利用界面调控制备二维有机半导体晶体及其机制研究

二维有机半导体晶体是利用分子间的范德瓦耳斯力进行自组装生长的单晶材料。本质上的单晶属性使其具备优异的电学特性。更重要的是,二维极限下增强的界面特性能够大幅调控器件行为,为构建多功能界面器件提供可能。此外,充分暴露的电荷输运沟道和极少的晶面内缺陷能够为研究本征的有机电子输运特性创造可能。目前,对于二维有机半导体晶体的生长工艺研究已经取得了较大的进展,但是从理论层面上研究二维晶体生长的自组装过程仍然十分匮乏。本工作利用添加剂辅助结晶技术成功制备出二维有机半导体晶体,并通过偏光显微镜和原子力显微镜对二维晶体进行了全面的表面形貌和结构表征。通过SEM结合EDS技术对关键的形核界面进行了结构和组成的表征以研究晶体生长的机制。研究结果表明:在添加剂界面上,生长材料能够稳定形核,并计算出添加剂构建的有利界面能够将形核势垒降低为SiO₂界面上的1/5。这项工作充分展现了生长界面对于晶体生长的关键作用,并从理论上揭示了界面的调控行为,为二维有机半导体晶体的生长工艺设计提供了可靠的思路。     

分形凹角蜂窝结构声子晶体振动带隙特性

凹角结构具有优良的减振降噪特性,可以有效衰减结构振动响应,蜂窝结构具有优良的力学特性并已经较为普遍地被应用到工程之中,因此凹角蜂窝的复合结构引起了学者们的关注。本文通过对内凹蜂窝结构分形设计,构建了一种新型声子晶体模型。基于有限元方法对分形凹角蜂窝结构进行分析,计算能带结构以及振动传输特性,分析结构的负泊松比特性以及结构分形对振动带隙的影响。通过改变壁厚和内凹角度等参数,以及在分形结构顶点处填充钢材,可以更好地对某些频段振动产生抑制。结果表明:分形结构仍具有负泊松比特性,分形结构在二阶结构产生的带隙更宽,壁厚和凹角角度的增加会导致结构振动带隙向高频区域转移,填充钢材会使带隙变宽。     

Single-particle space-momentum angle distribution effect on two-pion HBT correlation in high-energy heavy-ion collisions

We analyze the transverse momentum dependence of HBT radii in relativistic heavy-ion collisions using several source models.Results indicate that the single-particle space-momentum angle distribution plays an important role in the transverse momentum dependence of HBT radii.In a cylinder source,we use several formulas to describe the transverse momentum dependence of HBT radii and the single-particle space-momentum angle distribution.We also make a numerical connection between them in the transverse plane.     

壁面静止水滴冻结过程形状变化

低温表面上的液滴冻结时会形成具有尖顶的形状。针对这一现象开展了理论与实验研究,建立了新的动态曲形相界面模型用来模拟水滴冻结过程中的形状变化。模型考虑重力和成核再辉效应的影响,将冻结过程中的冰水相界面近似为球冠形曲面,并在三相点处引入动态生长角和直角关系。对壁面上20μL静止水滴进行了冻结实验,记录水滴三相点高度的演化过程,以此拟合得到了其随时间变化的关联式,基于该关联式求解理论模型,得到了水滴最终冻结形状。模拟结果与实验结果在水滴初始轮廓、成核再辉轮廓和最终冻结轮廓以及冻结时间上均吻合良好。曲面模型的计算结果表明,固液相界面上不同位置处的冻结速率不同;随着相界面向上推移,冻结速率逐渐减小。     

低密度EPS不同角度及厚度情况下火蔓延特性研究

本文采用小尺寸实验的方法探究了低密度EPS火蔓延及其熄灭特性,分析了密度、厚度以及角度综合因素对EPS火蔓延及熄灭的影响。研究发现:密度为6 kg/m^3的EPS,由于密度很小,材料厚度以及放置角度受到密度影响的抑制,EPS均无法被火源点燃进而进行火蔓延;而当密度为10 kg/m^3的EPS,随着材料厚度以及放置角度的增加,试样经历了从不能点燃,到短距离不稳定火蔓延,正常蔓延,以及蔓延过程中收缩性熄灭等过程。研究发现,密度为10 kg/m^3,厚度为4 cm的EPS试样,当放置角度为0°、10°、20°和30°时,能够正常蔓延,而当角度增加至40°、50°时,EPS火蔓延过程中出现了收缩性熄灭的现象.通过分析火蔓延过程收缩性熄灭机理,发现火蔓延速度与预热区的长度之间的相互竞争机制,是导致熄灭现象产生的主要原因。实验结果表明,收缩性熄灭对火蔓延速度,池火区长度以及表面火焰区火焰形态等都产生了相应的影响。     

