透明致密单质钠

传统高压理论认为,高压可以有效地缩短金属内部的原子间距,导致价带和导带展宽,进而使其金属性增强.然而,目前实验可达到的压力条件已能够将物质压缩到原子的芯电子发生重叠的状态.这一高压效应会使金属发生复杂的结构相变,使之具有独特的晶体结构和无法用传统理论来描述的电子性质.传统理论曾预言,简单金属锂和钠在高压下会出现原子配对而导致的非金属相,但这一预言没有得到后续理论和实验的支持.本研究将理论模拟和高压实验相结合,发现金属钠在200万大气压下转变为一种新型物质状态——光学透明的宽带隙绝缘态.绝缘态钠具有简单而独特的晶体结构——c轴高度压缩的双六角密堆结构.高压钠的绝缘态不是早期理论预言的原子配对的结果,而是p和d轨道电子杂化,以及芯电子云之间高度交叠的结果.钠原子的价电子受芯电子排斥而高度局域在晶格间隙中,这些在间隙中被＂冻结＂的价电子完全失去了自由电子的特性,表现出绝缘特性.当压力促使原子的芯电子发生强烈重叠时,这种新型绝缘状态可以在其他元素和化合物中存在.     

服务经济转型 实现跨越式发展

经济转型是一个全球性的话题。而我国则将“十二五”时期定为深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期。国家“十二五”规划纲要确定以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线，围绕经济转型提出了一系列战略应对措施。     

富锂Li1.23Ni0.09Co0.12Mn0.56O2材料的水溶-蒸发法合成及其初始1.5周充放电过程的原位XRD研究

采用水溶-蒸发法成功合成了锂离子电池Li1.23Ni0.09Co0.12Mn0.56O2正极材料.通过扫面电镜(SEM)、非原位X射线衍射(XRD)、原位XRD观察材料形貌、表征材料结构,并测试电极电化学性能.结果显示,材料为粒径330nm的多边形结构,是层状的固溶体—Li2MnO3结构,该正极0.1C首周期放电比容量250.8 mAh·g-1,40周期循环容量保持率86.5%.通过原位XRD可确证电极在首周期放电过程产生少量Li0.9MnO2新相,在其后多周期循环过程电极层状结构趋于向尖晶石结构发生转变致使电极电化学性能恶化.此外,晶格参数c首周期充电过程先增后减在4.54 V左右保持稳定,放电与第2周期充电过程其值逐渐下降;晶格参数a则经历了下降平稳再升高的过程,该数值的变化均对应于相应电化学行为.     

后处理过程中以水为溶剂的干法纺再生丝素纤维的结构演变

以水为溶剂的干法纺再生丝素蛋白纤维可通过后处理提高其力学性能,且后处理方法对纤维性能的提高程度有很大影响。为了优化干法纺再生丝素蛋白纤维的后处理工艺,定量研究了两种后处理方法中再生丝素蛋白分子的取向结构和构象演变,即方法A(纤维先在φ=80%的乙醇水溶液中浸泡1 h,再在热蒸汽中拉伸2倍)与方法B(纤维先在φ=80%的乙醇水溶液中拉伸2倍,再在该溶液中浸泡1 h)。探讨了纤维结构变化与力学性能之间的关系。结果表明:在乙醇水溶液中或在热蒸汽中拉伸均比仅在乙醇水溶液中浸泡更有利于丝素蛋白的构象转变,也对提高丝素蛋白分子链的取向更为有效。与方法A相比,方法B更能提高纤维的取向程度、β-折叠构象的含量以及力学性能。     

两嵌段共聚高分子链通过薄膜上纳米孑孔隙输运的研究

针对两嵌段高分子链的跨膜输运过程,分别给出与不同输运次序相对戍的高分子链的自由能,进而通过求解Fokker-Planck方程并在不同条件下对平均首次通过时间进行了数值计算.计算结果表明,当共聚高分子链由良溶剂区向不良溶剂区输运时,不能发生线团一链滴转变的链首先输运总是有利于整个高分子链的输运.而在给定输运次序的情况下,化学势、线团一链滴转变、共聚链的组成以及输运速率等因素对输运时间可产生显著影响.相关研究结果可为调控实际生物高分子链的输运时间提供可能的理论线索.     

