不同硼掺杂几何形态下石墨烯纳米带热导率与热整流的分子动力学研究

通过非平衡态分子动力学方法,研究了锯齿形石墨烯纳米带中掺杂原子硼的两种不同位置排列（三角形硼掺杂和平行硼掺杂）对热导率和热整流的影响并从理论上分析了其变化的原因。研究表明这两种硼掺杂模型在不同温度下导致石墨烯纳米带热导率大约54%-63%的下降;同时发现平行硼掺杂结构对热传递的抑制作用强于三角形硼掺杂结构;硼掺杂结构降低热导率的作用随着温度的升高逐渐减小;三角形硼掺杂结构两个方向上的热导率值具有较大差异,这种结构下的热整流随着温度的上升呈现减弱的趋势;而平行硼掺杂结构两个方向上的热导率值近乎相等,热整流现象表现不明显.     

浓度对Co掺杂ZnO的影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝式方法,详细研究了本征ZnO和Co掺杂ZnO的电子结构和光学性质。计算结果表明,Co掺入ZnO后,Co的大部分3d电子位于费米能级附近,O的2p轨道电子发生分裂,并进入费米能级与Co的3d电子发生杂化,价带电子向低能级端移动,带隙变大,但随掺杂浓度的增大这种现象并不明显。另外ZnO掺Co后,由于Co的3d电子的引入,使得吸收谱中出现新的吸收峰,并发生蓝移现象,这与实验得到的结果相一致;静态介电常数明显增大,但随掺杂浓度的增大基本保持不变。     

Xe~(26+)入射Au靶离子L壳层空穴的产生与退激辐射

基于两体碰撞过程的能量与角动量守恒,推导出Xe26+离子与Au原子碰撞过程,单离子的L壳层空穴产额与离子动能的理论关系.实验测定了动能2.4-3.6Me V的Xe26+离子入射Au靶,产生的Xe的L-X射线谱,获得了射线产额与离子入射动能的实验关系.结果表明,碰撞过程产生Xe L壳层空穴的同时,产生了一定数目的 M壳层空穴,导致L壳层空穴平均荧光产额显著变大,在实验能量范围,空穴产额的理论值与射线产额的实验值存在较好的一致性.     

第一性原理研究掺杂及未掺杂(TiO2)3团簇的电子性质

为了研究金属掺杂团簇时带隙的变化趋势,本文用Cr, Mo, V, Nb四种元素掺杂 (TiO2)3团簇,并用密度泛函理论下的广义梯度近似（GGA）方法计算。不同掺杂位置的结果表明最好的掺杂位置是3-配位的钛位置。所有掺杂后(TiO2)3团簇的HOMO-LUMO带隙都要比未掺杂时要小,对应高能区态密度峰值左移0.1eV;HOMO的电子云分布主要占据了氧原子的位置,当掺杂团簇被激发时,电子从末端氧原子位置跃迁到掺杂原子。此外,我们进一步的计算表明Cr和Mo是降低(TiO2)3团簇带隙较好的掺杂元素。为了进一步的研究掺杂(TiO2)3团簇的性质以及它在光催化,清洁能源等方面的应用,还需要我们进行实验和理论相结合的研究。     

浅析电子型掺杂铜氧化物超导体的退火过程

铜氧化物高温超导体的发现, 打破了基于电声子相互作用BCS理论所预言的超导转变温度极限, 掀开了高温超导材料探索和高温超导机理研究的序幕. 根据掺杂类型的不同, 铜氧化物超导材料可以分为空穴型掺杂和电子型掺杂两类. 受限于样品, 对电子型掺杂铜氧化物的研究工作远少于空穴型掺杂体系. 本文简要回顾有关电子型掺杂铜氧化物超导体近期研究成果, 通过对比电子型掺杂和空穴型掺杂铜氧化物的相图来阐明电子型掺杂铜氧化物的研究对探索高温超导机理的必要性, 并特别针对电子型掺杂样品制备中的关键因素“退火过程”展开讨论. 结合课题组最新实验结果和相关实验报道我们发现电子型掺杂铜氧化物超导体在制备过程中除受到温度和氧分压的影响外, 退火效果还受到界面应力的强烈调制. 在综合考虑样品生长过程中温度、气氛及应力等多种因素的基础上, 探讨了“保护退火”方法导致电子型体系化学掺杂相图变化的起因.     

