He-HCl体系各向异性势及分波散射截面的理论研究

首先用BFW势函数形式拟合了在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的He-HCl相互作用能数据，获得了He原子与HCl分子相互作用的各向异性势；然后采用CC近似方法计算了He-HCl碰撞体系的微分散射截面和分波散射截面，并总结了分波散射截面的变化规律.结果表明，拟合势不但表达形式简洁，而且较好地描述了He-HCl系统相互作用的各向异性特征；利用碰撞体系分子间势的量子化学从头计算结果，可解决势能参数难以确定的问题.对进一步研究原子与分子碰撞机理有一定参考价值. 关键词： 各向异性势 势能参数 密耦近似 分波散射截面     

A Shortcut Application of a Flory‐Like Model to Asphaltene Precipitation

A model, previously developed to determine the asphaltene precipitation onset, considered that asphaltene separation is ruled by the solvent quality of the surrounding media. Here, it is shown that it is equivalent to Flory‐Huggins model, when it is hypothesized that the asphaltene concentration is always in the instability range. With this, the controversy on the use of a concentration‐dependent model to describe a phenomenon that is practically independent of concentration is by‐passed. Moreover, improvements of the model are presented, together with sensitivity analysis with respect to its parameters. Two field case applications are reported, showing that the model gives a reasonable fit.     

单壁碳纳米管储氢研究

摘要 利用Gaussian03程序计算出C-H键的键能是1.88eV,键长是0.113nm。已知H-H键能是4.748eV,键长是0.074nm。显然, H-H键能大于C-H键的键能,所以在常温常压下碳纳米管储氢时,以物理吸附H2分子为主,化学形式的C-H键吸附为辅。另外,利用LJ势能函数,计算了H2分子在碳纳米管中C原子所成的六边形中心正上方、C原子正上方以及相邻两C原子中间正上方时H2分子与碳纳米管之间的势能。得到无论管内、管外或者两端,都是H2分子在C原子所成的六边形中心正上方时能量最低。且在管内时H2分子距离管壁的距离是0.320nm,在管外时距离管壁的距离是0.309nm;在两端的管内时距离管壁的距离是0.324nm,在两端的管外时距离管壁的距离是0.313nm。     

碳水混合物相互作用势及混合法则的实验研究和理论探索

 利用二级轻气炮加载技术研究了碳水混合物的冲击压缩特性。研究发现：冲击压力p低于19.0 GPa时,石墨与水混合物冲击压缩特性明显不同于金刚石与水混合物的冲击压缩特性;p大于23 GPa后,它们的特性十分接近;当p为52.9 GPa时,石墨与水混合物表现出反常的冲击压缩特性,压力增加而体积出现膨胀,这与高压下碳与水发生化学反应产生气体相关。还对碳水混合物的相互作用势及混合法则的选取进行了讨论。     

改进的QMD模型研究不同入射道条件对同位旋分馏强度的影响

通过在同位旋相关量子分子动力学模型(IQMD)中引入同位旋依赖的动量相关作用和同位旋相关的Skyrme势,得到了改进的同位旋依赖的量子分子动力学模型,并用此模型分析和讨论了中能重离子碰撞中的同位旋分馏强度随入射道条件的演化.结果表明在中能重离子碰撞中各种入射道条件下同位旋依赖的动量相关作用和Skyrme势有着明显的同位旋效应,它们减弱了同位旋分馏的过程. 关键词： 同位旋分馏 同位旋相关的动量相关作用 同位旋相关的Skyrme势     

2009年一次华北强桑拿天气过程的动力识别

本文数值模拟并诊断分析了2009年7月华北的一次桑拿天过程, 分析了高温高湿天气的环流特征, 温度、 湿度的水平和垂直分布特征, 位涡分布特征等. 分析发现, 此次桑拿天事件高层为反气旋性环流的高压控制, 水平分布图上, 低层相对湿度大. 垂直剖面上, 中低层为下沉气流和暖湿区, 有明显的水汽梯度和垂直温度梯度, 有倾斜的位涡分布. 既然桑拿天发生在夏季普遍高温的大环境之下, 因此靠单纯的温度或湿度来动力识别和诊断桑拿天, 有较大难度. 本文抓住华北地区桑拿天过程高温、 高湿、 高位涡的特点, 引入一个适合于桑拿天的湿热力位涡参数(MTPV, 它表示为▽ q · (▽ θ × ▽ Q), 这里q是湿度, 表示为大气或者云中水汽和所有水凝物的总和, θ 是位温, Q是位涡), 对桑拿天进行动力诊断分析, 并通过实际个例的计算分析作出简化. 个例分析发现, 此次高温高湿的桑拿天过程伴随MTPV的异常. 虽然2009年7月此次华北地区桑拿天过程有较高的温度, 较大的湿度和倾斜位涡发展, 但是单个变量的范围远大于我们要研究的华北地区桑拿天的爆发范围. 而结合这三个变量引入的MTPV及其简化形式, 无论从经向还是纬向剖面图来看, MTPV的异常大值区相对集中在北京及其周边的华北地区对流层的低层, 并维持. 因而, MTPV及其简化形式均能对此次高温高湿的桑拿天进行较好的动力识别。     