电磁加载下7075铝环的膨胀断裂模式转变研究

利用电磁膨胀环实验技术,研究了7075铝环在2700～8700 s?1拉伸加载应变率下的断裂模式转变现象。实验结果表明:在低应变率下,铝环的断裂受最大正应力控制,发生拉伸断裂;在高应变率下,铝环的断裂受最大剪应力控制,发生剪切断裂;在中应变率下,铝环的断裂同时受最大正应力和最大剪应力控制,为拉伸和剪切同时存在的拉剪混合断裂模式;随着应变率的增加,铝环的破片数量呈先增加、再减小、最后增加的趋势,破片数量变化拐点与断裂模式转变点基本吻合。     

The crystal structure, magnetism, and colossal magnetoresistance of Y2CrS4

Ternary yttrium chromium sulfide,Y2CrS4,prepared by the solid-state reaction of Y2S3,Cr,and S,was found to exhibit an antiferromagnetic transition at about 64 K.The X-ray diffraction pattern at 300 K was refined with space group Pca2 1,and the structure parameters were determined to be a = 12.51 Ab = 7.53A,and c = 12.49A,We investigated the magnetotransport properties,and observed negative colossal magnetoresistance reaching up to 2.5 × 10^ 4 % in the semiconducting compound of Y2CrS4.     

0～15 GPa外压下ZnO结构相变的第一性原理研究

利用第一性原理的计算方法,结合热力学和弹性力学的计算详细分析0～15 GPa外压下ZnO的结构、弹性模量和电子结构.结果表明:在研究压强范围内,B4结构的ZnO能量始终比B3结构的低,但随着外压的增加,无论是B4结构还是B3结构,都会在一定压强下转变成B1结构.B4至B1的压强转变点为12.4 GPa,B3至B1的压强转变点是11.8 GPa.B4结构转变成B1结构的瞬间,体系体积缩小约17%.结果与已有的实验与理论结果相符.B4结构的ZnO剪切模量在6～8 GPa时急剧下降,与已有的实验和理论计算结果相符.电子结构特征表明,随着外压的增强,体系中Zn 3d电子与O 2p电子相互作用减弱.     

荧光光谱跟踪结冷胶水溶液的溶液-凝胶转变

将异硫氰酸荧光黄(FITC)标记在结冷胶分子链,用荧光光谱跟踪了结冷胶水溶液凝胶化过程中FITC荧光强度和各向异性比的变化.结果表明在结冷胶的凝胶化转变中,FITC的荧光相对强度和各向异性随温度降低而增大,在某一温度荧光相对强度和各向异性比对温度的曲线出现了明显的转折点,这个转折点的温度低于流变温度扫描曲线中G′=G″的温度.利用荧光的方法确定物理交联体系的关于重均聚合度和凝胶分数的相关临界指数γ和β.γ和β不符合Flory-Stockmayer和逾渗模型的预测.     

疏水微通道内流动冷凝流型实验研究

实验观测了水力直径为150μm,宽深比3,通道壁面水接触角为130°的疏水矩形微通道内的流动冷凝过程。发现疏水微通道内的流型主要有珠状流、珠状-环状复合流、珠状-喷射复合流和弹状-泡状流。由于壁面的疏水性,喷射流处仍能观察到珠状凝结。珠状-喷射复合流的位置随入口蒸汽Reynolds数的增大而向通道出口移动,喷射频率随Re_v增大而增大。珠状-喷射复合流之后为弹状-泡状流,喷射流产生汽泡会冲击前一汽泡并合并流向通道出口。