荷叶中黄酮类化合物的缓蚀性理论研究

用DFT中的B3LYP方法,在3-21G和6-311G水平上,研究荷叶黄酮类分子的分子结构及电子结构,并用Fukui指数分析活性。综合结论：槲皮素3-O-D-吡喃木糖基（1→2）-β-D-吡喃半乳糖苷、异鼠李素、槲皮素-3-丙酯、紫云英苷、山奈酚和异鼠李素-3-O-β-D-葡萄糖苷与金属吸附作用较强。Fukui指数表明：分子的亲核进攻和亲电进攻点主要位于羰基氧原子和与独立苯环连接的羟基氧原子上。     

Pt(100)/ZrO2(100)界面性质的第一性原理

采用密度泛函理论的平面波赝势法,分别研究在ZrO2(100)面上以氧为键桥和以锆为键桥的Pt(100)/ZrO2(100)界面模型的结合能、电子结构以及等电荷差分密度分布图。结果发现:在以氧为键桥的Pt(100)/ZrO2(100)-bridgeO界面结合能为1.978J/m2,而以锆为键桥的Pt(100)/ZrO2(100)-bridgeZr界面结合能为10.035J/m2,前者的界面结合能低于后者的界面结合能,即以锆为键桥的ZrO2(100)更容易与Pt(100)面结合。通过电子结构和等电荷差分密度分布图分析可知,以氧为键桥的Pt(100)/ZrO2(100)-bridgeO时,主要是锆氧之间存在电子转移,而以锆为键桥的Pt(100)/ZrO2(100)-bridgeZr时,不仅锆氧之间、而且铂锆之间也存在电子转移,铂锆之间主要是锆的4d电子轨道和铂的5d以及部分6s、5p电子轨道上的电子发生了转移并且成键结合,这说明在铂基材料中以锆为键桥的界面结合能有效提高铂基材料的强度。     

基于密度泛函理论计算的3d过渡金属掺杂CuGaS2电子结构分析

3d transition metals doped CuGaS2 are considered as possible absorbing material candidates for intermediated band thin film solar cells. The electronic structure and optical properties of 3d transition metals doped CuGaS2 are investigated by using density functional theory calculations with the GGA ＋ U method in the present work. The doping with 3d transition metals does not obviously change the crystal structure, band gap, and optical absorption edge of the CuGaS2 host. However, in the case of CuGa1-χTMχS2 （TM = Ti, V, Cr, Fe, and Ni）, there is at least one distinct isolated impurity energy level in the band gap, and the optical absorption is enhanced in the ultraviolet-light region. Therefore, these materials are band thin film solar ceils. The calculated results are very well better explain them. ideal absorber material candidates for intermediated consistent with experimental observations, and could better explain them.     

单向耦合半导体激光器之间的混沌同步研究

研究了单向耦合半导体激光器之间的混沌同步。通过计算两个单向耦合的半导体激光器模型的Lyapunov指数,确定了耦合强度的取值范围。进一步设计了耦合控制器,使响应系统的状态变量精确同步于驱动系统。仿真模拟结果表明,该方法可快速有效地实现半导体激光器的混沌同步。     

Nb2Al (100)表面的电子结构和相对稳定性

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了Nb₂Al(100)表面不同终止端的电子结构、表面能和热力学性质。计算结果表明,由于表面弛豫和表面态的形成,所有终止端表面的电子结构均表现出增强的金属性质和减弱的共价性质。根据不同终止端表面的表面能计算,分析了非化学计量比表面的稳定性。在富含Nb和Al的条件下,C终止端表面(Nb₂₂Al₁₂)是热力学最稳定的表面。此外,计算了Nb₂Al(100)表面的功函数,表明该表面获得和失去电子的能力与形成前的纯元素表面相似。     

点缺陷和Nb掺杂对α-Zr弹性模量各向异性影响的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了点缺陷和Nb原子掺杂对α-Zr力学性质的影响。结果表明,单空位引入使得α-Zr的剪切模量增大,Nb原子掺杂使得α-Zr的剪切模量下降。通过计算含不同点缺陷的α-Zr三维杨氏模量,得到点缺陷引入和Nb掺杂均会使α-Zr结构的各向异性减弱,从而可以在一定程度上缓解因各向异性导致的锆合金辐照效应。     

新方法能加速寻找新材料

正美国斯坦福大学和能源部国家加速器实验室(S LAC)科学家提出了一种用于评估计算中不确定性的方法,可广泛用于工业、电子、能源、药物设计及其他众多领域,加快这些领域开发新材料的速度。研究人员认为,该方法有望很快得到应用,成为材料研究中的基本工具。相关论文发表在7月11日的《科学》杂志上。本研究针对的算法称为密度泛函理论(D FT),是根据量子力学法则来预测原子之间的键能,让科学家能预测上百种分子和材料的     

局部投影和离散小波变换在心音信号去噪中的应用

针对心音信号非线性的特点,提出噪声水平自适应估计的局部投影与离散小波阈值相结合的去噪方法,该算法既能得到精确的重构信号又能保留微弱信号的有效特征。Lorenz序列数值仿真结果表明,该方法可以有效地抑制噪声,其信噪比和均方误差均优于局部投影去噪和离散小波阈值去噪;对比不同算法去噪前后信号的最大Lyapunov指数,得出该方法能很好地保留原始信号的非线性特征。对实测心音信号的降噪研究,进一步表明了该方法的有效性。     

掺杂Nd对ZnO电子结构和光学性质的影响

研究分析了Nd掺杂对ZnO体系的电子结构和光学性质的影响;根据密度泛函理论(DFT),采用第一性原理平面波超软赝势方法,对Nd掺杂的ZnO晶体结构进行几何优化,并计算体系的能带结构、总态密度、分波态密度、光学性质;结果表明,掺杂后体系晶格常数增大,带隙变宽,费米能级进入导带,介电常数、吸收系数发生较大变化;Nd是一种有效的ZnO体系施主掺杂元素;Nd的掺入提高了ZnO体系的导电性能,改善了光学性能。     

3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂双环[3.3.1]壬烷硝解过程的理论研究

在密度泛函理论B3LYP/6-31G水平下,对3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂双环[3.3.1]壬烷(DPT)硝解制备1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(HMX)的过程进行量子化学研究,主要计算了DPT以及重要反应中间体的电子云密度、键长、键级和二阶微扰能。结果表明,由于受键长和键解离能的影响,DPT在硝解过程中可能同时生成八元环和六元环的中间体;八元环中间体受键解离能与二阶微扰能的影响,在硝解制备HMX的同时有副产物产生。因此,DPT硝解制备HMX不仅受实际实验过程影响,还受到分子本身结构的影响,通过计算可以看出,量子化学参数在微观上体现了HMX的总收率不理想的内在原因。