碳纳米管中Stone—Wales缺陷的对称性效应

采用π电子紧束缚模型，结合实空间的格林函数方法计算了（10，10），（12，0），（10，7）缺陷碳纳米管的电导和态密度，分析了Stone-Wales缺陷的对称性效应．结果表明，Stone-Wale缺陷产生了2个具有确定宇称的准束缚态，电导中的波谷和局域态密度中的波峰都是由准束缚态产生的．     

阶梯型量子线中电子自旋极化输运性质的研究

采用递归格林函数法研究了含Rashba自旋轨道耦合效应的阶梯型量子线中电子自旋极化输运性质.结果表明由于多阶梯结构量子线的纵向不对称性和Rashba自旋轨道耦合效应产生的势阱导致系统中出现了准束缚态,它与连续态耦合,从而使系统电导出现了Fano共振结构.进一步研究发现,随着共振腔长度的增加,系统电导的共振峰数目会增加,幅度也会增强.与单阶结构相比,多阶结构的极化电流更大,并且在特定能量区间出现了若干条禁带.这些效应说明所研究的体系有可能能用来设计自旋电子器件.     

近似解析求解Woods-Saxon势场Klein-Gordon方程

利用超几何函数方法对Pekeris近似中心项的变形Woods-Saxon势任意l态Klein-Gordon方程的束缚态和散射态进行近似解析求解,推导出径向波函数和束缚态特征值方程,得到了散射态相移公式,并通过对散射振幅在极点解析性质的研究得到了束缚态能级, 最后讨论态的特例。     

石墨烯带中不同形状量子点电导的研究

通过采用紧束缚模型,描述锯齿形石墨烯结构中电导的数值计算方法.研究长为L、宽为W的无掺杂的锯齿形石墨烯条形带中几种不同形状的量子点的电导对静电偏压的依赖关系,发现对于圆形的量子点的电导,随着偏压区域的面积比例减小,出现尖锐的共振峰,并且把这种情况与束缚态的出现相联系,而对于其它结构的量子点,其电导对于偏压的关系也做了一...     

单壁碳纳米管分子异质结的相干输运研究

利用紧束缚格林函数和计算机数值模拟方法,研究了4种单壁碳纳米管分子异质结的相干输运性质。结果表明:(5,5)/(8,0)和(5,5)/(10,0)的金属/半导体型异质结局域态密度出现了新的量子态;金属/金属型异质结(5,5)/(9,0)A和(5,5)/(9,0)B的量子电导小于完好的碳纳米管,但局域态密度增大;金属/金属型异质结的量子电导对碳纳米管的连接方式表现敏感,当给定的两种金属碳纳米管连接时,不同连接方式的异质结可能是导体、半导体、绝缘体。     

磁性石墨烯结构中自旋波的性质

为了了解自旋波在磁性石墨烯结构中的传播性质,采用格林函数方法和海森堡模型研究了磁性石墨烯结构中的自旋波频率和自旋波态密度,分析了温度、外磁场和各向异性对自旋波谱和自旋波态密度的影响.结果表明,在整个布里渊区Γ-M-K-Γ中,自旋波频率和自旋波态密度随约化温度的升高而减小.随着外磁场强度的增加,自旋波频率和自旋波态密度均随之增加.随着各向异性的增加,自旋波频率和自旋波态密度均呈现微小程度的提高.在布里渊区M-K中,温度、外磁场和各向异性对自旋波谱的影响较大.     

基于人工交互的多模态图像亚像素配准

基于特征点自动匹配的图像配准技术通常无法实现亚像素精度的配准,在多模态图像集上甚至无法完成整像素配准. 为了提高多模态图像配准精度,对亚像素图像配准技术进行研究,提出了一种基于人工交互的适用于多模态图像的亚像素配准算法. 对待配准图像和参考图像输入控制点,利用投影变换和最小线性平方差算法进行粗配准,根据双边平均配准误差对控制点进行亚像素调整,从而达到精确配准. 定性与定量实验结果表明,相比基于尺度不变特征和局部强度不变的特征描述符配准算法,该算法具备更高的配准精度,可显著提高多模态图像配准性能.     

