CdS/FeP复合光催化材料界面结构与性质的理论研究

构建同质异相或异质结构是提高光催化材料性能的有效途径之一,尤其是对于CdS这类具有光腐蚀的材料,这种方法还能起到提高光催化材料稳定性的作用。因此目前制备CdS基复合光催化材料得到了广泛的研究,但是目前对其中的一些基本问题和关键因素仍需要进一步探讨和解释。本文采用第一性原理方法对CdS/FeP复合光催化材料中异质结构的界面微观结构和性质进行深入研究。计算结果表明,由于在界面上部分悬挂键被饱和,界面模型呈现出与体相或表面模型不同的电子结构特征,并且有界面态的存在。在CdS/FeP异质结构的界面处,CdS和FeP的能带都相对向下移动,而且FeP的能带（费米能级）插入到CdS的导带下方;同时在界面达到平衡态之后,异质结构的内建电场由FeP层指向CdS层,因而能够实现光生电子-空穴对在CdS/FeP界面处的空间有效分离,这对于光催化性能的增强极其有利。此外,构建CdS/FeP异质结构也能够进一步增强CdS在可见光区的光吸收。本文研究结果为构建具有异质结构的高效复合光催化材料提供了机理解释和理论支持。     

光学元件表面微结构的局域场分布特性研究

在强激光系统中光学元件表面的微结构会引起局域场强增强,进而会影响元件抗激光损伤能力。采用时域有限差分方法对波长量级的表面微结构进行了电磁场分布的数值模拟,一方面为损伤模型的建立奠定了基础,另一方面也为光学元件的设计制作提供了理论指导。     

微结构弹性损伤模型

本文从微结构理论出发,用相对变形描述微结构之间的微空隙和微裂纹引起的材料损伤的影响,得到用损伤张量描述各向异性损伤的微结构弹性损伤模型.化简该损伤模型可得到目前公认的几种主要损伤模型.对于混凝土材料的单向拉、压的基本受载情况的计算结果与D.krajcinovic的平面裂纹矢量损伤模型的计算结果及实验数据吻合较好,特别在失稳后阶段对实验结果也有较好描述.     

复杂微力－电系统的细微尺度力学

现代高新技术的崛起，提出了大量新的经典力学所不能完全包容的力学问题。这将是现代应用力学发展的巨大动力。微电子技术中微电子材料、器件、系统和微电子－机械系统（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ，ＭＥＭＳ）所组成的复杂微力－电系统，是跨世纪发展的新科技方向，本文简要介绍了复杂微力，电系统的工业技术背景和发展；综述了这一领域存在的力学问题，主要讨论细微尺度下的结构力学与破坏力学。并评介与展望了这一新的力学领域的研究状况和发展趋势。     

复杂微力－电系统的细微尺度力学

现代高新技术的崛起,提出了大量新的经典力学所不能完全包容的力学问题。这将是现代应用力学发展的巨大动力。微电子技术中微电子材料、器件、系统和微电子－机械系统（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ,ＭＥＭＳ）所组成的复杂微力－电系统,是跨世纪发展的新科技方向,本文简要介绍了复杂微力,电系统的工业技术背景和发展;综述了这一领域存在的力学问题,主要讨论细微尺度下的结构力学与破坏力学。并评介与展望了这一新的力学领域的研究状况和发展趋势。      

镍-金属氢化物电池中的几个物理问题

镍－金属氢化物（Ｎｉ－ＭＨ）电池是贮氢全金研制成功之后的产物。新的高性能贮氢合金的研制是提高Ｎｉ－ＭＨ电池性能的关键之一。文章对贮氢合金的贮氢机制,如贮氢原理,从表面吸附、渗透、体内扩散、相变及其可逆过程,不仅从化学而且从物理学方面作了说明。同时也讨论了贮氢材料的宏观、微观结构对性能的影响,并提出了一个些值得进一步探讨的问题。     

一体化导光板中微结构的设计与仿真

通过LIGHTOOLS软件对背光源中导光板微结构的设计进行了模拟仿真,以期获得导光板微结构对背光源特性的影响,结果显示:圆形微结构高度小于0.15mm时,均匀度和亮度变差;高度为0.15mm,半径为1.8mm,锥度为0.6的圆锥型结构可以获得较好的亮度分布;微结构应该优先采用棱镜结构,采用80°—110°之间的顶角,可以获得较好的亮度和视角分布。     

微纳光学在LED芯片中应用研究的综述

LED以其高效节能、体积小、寿命长等优点被认为是最有可能进入普通照明领域的一种新型固态光源,但LED芯片的光提取效率仍较低。综述了LED外延片表面的各种基于微纳光学结构的加工技术,如通过在LED芯片表面上加工粗糙微结构、LED芯片表面双层微结构、二维光子晶体结构、双光栅结构等。介绍了通过各种加工技术对LED芯片微纳光学结构的加工提高了芯片的外量子效率,从而提高了LED的出光效率。     

微结构对多孔材料应变率效应影响的机理研究

通过数值模拟讨论了圆环结构对多孔材料应变率效应的影响,计算结果表明,圆环结构与折板结构一样,同样存在结构的屈曲失稳,因此也具有应变率效应。只是其应变率效应不如折板结构敏感,在小应变下的率效应不明显,在后屈曲失稳阶段率效应较为明显。另外,对于壁厚较薄的圆环结构,加载过程中更容易出现结构的屈曲失稳,此时微结构所引起的应变率效应较明显。壁厚较厚的圆环结构,微结构引起的应变率效应则不显著。通过蜂窝结构的模型更清楚地揭示了微结构对多孔材料变形过程的影响。     

爆炸冲击下混凝土触变后的强度和微结构特征

实验研究了爆炸冲击作用下混凝土触变后的强度和微结构特征。结果表明，混凝土触变后的微结构与爆炸荷载强度、混凝土含水量及骨料有关。触变后的混凝土强度高于正常凝结混凝土强度，提高程度决定于爆炸应力波强度和混凝土的微结构。