氧原子在δ-Pu(111)表面的吸附结构和电子态

采用周期性密度泛函理论研究氧原子在δ-Pu(111)表面的吸附行为,方法为广义梯度近似(GGA),考虑了自旋极化和自旋限制不同情况.结果表明O在δ-Pu(111)面的吸附属于较强的化学作用,吸附稳定性为心式1≈心式2>桥式>顶位.2种心式位的吸附能和平衡结构几乎没有差别,化学吸附能为-6.153 eV(自旋极化)和-7.454 eV(自旋限制),O都距离表面0.131 nm.与O配位的Pu原子数目是决定化学吸附过程的主要因素,配位的数目越多,化学成键越稳定.Mulliken电荷布局分析表明,Pu和O的作用主要发生在第1层,另外2层没有影响.O原子的吸附使钚金属表面功涵增加.O的吸附为较强的离子键作用,电子相互作用主要为O2p与Pu5f、Pu7s、Pu6d杂化轨道相互作用.     

O2在δ-Pu（100）表面吸附行为的第一原理研究

采用密度泛函理论结合周期性平板模型研究了O₂分子在δ-Pu（100）表面的吸附行为。结果表明O₂在δ-Pu表面吸附时分子键长增加并最终断裂,离解成2个原子态吸附,离解后的氧原子以心位和桥位吸附优先。最可能的吸附过程为:桥位平行吸附后2个氧原子处于2个心位;心位平行吸附的O₂分子通过旋转平移后,离解为一个心位和一个桥位吸附的氧原子。吸附能大小为2个氧原子的吸附能减去氧分子离解能。自旋限制和自旋极化2种水平计算获得的最稳定吸附方式吸附能分别为8.14 eV和7.29 eV。离解吸附后的电荷布局数,诱导表面功函、电子态等和单个O原子吸附结果一致。     

δ-Pu(111)表面CO吸附位的第一原理研究

采用密度泛函理论(DFT)结合周期模型方法研究了CO分子在δ-Pu(111)面的吸附行为。计算结果表明,CO/Pu(111)最稳定的吸附方式为C端hcp心式垂直吸附,其吸附能为-1.764 eV(自旋极化)和-1.791(无自旋极化)。fcc心式垂直吸附为次稳定吸附态,吸附能与hcp心式垂直吸附相差很小。CO与Pu配位数目是决定化学吸附的主要因素,配位的Pu原子数目越多,化学成键越稳定,两者间的相互作用主要源于CO分子杂化轨道和Pu原子杂化轨道的贡献。在较低温度下CO在Pu(111)表面倾向于以分子态吸附。     

基于整数小波直方图间隙的无损数据隐藏

在整数小波和直方图调整技术的基础上，提出了小波直方图间隙的方法。将数据嵌入到小波的高频子带系数中，符合人的视觉系统。通过迭代在小波系数直方图中不断形成间隙的方法，将数据嵌入到间隙中去，而直方图调整技术则解决了该方法的溢出问题。实验表明该方法在相同的视觉效果下比其他方法能获得更高的嵌入容量，在相同的嵌入容量时能维持更好的视觉效果。     

CO_2在Fe(111)表面吸附的密度泛函理论研究

采用量子化学的密度泛函理论,研究二氧化碳在Fe(111)表面的可能吸附态(M1-M5),计算出稳定的吸附构型和吸附能.结果表明,当CO2的O与表面形成强O-Fe双吸附键(M2,M5)时,吸附能最大,为强化学吸附;形成较弱双吸附键C-Fe及配位键O-Fe(M3)时,吸附能次之;当CO2垂直底物表面吸附(M4)时,氧原子只能与Fe原子形成单键,吸附力很弱,为弱物理吸附;在M1吸附模式中,CO2分子的C原子吸附在Fe原子上,M1的吸附能也不太大,约为1.87 ev,属于弱化学吸附.Mullik-en电荷计算表明,当吸附分子CO2电荷愈负,与底物的吸附力愈强,与吸附能的计算结果相一致,同时由于电子转移形成CO2x-,导致金属失去电子而易被腐蚀.     

