Theoretical investigation on tunneling magnetoresistance in ferromagnetic/anti-ferromagnetic core/shell system

Based on Monte Carlo simulations,the effect of structural configuration on the hysteresis behavior and tunneling magnetoresistance(TMR) of composite nanoparticles with ferromagnetic(FM) core/anti-ferromagnetic(AFM) shell is investigated.The simulated results indicate that the coercive field(H c) of composites increases with the decreasing ratio of core-radius(r core) to shell-radius(r shell).When the ratio of r shell to r core is approaching 4:3,H c decreases with increasing AFM thickness.In addition,TMR is found to increase with the decreasing ratio of r core to r shell,resulting from the enhancement of resistance changes in disordered AFM shell.     

量子材料的弗洛凯调控

基于光-物质强相互作用的弗洛凯调控有望在超快时间尺度上驱动量子材料进入非平衡态,进而调控它们的电子结构和物理特性,实现平衡态所不具有的新奇物理效应.近年来,弗洛凯调控备受研究人员关注,理论方面已有大量丰富的预言;实验方面,拓扑绝缘体、石墨烯、黑磷等几个代表性材料的弗洛凯调控也取得了一些重要的研究进展.本文简略介绍该领域取得的理论和实验方面的重要进展,并对研究前景、实验挑战及发展方向进行展望.     

受限狭缝中CO_2-CH_4体系的汽液相平衡性质

受限条件下CO2-CH4体系的相平衡性质对化工工艺过程的设计具有非常重要的意义.采用Gibbs系综Monte Carlo模拟,对220K下CO2-CH4体系在主体相和受限狭缝中的相平衡性质进行了系统地研究.通过主体相模拟与实验结果比较,验证了流体分子势能参数的合理性;通过改变狭缝壁面原子的能量参数,研究了受限环境对CO2-CH4体系汽液相平衡性质的影响.与主体相相比,在硬壁狭缝中,CO2-CH4体系的露点压力增加,泡点压力降低,压力-组成相图变窄,且体系更容易达到超临界状态;在吸引狭缝中,随壁面原子能量参数的增大,CO2-CH4体系的压力-组成相图上移,临界点处CH4的摩尔分数减小,相图变窄.在体系汽液相总组成相同情况下,硬壁狭缝内体系的汽液相密度均比主体相中小;随壁面原子能量参数增大,气相密度变大、液相密度在CH4的摩尔分数较小时变大而当CH4的摩尔分数达到一定值后反而减小.在体系汽液相总组成相同时,受限环境下的汽化热比主体相的汽化热小且随壁面吸引势的增强越来越小;在主体相和硬壁狭缝中体系的汽化热随CH4含量的增加单调减小,而当壁面势能参数较大时汽化热随CH4含量增加先增大后减小.     

芳氧基稀土化合物催化ε-己内酯开环聚合的链转移反应及Monte Carlo模拟

设计了三(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)稀土配合物[Ln(OAr)3]催化ε-己内酯(CL)开环聚合反应体系中的链转移反应.证明存在分子内/分子间酯交换反应,并验证聚合物在链转移反应过程中发生明显的分子量下降和分子量分布变宽.用Monte Carlo方法对聚ε-己内酯(PCL)链转移过程进行了计算机模拟,定量解释了链转移过程中环链分子数量比值的增加、环和链分子的数均分子量下降以及分子量分布变宽等现象,并发现随着链转移反应的进行,体系的各项参数先后趋于定值,最终体系将进入"环链平衡"状态.     

对物理化学教材中一道p-V作图题的讨论

对物理化学教材中一道p—V作图题进行了讨论,提出必须是平衡态和可逆过程才能在简单p—V图中描述,而对于非平衡态和不可逆过程不可以用此方法描述。并从数学上推导,证明了“从同一始态出发绝热膨胀可逆功在终态体积或压力等同时必大于不可逆功”。     

