一维单原子纳米颗粒晶格振动性质的理论研究

根据一维单原子纳米颗粒晶格振动量子化的结论 ,推导了一维单原子纳米颗粒晶格振动的内能、比热、原子均方位移和原子均方速度公式 ,并进行了数值计算。数值计算结果表明 ,单位质量的一维单原子纳米颗粒的晶格振动内能与比热随纳米颗粒尺寸的增加而增加 ,一维单原子纳米颗粒的表面原子的均方位移大于内部原子的均方位移 ,而表面原子的均方速度小于内部原子的均方速度     

纳米颗粒系统的量子化

利用创新的量子力学理论,给出零时刻纳米颗粒系统中两个纳米颗粒绕其质心运动的旋转角频率、零时刻两个纳米颗粒绕其质心运动的轨道速度、零时刻两个纳米颗粒绕其质心按圆形轨道运动一周所需的时间与量子态之间的关系。     

纳米Cu颗粒的制备及其微观结构

采用磁控溅射与液氮冷凝方法,在表面沉积有方华膜的电镜载网上制备支撑纳米Ｃｕ颗粒;对样品的微观结构进行了ＴＥＭ／ＥＤ观察。结果表明,用该方法制备的Ｃｕ颗粒呈球状,其尺寸基本服从正态分布。当Ｃｕ颗粒的直径为２ｎｍ时,其电子衍射花样为弥散环;当其直径大于８ｎｍ时,则一般表现出晶体结构。具有晶体结构的Ｃｕ颗粒晶格常数随其直径大小的不同,呈现出不同程度的收缩效应,与块状Ｃｕ材料相比,最大收缩量为５％。     

纳米颗粒在周期振动下行为的计算机模拟

通过改进的DLA模型,重复出颗粒随机行走和粘附的动力学过程。选择适当的蒙特卡洛步来模拟周期性的震动。将与颗粒相邻的颗粒个数和震动强度结合,通过计算机模拟将纳米颗粒的聚合,震开和重新组合的过程呈现出来。将模拟结果与实验相对比,验证了颗粒的最终密度与震动强度具有正相关关系这一结论。     

硅酸盐玻璃中银纳米颗粒的原子状态

在硅酸盐玻璃中原位合成了平均颗粒尺寸为2．8nm、4．0nm和7．0nm的银纳米颗粒．使用银K-边X-射线吸收精细结构谱（XAFS）研究了纳米银颗粒的尺寸和玻璃基质对银原子状态和纳米银颗粒热膨胀系数的影响．结果表明,随着纳米银颗粒尺寸的减小,银原子的静态无序度增大,非和谐振动加剧．根据非和谐爱因斯坦模型和热力学微扰理论,计算了银纳米颗粒的线性膨胀系数．结果表明,纳米银颗粒越小,热膨胀系数越大．     

纳米钨粉体的表征及其晶格畸变分析

以工业化生产技术成功地制备了不同粒径的纳米W粉体,采用EDS、SEM和XRD对样品的含量、形貌、物相进行了表征,并计算了其晶格参数和晶胞体积.结果表明,纳米W粉体为bcc晶态结构,晶格发生收缩;随着晶粒尺寸的减小,晶格参数和晶胞体积收缩率增大,且晶格畸变率与粒径的倒数呈正比线性关系.     

纳米锐钛矿相二氧化钛中的晶格畸变

借助精确的X射线衍射(XRD)测量,对不同晶粒度纳米锐钛矿相二氧化钛(n-A-TiO2)样品的晶粒微结构进行了细致研究,给出了标明晶面指数(hkl)和晶面间距dhkl值的系列XRD谱,并得到了晶面间距、晶格常数、轴比、晶胞体积等参数数值及其相对常规粗晶的变化情况,从而初步揭示出该样品晶粒微结构的尺寸效应.作者首次发现,纳米锐钛矿相二氧化钛样品中存在着非单调的备向异性晶格畸变.     

纳米超晶格热电材料的研究进展

随着热电材料制备技术和性能研究的发展，纳米超晶格热电薄膜已受到人们的关注，简要介绍了有关纳米超晶格热电材料的结构、热电机理及制作技术，并指出了存在的问题和可能的发展方向。     

材料热力学性质的第一原理晶格振动计算研究

对计算固体物质晶格振动、研究材料的热力学性质的方法做了简要的探讨。以氧化锆为例．介绍了第一原理线性响应理论计算声子谱和声子态密度的方法．推导出热容、自由能、德拜温度等相关的热力学性质随温度的变化．并计算了氧化锆相变温度。结果表明通过这种方法无需任何实验数据完全从原子、电子层次出发进行材料热力学设计．为设计和研究全新材料体系提供了一个新的途径。     

纳米MgO微晶的晶格畸变的反常红外特性

报道了利用ＦＴ－ＩＲ光吸收谱测量和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析以纳米ＭｇＯ微晶的初步研究结果，发现纳米ＭｇＯ的微结构和红外吸收特性均存在尺寸效应，而且其红外吸收峰出现了红移和蓝移同时并存的现象，文中结合ＸＲＤ分析结果和纳米晶材料中界面效应对上述现象给出了初步的物理解释。     

金属纳米微粒的尺寸效应

在假定金属纳米微粒是球形的基础上，综述了金属纳米微粒的基本表征量、结合能、晶格参数、空位形成能和空位体积的尺寸效应，提出一个形状因子来描述非球形纳米微粒的形状对性能的影响，并对以后的研究进行了展望。     

