分数阶漂移-扩散模型整体解的Gevrey解析性和衰减率

研究了一类分数阶漂移-扩散模型整体解的解析性和衰减率。分数阶漂移-扩散模型是半导体中经典模型Poisson-Nernst-Planck方程组的推广模型,数学形式上表现为分数阶非线性抛物型和二阶椭圆型偏微分方程耦合而成的混合型方程组。利用多线性奇异积分算子理论和Fourier微局部分析,建立了该模型在临界Besov空间中的整体解是Gevrey解析的。作为该结果的直接推论,还得到了此整体解关于时间的衰减率。     

落球法测量液体黏滞系数的实验探究

黏滞系数是描述液体内摩擦性质的一个重要物理量,在工业、农业以及医学方面有着重要的应用。在黏滞系数的诸多测量方法中,传统的落球法现象直观,被广泛应用于大学物理实验。然而,目前落球法常用的秒表计时或光电门计时都会代来很大的不确定度。对此,我们提出了全新的测量理念——低速摄影法。与传统光电法以及CCD法不同,我们放慢视角,设置较长的曝光时间,用每张图片记录下小球“单位时间”下落轨迹。基于轨迹长度以及曝光时间等参数,可以直接算得小球匀速下落速度,进而求得黏滞系数,具有响应快、精度高、装置简的优势。进一步的,基于低速摄影法,实验观测到高速下落的小球受涡流、压阻作用而旋转、偏离竖直线的现象,并结合数据与模型探讨了其对结果的影响。分析表明,落球法测量黏滞系数实验中可通过小球密度和半径的调节来控制落球速度,有效避免涡旋和压阻带来的误差。     

肥皂膜中光分支流现象的探究

光通过弱无序散射介质时可产生分支流现象。针对激光在肥皂液薄膜中的传播,本文利用分步傅里叶变换方法数值求解等效薛定谔方程,探究了光波长、肥皂液浓度、肥皂膜厚度等因素对光分支现象的影响。理论分析及数值计算显示,有效势场变化幅度越大、关联长度越小,分支现象越明显;相应地,激光波长越小、肥皂液浓度越高、肥皂膜厚度变化幅度越大、厚度变化关联长度越小,则分支现象越明显。在此基础上,我们通过实验验证了多种参数对光的分支现象的影响,得到了与理论分析及数值计算相一致的结果。本研究理论与实验相辅相成,有助于学生理解光分支现象的产生机制,可作为创新性或居家物理实验教学参考。     

ZnSe薄膜的化学反应辅助热壁外延法生长及特性研究

本文通过将新型化学气相反应促进剂Zn(NH4)3Cl5引入到热壁外延系统中,以二元素单质Zn和Se为原料,直接在Si(111)衬底上生长了高质量的ZnSe晶体薄膜,薄膜成分接近理想化学计量比。研究了主要工艺参数对薄膜生长形貌和性能的影响。采用SEM、AFM、EDS和PL谱技术研究了生长的ZnSe薄膜的形貌、成分和发光特性。研究结果表明,热壁温度和生长时间是影响ZnSe薄膜形貌的主要因素;气相反应促进剂在薄膜生长和调节成分方面扮演了关键角色,Zn(NH4)3Cl5的存在使得Zn(g)和Se2(g)合成ZnSe晶体的反应转变为气固非一致反应,从而更容易获得近乎理想化学计量比的ZnSe薄膜。ZnSe薄膜在氦镉激光激发下,室温下PL谱由近带边发射和(VZn-ClSe)组合的SA发光组成,而在飞秒激光激发下,仅在481nm处显示出强烈的双光子发射峰。     

