微纳米加工技术在纳米物理与器件研究中的应用

物质在纳米尺度下可能呈现出与体材料不同的物理特件，这正是纳米科技发展的基础之一。要想探索在纳米尺度下材料物埋性质的变化规律及可能的应用领域，离不开相应的技术手段，微纳米加工技术作为当今高技术发展的重要技术领域之一，是实现功能人工纳米结构与器件微纳米化的基础。本文根据几个不同的应用领域，介绍了微纳米加工技术在纳米物理与器件研究领域的应用。     

Rasch模型在“化学键”概念教学评价中的应用研究

运用Rasch模型探查高二学生对"化学键"概念的认知情况，运用Conquest软件和Winsteps软件对测试结果进行分析。结果表明：基于Rasch模型编制的测试卷能客观有效地检测学生对"化学键"概念的理解，为一线教师的有效教学提供学情基础。     

含巯基/二硫键聚合物生物材料

含巯基/二硫键聚合物生物材料具有多种良好的性能,作为药物、基因等的释放载体在生物医学领域具有广泛的应用前景。随着基因工程和组织工程的发展,含巯基/二硫键聚合物生物材料的可生物降解性得到高度重视,而怎样改善其降解性能成为限制其应用的关键因素。由于二硫键在细胞外环境里保持稳定,在细胞溶质的还原环境中容易发生断裂,因此在制备新型基因、药物等释放载体上,二硫键充当了重要的角色,它的引入为聚合物生物材料的生物降解性能的设计与改善提供了一条重要的途径。本综述重点以聚合物水凝胶、聚合物微胶束、囊泡等为例,从巯基/烯的光聚合反应、Michael加成反应、氧化还原反应的角度,介绍了巯基/烯在聚合物中形成二硫键的不同途径的研究进展,并详细论述了基因载体、蛋白质载体、小分子药物载体三种还原敏感型材料的制备、表面修饰和改性的进展情况,进一步强调含巯基/二硫键聚合物生物材料的研究在生物医学领域应用的重要性。     

离子液体辅助水热法合成六方WO3纳米棒束

提出了利用简单的离子液体1-甲基-3-乙基-咪唑溴辅助水热法合成六方WO₃纳米棒束的方法,对其结构进行了表征,并讨论其形成机理。TEM照片表明：WO₃纳米棒束由长200~300 nm、直径25~30 nm的纳米棒组装而成。离子液体1-甲基-3-乙基-咪唑溴在纳米棒的形成过程中起到了结构导向剂的作用。     

Ba7AgGa5S15:一种新型混合金属硫化物的非线性光学性能研究

采用高温熔融-自发结晶法成功获得一种新型混合金属硫化物Ba7AgGa5S15.该化合物结晶于非中心对称的P31c空间群(No.159),晶胞参数为a=0.964 53(10) nm,c=1.805 9(4) nm,Z=2.其结构是由[Ga4 S10] T2超四面体与[AgS4]四面体共顶点连结形成的含有18元环孔道的三维网状框架,孤立的[Ga(2)S4]四面体填充在孔道中,Ba2+填充在该三维框架结构的空隙当中.第一性原理计算研究了该化合物的电子结构、态密度、双折射率、二阶非线性光学系数,以及倍频密度.结果 表明,该化合物具有大的光学带隙(3.76 eV),其带隙主要由S3p,Ba5d和Ga4s轨道决定;其d33方向上的倍频系数约为AgGaS2的0.4倍,主要倍频贡献来源于[AgS4]和[GaS4]四面体.该研究表明在Ag-Ga-S体系中引入Ba2+,形成的Ba7 AgGa5S15表现出比AgGaS2更宽的带隙,有利于产生高的激光损伤阈值(LDT).     

三维非连续变形分析方法碰撞分析及其应用

将具有完备动力学理论的非连续变形分析(DDA)方法应用于块体碰撞研究。基于三维DDA(3D DDA)方法,按时步输出块体碰撞过程速度变化和接触嵌入量,进而得到块体碰撞恢复系数、冲量、冲击力。以此为参考指标,采用斜抛、面-面对心等碰撞模型,验证3D DDA方法模拟块体碰撞的有效性,并将3D DDA方法应用于多米诺骨牌倾倒、滚石边坡成灾及防护等算例分析,探讨了多米诺骨牌倾倒机制、滚石启动及运动行为、滚石灾害防护方案。结果表明:多米诺骨牌间距越大,同一块体被碰撞时间越迟,其最终稳定时间也越迟,与下一块体碰撞的动能越大;滚石运动呈侧向平动及转动三维运动特征,每一次碰撞,均引起动能、轨迹或状态的显著变化;滚石拦挡设施弹簧刚度越大,越先达到最大冲击力,最大冲击力随弹簧刚度的增加而减小;可结合树木阻挡效应,耗散滚石动能,降低滚石飞跃高度,使滚石灾害减轻或控制在防护范围以内。     

轰击离子能量对CNx薄膜中sp3型C-N键含量的影响

对磁控溅射生长在单晶Si(001)衬底上的CNx薄膜样品的化学键合及结构进行了研究,利用不同的衬底负偏压(Vh)来控制轰击衬底表面的入射离子能量,从而影响膜中的化学键合的状态.样品的FTIR,Ra-man和XPS分析结果表明,CNx薄膜中N原子分别与sp,sp2和sp3杂化状态的C原子结合,其中sp3型C-N键含量先随着衬底偏压(Vb)的升高而增加,并在偏压Vb=-50V时达到最大值,但随着Vb继续升高,sp3型C-N键含量减少,这表明CNx薄膜中,sp3型C-N键的含量与轰击离子的能量变化密切相关.     

Reversal current observed in micro-and submicro-channel flow under non-continuous DC electric field

In practical applications of biochips and bio-sensors, electrokinetic mechanisms are commonly employed to manipulate and analyze the characteristics of single bio-molecules. To accurately and flexibly control the movement of single molecule within micro-/submicro-fluidic channels, the characteristics of current signals at the initial stage of the flow are systematically studied based on a three-electrode system. The current response of micro-/submicro-fluidic channels filled with different electrolyte solutions in non-continuous external electric field are investigated. It is found, there always exists a current reversal phenomenon, which is an inherent property of the current signals in micro/submicro-fluidics Each solution has an individual critical voltage under which the steady current value is equal to zero The interaction between the steady current and external applied voltage follows an exponential function. All these results can be attributed to the overpotentials of the electric double layer on the electrodes. These results are helpful for the design and fabrication of functional micro/nano-scale fluidic sensors and biochips.     

Hamilton-Cayley定理的一种证法

<正> Hamiltion-Cayley定理是矩阵代数中一个基本定理,有重要的理论和应用价值。本文提出一种简明的证法,它仅利用矩阵的Jordan标准形和矩阵的乘法运算规则。引理设T_i是对角线上第i个元素为零的n阶上三角矩阵(i=1,2,…,n)测