扫描隧道显微镜研究石墨表面的莫尔图

Moir patterns on HOPG were studied with scanning tunneling microscopy (STM). The results reveal that the observed Moiré patterms originate from the defects locating several layers below the surface ,which presents the first experimental evidence supporting the prediction that in HOPG the nanoscale electronic waves can propagate through several layers without obvious decay.     

寒区非圆形隧道冻胀力的解析解

利用复变函数相应理论引入一种求解考虑衬砌结构的季节性冻土地区非圆形隧道冻胀力和冻胀变形的方法.方法克服了隧道断面形状为非圆形状并且同时考虑非圆形隧道支护、冻胀圈、未冻围岩时,经典的复变函数理论不能直接应用求解非圆形隧道应力和位移的问题.方法通过将经典复变函数理论与连续性条件结合,导出了非圆形隧道衬砌-冻胀圈-未冻围岩系统在正交曲线坐标系ζ平面内的解析式,然后通过保角变换求得直角坐标系Z平面上考虑衬砌支护的寒区非圆形隧道冻胀力和冻胀变形.将推导的解析式应用于鹧鸪山隧道洞口段研究中,得到鹧鸪山隧道洞口段冻胀应力和冻胀位移解析解,并将解析解与数值解进行对比,验证解析解的正确性.由结果可知:围岩冻胀力对衬砌影响明显,在拱顶、拱脚、拱底处因冻胀造成的环向附加应力显著增大;在拱脚及两侧拱肩处会受到较大的法向附加应力;由于衬砌几何形状的原因,造成了衬砌冻胀变形的不均匀,进而造成冻胀力分布不均.应用复变函数理论将冻胀圈考虑为马蹄形、直墙拱形等非圆形状较以往将冻胀圈考虑为单一圆环的冻胀力研究更符合实际,较以往研究更能反映实际工况.研究结果为季节性冻土地区非圆形隧道冻胀力的弹塑性分析奠定了基础.     

大断面隧道钻爆冲击波的衰减规律

隧道开挖爆破产生的空气冲击波的破坏效应,将会对人员、机具设备与周围环境造成危害。隧道钻孔爆破冲击波的影响因素比裸露药包爆炸更多、更复杂,研究其衰减规律对采取合适的防护措施意义重大。本文中开展了时速350 km双线铁路大断面隧道钻孔爆破空气冲击波的现场测试,分析了不同工况下冲击波传播规律及影响因素。结果表明:钻爆冲击波超压时程曲线存在多个不同幅值的超压波峰,波峰之间具有明显微差延时的短间隔性,传播至远场未形成稳定的单一平面波,与单一药包爆炸冲击波的传播规律存在差异;钻爆冲击波超压信号由多段与微差延时相对应的子信号叠加而成,子信号数量与毫秒延期雷管段数相同,呈现出典型的时域特征;相同爆破条件下,大断面隧道钻爆时的乳化炸药冲击波转化因数小于小断面巷道工况下的;相较于总药量及最大段药量,按掏槽药量计算的超压峰值与实测超压峰值之间的相关性最强,钻爆冲击波最大超压峰值宜按掏槽段炸药TNT当量确定;隧道内大型机械设备等障碍物改变了钻爆冲击波流场的传播规律,呈现较明显的叠加放大效应。     

含连拱隧道边坡地震响应特性研究

利用MIDAS GTS有限元软件建立一个含连拱隧道软弱围岩边坡模型,并利用振动台试验进行验证,探究了含连拱隧道边坡地震响应特性,分析了隧道的存在和隧道的位置对边坡动力响应特性的影响.得出以下主要结论:①边坡加速度放大系数沿坡高向上表现出非线性变化趋势,并表现出趋表效应.坡体底部测点卓越频率为7Hz,顶部测点卓越频率为4...     

Br+CH3S(O)CH3反应机理的直接动力学研究

采用直接动力学的方法，对多通道反应体系Br＋CH3S（O）CH3进行了理论研究．在BH＆H-LYP／6-311G（2d，2p）水平下获得了优化几何构型、频率及最小能量路径（MEP），能量信息的进一步确认在MC-QCISD（单点）水平下完成．利用正则变分过渡态理论，结合小曲率隧道效应校正（CVT／SCT）方法计算了该反应的两个可行的反应通道在200K～2000K温度范围内的速率常数．在整个反应区间内，生成HBr的反应通道与生成CHa的反应通道存在着竞争，前者是主反应通道，后者是次反应通道．变分效应和小曲率隧道效应对反应速率常数的计算影响都很小．理论计算得到的两个反应通道的反应速率常数与实验值符合得很好．     

钴卟啉修饰电极对分子氧电催化还原的扫描隧道显微镜研究

利用扫描隧道显微镜(STM)研究了高定向热解石墨(HOPG)和玻璃碳电极(GC)表面的性质, 并对修饰钴卟啉后的表面形貌变化进行了探讨。结合修饰钴卟啉前后的循环伏安结果和STM形貌图, 讨论了电极表面的结构对分子氧的电催化还原反应的影响。从微观角度阐述了GC电极对氧的电催化还原活性明显高于HPOG电极的内在因素,为修饰电极的表面性能研究提供了经验。     

甲硫醛单分子热分解反应

采用不对称Ｅｃｋａｒｔ势模拟了甲硫醛单分子反应体系，计算了各反应条件下反应速率常数及活化能，所得结果与甲醛结果作了比较。     

C60离子束撞击固体表面的坍塌与沉积(II)扫描隧道显微研究

Mass-selected C60 beam produced by laser ablation was accelerated and bombarded the (0001) surface of highly oriented pyrolitic graphite and (111) surface of gold single crystal. The samples were characterized by STM. The STM images showed that, the deposited species collapsed and formed planar structure on the solid surface, but the collapsed species were not dissociated and well oriented on the surface. Both positive and negative C60 ions were observed in the desorption mass spectra, confirming that the species collapsed on the solid surface are still the C60 clusters.     

非手性的棒状分子在非手性表面形成的风车团簇

利用低温STM研究了非手性的棒状并五苯分子在Bi（111）表面形成的手性风车团簇.在团簇内部,并五苯分子分别沿Bi（111）的3个对称轴方向平行排列,形成6个不同的分子带.在每个分子带中,相邻分子之间有一个滑移错位.当平行排列的分子数多于4时,滑移错位发生反向,形成弯曲的风车扇叶.我们认为,分子的滑移错位来自于分子之间的π-π相互作用;而滑移错位的反向是团簇内部的吸引力导致的密堆积的结果.这两种作用的竞争是形成手性风车团簇的微观机制.     

在半金属表面上应力诱导的红荧烯晶态薄膜

报道了在Bi（001）衬底上从第一层开始形成的红荧烯晶体薄膜.随着覆盖度的增加,红荧烯薄膜的结构会发生从自组装到混合相的转变.在混合相中存在着红荧烯的晶体畴和分子自组装形成的畴壁.特别是,我们在这种晶体畴中发现了Kurdjunov-Sachs（KS）转动外延和巨大的压缩应力.随着覆盖度的增加,红荧烯薄膜会按照逐层生长的模式进行,直至第四个分子单层.我们认为,转动外延过程中所产生的巨大压缩应力是导致晶态红荧烯薄膜的形成原因.