一种基于分块DCT变换和水印置乱的嵌入算法

本文提出一种以图像为水印的DCT变换的数字水印算法,为实现数字水印的嵌入后原始图像不会出现块效应,首先我们对水印图像进行了置乱,为使分块后每块水印图像能完整的嵌入到原图像每块的直流和低频分量部分,我们对水印和原始图像分别进行了4×4和8×8分块DCT变换,为了增加水印嵌入的鲁棒性,我们把水印的每个子块都同时嵌入到多个原图像的子块中。试验结果证明该算法具有较好的不可见性,鲁棒性和抗攻击性。     

视频数据隐藏的差分能量调制新算法

提出了基于差分能量调制 (DEM) 的盲视频水印算法。针对差分能量水印（DEW）算法可能造成视觉失真严重、水印容量小和鲁棒性较差的不足,提出用差分能量信号的调制值来承载隐藏信息位的新方法。通过对量化块中水平子区域与竖直子区域之间的能量差值实施量化索引调制 (QIM),差分能量值能被微调至最近邻的对应水印位量化区域;同时由于调制前后的能量误差被分配到子区域中幅值较大的10个系数上,并对调制前后的码字替换进行了相似度选择,嵌入信号因而能很好地保持原信号的视觉质量和码序列长度。实验结果表明,DEM算法在水印的视觉失真与鲁棒性能、水印容量以及码率保持性能方面都好于DEW算法;另一方面,DEM算法是在一个区域中嵌入水印,所以它的鲁棒性能又比只在某个系数上嵌入水印的QIM算法好。     

5-氟尿嘧啶…NO分子复合物的结构与性质

用密度泛函理论,在BL3YP/6-311++G**基组水平上研究5-氟尿嘧啶…NO复合物体系,用更大基组(6-311+G(2df,p)和aug-cc-pVDZ)进行单点能的计算,发现5个能量极小的复合物。同时,使用自然键轨道(NBO)法和分子中的原子(AIM)法对5-氟尿嘧啶和NO分子间的作用本质进行了分析。结果显示,5-氟尿嘧啶和NO的结合方式是NO的N、O原子与5-氟尿嘧啶的N-H键形成氢键,或O原子与5-氟尿嘧啶分子间通过弱π键结合在一起。最稳定复合物的结合能为-7.86 kJ/mol。N原子与5-氟尿嘧啶的结合更有优势,N结合的复合物中,NO键长缩短,伸缩振动频率蓝移,而O结合的复合物中,NO键长伸长,伸缩振动频率发生红移。     

论卟吩和其它卟啉衍生物的结构和光谱性质

用TDDFT方法,计算了卟吩的吸收光谱,计算结果与实验较为一致。并使用同样的方法,计算和讨论几种卟啉衍生物的结构和电子吸收光谱。结果发现3种不同的化学修饰方法不仅能改变卟啉中心空穴的大小,而且对卟啉衍生物Q吸收带的影响也各有特点:m位上N原子的掺杂和氢化的方法都大大增加吸收光谱中Q带的吸收强度,而且m位上N原子的掺杂的方法使得2个Q带的极化带吸收峰发生蓝移;但是氢化法却使得Q_x极化带吸收峰蓝移,而Q_y极化带吸收峰红移。另外,O原子取代内环上的—NH的方法对Q带的位置和吸收强度的影响则几乎可以忽略。     

基于加法同态加密与多高位嵌入的加密域图像可逆信息隐藏

密文域图像可逆信息隐藏将图像加密和可逆信息隐藏相结合,可提升图像网络传输的安全性和信息传输效率。然而,对于密文图像可逆信息隐藏,常规的逐位流加密会破坏图像的空间相关性,影响预留嵌入空间。提出基于加法同态加密与多高位嵌入的加密域图像可逆信息隐藏方法,通过加密预留空间。将原始图像划分为无重叠的块,同一个块采用相同的密钥进行加法同态加密,尽可能地将原始图像子块内像素相关性转移到加密后图像对应的子块中。为了提升安全性,加密后的图像再逐块进行Arnold置乱。依据块内像素与预测值之间的差值,确定该块是否嵌入信息及嵌入容量。对于可嵌入的块,利用少量的像素低位保存预测差值以保证图像可逆,冗余的多高位则以位替换的方式嵌入秘密信息。针对多高位预测可能错误的问题,设计一个依据预测差值大小腾出高位的嵌入位置选择策略,使得越接近的像素值能预留越多的高位空间。在解密阶段,秘密信息能够无误地从子块内像素的多高位提取,图像内容也能根据嵌入的多高位的数量、预测值以及预测差值实现无损恢复。实验结果表明,所提方法对广泛使用的BOWS-2数据集的图像平均嵌入容量可达2.58 bit/pixel,优于其他的同类方法。     

