横向划痕对光场调制的近场模拟

熔石英亚表面划痕对入射激光的近场调制是导致光学元件低阈值损伤的主要因素之一. 用三维时域有限差分方法研究了连续横向划痕的近场分布, 对比了尖锐截面与光滑截面场调制的差异, 着重探讨了光场调制与划痕宽深比R的关系. 研究表明: 酸蚀后的光滑截面有助于减弱近场调制, 这类划痕的R>10.0时调制较弱且相互接近, R<5.0时调制显著增强. 当R取1---3时, 亚表面的调制达最大值, 最大电场幅值为入射波幅值的4.3倍. 当R取1.0---3.5时, 缺陷附近有80%以上取样点的最大电场幅值超过入射波幅值的2倍. 随着深度的增大, 强场区具有明显的"趋肤效应": 位于划痕正下方的强场区首先往左右两侧移动, 然后移向抛物口界面以及水平界面, 同时衍生出的多条增强线诱导整个亚表面层的光场增强.     

金属/介质/金属光栅结构强化吸收特性

本文从电磁场理论出发,研究了单层光栅的金属/介质/金属结构的共振,利用严格耦合波方法计算了金属/介质/金属光栅结构表面的光谱特性,利用金属/介质/金属膜层结构的色散关系和等效LC回路模型两种理论对金属/介质/金属光栅结构表面的共振现象进行研究,讨论了几何参数对金属/介质/金属光栅结构共振的影响,结果表明单层光栅的金属/介质/金属结构的共振由金属/介质界面上的表面等离子极化之间的耦合产生。     

Resonance Raman Study of Aggregated Meso-tetra(4-pyridinium) porphyrin Diacid

研究了近激子吸收带激发下四-(4-吡啶基)卟啉二酸(H₈TPyP⁶⁺)聚集体的共振拉曼光谱．测量了H₈TPyP⁶⁺单体和聚集体的紫外可见吸收谱和共振光散射光谱．在氘代位移的基础上结合相关体系振动光谱研究,对测得的H₈TPyP⁶⁺)单体和聚集体的拉曼谱带进行了指认．聚集体的形成导致H₈TPyP⁶⁺的卟啉环CC/CN面内伸缩振动向低波数方向位移2～6 cm^-1,而卟啉环鞍形面外振动带向高波数方向位移12cm^-1．基于拉曼谱带的强度和频率变化分析了聚集引起的H₈TPyP⁶⁺分子内结构变化和分子间氢键作用     

基于第一性原理的锂空气电池钌掺杂石墨烯正极 氧还原反应机理研究

双电解液锂空气电池因其高理论能量密度受到广泛研究,但电池正极侧氧还原反应(ORR)速率低,其反应速率是限制锂空气电池发展的主要因素之一.本文提出了以钌(Ru)掺杂单层石墨烯作为正极ORR催化剂,采用第一性原理计算nRu (n=1～3)掺杂石墨烯的电子结构和氧气在Ru掺杂石墨烯表面的吸附性能,并以过渡态搜索方法获得ORR反应路径,研究碱性溶液中Ru掺杂单层石墨烯作用下的ORR机理.研究结果表明,经Ru原子掺杂后,石墨烯能够获得稳定的掺杂结构,且电导率显著提升.同原始单层石墨烯相比,Ru掺杂石墨烯增强了对O₂的吸附能力.在三Ru(n=3)掺杂石墨烯表面进行的ORR无需克服任何能垒.此外,三Ru掺杂石墨烯表面对OH基团的吸附能最低,有利于ORR的连续进行.研究表明三Ru掺杂石墨烯有望成为一种新型的ORR催化剂以提高双电解液锂空气电池的性能.     

Room-Temperature Magnetism Realized by Doping Fe into Ferroelectric LiTaO3

We synthesize LiTal-x FexO3-σ （LTFO） remain single phase up to x = 0.09 ceramics by the conventional solid-state reaction method. The samples The magnetic measurements show that the doping of Fe successfully realizes ferromagnetism of LTFO at room temperature. The dielectric measurements indicate that LTFO is ferroelectric, similarly to LiTaO3 （LTO）, but its ferroelectric Curie temperature seems to decrease with the increasing Fe content. By means of doping Fe ions into LTO, the coexistence of spontaneous electric polarization and spontaneous magnetic moment is realized at room temperature.     

