对氧化物熔体浮区中重力对流的数值模拟

利用有限元分析方法数值模拟了界面形状对氧化物高温熔体碟形浮区中的温度分布和重力对流速率的影响，发现界面形状对重力对流速率有较大的影响，对于凸面，相对于炉圈平面5％的偏离使重力对流速率增大25％，偏离越大，重力对流速度越大，对于凹面，5％的偏离使重力对流速率减小15．7％，偏离越大，重力对流速度越小。     

空间晶体生长流体效应的实验研究和理论分析

在空间晶体生长实时观察装置上，利用溶液中形成的铌酸钾微晶作示踪粒子，首次在空间高温氧化物熔液内，实时观察和记录了空间表面和力对流效应。利用测量的结果计算了熔体内空间表面张力对流的速度场，并与地面表面张力对流的速度场进行了对比，理论计算与实验结果基本吻合。探讨了空间均匀分布铌酸钾微晶的形成机理。结果表明：表面张务对流在空间晶体生长过程中起主要作用，是形成均匀分布胞状晶体的主要机理。     

晶体生长的边界层效应—兼论光学实时观察法晶体生长技术

晶体生长边界层模型起源于流体动力学边界层模型，但两者又不完全相同，晶全生长边界层模型有两方面的含义：（１）在固－液界面处的、垂直于界面的，由杂质和组份构成的质量流决定晶体生长速度；（２）在界面附加溶度一侧的质量浓度流，其浓度分布是决定界面稳定性的基本参数。     

高温熔体晶体生长的三维实时观察实验装置

最近开发了三维光学实时观察法,应用透视魔镜法实时观察并记录透明晶体的生长和溶解过程,最高使用温度为1000℃配合三维观察,设计并制造了一套独特的生长炉和坩埚,有二组互相垂直的光路可同时实时观察晶体生长过程,并通过CCD摄像头进行同步记录.应用这组设备,观察并记录了KCl枝蔓晶的生长过程．     

晶体形态稳定性研究进展

综述了８０年代至今的晶体界面形态稳定性的研究方法和内容,主要包括晶体形态稳定性与生长机制的关系,实时观察法研究晶体形态稳定性,扩散效应下的晶体形态稳定性研究以及对流效应对晶体形态稳定性的影响．     

磁场对KNbO3熔体中温度分布影响的实验研究

研究了磁场对ＫＮｂＯ_３熔体中的温度分布的影响．利用加磁场的休仑微分干涉显微实时观察装置及一种近似的间接测温方法,对在不同磁场强度０、７０、１１７、１３５ｍＴ下,ＫＮｂＯ_３熔体中的径向温度分布进行测量．发现随着磁场强度的增大,熔体中的径向温度梯度减小,尤其在坩埚－熔体界面附近,浮力驱动对流占主要作用的区域,温度梯度的减小更加明显．这可能是由于磁场对熔体中浮力驱动对流抑制的结果．     

凝固时的扩散效应

具有明确边界条件的多组元体系在凝固时, 溶液内的热量和质量输运方程的严格求解非常困难, 因此简化方程是十分必要的. 本文在普适流体力学方程的基础上, 采用表征流体特征的无量纲参数和适当的边界条件, 简化了扩散方程. 证实了简化后的质量扩散模型在凝固现象中的物理有效性. 指出由扩散引起的整体流的实质是微对流, 它环绕着固液界面流动, 并限制在质量边界层内, 即固液界面溶液一侧溶质浓度有显著变化的区域内. 我们的氧化物晶体生长实验结果已经证实了上述结论的正确性. 为了强调质量流的物理概念, 讨论采用了二维双组元模型.     

晶体生长的边界层效应—兼论光学实时观察法晶体生长技术

晶体生长边界层模型起源于流体动力学边界层模型，但两者又不完全相同．晶体生长边界层模型有两方面的含义：（1）在固-液界面处的、垂直于界面的、由杂质和组份构成的质量流决定晶体生长速度；（2）在界面附加溶液一侧的质量浓度流，其浓度分布是决定界面稳定性的基本参数．特征扩散长度是表征垂直于界面的质量流的一个重要参数．对熔体晶体生长而言，理论估计此值在0．04～0．4cm之间．光学实时观察法晶体生长技术是一种研究晶体生长过程的新颖方法．它能有效地区分扩散-平流和扩散-对流两种不同的生长状态，其实验测得的KNbO3熔体生长的特征扩散长度值为0．01～0．1cm之间．应用此方法实时观察到胞状结构的形成和发展，也证实了界面附近的质量浓度流是决定界面稳定性的一个重要参数．     

一维Si纳米材料的研究进展

基于量子限域效应,一维Si纳米材料(硅纳米线等)具有体材料硅所不具备的特异的光学、电学、机械和化学性质,在纳光电子学领域具有潜在的应用价值.通过掺杂或与其它材料的复合,硅纳米线可以用于制作纳电子器件的关键组件,既能作为功能单元也能用于器件互连.综述了硅纳米线(硅纳米管)的制备方法、生长机制、性质及应用和近年来的研究新进展.