甲叉膦酸类缓蚀剂缓蚀机理的量子化学研究

运用密度泛函论(DFT),在B3LYP/6-31G*水平上,计算氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、甲胺二亚甲基膦睃(MADMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)及己二胺四亚甲基膦酸(HDTMP)等4种甲叉膦酸类缓蚀剂分了的前线轨道能量、最高占有轨道、最低空轨道的组成及N、O、P杂原子的自然电荷分布、亲核Fukui指数和亲电Fukui指数.结果,这4种甲叉膦酸的缓蚀性能与其分子的能级间隙△E密切相关.△E越小,其缓蚀性能越好.其次,通过分析分子最高占有轨道、最低空轨道的组成发原子的Fukui指数,探讨此类缓蚀剂分子的反应活性位点,发现这4种甲叉膦酸是通过N、O及P原子与金属形成配位键及反馈配位键丽具有缓蚀效果.为判断缓蚀剂性能的优劣,合成新型、高效的缓蚀剂及研究药剂间的协同效应提供理论指导.     

Ga3O2-和Ga4O3-的结构及稳定性的研究

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法和BP86方法,O原子基于6-311+G（d,p）基组,Ga原子基于Stuttgart基组,对Ga₃O₂^-/0与Ga₄O₃^-/0团簇的各种可能构型进行了几何优化,预测了各团簇的最稳定结构,并研究了Ga₃O₂^-和Ga₄O₃^-最稳定结构的成键特性、振动特性和稳定性。对比B3LYP和BP86计算结果发现得到的异构体的结构和能量顺序相同,且阴离子的基态构型与中性分子的构型相接近,都是平面C_2v型,都存在由2个Ga原子和一个O原子形成的三中心二电子（3c-2e）桥键。两结构中处于端位的"Ga-O"键的Wiberg键级数值较大,分别为0.50、0.55;振动频率分别为713.92、832.76cm-1,在红外谱图上皆对应一明显的强振动峰,表明该"Ga-O"结构单元成键稳定,是决定团簇结构稳定的重要因素。计算得到是Ga₃O₂^-和Ga₄O₃^-基态结构的LUMO与HOMO的能量之差（分别为2.75、2.84eV）,以及电子绝热剥离能（ADE）和电子垂直剥离能（VDE）,都表明两基态结构具有较好的热力学稳定性。     

基于曲面拟合的彩色图像数字水印算法

探讨一种基于曲面拟合的彩色图像数字水印嵌入与提取算法。该算法在曲面拟合方案中采取自适应分割的方法将图像分割为16×16、8×8和4×4三种尺寸的子块,选取4×4的子块来嵌入水印信息,为提高水印的鲁棒性,对选取的4×4的子块采用伪随机置乱的方式将子块的顺序置乱,然后将伪随机置乱后的水印比特加载到子块的曲面某一个较稳定的参数上。同时为消除曲面拟合带来的误差,采用误差补偿的方式提高嵌入水印后载体图像的质量。实验表明,新算法能有效地抵抗压缩、滤波、噪声和剪裁等常见的攻击,具有很强的鲁棒性。     

气相和水相中氯代酚与单线态氧反应机理的研究

用密度泛函理论分别研究气相和水相中的6种氯代酚(2-CP,3-CP,4-CP,2,4-DCP,2,4,6-TCP和PCP)与单线态氧的反应机理。在B3LYP/6-31+G(d,p)水平上,将可能路径上的反应复合物、过渡态和产物分别全优化几何结构和计算频率,通过内禀反应坐标(IRC)的方法验证反应路径,并在B3LYP/6-311+(2df,p)水平上计算单点能。采用极化统一模型(PCM)法探索溶剂效应。结果,不论气相还是水相,1,3加成生成1个烯丙基氢过氧化物和1,4加成生成1个酮类氢过氧化物,在热力学上均是可行的,但是在动力学上前者的能垒比后者更低,是优先路径。热力学更支持在水相中反应,而动力学则相反。能垒随氯代数量的增多而升高。     

