扶手椅型单壁碳纳米管π电子能带及其曲线计算

为了研究单壁碳纳米管（SWNTs）的电学特性及其应用,对扶手椅型单壁碳纳米管π电子能带进行了计算.从紧束缚模型出发,利用量子理论和固体理论导出了单壁碳纳米管中π电子的能带表达式.在此基础上,利用波恩 卡门周期性边界条件和布洛赫定理建立了在管的圆周方向上波矢的量子化公式,得出了扶手椅型单壁碳纳米管中π电子能带表达式及其在布里渊区的能带曲线,并对其结果进行了深入分析和讨论,为单壁碳纳米管π电子结构的研究提供了必要且有价值的理论依据.     

小直径螺旋型单壁碳纳米管电子结构的计算

针对结构参数（m,n）为（4,1）、（4,2）和（5,2）等小直径螺旋型单壁碳纳米管的电子结构,采用密度泛函理论、第一性原理以及ABINIT软件进行了理论计算,得到了上述管的电子能带及其态密度曲线,并分析了这些管的导电性能.计算结果表明：（4,1）和（5,2）这两种单壁碳纳米管无能量禁带,均属于金属型;而（4,2）管有能量禁带,属于半导体型.此结论与用金属型单壁碳纳米管的判据|m-n|=3J（J=0,1,2,3,…）给出的结果一致.     

外磁场中单壁碳纳米管π电子能隙的理论计算

为了得到单壁碳纳米管在外磁场作用下的电子结构规律,从紧束缚模型出发,利用量子理论和固体理论计算了在外磁场作用下单壁碳纳米管(SWNTs)中π电子的能带表达式.在此基础上,利用SWNTs的周期性边界条件和晶体中的布洛赫定理,得到了扶手椅型SWNTs中π电子的能带表达式,进而推导了外磁场作用下能隙宽度的表达式,从而得知能隙是磁通量Φ的周期函数.由金属型SWNTs的判据|m-n|=3J(J=0,1,2,3,…)可知,扶手椅型SWNTs(m=n)均为金属型,但由于其在外磁场的作用下可能产生能隙,由此证明了扶手椅型SWNTs可以由金属型转变为半导体型的规律.     

碳纳米管结构的模拟计算

碳纳米管具有着奇异的物理和化学性质，这与其几何结构是密切相关的.为了生动形象地揭示其结构，用分子静力学方法对碳纳米管结构进行了模拟计算.首先从二维石墨片晶体坐标出发，通过坐标变换，得到碳纳米管上碳原子的三维坐标.在此基础上给出了扶手椅型、锯齿型和螺旋型三种单壁碳纳米管的三维立体结构.利用单壁碳纳米管的模拟结果，对多壁碳纳米管和管束的构型进行了组合模拟.模拟效果形象、逼真，为碳纳米管的性能和应用的模拟计算提供了必要的基础.     

封口型单壁碳纳米管电子结构的密度泛函研究

采用密度泛函(DFT)的B3LYP基组和非平衡格林函数方法对封口型单壁碳纳米管及在碳纳米管外接Au电极的纳米器件的量子结构、密利根电荷分布、电子传输和态密度等特性进行了理论研究.结果发现HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital)和LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)间的能隙Eg=0.973 8 eV,呈现半导体特征;态密度与电子输运谱具有很好的对应关系;电子输运主要集中在能量E＜O.O eV的区域.     

相对论电子能带的计算方法

运用相对论量子场理论，提出了一个相对论格林函数计算能带的近似方法。运用此方法只需把非相对论格林函数计算能带的方法作适当的改变，就可以得到相对论效应对电子结构的影响。     

钙钛矿型氧化物电子能带结构计算方法比较

论述了钙钛矿型氧化物电子能带结构的几种常用计算方法:即赝势方法、线性缀加平面波方法(LAPW)、全电势LAPW方法(FLAPW)和线性化Muffin-tin轨道方法(LMTO)等,并采用赝势方法计算了BaTiO3材料的电子能带结构和光学性质,且将计算所得结果与FLAPW方法、TB-LMTO方法及其它方法的计算结果进行比较,发现这些能带计算方法有着各自的优缺点,但总体来说赝势方法和FLAPW方法是目前基于密度泛函理论(DFT)中计算能带结构较为准确的第一性原理计算方法.     

单壁碳纳米管力学性质的分子动力学模拟

用分子动力学方法研究了在"拉伸"和"悬臂梁"两种模型下单壁碳纳米管的力学性质。通过对扶手椅形式的单壁碳纳米管进行分子动力学计算,得出半径在0.35nm~0.69nm之间的碳纳米管的杨氏模量在1.32623Tpa~1.03947TPa范围内波动。从模拟结果可以看出,在"拉伸"和"悬臂梁"两种模型下得到的单壁碳纳米管的杨氏模量不但在数值上有所差异,而且随其半径的变化趋势相反。     

单分散单壁碳纳米管的制备

对电弧放电法合成的单壁碳纳米管样品进行硝酸氧化处理,经过离心分离后得到纯化的单壁碳纳米管。在超声波的作用下,向提纯后的样品中加入表面活性剂,制得单壁碳纳米管的分散体系。通过再一次的高速离心,将单壁碳纳米管管束和少量的石墨纳米粒子等杂质除去。UV-vis-NIR吸收光谱的研究表明,我们成功地制备了在水中分散的碳纳米管。     

