低维晶格系统能量传导与扩散研究

低维晶格系统中的能量输运和扩散已成为非平衡统计物理输运理论的前沿课题,正在蕴育线性响应理论之后的近平衡理论的新突破.本文重点介绍厦门大学课题组在这个方向上的主要进展,阐述基于粒子间相互作用势函数的对称性所建立的输运和扩散的基本理论框架以及基于系统哈密顿函数求解输运系数的路线图和相关进展.本文还将揭示能量均分所遵循的普适规律,探讨这些规律和输运行为之间的内在联系,并报告在耦合输运研究方面发现的新奇效应.     

单层含硫空位MoS2光伏效应的第一性原理研究

基于非平衡态格林函数——密度泛函理论,采用第一性原理研究方法,对单层含硫空位MoS₂的光伏效应进行了研究.利用能带图和联合态密度分析单层含硫空位MoS₂的光响应函数.结果表明:对于单层含硫空位的MoS₂,线偏光电流效应不明显,而圆偏光电流效应比较明显.计算模拟了随偏振角(相位角)变化的光响应函数,计算结果符合唯象理论.单层含硫空位的MoS₂可被应用于新型电子和光电子器件中,为进一步认识单层硫空位MoS₂的光电流效应提供了新的理论基础.     

Yong损失的机理研究

将非平衡态热力学理论应用于Ｙｏｎｇ分析，导出了Ｙｏｎｇ损率与推动力的一般关系，阐明了由不可逆过程引起Ｙｏｎｇ损失的机理。结果表明，一种形式的推动力不仅引起该种形式的Ｙｏｎｇ损失，而且由于不同形式的推动力之间的耦合而引起春它形式的Ｙｏｎｇ损失；     

高层大气臭氧生消的光化学反应的非平衡态研究：“氧化氮大气”模型

采用“氧化氮大气”模型进行模拟研究：建立了臭氧浓度的扰动方程。臭氧浓度的扰动是化学反应过程中时间上的衰减性振荡行为所导致的，并且氧化氮含量在大气层中的增加，加剧了臭氧层被破坏的趋势。     

纯正物理系统的目的性

从系统科学思想出发，列举分析了物理学诸领域存在目的性的若干物理现象，通过严谨地论证说明处于平衡态，线性非平衡态以及远离态系统均可以具有目的性行为，从而揭示了纯正物理系统内物理过程中目的性存在着普遍性与必然性。     

生物分子的手性与观控相对论

本分析了生物分子手性的起源，提出了一种新的看法，即非平衡态可诱导产生手性（在分支点的对称破缺），而非对称性又造成了新的非平衡态，生命就是在这种非平衡态中延续发展的，生命的结构物质，在不对称中，在时间箭头的方向上不可逆地产生着，发展着，演化着，这一演化过程是一个结构和功能不断调整，不断适应的观控相对统一体。     

关于热诱导一级相变过程的非平衡态理论

为了研究线性温度场条件下一级相变过程中的非平衡态特征，在相变系统的自由能中引入了一个附加项，该项与序参量对时间或温度的梯度有关．由此得到的数值解与实验观察到的一级相变过程中的非对称滞后行为相符合 关键词：     

O2非平衡态等离子体中电子平均能量的谱线监测

采用蒙特卡罗方法,模拟了O2非平衡态直流放电等离子体过程。计算了不同E/N条件下电子在氧气中的漂移速度,结果与实验数据符合得很好。模拟了电子平均能量和电子激发态粒子数随E/N的变化关系。提出了一种通过监测两条紫外谱线202.6和280nm强度之比来监测电子平均能量的方法。该方法对于非平衡态气体放电等离子体在材料制备、激光应用及微电子技术等领域中的应用具有重要意义。     

DNA碱基与电极的耦合强度对横向电输运的影响

采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法,研究了以Au(111)面为电极、DNA的单个碱基(包括主链上的糖基和磷酸基)置于其问的两电极体系的电输运特性,在电极距离固定的情况下,通过改变碱基与电极的接触距离,分别计算了零偏压下DNA碱基处于不同耦合强度时的横向电导和传输谱.结果表明碱基的横向电输运性质受耦合强度的影响较大;除了鸟嘌呤G的氢键靠近电极时电导比腺嘌呤A小之外,碱基的电导排序符合G＞A＞C＞T.     

低压汽轮机三维叶栅通道内湿蒸汽两相流动的数值模拟与分析

采用完全气体单相流动模型、实际气体平衡态凝结和非平衡态自发凝结三种不同的计算方法对某低压汽轮机静叶栅中三维湿蒸汽两相流动进行了模拟和分析.计算表明:三种模式计算结果有一定的差别;水滴的生长过程对出口气流角分布有一定的影响;非平衡态计算得到的出口湿度比平衡态计算结果略微小一些;进一步的分析表明在非平衡态计算中,进口水滴半径对出口湿度和出口水滴半径均有影响.