H2O和O2在Al(111)表面吸附的密度泛函理论研究

采用第一原理密度泛函理论中的广义梯度近似计算方法对H2O和O2分子在Al(111)表面的吸附性质进行了结构、能量和电子分析,系统研究了这2种气体分子在Al(111)表面的吸附行为及其与Al(111)表面的相互作用机理。计算结果表明：H2O分子易在Al(111)表面的top位吸附且构型倾斜时最稳定,整个吸附过程为弱的化学吸附;吸附过程中表面铝原子的电子向H2O分子发生转移,H2O分子自身的构型仅受微扰作用。O2分子在Al(111)表面的吸附倾向于以分子键平行于表面,表面铝原子向O2分子的电荷转移是O2分子解离的驱动力,吸附过程中O2分子易发生解离,解离后的氧原子稳定吸附于fcc位,其次为hcp位,整个吸附过程为强的化学吸附。     

一种新的基于H.264/AVC的可逆鲁棒隐写方法

提出了一种新的基于H。264/AVC的可逆鲁棒视频隐写方法。该方法首先利用（t，n）门限秘密共享技术将需要嵌入的秘密信息用多项式分发获得子秘密，再利用BCH码对子秘密进行编码，然后通过H。264的预测模式选择嵌入位置，最后将编码后的子秘密嵌入到视频的各个帧中。提取时，利用视频中t个编码后的子秘密恢复秘密信息。实验结果标明，该方法在提取秘密信息时能完全恢复原视频，具有较强的比特错、帧错鲁棒性，在随机丢帧率小于等于15%的情况下能完全恢复秘密信息，能效控制帧内失真漂移，视觉效果良好。     

数字水印跳变技术研究

数字水印是一种有效的数字版权保护技术.文中提出一种在彩色载体图像中嵌入灰度图像作为水印的数字水印跳变技术.把密文水印序列值拓展到若干个水印拓展子通道中,通过水印跳变技术赋予载体图像频率域系数双重意义.提出正反拓展方法交替拓展水印的方法削弱水印的邻道干扰现象.实验结果表明水印跳变方法能有效利用视觉冗余提高水印稳健性和水印容量.     

基于小波的大容量无损数据图像隐藏及其应用

提出了一个基于整数小波的无损大容量数据图像隐藏方法,该方法基于人眼视觉对于小波域各个频率子带不同的敏感性,将大容量的数据嵌入到小波系数的较低位平面中。该方法不但能保证嵌入数据后的图像在视觉上失真较小。对于预先处理后的图像,不但嵌入数据可以无损恢复,载体图像也可无损恢复。在电子政务中应用了该方法,并取得了较好的效果。     

数字水印跳变技术研究

数字水印是一种有效的数字版权保护技术。文中提出一种在彩色载体图像中嵌入灰度图像作为水印的数字水印跳变技术。把密文水印序列值拓展到若干个水印拓展子通道中,通过水印跳变技术赋予载体图像频率域系数双重意义。提出正反拓展方法交替拓展水印的方法削弱水印的邻道干扰现象。实验结果表明水印跳变方法能有效利用视觉冗余提高水印稳健性和水印容量。     

12顶点闭合型碳硼烷异构体的结构和稳定性密度泛函理论研究

采用密度泛函理论DMol~3/DNP方法对十二顶点闭合型碳硼烷C_2B_(10)H_(12)异构体的几何结构进行优化,分析了异构体的稳定性、电荷分布以及前线分子轨道。结果表明3个异构体都有对应的稳定构型,并保持了闭式二十面体骨架结构。稳定性随着2个C原子之间距离增大而增加,即稳定性为对位间位邻位。负电荷主要集中在2个C原子上,成为主要的亲核取代反应中心。异构体具有立体芳香性,取代C原子具有对位、间位定位效应。B原子电荷密度规律,位于C原子间位的B原子负电荷密度最高,对位稍次,邻位最低。异构体分子前沿轨道和△E_(LUMO-HOMO)所预示的化学稳定性与结构能量稳定性趋势一致。