氧缺陷TiO2-B作为可充电锂离子电池负极材料的第一性原理研究

利用对氧缺陷的TiO₂-B材料进行密度泛函理论的计算,阐述了氧空穴对于TiO₂-B材料的电化学性质的影响。计算研究主要聚焦于缺陷材料的锂离子迁移和电子导电性等基本问题。计算结果表明在低锂离子浓度下(x(Li/Ti)≤ 0.25),相比于无缺陷的TiO₂-B,氧缺陷TiO₂-B有着更高的插入电压和更低的b轴方向迁移活化能,意味着锂离子的嵌入也更容易,这对于可充电电池的充电过程是有利的。而在高浓度下(x(Li/Ti) = 1),锂饱和的氧缺陷TiO₂-B相较于无缺陷的TiO₂-B有着较低的插入电压,更有利于锂离子的脱嵌过程,这对于可充电电池的放电过程也是有利的。电子结构计算表明缺陷材料的禁带宽度在1.0-2.0 eV之间,低于无缺陷的材料的3.0 eV。主要态密度贡献者是Ti-Ov-3d,并且随着氧空穴的增加它的强度也变得更强。这就表明氧缺陷TiO₂-B有更好的电子导电性。     

应当正视教材练习题上的2处硬伤

指出了人教版《化学1》教材上的2处硬伤,常温常压下硫酸铜溶液浓度不可能达到2 mol/L,实验时更不可能给学生1试管NO2。实验发现,通常情况下,将1试管NO2倒扣在水中,待液面基本稳定时,水位上升远远不止2/3试管。     

局域共振声子晶体的离散化及其线缺陷研究

提出了一种局域共振声子晶体基本模型,将其散射体离散化,研究了二者的能带结构及隔声曲线.采用有限元法结合超原胞技术,将离散模型引入基本模型组成的超原胞中,研究了多种形式的线缺陷对能带结构及隔声曲线的影响.结果表明,离散模型比基本模型具有更宽的带隙,同时隔声效果更好;通过引入线缺陷,可以在能带结构中产生缺陷带,声波被局域在缺陷处只能沿缺陷传播,缺陷带的数量及位置受到线缺陷形式的影响;同时,线缺陷形式影响隔声效果,横向和纵向复合线缺陷隔声效果最好.研究结果可以为声子晶体的实际工程应用提供一定的理论参考.     

Coexistence of unipolar and bipolar modes in Ag/ZnO/Pt resistive switching memory with oxygen-vacancy and metal-Ag filaments

In this study, the unipolar resistive switching(URS) and bipolar resistive switching(BRS) are demonstrated to be coexistent in the Ag/Zn O/Pt memory device, and both modes are observed to strongly depend on the polarity of forming voltage. The mechanisms of the URS and BRS behaviors could be attributed to the electric-field-induced migration of oxygen vacancies(VO) and metal-Ag conducting filaments(CFs) respectively, which are confirmed by investigating the temperature dependences of low resistance states in both modes. Furthermore, we compare the resistive switching(RS)characteristics(e.g., forming and switching voltages, reset current and resistance states) between these two modes based on VO- and Ag-CFs. The BRS mode shows better switching uniformity and lower power than the URS mode. Both of these modes exhibit good RS performances, including good retention, reliable cycling and high-speed switching. The result indicates that the coexistence of URS and BRS behaviors in a single device has great potential applications in future nonvolatile multi-level memory.     

Hydrogen storage in Li-doped fullerene-intercalated hexagonal boron nitrogen layers

New materials for hydrogen storage of Li-doped fullerene (C₂₀, C₂₈, C₃₆, C₅₀, C₆₀, C₇₀)-intercalated hexagonal boron nitrogen (h-BN) frameworks were designed by using density functional theory (DFT) calculations. First-principles molecular dynamics (MD) simulations showed that the structures of the C _n -BN (n = 20, 28, 36, 50, 60, and 70) frameworks were stable at room temperature. The interlayer distance of the h-BN layers was expanded to 9.96–13.59 Å by the intercalated fullerenes. The hydrogen storage capacities of these three-dimensional (3D) frameworks were studied using grand canonical Monte Carlo (GCMC) simulations. The GCMC results revealed that at 77 K and 100 bar (10 MPa), the C₅₀-BN framework exhibited the highest gravimetric hydrogen uptake of 6.86 wt% and volumetric hydrogen uptake of 58.01 g/L. Thus, the hydrogen uptake of the Li-doped C _n -intercalated h-BN frameworks was nearly double that of the non-doped framework at room temperature. Furthermore, the isosteric heats of adsorption were in the range of 10–21 kJ/mol, values that are suitable for adsorbing/desorbing the hydrogen molecules at room temperature. At 193 K (–80 °C) and 100 bar for the Li-doped C₅₀-BN framework, the gravimetric and volumetric uptakes of H₂ reached 3.72 wt% and 30.08 g/L, respectively.     