高维机电耦联系统的非线性振动

本文根据电磁场理论，用统一的方法，建立了电机瞬变过程与轴系的扭振、横振及转动相耦联的强非线性微分方程组。经过线性变换与非线性变换，得到了方程组的解。进行了数字计算，得到了启动过程的横振、扭振、转动及电流等变化规律。理论结果和实验结果吻合得较好。     

正负错配纳米颗粒掺杂对YBCO薄膜性能影响的研究

利用低氟MOD工艺制备了Ba₂YTaO₆(BYTO)单一纳米颗粒掺杂及BYTO和LaAlO₃(LAO)双纳米颗粒共掺杂的YBCO复合薄膜。研究表明BYTO在YBCO薄膜中的最优掺杂量为6mol%, 此时薄膜的自场J_c为1.25 MA/cm ², 在1.2 T下获得的最大钉扎力为3.02 GN/m ³。共掺杂试验中引入与YBCO具有正错配度的BYTO粒子和负错配度的LAO粒子, 两者相互作用使有效掺杂总量提高至10mol%。调整两种纳米粒子的配比发现6mol% BYTO+4mol% LAO掺杂的YBCO复合薄膜样品在外加磁场为2 T时, J_c值高达0.27 MA/cm ², 获得最大钉扎力时的磁场由纯YBCO薄膜的0.42 T提高至共掺杂的1.6 T, 此时最大钉扎力为5.6 GN/m ³。正负错配纳米颗粒共掺杂有效地提高了YBCO复合薄膜在外加磁场下的超导性能。     

Anharmonic Lattice Vibrations in Small-Molecule Organic Semiconductors

The intermolecular lattice vibrations in small-molecule organic semiconductors have a strong impact on their functional properties. Existing models treat the lattice vibrations within the harmonic approximation. In this work, polarization-orientation (PO) Raman measurements are used to monitor the temperature-evolution of the symmetry of lattice vibrations in anthracene and pentacene single crystals. Combined with first-principles calculations, it is shown that at 10 K, the lattice dynamics of the crystals are indeed harmonic. However, as the temperature is increased, specific lattice modes gradually lose their PO dependence and become more liquid-like. This finding is indicative of a dynamic symmetry breaking of the crystal structure and shows clear evidence of the strongly anharmonic nature of these vibrations. Pentacene also shows an apparent phase transition between 80 and 150 K, indicated by a change in the vibrational symmetry of one of the lattice modes. These findings lay the groundwork for accurate predictions of the electronic properties of high-mobility organic semiconductors at room temperature.     

一维Cu-Zn-Al合金纳米结构的制备及生长机理研究

Cu-Zn-Al合金经过简单的混合酸处理后,成功地在常温常压下制备出两种形态、组成不同的纳米管.能量衍射谱表明其主要成分是Cu,Zn,Al和Si,Al,O.其管径一般在20～50nm左右,最长长度达1600nm.研究发现,在混和酸处理后产生的分散程度很高的纳米粒子在纳米管的生长中起了重要作用,结合生长模型和透射电子显微镜照片初步分析了这种作用的机理和合金纳米管的生长机理.     

燃烧法合成的纳米α-Al2O3晶格热膨胀系数研究

采用动态高温粉晶X射线衍射技术,对燃烧法合成的纳米α-Al2O3从室温到1100℃之间的晶格热膨胀系数进行了测定.实验结果表明在测试温度范围内,纳米α-Al2O3的晶胞参数与温度呈线性关系.燃烧法合成的纳米α-Al2O3的晶胞参数随温度的变化符合关系式△a/(a0△T)=7.27×10-6/℃、△c/(c0△T)=7.50×10-6/℃和△V/(V0△T)=21.92×10-6/℃.     

圆柱梁与水体耦联受迫谐振的解析解

本文分析了无粘性的、不可压缩水体中的弹性悬臂圆柱梁在水平地面简谐运动作用下的受迫振动,用直接求解梁与水体耦联的振动微分方程的方法,得到了动水压力和梁的动力反应的解析表达式.     

基于经验格林函数方法的爆破振动预测

通过单孔爆破振动监测实验,获取点振源的经验格林函数,利用单孔振源的格林函数来叠加合成群孔爆破振动时程。根据经验格林函数法原理建立了相应的爆破振动预测方法,编制了专用的预测分析软件。通过实例验证,若应用电子雷管精确控制起爆时差,预测目标点的群孔爆破振动波形与实测结果相当吻合。该方法获得的爆破振动预测准确度显著高于传统的回归统计分析法,不仅可以预报爆破振动峰值速度,也可对频率及持续振动时间进行预测.充分体现了爆破地震波的时频域信息,爆破振动的预测结果更全面。     

基于经验格林函数方法的爆破振动预测

通过单孔爆破振动监测实验,获取点振源的经验格林函数,利用单孔振源的格林函数来叠加合成群孔爆破振动时程。根据经验格林函数法原理建立了相应的爆破振动预测方法,编制了专用的预测分析软件。通过实例验证,若应用电子雷管精确控制起爆时差,预测目标点的群孔爆破振动波形与实测结果相当吻合。该方法获得的爆破振动预测准确度显著高于传统的回归统计分析法,不仅可以预报爆破振动峰值速度,也可对频率及持续振动时间进行预测.充分体现了爆破地震波的时频域信息,爆破振动的预测结果更全面。