甘氨酸和丙氨酸二肽、三肽中N-H…O=C分子内氢键键能的理论研究

提出一种计算多肽中N-H…O=C分子内氢键键能的新方法.并将新方法应用于计算甘氨酸和丙氨酸二肽、三肽中N-H…O=C分子内氢键键能.利用密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)方法优化几何构型和计算频率.对全部结构计算MP2/6-311 G(3df,2p)水平上的单点能量.结果表明:在甘氨酸二肽中氢键键能为-6.38 kcal/mol,在丙氨酸二肽中氢键键能为-7.09-、6.25 kcal/mol;在甘氨酸三肽中氢键键能为-5.62 kcal/mol,在丙氨酸三肽中氢键键能为-5.37,-5.74 kcal/mol.     

类胡萝卜素清除超氧阴离子和氢过氧自由基活性

以番茄红素和β-胡萝卜素2种常见的类胡萝卜素为研究对象,通过量子化学密度泛函理论方法和B3LYP方法在6-31+G(d,p)水平下对其与2种主要的氧自由基(超氧阴离子、氢过氧自由基)反应的反应物、产物、过渡态的构型进行优化。通过分析氢原子转移机制和自由基加成机制探究类胡萝卜素和自由基的反应过程。并采用PCM(连续溶剂模型)探究3种不同极性溶剂(水、甲醇、苯)对反应机制的影响。结果表明:类胡萝卜素与自由基更容易发生自由基加成反应,并且在不同极性溶剂中,2种物质清除自由基的能力不同。其中类胡萝卜素的4号位点最容易发生脱氢反应。番茄红素的抗氧化能力强于β-胡萝卜素。     

烃类化合物碳氢键解离焓的密度泛函理论研究

通过比较10种密度泛函方法对烃类化合物碳氢键解离焓的计算精度, 发现新型密度泛函BMK方法具有最高的计算精度. 利用该方法计算了包含饱和链烃,、不饱和链烃、脂环烃和芳香烃在内的172个烃类化合物的碳氢键解离焓,计算均方根误差仅为7.95 kJ•mol^－1, 线性拟合常数为0.985. 通过自然键轨道法分析发现, 烃类物质的碳氢键解离焓与母体的碳氢键杂化轨道成分p%, 自由基奇电子轨道杂化成分p%及自由基的自旋密度三个参数之间存在较好的定量关系. 此外, 饱和链烷烃及不饱和链烃的碳氢键解离焓与碳氢键键长之间也存在较好的线性关系.     

荒漠生态系统中的非线性动力学问题

本文给出了动物群体与荒漠绿洲脆弱带的周期、准周期、无周期振汤等事例。它们指明，种群密度的波都遵从非线性动力学规律，数值计算所得规律与经验规律对比后，其结果基本相符。     

GaAs体材料及其量子阱的光学极化退相特性

采用飞秒时间分辨瞬态简并四波混频技术，在室温下测量了GaAs体材料及其量子阱材料GaAs/Al_0.3Ga_0.7As的光学极化超快退相时间，当激光中心波长为785nm，受激载流子浓度为10¹¹cm^-2时，它们的退相时间分别为28fs和46fs.量子阱材料的退相时间比体材料的长，这是由于量子阱中的载流子在垂直于GaAs/AlGaAs界面的运动受到限制，运动呈现二维特性，大大减小了载流子的散射概率.实验中观察到瞬态简并四波混 关键词： 时间分辨简并四波混频 飞秒激光脉冲 退相 密度矩阵     

四角晶相HfO2(001)表面原子和电子结构研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论研究了四角晶相二氧化铪(t-HfO₂)体相及 其(001)表面的原子几何与电子结构.理论计算结果表明，t-HfO₂(001)表面不会 产生重构现象.与体相电子结构相比, t-HfO₂(001)表面态密度明显高于体相态 密度.其次，表面原子的态密度更靠近费米能级(E_F)，价带往低能量处移动，并 有表面态产生.计算结果表明了t-HfO₂表面禁带宽度明显低于体相的禁带宽度. t-HfO₂(001)的表面态产生以及表面禁带宽度减小是由于Hf原子与O原子的配位 数减少，表面原子周围的环境发生变化而引起的. 关键词： 密度泛函理论 2(001)')" href="#">t-HfO₂(001) 表面电子结构     