基于时变相位屏的非等晕成像数值模型及验证

基于多层薄相位屏光传输理论,建立了包含光传输过程、大气分层、相位屏实时连续变化、太阳扩展目标非等晕成像的数值模型,并从相位结构函数、大气相干长度及等晕角等方面进行了分析验证.在H-V 5/7和H-V 10/10两种强弱湍流模型下,大气相干长度及等晕角的绝对误差分别在0.02m和0.3″以内.结果表明,建立的非等晕成像数值模型在时间和空间上的统计特性符合实际应用需求,为研究非等晕误差在太阳稳像及自适应光学系统中的影响提供了可靠的模型支持.     

二面角弯曲异构体：M2Pt20/-团簇的理论研究

本文采用密度泛函理论和波函数理论研究了M₂Pt₂^0/-团簇(M表示碱土金属元素)在气相中的几何结构和电子性质. 研究表明,拥有平面结构的D_2h异构体比拥有较小二面角及较短Pt-Pt键长的C_2v异构体更稳定. M(s,p)与Pt(5d)的相互作用和Pt-Pt共价键之间的相互竞争导致了这两种异构体在稳定性方面有所不同. M(s,p)与Pt(5d)的相互作用支持D_2h异构体的平面结构;Pt-Pt共价键作用导致了C_2v异构体的弯曲结构. Be₂Pt₂的单重态和三重态的势能曲线有两个不同的交点,但是Ra₂Pt₂和Ca₂Pt₂^-的不同多重度的势能曲线间只有一个交点,这可能是由于三重态Ra₂Pt₂和四重态Ca₂Pt₂^-较平坦的势能曲线造成的. 上述结果揭示了一个拥有最小原子数的二面角弯曲异构现象,并且为解释其他潜在的角度弯曲异构体提供了理论帮助.     

MMA/MPC共聚物膜的制备及其抗凝血性能研究

采用自由基共聚制得了甲基丙烯酸甲酯与2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)的共聚物, 在模板中将溶剂蒸发得到了共聚物膜. 用差示扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱(GPC)、元素分析仪(EA)、氢核磁共振(¹H NMR)及扫描电子显微镜(SEM)对共聚物及其膜的结构与形态进行了表征, 并测定了膜的溶胀度与表面的亲水性, 结合对牛血清蛋白(BSA)吸附研究结果表明: 共聚物膜的溶胀度随着MPC含量的增加而逐渐上升, 并且随着温度的升高而逐渐增大; 由动态接触角(DCA)结果可知共聚物膜表面的链段可随着环境的变化而发生重排, MPC链段向膜表面的迁移提高了膜表面的亲水性, 降低了对蛋白质的吸附. 并通过体外血小板粘附试验对膜材料的抗凝血性能进行了评价. 结果表明, 当共聚物膜中w(MPC)＝0.25时, 膜表面吸附的血小板数量明显减少, 共聚物膜表现出良好的抗凝血性能.     

快速多极子方法中角谱积分分析

从基本球面波函数的平面波展开式出发,分析了对空间角谱二维积分表达式中被积函数频谱特性,从采样定理的角度得出(2L,4L)的求积标准.比较了采用不同的求积方式得到的积分结果,并与球面波函数的准确值进行比较.对轴向平面电磁波照射的立方导体进行直接的矩量法(MOM)分析和不同求积点的FMM方法分析,比较两种方法计算得到的阻抗矩阵与入射向量相乘的结果.结果表明:用该求积方式得到结果与直接MOM方法的计算结果吻合.     

贮腔类三维自由液面动力学问题数值研究

讨论了贮腔类三维自由液面动力学问题的数值研究,将任意的拉格朗日-欧拉运动学描述关系引入到系统的控制方程中,采用任意的拉格朗日-欧拉描述跟踪自由液面,推导了自由面上结点的法向矢量计算公式。采用Galerkin余量法推导了Navier-Stokes方程的空间离散有限元方程,采用三维自由液面上微分几何理论推导了表面张力计算公式。数值研究中考虑了接触角效应,最后进行了三维数值算例分析。