基于二次迭代Monte Carlo的羊肉硬度定量检测研究

随着居民生活水平的提高和对健康饮食结构的重视,羊肉作为一种高蛋白且低脂肪和胆固醇的畜肉,需求量逐年上涨。根据国家统计局统计,2012年-2019年我国畜肉产业中羊肉产量占比从6.27%上升到9.02%。研究提出了一种基于二次迭代Monte Carlo（MC）算法剔除异常样本的羊肉硬度定量检测PLSR模型。采用GaiaSorter高光谱分选仪的Image-λ-V10E-H相机采集羊肉样品400~950 nm的高光谱数据,Image-λ-N17E相机采集羊肉样品900~1 650 nm的高光谱数据。首先,对比分析了S-G平滑、二阶求导、多元散射校正（MSC）、标准正态变换（SNV）等光谱预处理方法在消除噪声影响,提高光谱分别率等方面的能力,选取最佳光谱预处理方法。然后,在第一次MC抽样中,计算所有样本预测误差均值和标准差的平均值,以该平均值的2.5~3倍作为可疑样本阈值,3倍作为异常样本阈值;剔除异常样本,保留并标注可疑样本,进行第二次MC抽样,以样本预测误差均值和标准差的3倍值为阈值进行异常样本二次剔除;对第一次MC抽样中标注可疑样本进行二次检测。最后,对比分析了基于全波长建立的偏最小二乘回归（PLSR）模型和基于回归系数法（RC）提取的特征波长建立的PLSR模型。研究结果表明,所提出的二次迭MC算法可以准确判别可疑样本是否为异常样本,有效优化样本集,为建模提供良好的数据基础。以MSC作为光谱预处理算法基于400~950和900~1 650 nm两段高光谱数据建立PLSR模型的R2_P分别为0.947 2和0.978 3,RMSE_P分别为47.789 9和30.590 1 g,优于其他三种光谱预处理算法。另外,基于900~1 650 nm建立的PLSR模型明显优于基于400~950 nm波长样本集建立的模型。通过RC算法选取出羊肉硬度在400~950和900~1 650 nm波长范围的特征波长分别为14个（410,438,450,464,539,558,612,684,701,734,778,866,884和935 nm）和10个（915,949,1 085,1 156,1 206,1 262,1 318,1 384,1 542和1 580 nm）。其中,基于900~1 650 nm波长建立的PLSR模型的R2_P为0.985 0,RMSE_P为24.397 0 g,为羊肉硬度预测的最佳模型。结果表明,所提出的融合二次迭代MC算法的PLSR模型可以有效预测羊肉冷藏过程中硬度特性变化趋势,为羊肉品质无损检测相关研究提供参考。     

平行板间高分子链构象熵的动力学Monte Carlo模拟

用动力学Monte Carlo方法模拟了受限于两平行板之间的高分子链,并用扫描法计算了链的构象熵S,研究了构象熵相对于自由链的减小量(S0-S)与平行板间距D和高分子链长n的关系.结果证实了de Gennes的自由能标度关系,并给出了标度关系适用的范围.当D非常小时,高分子链受到强烈限制,S0-S与n成正比,表明单链节受到平行板的平均排斥作用力与链长无关.随着D增大,平行板对构象熵的影响越来越弱,单链节受到平行板的平均排斥作用力随链长的增长而增大.当D比较大时,平行板对构象熵的影响近似可以忽略,高分子链构象熵与自由空间中的结果一致.     

分子核间距对非时序双电离的影响

利用半经典再散射模型研究了激光强度在一定范围内时分子核间距对非时序双电离过程的影响.分别计算了非时序双电离率、两电子的电离能、两电子的动量相关、Coulomb和激光场的复合势随分子核间距的变化关系.研究表明,分子核间距在1.0—6.0 a.u.范围内时,非时序双电离率和两电子动量和为零的双电离事件数随着分子核间距的增大而增大.当分子核间距继续增大(大于6.0 a.u.)时,非时序双电离率和两电子动量和为零的双电离事件数却减小.     

散射介质中层间杂质检测效率的影响因素及分析

散射介质中层间杂质检测是一个非常重要的研究课题.改进现有的Monte Carlo方法,模拟大量光子在散射介质中的传输,得到入射光强、杂质埋藏深度、介质折射率、介质散射系数和各向异性因子对光学透反射成像法检测层间杂质效率的影响规律.结果表明,入射光强、杂质埋藏深度和介质折射率对透反射成像检测结果均有影响,且影响规律相似.增加入射光强、减小杂质埋藏深度或减小介质折射率均可提高反射光成像的检测效率;增大入射光强、减小介质折射率、减小介质散射系数或增大各向异性因子均可提高透射光成像的检测效率.这些规律对散射介质中层间杂质检测具有一定指导意义.     

Checking for normality in linear mixed models

Linear mixed models are popularly used to fit continuous longitudinal data,and the random effects are commonly assumed to have normal distribution.However,this assumption needs to be tested so that further analysis can be proceeded well.In this paper,we consider the Baringhaus-Henze-Epps-Pulley (BHEP) tests,which are based on an empirical characteristic function.Differing from their case,we consider the normality checking for the random effects which are unobservable and the test should be based on their predictors.The test is consistent against global alternatives,and is sensitive to the local alternatives converging to the null at a certain rate arbitrarily close to 1/√ n where n is sample size.Furthermore,to overcome the problem that the limiting null distribution of the test is not tractable,we suggest a new method: use a conditional Monte Carlo test (CMCT) to approximate the null distribution,and then to simulate p-values.The test is compared with existing methods,the power is examined,and several examples are applied to illustrate the usefulness of our test in the analysis of longitudinal data.