协变密度泛函理论中的张量力效应

张量力是核子-核子相互作用的重要成分,被认为是理解奇特原子核中壳结构演化规律的关键要素。然而,目前对于核介质中的张量力及其效应的定量认识,仍存在很多亟待解决的关键问题。着重梳理了在原子核密度泛函理论框架下,研究有效相互作用中的张量力成分以及相应的张量力效应的相关工作,重点包括:基于相对论Hartree-Fock理论,以同位素链中的质子幻数壳演化为例,定量提取与分析其中的张量力效应;以及基于第一性原理的相对论Brueckner-Hartree-Fock理论,以中子滴单粒子能谱中的自旋-轨道劈裂演化为例,提出与张量力效应相关联的"准实验数据"。最后,展望原子核密度泛函理论今后可能的发展策略。Tensor force is one of the most important components of the nucleon-nucleon interaction. It plays a critical role in understanding the shell evolution in exotic nuclei. However, there are still several puzzles concerning the tensor force and its effects in the nuclear medium. In this paper, we mainly focus on the studies of tensor force in the effective interactions and its effects in finite nuclear systems within the scheme of nuclear density functional theory. In particular, we highlight the recent developments, including the quantitative analysis of tensor effects in the relativistic Hartree-Fock theory by taking the evolution of proton magic shells in the isotopic chains as an example, and the "meta-data" of tensor effects provided by the ab initio relativistic Brueckner-Hartree-Fock theory by taking the evolution of spin-orbit splitting in the single-particle spectra of neutron drops as an example. Perspectives are focused on the possible strategies for the future developments of nuclear density functional theory.     

343 nm飞秒激光制备微孔阵列以增强聚氨酯合成革透湿性

为了提高聚氨酯(PU)合成革透湿性,分别使用343 nm飞秒激光和作为对比的1030 nm飞秒激光及1064 nm纳秒激光制备微孔阵列。采用扫描电镜(SEM)和3D激光扫描显微镜对比研究了微孔形貌。结果表明,343 nm飞秒激光可以制备出效果最佳的微孔。此外,分析了3种激光与PU涂层的作用机理,揭示了343 nm飞秒激光合成革微钻孔过程仅表现为光化学烧蚀,光化学和光热烧蚀同时发生于1030 nm飞秒激光钻孔过程,而1064 nm纳秒激光只显示了光热烧蚀。激光合成革表面钻孔后,测量其透湿性和抗张力。结果显示: 微孔密度越大,皮革透湿性(WVP)越大而抗张力越低,脉冲重叠的增加会导致WVP的增加和抗张力的下降;同时,随着脉冲重叠从91.7%降到50%,微孔直径从45 μm降低到30 μm,而微孔锥度从0.7°增加到12.1°;当脉冲重叠率为91.7%,微孔密度为2550/cm²时,最大的WVP增长率为306%。     

基于单边傅里叶变换的非马尔科夫自发辐射研究

基于单边傅里叶变换,本文提出一种研究辐射子的自发衰减动力学演化的普适方法.利用该方法研究了辐射子处于均匀介质、理想微腔和泄露微腔中的自发辐射动力学演化问题,最后并把这种方法用于处理光子带隙材料中的辐射动力学演化问题.结果表明:辐射子的自发辐射动力学特性由局域态密度决定,可以通过调控辐射子周围的局域态密度来调控辐射子的自发辐射特性,为实现新型的光电子器件提供了理论基础.该方法不仅适用于马尔科夫热库的情况也适用于非马尔科夫热库的情况.