COF-42:一种理想的锂硫电池锚定材料

寻找理想的锚定材料抑制穿梭效应是锂硫电池面临的重要问题之一.本文采用密度泛函方法,研究了四种共价有机框架COFs材料(COF-1,CTF-1,COF-LZU1和COF-42)和硫锂化合物(Li_2S_n)的作用机理.通过分析吸附构型、吸附能、电子密度差分以及态密度等性质,发现COFs材料与硫锂化合物的化学吸附作用主要源于COFs表面极性N和O原子与Li之间的静电作用力.在COF-42/Li_2S_n吸附构型中,N和O原子与Li之间形成双重类离子键;电子密度差分和Bader电荷差分表明,与其他COFs材料相比,Li_2S_n和COF-42之间电荷转量最多,因此,COF-42具有最强的锚定作用.比较Li_2S_n和COF-42以及常用电解质分子1,3-二氧戊环(DOL)和二甲氧基乙烷(DME)的吸附能,证明COF-42可以抑制电解质分子的溶剂化作用; COF-42与COF-1,CTF-1和COF-LZU1相比较,具有良好导电性.因此,COF-42可能是一种理想的锂硫电池锚定材料.     

白蛋白酸致变性的动态激光散斑研究

利用动态激光散斑的方法研究了白蛋白的酸致变性过程。首先,利用动态散斑理论模拟生成了动态散斑序列图;然后,利用模拟和实验散斑图的时间序列散斑图及其灰度共生矩阵对白蛋白的酸致变性过程进行了分析;接着,又利用灰度共生矩阵的惯性矩和不同阶段的四幅散斑图的平均对比度图对该过程进行了更深入的研究。理论模拟和实验研究结果表明,在白蛋白酸致变性过程中,胶体溶液中的蛋白质微粒的运动由剧烈逐渐变得缓慢;同时,微粒数量减少而微粒尺寸增加。研究表明,动态激光散斑方法是一种实时、快速、有效的研究白蛋白变性过程的新手段。     

制冰方式的研究

文中提出一种新型的浸润式动态制冰方式,并利用数值模拟的方法对新型制冰方式和传统滑落式制冰方式进行了对比研究。结果表明,在制冰时间相等的条件下,新型制冰方式的制冰量提高了约19%。在制冰量相等的条件下,制冰周期平均缩短了10分钟,蓄冰周期平均缩短了约2.3小时。此外,新型制冰机组采用的脱冰方式可以减小冷凝器的换热面积。     

X射线天文望远镜的进展

综述了近年来X射线天文望远镜(如准直型望远镜、编码孔径望远镜、正入射周期多层膜望远镜、掠入射单层膜望远镜和掠入射非周期多层膜望远镜以及新型的“龙虾眼”型望远镜)的发展；阐述了各种X射线天文望远镜工作的原理和成像特点，指出各种X射线天文望远镜之间的性能是相互补充的；简要说明了国内近年来在X射线天文望远镜研究方面取得的进展，并展望了下一步工作．     

Spin Transport in a Rashba Ring-Quantum Dot System Pumped by Microwave Fields

We report a theoretical study on producing electrically spin-polarized current in the Rashba ring with parallel double dots embedded, which are subject to two time-dependent microwave fields. By means of the Keldysh Green's function method, we present an analytic result of the pumped current at adiabatic limit and demonstrate that the interplay between the quantum pumping effectand spin-dependent quantum interference can lead to an arbitrarily controllable spin-polarized current in the device. The magnitude and direction of the charge and spin current can be effectively modulated by system parameters such as the pumping phase difference, Rashba precession phase, and the dynamic phase difference of electron traveling in two arms of ring; moreover, thespin-polarization degree of the charge current can also be tuned in the range [-∞, +∞]. Our findings may shed light on the all-electric way to produce the controllable spin-polarized charge current in the field of spintronics.