脉冲等离子体飞行时间质谱诊断技术

根据脉冲等离子体关键特征参数的特点及相关应用需求,基于垂直引入式有网反射二阶空间聚焦技术,研发了脉冲等离子体飞行时间质谱诊断系统,其质量分辨率约为1690(FWHM),离子能量诊断范围为3~150eV,时间分辨率约为0.45μs。通过对典型脉冲等离子体开展飞行时间质谱分析和研究,获得了离子质谱、离子能量分布函数等重要特征参数。等离子体以不同价态的Ti离子为主,Ti+最可几能量约为23eV,Ti 2+最可几能量约为48eV。     

离子-电子非平衡机制降低中心热斑点火条件

提出通过离子-电子非平衡物理模型来降低惯性约束聚变中心热斑点火的聚变点火条件。在该物理模型中,强调离子比电子具备更高的温度,从而使得热斑的热核聚变反应增强,轫致辐射和电子热传导造成的能量漏失相对降低。通过对中心热斑的自加热分析和热斑燃烧动力学分析,发现相对于平衡聚变点火模型,非平衡模型可以显著扩大聚变点火区在热斑面密度和热斑温度空间的范围。同时采用LARED-S程序的数值模拟,研究了通过尖峰脉冲波形、二次冲击物理机制强化中心热斑聚变点火的非平衡性。     

AuQ+碰撞氦原子单电离的全微分截面

利用三体扭曲波计算了3.6 MeV/amu的Au^Q+ (Q=24,53)碰撞氦原子单电离的全微分截面,其结果与实验数据和其它理论进行了比较,表明全微分截面受到高电荷入射粒子的强烈影响,敲出的电子被“拖拽”沿着向前的方向. 但是,所有的理论结果都不能呈现实验上全微分截面的独特的向前峰.     

圆二色法研究铜离子存在下葛根素对牛血清白蛋白二级结构的影响

采用圆二色光谱法(CD)研究了Cu2+存在下葛根素(PUE)对牛血清白蛋白(BSA)二级结构的影响。结果表明,在pH 7.4的条件下,BSA的各种二级结构分别为56.3%α-螺旋,26.1%β-折叠,17.6%转角和无规则卷曲。葛根素和Cu2+-葛根素都能诱导BSA二级结构发生改变。葛根素使BSA的α-螺旋含量增加,β-折叠含量减少,这表明葛根素与BSA的相互作用,可使蛋白质分子的疏水作用增强,导致BSA的肽链结构收缩。Cu2+-葛根素使BSA的α-螺旋含量大幅度降低,β-折叠含量略有增加,这表明Cu2+-葛根素与BSA的相互作用以配位作用为主,使得BSA的肽链结构伸展,蛋白质的构象发生变化。     

离子色谱法同时测定大气可吸入颗粒物PM10中14种水溶性离子

采用离子色谱法同时测定了大气可吸入颗粒物PM10中的多种水溶性阴阳离子。样品采用超纯水超声萃取各种水溶性离子,优化的萃取溶液体积为40mL,萃取时间为15 min,萃取液用0.45μm纤维滤膜过滤,阴、阳离子分别采用响应的离子色谱柱分离,流动相分别采用3.6 mmol/L Na2CO3溶液+0.6 mmol/L NaHCO3溶液,2 mmol/L HNO3溶液,其中阳离子检测未使用抑制器,电导检测器检测。14种离子在一定浓度范围内线性关系良好,相关系数r都>0.999,F-,BrO3-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-,PO42-,SO42-等8种阴离子的检出限分别为1.5,7.5,1.6,4.2,6.5,12.5,10.4,3.3μg/L,Li+,NH4+,Na+,K+,Mg2+,Ca2+等6种阳离子的检出限分别为4.6,12.3,8.5,19.8,12.4,17.9μg/L,平均回收率为92.3%~99.7%,标准偏差小于5%。方法适用于同时测定PM10中的多种水溶性离子。