6H-SiC NMOS与PMOS温度特性分析

考虑界面态电荷高斯分布模型以及Poole-Frenkel效应,对SiC MOSFET补偿电流源模型进行了修正,分析了造成6H-SiC NMOS与PMOS器件补偿电流源变化的原因.结果表明:界面态电荷的非均匀分布造成由阈值电压漂移引起的输出漏电流改变量随温度的升高逐渐减小;漏衬界面缺陷是造成体漏电流较大(达到微安量级)的主要因素,且缺陷密度越大,该值随温度增长的速度越快.     

基于图像生成的多模态视网膜图像配准方法

针对多模态视网膜的全局粗配准,提出了一种基于图像生成的多模态视网膜配准方法. 不同于当前主流的提取多模态视网膜图像血管再进行配准的方法,使用GAN模型对不同模态的视网膜图像进行像素级映射,再通过特征点匹配的方式计算图像仿射矩阵,实现图像粗配准. 基于彩色眼底图像与荧光素血管造影图像的实验结果表明,该方法与当前主流的视网膜粗配准方法相比,具有快速且鲁棒的优势.     

GaAs∶SiCu光导开关的计算机模拟

对掺Si补偿Cu的GaAs(GaAs∶Si∶Cu)材料的光控开关特性进行了计算机模拟,结果表明Cu与Si的浓度比和激光通量是影响开关特性的两个重要因素,越大,电导淬灭时间越短;光通量越大,导通态电导率越大,开关闭合、断开时间越短.并分析了上述现象的产生机理.     

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.     

First-principles calculations on the structure and electronic properties of boron doping zigzag single-walled carbon nanotubes

Calculations have been made for single-walled zigzag(n,0) carbon nanotubes containing substitutional boron impurity atoms using ab initio density functional theory.It is found that the formation energies of these nanotubes depend on the tube diameter,as do the electronic properties,and show periodic fea-ture that results from their different π bonding structures compared to those of perfect zigzag carbon nanotubes.When more boron atoms are incorporated into a single-walled zigzag carbon nanotube,the substit...     

Development of supercapacitors based on carbon nanotubes

Block-type electrodes made of carbon nanotubes were fabricated by different processes. The volumetric specific capacitance based on such electrodes reached 107 F/cm3, which proves carbon nanotubes to be ideal candidate materials for supercapacitors. The composite electrodes consisting of carbon nanotubes and RuO2 ·xH2O were developed by the deposition of RuO2 on the surface of carbon nanotubes. Supercapacitors based on the composite electrodes show much higher specific capacitance than those based on pure carbon nanotube ones. A specific capacitance of 600 F/g can be achieved when the weight percent of RuO2· xH2O in the composite electrodes reaches 75% . In addition , supercapacitors based on the composite electrodes show both high energy density and high power density characteristics.     

纳米填料对储能式散热器性能影响的数值研究

针对储能式电子器件散热器性能受相变材料较低导热能力限制的问题,采用添加高导热纳米填料的方法提高相变材料的表观导热系数,并对储能式散热器的性能提升潜力进行分析. 在短时大功率加热(热流密度为10 W/cm2)的条件下,对以二十烷为相变材料的储能式散热器在添加碳纳米管填料之后的工作过程(熔化和凝固传热)进行了三维数值模拟. 结果显示,由于相变材料表观导热系数的提高,散热器的性能随碳纳米管添加量的增加而提升,其提升程度与添加量呈近似线性相关| 当加入体积分数为10%的碳纳米管时,散热表面的最大温升相对于无碳纳米管的情形降低了8 ℃,散热器的等效总热阻则降低了14%,说明该方法是提高储能式散热器性能的有效途径．     

不同填充率时三组元声子晶体缺陷态

运用基于平面波的超元胞方法,研究作为缺陷引入第三组元材料(四氯化碳)对二维二组元声子晶体(水/水银)带结构的影响。结果表明:当缺陷柱填充率发生变化时,原带隙的位置、宽度变化不大;缺陷带频率主要受第三组元材料物性参数的影响;当正常插入体填充率发生变化时,原带隙的位置、宽度都发生了改变,同时也影响缺陷带的出现,且这些缺陷态都是局域化的。因此,在具有宽带隙的二组元体系中引入适当的第三组元线缺陷,让缺陷带频率落在二组元体系的带隙中,就可以形成特殊的波导态。声子晶体的这一特性对于声波/弹性波的传播和新的声学应用具有重要意义。     

