碳纳米管束中的正电子理论

采用中性原子叠加模型和有限差分方法(SNA-FD)计算了大范围内不同管径的单壁碳纳米管束中的正电子情况，发现对于单壁碳纳米管束，正电子的主要湮没区域，湮没对象和正电子寿命随碳纳米管管径的不同而发生规律性变化.计算得到管径范围在0.8—1.6nm的碳纳米管束的正电子寿命范围为332—470ps，与实验测得的394ps符合较好.     

翠绿亚胺聚合物高压下芳环扭角和能隙的缩减

利用改进的Ginder-Epstein模型计算了翠绿亚胺聚合物在参数V4,0取值于1.8～35.8 eV的自洽变分基态,并通过芳环扭角的变化来估算聚合物压强,给出了V4,0,芳环扭角及能隙与理论压强之间的最小二乘拟合.结果表明随此参数的增大,芳环扭角和能隙都缩减而理论压强升高.当理论压强由零压增至3.0 GPa左右时,能隙先快后慢从2.0 eV减小至最小值0.87 eV.这理论与该聚合物的高压电导测试结果一致.     

超晶格界面的电子反射与干涉

从电子波动的观点出发，考虑电子波在超晶格阱层／势垒层界面的反射与干涉，讨论超晶格的电子态. 提出一种计算超晶格电子态的新方法. 理论计算出的电子能态与实验结果一致.     

CN红带A^2Πi-X^2Σ^＋（6，1）和（7，2）带振转光谱研究

通过微量CH3CN(36Pa)与He(660Pa)混合气体交流Penning辉光放电获得CN自由基分子，采用光外差-磁旋转-浓度调制光谱技术，在可见光波段16850～17480cm^-1进行了转动分辨光谱测量，分别标识了CN分子红带A^2Πi-X^2Σ^ (6，1)和(7，2)138条和118条的转动光谱(其余光谱为C2自由基及CN红带(8，3)带光谱)。理论拟合分子常数时考虑电子态间的微扰作用，采用有效哈密顿量矩阵对角化获得了A^2Πi(v=6，7)态更精确的分子常数及电子态A^2Πi(v=7)与X^2Σ^ (v=11)之间的微扰常数ξ，η，总体拟合方差均小于实验误差0．007cm^-1，表明拟合结果是非常精确的。     

金、银纳米结构中的非局域吸收特性

采用时域有限差分方法（FDTD）研究金、银纳米结构的非局域吸收。对金属材料的Drude-Lorentz模型进行离散差分,详细推导各项迭代系数。研究一维、二维、三维金、银纳米结构的吸收特性。讨论一维分层纳米薄膜吸收率与材料的关系。结果表明：非局域分层介质板仍然符合等效介质理论。在一维、二维情况下,金、银纳米结构的非局域吸收峰只与纳米尺度相关而与材料无关。三维纳米结构的非局域吸收特性不仅与纳米尺度相关还与材料特性相关。三维纳米结构尺度更小,非局域效应表现也更为明显,吸收峰的蓝移也更大。因此,三维纳米颗粒有望在纳米材料以及纳米器件的研究中发挥更大的作用。     

基于原子操纵技术的人工量子结构研究

扫描隧道显微镜原子操纵技术是指利用扫描探针在特定材料表面以晶格为步长搬运单个原子或分子的技术.它是纳米尺度量子物理与器件研究领域一种独特而有力的研究手段.利用这种手段,人们能够以原子或分子为单元构筑某些常规生长或微加工方法难以制备的人工量子结构,通过对格点原子、晶格尺寸、对称性、周期性的高度控制,实现对局域电子态、自旋序、以及能带拓扑特性等量子效应的设计与调控.原子操纵技术与超快测量及自动控制技术的结合,使得人们能够进一步研究原子级精准的量子器件,因而该技术成为探索未来器件新机理、新工艺的重要工具.本文首先简介原子操纵方法的发展过程和技术要点,然后分别介绍人工电子晶格、半导体表面人工量子点、磁性人工量子结构、人工结构中的信息存储与逻辑运算、单原子精度原型器件等方面的最新研究进展,以及单原子刻蚀和自动原子操纵等方面的技术进展,最后总结并展望原子操纵技术的应用前景和发展趋势.     

双温度氩-氮等离子体热力学和输运性质计算

获得覆盖较宽温度和压力范围内的等离子体热力学和输运性质是开展等离子体传热和流动过程数值模拟的必要条件.本文通过联立Saha方程、道尔顿分压定律以及电荷准中性条件求解等离子体组分;采用理想气体动力学理论计算等离子体热力学性质;基于Chapman-Enskog方法求解等离子体输运性质.利用上述方法计算了压力为0.1, 1.0和10.0 atm (1 atm=101325 Pa),电子温度在300—30000 K范围内,非局域热力学平衡(电子温度不等于重粒子温度)条件下氩-氮等离子体的热力学和输运性质.结果表明压力和非平衡度会影响等离子体中各化学反应过程,从而对氩-氮等离子体的热力学及输运性质有较大的影响.在局域热力学平衡条件下,计算获得的氩-氮等离子体输运性质和文献报道的数据符合良好.     

Ag@SiO2纳米颗粒的制备及其在H2O2检测上的应用

利用柠檬酸三钠还原硝酸银制备了银纳米颗粒(AgNPs),然后通过氨水水解正硅酸乙酯(TEOS)的方法,在AgNPs上沉积SiO2,制备出以Ag为核,SiO2为壳的复合纳米颗粒(Ag@SiO2).调节TEOS用量,可以控制SiO2层的厚度.根据AgNPs的局域表面等离激元共振(LSPR)效应,将制得的Ag@SiO2颗粒用于H2O2的检测,检测下限为1μmol/L,并可以通过控制SiO2层的厚度方便地调节Ag@SiO2颗粒与H2O2反应的速率.与传统方法相比,具有简单、快速、成本低的优点.分别运用TEM、紫外-可见分光光度计对反应前后Ag@SiO2颗粒形貌及反应过程中其LSPR吸收的变化进行了表征.     

一维随机介质内光波模式的频率微分特性研究

本文用数值方法在有限尺寸的随机介质中求解麦克斯韦方程组,对一维随机激光器的频率微分特性进行了研究.结果表明每个随机散射颗粒都对介质内光波模式的频率形成有不同的贡献,散射颗粒尺寸和位置的微小变化会使介质内光波频率发生变化.处于局域化中心位置的介质膜,它们厚度的变化对输出频率的影响较大,局域化区域以外位置处的薄膜,它们的厚度的变化对频率的影响则非常微小.