CL20-TNT共晶高温热解的ReaxFF/lg反应力场分子动力学模拟

ReaxFF/lg势函数是在ReaxFF的基础上增加了对范德华引力的描述, 因此可以更好地用于描述晶体密度和结构, 而含能材料密度很大程度上影响着爆轰的宏观性质(如爆速、反应区宽度、能量输出结构等). 本文采用ReaxFF/lg反应力场分析了高温条件下凝聚相CL20-TNT共晶的初始分解情况, 并通过简单的指数函数拟合势能演化曲线获得了平衡和诱导期以及整体反应时间, 随后通过反应速率方程得到了共晶热解的活化能E_a (185.052 kJ/mol). CL20-TNT共晶热解过程中CL20分子均在TNT之前分解完毕, 并且随着温度的升高, TNT的分解速率明显加快, 温度越高二者完全分解所需的时间越接近. 有限时间步长下的产物识别分析显示主要产物为NO₂, NO, CO₂, N₂, H₂O, HON, HNO₃. NO₂是C–NO₂和N–NO₂键均裂共同贡献的结果, 其产量快速地增加, 达到峰值后开始减少, 此过程伴随着NO₂参与其他反应使得NO₂中的N原子进入到其他的含N 分子中. 次要产物主要为CO, N₂O, N₂O₅, CHO. N₂O具有很强的氧化能力, 使其分布有着剧烈的波动特征. 关键词： 共晶结构 高温热解 ReaxFF/lg 势函数 分子动力学     

CX2(X=F, Cl, Br)与CH3CHO中C－C键插入和环加成的理论模拟

采用密度泛函[DFT]和自然键轨道理论[NBO]及高级电子耦合簇[CCSD(T)]和电子密度拓扑分析[AIM]方法, 研究了单重态二卤卡宾CX2(X=F, Cl, Br)与乙醛CH3CHO 中C—C键的插入反应及其环加成的反应机理. 在B3LYP/6-31G(d)水平上优化了各驻点构型, 用频率分析和内禀反应坐标法(IRC)对过渡态进行了验证, 计算了各物种的CCSD(T)/6-31G(d, p)单点能量. 用经Wigner校正的Eyring过渡态理论分别计算了1大气压下主反应通道的热力学与动力学性质, 并对反应通道中构型进行了自然键轨道及电子密度拓扑分析. 结果表明, CF2与CH3CHO反应的主产物是P2F[CH3CF2CHO: 插入CH3CHO中C-C键, 反应I(2)], 而CCl2及CBr2与CH3CHO反应的主产物是P1Cl[Cl2COCHCH3: 成环反应II(1)]及P1Br[Br2COCHCH3: 成环反应III(1)], 1大气压下, 反应I(2)和II(1)及III(1)进行的适宜温度范围分别为400~1300K和400~1000K.     

异质多晶SiGe栅应变Si NMOSFET物理模型研究

结合了“栅极工程”和“应变工程”二者的优点, 异质多晶SiGe栅应变Si MOSFET, 通过沿沟道方向使用不同功函数的多晶SiGe材料, 在应变的基础上进一步提高了MOSFET的性能. 本文结合其结构模型, 以应变Si NMOSFET为例, 建立了强反型时的准二维表面势模型, 并进一步获得了其阈值电压模型以及沟道电流的物理模型. 应用MATLAB对该器件模型进行了分析, 讨论了异质多晶SiGe栅功函数及栅长度、衬底SiGe中Ge组分等参数对器件阈值电压、沟道电流的影响, 获得了最优化的异质栅结构. 模型所得结果与仿真结果及相关文献给出的结论一致, 证明了该模型的正确性. 该研究为异质多晶SiGe栅应变Si MOSFET的设计制造提供了有价值的参考. 关键词： 异质多晶SiGe栅 应变Si NMOSFET 表面势 沟道电流     

零势场中变质量粒子的束缚能谱

结合点正则变换(PCT)与分析转移矩阵(ATM)两种方法,得到了零势场中变质量粒子的束缚能谱.通过计算变质量粒子穿透零势场的概率,发现并解释了透射谱中共振峰与本征能量的一一对应关系.