缺陷TiO2中铁磁性的第一性原理计算

计算钛空位（V_Ti）和氧空位（V_O）共存情况下未掺杂金红石TiO₂的铁磁性.发现V_O可以产生局域磁矩,由它引起的自旋极化比V_Ti引起的更加局域,导致V_O之间的铁磁耦合作用弱于V_Ti之间的铁磁耦合作用.V_Ti之间的铁磁耦合在引入V_O之后进一步加强.V_O引入的电子调制两个分离的V_Ti之间的长程铁磁耦合.加入V_Ti之后,两个V_O的磁矩猝灭,当V_O的数量多于V_Ti的数量二倍时,V_O会对磁矩有贡献.结果与实验发现的V_O可以提高铁磁有序,并且总的磁矩会随着V_O数量的增多而增加的结果符合很好.     

湖泊沉积物溶解性有机氮组分特征及其与水体营养水平的关系

通过紫外-可见光吸收光谱,三维荧光光谱和气相色谱质谱联用(GC-MS)方法,比较研究了不同湖区与不同营养水平五个典型湖泊(洱海、滇池、鄱阳湖、武汉东湖、太湖)沉积物DON组分特征及其与水体营养水平间关系。结果表明：①与东部平原湖区相比,云贵高原湖泊沉积物DON结构较为稳定,生物可利用率较低;②同属云贵高原湖区,污染较严重的滇池,其沉积物DON来源和结构组分较复杂,生物可利用率较高;而污染程度相对较轻的洱海,其沉积物DON来源较简单,结构组分稳定性相对较高,有利于维持较好的水质;③东部平原湖区中,太湖和武汉东湖营养水平接近,其沉积物DON结构组分相近且相对复杂,但芳香度较低,芳香环取代基较少,对营养盐的固持能力较弱,对水污染的贡献较大,而鄱阳湖,其沉积物DON结构组分相对简单,但对营养盐的固持能力较强,对维持良好水质起积极作用;④P_{(Ⅲ+Ⅴ, n)}/P_{(Ⅰ+Ⅱ, n)}指数(类腐殖质与类蛋白质含量的比值)依次为滇池(33.14)>洱海(21.49)>太湖(15.65)>东湖(8.49)>鄱阳湖(5.21),E₄/E₆指数(465与665 nm处的吸光度比值)依次为滇池(27.00)>东湖(6.65)>鄱阳湖(5.47)>太湖(3.50)>洱海(2.31), 即P_(Ⅲ+Ⅴ,n)/P_{(Ⅰ+Ⅱ, n)}与E₄/E₆指数对不同营养水平湖泊的区分度较好,此外,两种指数与沉积物中多种氮具有较好的相关性,两者可在一定程度上指示湖泊营养水平。     

高纯硅中补偿性杂质的光热电离光谱

首先测量了高纯n型硅样品在接近液氦温度区域内随温度变化的光热电离光谱，确定了硅样品的最佳光热电离温度范围. 在该温度范围内，在有本征带隙光照射条件下，测量了样品的高分辨率光热电离光谱，同时观察到了来自主要浅杂质施主磷以及补偿性杂质硼的正信号. 随后，应用外加磁场，对硼的光热电离光谱进行了研究，发现来自硼的光热电离信号，在外加磁场作用下，发生了由正向负信号的转变. 通过对该现象进行分析讨论，排除了该现象是温度效应的可能，指出普遍用来解释补偿性杂质光热电离响应的Darken模型存在不足，而少数载流子快速复合模     

口腔种植修复和常规修复在牙列缺损治疗中的效果观察

目的探讨牙列缺损采用口腔种植修复和常规修复临床对比情况。方法选取广东医学院附属厚街医院口腔科2014年5月至2015年5月收治,采用数字表抽取法随机分组,就常规修复(常规组,n=50)与种植修复(种植组,n=50)效果进行对比。结果观察组总有效率为92%,显著高于对照组70%(P0.05);观察组满意度各因子评分及总评分均高于对照组(P0.05)。结论牙列缺损采用口腔种植修复治疗,可显著提高临床效果,促患者咀嚼、发音等功能恢复,且美观度较理想,有较高推广应用价值。     

YAlO3的体色与缺陷平衡的关系

利用固相扩散法在1 450 ℃下制备了YAlO₃粉末样品和陶瓷片样品,并在不同温度和不同气氛(air, O₂ or N₂)下对样品进行退火处理调制了其缺陷浓度.基于漫反射光谱和交流阻抗谱分析了YAlO₃样品的体色与其缺陷浓度之间的关系.研究结果表明YAlO₃具有p型导电机理,其浅棕色体色是由阳离子空位引起的.在高温和氮气氛下处理该材料其缺陷浓度减少,体色变浅.第一性原理计算结果认为YAlO₃中的主要缺陷应该是铝空位V_Al^×.