单壁碳纳米管的制备和纯化研究

采用双金属Eu/Ni做为催化剂,用直流电弧放电法制备单壁碳纳米管(single walled carbon nanotubes,SWNTs),并对其进行了纯化处理。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉曼光谱对所得样品进行了表征。结果表明,以双金属Eu/Ni为催化剂与Y/Ni为催化剂合成的单壁碳纳米管直径分布相近,其中1.36 nm为直径的碳纳米管占多数。经纯化处理的单壁碳纳米管有较高的纯度。     

旋切式除雪机工作功率计算与应用

指出实现道路除雪机械化的必要性和重要性,分析计算旋切抛雪装置的工作原理及其工作功率,提出其应用范围。     

不同缓和曲线坐标计算方法

在公路、铁路、桥梁等工程中,缓和曲线应用较多.用全站仪或RTK放样时,有大量的坐标需要编程计算.但在现代线路设计中,由于应用了较多复杂的缓和曲线,传统的坐标计算方法变得困难.结合实际情况,分析不同缓和曲线的特点,提出对每一段线元,一律基于起始切点建立坐标系,计算坐标,统一计算方法.     

利用空间展开技术实现水轮机蜗壳的数控切割

随着科学技术的发展,许多工艺技术实现了重大突破,水电站工程最大的金属部位蜗壳,以往都是在生产厂家制造守毕再运输到电站,耗时费力,而且影响周期,利用蜗壳展开技术和精确的数控切割下料,就可以直接生产零部件,运到工地后直接装焊,给出了如何展开蜗壳的具体方法,对于国外同行业生产具有十分现实的意义。     

考虑轴变形影响的零度弧齿锥齿轮传动误差计算研究

传动误差是评判弧齿锥齿轮啮合性能的重要指标之一,直接反映弧齿锥齿轮的传动啮合特性,其与轴系结构密切相关.本文主要研究轴系结构与传动误差之间的正向设计计算方法,提出一种基于通用软件工具平台的考虑轴变形影响的弧齿锥齿轮传动误差数值计算方法,并与国际先进弧齿锥齿轮设计软件(KIMoS软件)进行对比,验证本文计算方法.针对两种轴系结构设计方案,应用本文方法分析轴变形对航空发动机弧齿锥齿轮传动误差的影响.分析计算结果表明:支撑形式对齿面接触力的大小影响甚微,但支撑形式与轴的变形对传动误差的影响较大.通过改变轴系的支撑结构可以获得良好的弧齿锥齿轮传动误差曲线.本文工作可为研究轴系结构与零度弧齿锥齿轮传动误差关系提供参考.     

带后腔螺旋天线辐射场的计算

文中用半圆近似螺旋线，导出了阿基米德螺刻天线辐射场的计算公式，应用几何绕射理论，计算了带后腔的螺旋天线的辐射场，计算结果与实测结果进行了比较，两者吻合较好。     

针对角钢桁架的满利用率齿行法截面优化

在综合考虑应力与长细比约束的基础上,突破以往桁架优化单一应力约束与设计变量连续化的限制,提出满利用率设计思想,并引入C++语言中类的概念对截面为离散变量的角钢杆件信息进行分类优化,在优化的过程中采用了齿行的前进路线,使结果尽可能逼近真实最优解.通过一个三杆超静定桁架的截面优化实例,可以看出使用本方法在很大程度上提高了优化效率,改善了优化结果,充分体现了其相比于传统的满应力设计方法的优势.具体说明了该方法的程序实现步骤,为从事结构优化程序编制工作的人员提供参考.最后对具有除应力约束以外的局部约束条件的角钢桁架截面优化问题提出了一个可行的方向.     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂PtRu/SWCNTs的制备表征及其活性评价

以单壁碳钠米管(SWCNTs)为载体,采用液相化学还原法制备了不同反应温度下的PtRu/SWCNTs(Pt和Ru的质量分数分别为20%和10%)甲醇阳极催化剂.通过X射线衍射(XRD)和数学模型考察和计算了PtRu/SWCNTs催化剂的粒径、晶格参数和表面积.利用循环伏安法对PtRu/SWCNTs(60℃)催化剂的电化学行为和活性进行了评价,并分别与商品PtRu/C(JM)和自制的PtRu/C(60℃)与PtRu/MWCNTs(60℃)催化剂进行了比较.结果表明,反应温度为60℃时,PtRu/SWCNTs催化剂具有较小的粒径和较大的表面积.在相同温度下,PtRu/SWC-NTs(60℃)催化剂比PtRu/C(JM)催化剂具有更低的峰值氧化电位,因而具有较好的甲醇氧化活性.     

振动计算中桩基刚度的实用计算方法

本文介绍了振动计算中桩基刚度的弹性理论和Vs修正的实用计算方法.通过2种方法结合使用,可以确定增强地基刚度所需的桩数.弹性理论实用计算方法确定的桩基刚度,可认为是桩基杆件的弹簧常数,用于基础和桩基联合模型的动力分析.     

锯齿形取样鉴相频率合成器的分岔和混沌

深入研究了锯齿形取样鉴相频率合成器环的非线性动力学行为,分析了系统参数与分岔之间的关系,给出了系统的Hopf分岔集,并计算了系统的李雅普诺夫指数及豪斯道夫维数,进一步揭示了系统参数与混沌的内在关系,通过计算机仿真,观察到系统从拟周期进入混沌状态的演变过程,仿真结果与理论分析相吻合。