的影响

形状记忆聚合物作为一种新型的智能材料,由于质量轻、成本低以及变形回复率大等优势,已经在航空、医学等领域得到广泛应用。当前对于热致型形状记忆聚合物力学行为的研究,大都集中在整体变温的情况下,随着应用环境的越来越广泛,温度梯度对材料力学性能的影响效果越发重要。本文在均匀应力的假设下,给出材料在不同初始和传热条件下的温度梯度分布情况,结合传热学和热致型形状记忆聚合物相变理论本构模型,分别讨论了不同温度梯度对存储应变、弹性模量等力学性能的影响,通过理论分析和实验数据对比验证了模型正确性。本文研究可为不同导热情况下,对热致型形状记忆聚合物力学行为监测提供思路,也为形状记忆聚合物的进一步工程应用提供理论依据。