炭黑/橡胶体系的导热模型及应用研究

针对炭黑/橡胶复合体系分别建立了立方体模型和球形模型,并推导出热导率计算方程.分别估算了N234炭黑和N539炭黑/橡胶复合体的热导率,与实验结果进行比较发现:复合体系的热导率与炭黑用量、结构性及粒径有关;球形模型比立体模型预测炭黑/橡胶复合材料的热导率更加准确;特别是当炭黑体积份数<20%时,用球形模型预测与实验结果取得较好的一致性.为了了解炭黑体积份数超过20%时热导率的变化情况,需提高炭黑填充量作进一步研究.     

第一性原理对 阴离子团族结构及稳定性的研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, V的内层10个电子用相对论有效实势(RECP)近似, 氧原子用全电子基组6-311＋＋g(d,p), V的价电子用lanl2dz基组, 对气态 分子的几何构型, 振动频率, 垂直电子亲和势、垂直电离能和能级分布进行了理论研究. 该系列分子的基态电子态为: VO1-(3Σ), ( ), ( ), (1A1), (3A). 分子基态的几何构型为平面分子, 没有John-Teller效应或Jenner-Teller效应. 而VO41-、VO51- 分子的基态都是立体结构, 存在明显的John-Teller和Renner-Teller效应, 对称性降低, 稳定性增加. 对基态结构的垂直电离能, 电子性质和能级分布研究表明: 比 稳定, 氧原子数从3增加到5, 稳定性没有明显变化.     

碳纳米管热导率的分子动力学研究

采用非平衡分子动力学方法研究了室温下(5,5)碳纳米管的热导率.当管长从6 nm增加到4 μm时,其热导率从30 W/(m.K)增加为1000 W/(m.K).当碳纳米管长度小于40 nm时,热导率与长度呈线性关系,此时导热处于弹道输运阶段.随着管长的增加,热导率和长度成幂指数关系,但幂指数逐渐减小并趋向于O,表明声子从以弹道输运为主向以扩散输运为主的机制转变.     

磁场中束缚极化子的有效质量

研究磁场中束缚极化子有效质量的性质,采用改进的线性组合算符和变分法讨论了磁场中强、弱耦合极化子的振动频率和有效质量与磁场B和库仑势的关系。以RbCl晶体为例进行了数值计算,结果表明:强耦合束缚磁极化子的振动频率λ和有效质量m^*随磁场B的增加而增大。弱耦合磁极化子的振动频率λ也随磁场的增加而增加,并且发现由于库仑势的存在,使得强耦合束缚磁极化子的振动频率λ和有效质量m^*有所增大。弱耦合磁极化子的有效质量仅和耦合强度α有关。     

固态金属中声子热传递的分子动力学模拟研究

固态金属中的热传递是声子和自由电子共同作用的结果。自由电子引起的热导率可以通过电导率,利用Wiedemann-Franz定律得到,声子引起的热导率目前仍然不能进行实验测量,只能借助其他方法来研究。本文采用非平衡分子动力学(NEMD)方法,用镶嵌原子方法(EAM)势能模型,模拟计算了不同厚度(1.760-10.56nm)金属镍薄膜中由于声子-声子作用引起的热导率。然后根据纳米厚度金属薄膜的热导率借助关联式推到宏观尺度下由于声子-声子作用引起的热导率。结果表明,对于纳米厚度金属薄膜,由于声子-声子作用引起的热导率比块体金属镍的热导率小一个数量级;薄膜厚度越小,声子-声子作用引起的热导率越小;对于块体金属镍,由于声子-声子作用引起的热导率约占其总热导率的33.0%左右。     

核介质中五夸克奇特重子态Θ+的有效质量

利用非线性s-w-r模型，在相对论平均场近似下，通过能量密度函数，给出了五夸克奇特重子态Q+有效质量随核密度的增加逐渐下降的依赖关系，并进行了数值计算.分析了不同参数对核物质中Q+有效质量的影响，并考虑了耦合系数中GQ/B的3个不同值，计算了不同耦合系数对Q+有效质量的影响.     

Pentaquark Θ+的介质效应

在密度相关的相对论平均场理论基础上, 假定Θ⁺通过交换有效的同位旋标量介子σ和ω与其他重子发生相互作用, 研究了强子在包含Θ⁺的奇异核物质中的性质改变. 讨论并计算了介质中的Θ⁺和核子有效质量及其对重子密度的依赖关系, 分析了Θ⁺在核物质中包含的成分大小以及核子的同位旋效应对奇异核物质性质的影响, 进一步计算了不同重子组成比例下奇异核物质的标量密度ρ_S和矢量密度ρ_B的对应曲线.     

一种有效记忆热力学关系的方法

 均匀物质的热力学性质是热力学理论的基础知识,也是入门知识,因而对这部分知识的学习和掌握就显得尤为重要。但是,在历年的教学中发现,学生对这部分知识的掌握并不好,究其原因,重要的一条是这部分内容概念多、参量多、公式多、状态多,并且各参量之间,各公式之间互相联系、十分类似,因而记忆时特别容易混淆,从而导致理解和应用的障碍。所以,若能找到一种便于记忆的方法,那么,无论是对学生还是对教师都将有很大帮助。基于以上这些认识,本文将从教学内容出发,本着直观简单的原则,介绍一种十分便于记忆的方法---函数图像法。     

10瓦级双包层光纤激光器

考虑到所用大功率激光二极管的光谱特性，对光纤激光器的基本法布里-珀罗腔型稍加改变，研制出激光二极管抽运的10w级双包层光纤激光器，获得最高功率为11．8w、波长1100mm的单模激光输出。     

高剪切率的Couette流下液氩流体热导率的分子动力学模拟

基于平衡分子动力学(EMD)模拟方法,对Lees-Edwards周期性边界条件作一修正并成功地应用其形成具有高恒定剪切率的Couette流动,最后通过Green-Kubo公式计算得到了剪切流下液氩流体的热导率。计算结果,表明在剪切流下液氩流体的热导率仍然表现为各向同性,同时还发现流动方向的热导率不随流动剪切率的增加而发生变化,并且该值跟静态下液氩的热导率(λ=0.132 Wm~(-1)K~(-1))基本一致。