单壁碳纳米管的电极耦合效应研究

利用紧束缚格林函数和计算机数值模拟方法,研究了单壁碳纳米管的电极耦合效应．计算结果表明,电极耦合强度直接影响系统的量子电导：在电极和中心单壁碳纳米管之间无耦合作用时,系统的行为呈现出理想的电导量子化特征,电导呈台阶式增长,最小电导为4e2/h; 在电极和中间单壁碳纳米管之间处于强耦合作用时,系统像个Fabry—Perot电子谐振腔,表现出明显的量子电导快速振荡和背景缓慢振荡;而对于耦合较弱的情况,由于电子在界面处所受散射作用的增强,系统的电导降低;当耦合作用极其微弱时,系统达到量子电导振荡的极限,像个量子点,此时电子在输运过程中只能一个接一个地通过碳纳米管．     

近水面悬停远航程AUV受波浪的影响

远航程自主水下航行器(简称:AUV)在水下航行一定的距离后需要上浮到近水面悬停进行GPS导航定位,而在近水面AUV受波浪的影响不能忽略,因此有必要研究AUV在近水面悬停时受波浪的影响。在建立AUV六自由度运动数学模型的基础上,基于二元规则波的波浪理论建立了AUV所受波浪力的计算模型,并仿真计算了AUV在近水面悬停时受海洋波浪力的影响。结果表明AUV在2级和4级海况下都可以稳定地完成在近水面悬停作业的任务。     

Synthesis of aligned carbon nanotubes by thermal chemical vapor deposition

Single crystal silicon was found to be very beneficial to the growth of aligned carbon nanotubes by chemical vapor deposition with C₂H₂ as carbon source. A thin film of Ni served as catalyst was deposited on the Si substrate by the K575X Peltier Cooled High Resolution Sputter Coater before growth. The growth properties of carbon nanotubes were studied as a function of the Ni catalyst layer thickness. The diameter, growth rate and areal density of the carbon nanotubes were controlled by the initial thickness of the catalyst layer. Steric hindrance between nanotubes forces them to grow in well-aligned manner at an initial stage of growth. Transmission electron microscope analysis revealed that nanotubes grew by a tip growth mechanism. Funded by the National Natural Science Foundation of China (No. 50435030)     

碳纳米管电子动力学的管径和螺旋度相关性研究

考虑碳纳米管的有限尺寸及可能存在的无序,基于量子扩散理论,研究了电子在不同管径和螺旋度的单壁碳纳米管中的量子扩散行为.结果表明,随着无序度的增加,电子在不同管径和螺旋度管中的扩散行为将发生弹道-非弹道转变.有趣的是,无序和缺陷对不同管径和螺旋型碳纳米管中电子输运的影响程度不同.对大管径的纳米管,无序和缺陷的影响要比小管径的小,而对不同螺旋型管,无序和缺陷对锯齿型管的影响要比扶手型管的强.     

Performance of a combined capacitor based on ultrafine nickel oxide／carbon nanotubes composite electrodes

A new sol-gel process for the preparation of ultrafine nickel hydroxide electrode materials was developed. The composite electrodes consisting of carbon nanotubes and Ni(OH)2 were developed by mixing the hydroxide and carbon nanotubes together in different mass ratios. In order to enhance energy density, a combined type pseudocapacitor/electric double layer capacitor was considered and its electrochemical properties were characterized by cyclic voltammetry and dc charge/discharge test. The combined capacitor shows excellent capacitor behavior with an operating voltage up to 1.6 V in KOH aqueous electrolyte. Stable charge/discharge behaviors were observed with much higher specific capacitance values of 24 F/g compared with that of EDLC (12 F/g) by introducing 60% Ni(OH)2 in the anode material. By using the modified anode of a Ni(OH)E/Carbon nanotubes composite electrode, the specific capacitance of the cell was less sensitive to discharge current density compared with that of the capacitor employing pure nickel hydroxide as anode. The combined capacitor in this study exhibits high energy density and stable power characteristics.