缓冲层ZnPc对有机电致发光器件特性的影响

本文研究了酞菁锌(ZnPc)薄膜的表面形貌及ZnPc薄膜作为缓冲层对有机电致发光器件(OLEDs)光电特性的影响.对比两组样品的AFM图像,ZnPc薄膜相比于ITO薄膜,其表面的岛面积较大,薄膜表面更连续平整,基本上覆盖了ITO膜表面针孔,减少了表面的缺陷.另外,ZnPc薄膜的岛分布均匀有序.使用ZnPc作为缓冲层的器件性能明显好于未使用ZnPc修饰的器件,在7.42V的驱动电压下的最大发光亮度达到1.428kcd/m2,在4.3V电压驱动下时,最大光功率效率为1.411m/W;而未使用缓冲层的器件在8V的驱动电压下达到最大发光亮度达到1.212kcd/m2,在5.5V电压驱动下时,最大光功率效率为0.931m/W.     

退火温度对6H-SiC衬底上ZnO薄膜发光性质的影响

采用溶胶-凝胶方法,在6H-SiC衬底上制备ZnO薄膜.X射线衍射结果表明薄膜是c轴取向的,具有六方纤锌矿多晶结构.研究了退火温度对ZnO薄膜发光特性的影响.发现在650℃退火温度下,观察到近带边紫外发射和可见光发射并且紫外发光强度大于可见光发射.随着退火温度的提高,紫外峰强度减弱直至消失,而绿光发射强度先增加而后降低.对退火温度引起ZnO薄膜发光性质改变的机制进行了探讨.     

精密光梳测距的发展

大尺寸装备制造、空间中航天器编队飞行等领域面临大量程、高速、高精度的绝对距离测量需求,传统的干涉相位法与飞行时间法已经无法满足测量需求。随着光频梳的出现,能够利用光频梳在时域及频域中的高分辨特性,将其应用于测距中。双光梳测距在解决了量程扩展问题后,成为了集大尺度、快速测量、高精度于一体的光学测距手段。梳理了光梳测距的发展过程,阐述了双光梳测距发展过程遇到量程扩展、噪声抑制、空气折射率补偿、光源小型化等问题及解决办法,为双光梳测距系统的完善提供理论指导。     

光栅磁光阱中原子受力理论分析

从原子受力模型出发,研究光栅磁光阱中衍射光与磁场非正交条件下亚多普勒冷却机制,建立四束型和五束型光栅磁光阱中原子受力冷却和陷俘理论模型,分析光栅磁光阱作用下原子受到散射力与陷俘速度、回复力与形成势阱范围关系,以及光栅衍射角对原子陷俘速度和原子囚陷范围的影响。结果表明,衍射光与入射光的合力在磁场中心位置为零,构成有效势阱,光栅衍射角引起的衍射光偏振分量的变化对原子所受阻尼力、回复力和原子陷俘速度均有影响,也会最终影响到光栅磁光阱囚禁的原子数,为光栅磁光阱实现原子冷却和陷俘,以及光栅芯片设计提供了理论依据。     

零价铝/铁饱和凹凸棒复合材料活化氧化剂降解4-氯酚的研究

零价铝是高级氧化技术中极具潜力的一种非均相催化剂,然而其表面固有的致密氧化膜影响其电子传递而限制其应用.本文将一种铁饱和的商品化粘土凹凸棒(FeATP)与微米零价铝(mZVAl)球磨复合制得mZVAlFeATP复合材料,并探究其对H₂O₂、过硫酸盐及过一硫酸盐(PMS)活化降解4-氯酚(4-CP)效果. mZVAl-FeATP对PMS具有最佳活化性能,因此系统探究了mZVAl-FeATP/PMS体系的氧化性能与相关机理.结果表明,该体系在p H 3.00～9.00间均能快速降解4-CP,主要活性物质为SO₄^·-,·OH和¹O₂也参与反应. mZVAl作为电子供体,不仅还原mZVAl-FeATP表面吸附态Fe(Ⅲ)生成Fe(Ⅱ)用于活化PMS,还可促进Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环.除了4-CP,该体系对不同有机污染物在不同水质条件下均有着良好的氧化降解性能,具有较好的应用普适性; mZVAl-FeATP还可通过二次球磨再生恢复其催化活性.综上,该工作不仅克服了...