钴纳米线填充(12，0)硼氮纳米管的电子结构与磁性

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了密排六方结构的Co₁₀纳米线填充（12,0）硼氮纳米管（BNNT）的结构稳定性、电子性质和磁性质。完全弛豫后的Co₁₀/BNNT（12,0）复合体系,外围的BNNT沿着Co₁₀纳米线的三重旋转对称轴变成了近似正三角形的结构。复合体系Co₁₀/BNNT（12,0）的形成是自发地放热过程。电荷由Co₁₀纳米线转移到BNNT上。Co₁₀纳米线最外层的Co原子与其近邻的N原子形成的Co-N键具有极性共价键特征。Co₁₀纳米线封装入BNNT后,其平均磁矩有所减小,但相对于纯BNNT,Co₁₀/BNNT（12,0）体系具有较大的磁矩值。同时复合体系Co₁₀/BNNT（12,0）表现出明显的半金属特征。因此这种稳定的纳米复合体系在高密度磁数据记录设备及自旋电子学器件等方面具有重要的应用价值。     

光纤通信中高阶色散对飞秒光脉冲传输影响的数值研究

数值模拟了光纤通信中三阶色散和四阶色散对飞秒光脉冲传输的影响，结果表明三阶色散和四阶色散都会影响通信质量，三阶色散起主要作用，正常色散使光脉冲向前沿偏移，反常色散使光脉冲向后沿偏移，它们都使脉冲展宽且形成振荡带；四阶色散使脉冲展宽且光谱出现旁瓣。     

相场法模拟流动下纯物质多晶粒枝晶形貌研究

基于相场方法时包含多晶粒的纯物质凝固过程进行了数值模拟.以Ni-Cu合金为例,展示了多核晶粒形貌的生长过程,研究了流速、各向异性参数对多枝晶生长形貌的影响.结果表明:随着模拟时间的增加,各晶核的生长模式由自由生长演化为竞争生长;引入强制流动后,晶核生长为非对称的枝晶,上游枝晶臂的生长受到促进,下游臂受到抑制并向下倾斜生长,垂直臂受到的影响很小,但是它逐渐向迎流方向倾斜生长;随着流速的增大,多枝晶的非对称性增强,随着各向异性值的增大,各枝晶形貌大小逐渐增大,上游臂尖端界面的溶质堆积程度逐渐减弱.     

铁纳米带半金属性的第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加平面波(PAW)赝势第一性原理，探究了横截面为3×5、3×7、3×9、3×11、3×13和3×15原子层的铁纳米带的弛豫结构和电磁学性质。结果表明：所有6种尺寸的Fe纳米带的弛豫结构仍具有双重对称性，但3×5和3×7原子层的Fe纳米带的横截面形状从初始的矩形变为近椭圆形，而其他较宽尺寸的Fe纳米带的横截面形状都变为双椭圆形。并且，通过计算发现，3×7原子层的Fe纳米带是一种半金属材料，只有自旋向上或自旋向下的电子通过费米能级，因此可被应用于产生近100%自旋极化载流子的自旋电子学领域。     

拉曼效应下飞秒光脉冲间的相互作用及其抑制

数值模拟了Raman自频移效应下fs光脉冲间的相互作用及其抑制，结果表明：Raman效应的存在使得fs脉冲的相互作用与常规的ps脉冲间的相互作用不同，在初始阶段孤子相互吸引，而后一直处于排斥状态，脉冲间距随传输距离增加而增大，脉冲在传输过程中发生漂移，孤子产生能量交换，传输距离显著减小，严重影响了通信质量；同步幅度调制、非线性增益与滤波器相结合可有效抑制Raman效应下fs光脉冲间的相互作用。     

双层石墨烯掺杂Pd对CO和NO的气敏特性研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了AA堆叠型双层石墨烯掺杂Pd原子(Pd/BG)后对气体分子CO和NO的气敏特性和吸附机理.结果表明,Pd原子的掺杂改变了双层石墨烯的电子性质和局部几何结构.Pd原子替代双层石墨烯的一个碳原子后,杂质原子突出层外区域(Po)和突入层间区域(Pi)都可以形成稳定结构,但是突出(Po)构型更有利于气体分子的吸附.对于Po构型,CO和NO吸附在Pd/BG上的最稳定结构是不同的,CO分子与石墨烯表面呈一定夹角,而NO分子近似垂直于石墨烯表面.Pd/BG对NO分子的吸附强于CO分子.气体分子在Po构型上属于化学吸附,而在Pi构型上属于物理吸附.Pd/BG吸附CO和NO气体分子后具有不同的电子性质.Pd/BG体系为半导体性质,在吸附CO气体分子后,转变为金属性,系统无磁性;而在吸附NO气体分子后变为金属性且具有较大磁矩.这种电子性质的变化能够阐明气体分子吸附的敏感程度.研究结果能够为石墨烯基的气体传感器或者探测器提供理论基础和实验指导.     

相场法模拟流动下纯物质多晶粒枝晶形貌研究

基于相场方法对包含多晶粒的纯物质凝固过程进行了数值模拟.以Ni-Cu合金为例,展示了多核晶粒形貌的生长过程,研究了流速、各向异性参数对多枝晶生长形貌的影响.结果表明:随着模拟时间的增加,各晶核的生长模式由自由生长演化为竞争生长;引入强制流动后,晶核生长为非对称的枝晶,上游枝晶臂的生长受到促进,下游臂受到抑制并向下倾斜生长,垂直臂受到的影响很小,但是它逐渐向迎流方向倾斜生长;随着流速的增大,多枝晶的非对称性增强,随着各向异性值的增大,各枝晶形貌大小逐渐增大,上游臂尖端界面的溶质堆积程度逐渐减弱.     

薄膜体声波谐振器电极效应研究

运用传输线路法推导了薄膜体声波谐振器(Thin Film Bulk Acoustic Resonator,FBAR)的输入阻抗公式.利用输入阻抗公式,研究了不同材料FBAR构成中电极材料和厚度对FBAR有效机电耦合系数的影响,FBAR最大有效机电耦合系数优化理论.由结论可知,FBAR的有效机电耦合系数随电极的厚度和密度变化明显,在低密度电极材料时,电极厚度增大明显降低了FBAR的有效机电耦合系数;同时,在电极厚度较厚时,电极密度越大越有利于获取高的有效机电耦合系数.所得结论,可应用于FBAR设计与优化中.     

WDM光纤孤子通信系统中的关键技术

论述了WDM光纤孤子通信的发展现状,分析了WDM光纤孤子通信系统中的几个主要问题。信道间碰撞、集总放大效应、定时抖动等都将限制WDM技术的有效性,给出了解决问题的方案。对研究WDM光纤孤子通信系统具有指导意义。