受热弹性复合球体空化问题的分析

研究了由两种弹性固体材料组成的复合球体,在均匀变温场作用下的空化问题．采用了几何大变形的有限对数应变度量和Hooke弹性固体材料的本构关系,建立了问题的非线性数学模型．求出了复合球体大变形热弹性膨胀的参数形式的解析解．给出了空穴萌生时临界温度随几何参数和材料参数的变化曲线,以及空穴增长的分岔曲线．算例的数值结果指出:超过临界温度后空穴半径将迅速增大,并且空穴萌生时环向应力将成为无限大,这意味着如果内部球体是弹塑性材料,则会在空穴表面附近产生塑性变形而造成材料的局部损伤．另外,当内部球体材料的弹性接近于不可压时,复合球体可以在较低的变温下空化．     

两种由萘二酰亚胺衍生物构建的配位聚合物的合成、结构和光致变色性能

具有可逆颜色变化和适当变色寿命的光致变色材料对于无墨水和可擦除打印技术十分重要。我们将1,4,5,8-萘四羧酸二酐与甲硫氨酸结合,设计了一种基于1,4,5,8-萘二酰胺（NDI）的桥联有机配体（H₂ncm）,并以Zn²⁺和H₂ncm为原料,通过溶剂热反应合成了2种配位聚合物。化合物[Zn（ncm）（H₂O）₄]·2DMF （1）包含1个Zn²⁺、1个ncm^2-配体、4个配位水分子和2个DMF分子。Zn²⁺处于八面体的配位环境中,并通过ncm^2-配体连接形成链状结构。化合物[Zn₂（ncm）₂（H₂O）₄] （2）包含2个Zn²⁺、2个ncm^2-配体和4个配位水分子。2个Zn²⁺原子通过2个羧基桥联形成双核结构,并进一步通过ncm^2-配体连接形成二维层结构。2显示出从黄色到深棕色的光致变色现象。这种光诱导产生的颜色可以稳定至少3周,但在70 ℃加热时在5 min内即可恢复本来的颜色。我们证明了这种光致变色是源于光照射下NDI·自由基的产生。     

外差式相干探测时域光谱仪对磷化铟（InP）晶片的超宽频带太赫兹光谱的探测

磷化铟（InP）属于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料, 在毫米波的应用中展示出了高性能,在非线性太赫兹器件应用上具有很大的潜力。以前关于InP的研究主要集中于太赫兹频率在0.1～4 THz的频率范围内,在4～10 THz频率范围内InP的太赫兹光学数据还是空白。该研究利用空气等离子体相干探测太赫兹波的时域光谱系统研究了无掺杂的InP晶片在超宽THz频率范围（0.5～18 THz）内的光学特性, 实验中用电离的空气作为太赫兹的发射器和探测器, 利用可以调制的局部偏压诱导二次谐波产生,使在气体中太赫兹波的相干探测成为可能,明显提高了系统的动态范围和灵敏度。产生的太赫兹频谱宽度主要被激光脉冲持续时间所限制,太赫兹脉冲通过InP晶片后相对于参考脉冲会延迟,同时振幅会降低。另外,太赫兹信号的频谱振幅在6.7～12.1 THz范围内下降到本底噪声。同时还可以看出InP晶片在6.7～12.1 THz频率范围内不透光,在0.8～6.7 THz以及12.1～18 THz频率范围内InP的吸收系数相对较低,特别是在15～17.5 THz范围内吸收系数很低并且保持相对稳定,与此同时它的折射率单调增加。这些发现将有助于基于InP晶片的非线性太赫兹器件设计。     

掺钽钨青铜的制备及光学性能

以TaCl₅和Na₂WO₄为原料,采用水热法在170 ℃制备性能良好的掺钽钨青铜(Ta_<i>xWO₃)纳米线。利用Ｘ射线衍射技术(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)及拉曼光谱(Raman)等分析手段,对该材料的结构、形貌及光谱性能进行表征。XRD结果表明：Ta_xWO₃纳米材料为六方相结构氧化钨,当Ta_xWO₃中Ta/W摩尔比小于0.04时,晶胞参数随着掺杂量的增大而逐渐增大,当掺杂量达到大于0.04后保持基本不变。UV-Vis光谱表明,随着钽掺杂量的增大,紫外吸收峰发生红移,即能隙逐渐减小。Raman光谱显示：随钽掺杂量的增大,Raman峰位逐渐向低波数方向移动,同时振动峰逐渐宽化,进一步证明了钽掺杂对氧化钨结构的影响。光催化降解罗丹明B的实验显示,制备的Ta_xWO₃具有较高的光催化活性。     

基于低频弹性波特征响应的油气钻井气侵井下监测模拟实验系统

气侵井下监测是保障气侵早发现、早预警的先进理念和技术趋势.该实验系统包括模拟井筒、气液控制系统、低频弹性波信号收发系统三部分,以及配套的实验数据处理方法.该实验系统可直观地呈现气侵后气泡的运移和分布规律,观测气侵前后低频弹性波在速度、衰减方面的变化特征,由此监测气侵是否发生.该实验系统测量结果与Commander&Pr...     

生物基底材料的超宽频带太赫兹光谱研究

作为一种新兴的方式,太赫兹时域光谱和成像已经被广泛应用到研究不同生物组织的光学特性。在空气等离子体处施加偏置电场对太赫兹波脉冲进行外差式相干检测(air-biased-coherent-detection,ABCD)的太赫兹系统具有超宽频带和可以在较远距离进行成像的优点,十分适用于对生物组织进行超宽谱研究,而对生物组织进行光谱测量通常需要基底材料。利用太赫兹ABCD系统对四种典型的基底材料(石英,高密度聚乙烯,聚四氟乙烯和石蜡)的光学参数进行测定,并计算其在1~15THz频率范围内的吸收系数和折射率。结果表明,高密度聚乙烯和石蜡可以很好的被用作生物组织超宽频带太赫兹光谱测量的基底材料。同时,虽然石英和聚四氟乙烯都是窄带(0.1~3THz)太赫兹系统中常用的基底材料,但是由于它们在高于5THz的频率范围内对太赫兹波具有较强的吸收,所以不能用作超宽频带太赫兹光谱测量的基底材料。     

基于光束参量优化实现直接驱动靶丸均匀辐照

在直接驱动惯性约束聚变中,实现靶丸均匀辐照对靶丸压缩特性至关重要,通常要求靶丸表面辐照不均匀度小于1%.现有很多优化高功率激光装置均匀辐照性能的光束排布方案,但受到实际入射光束参量的限制,系统均匀辐照性能难以实现最优化.由于初始辐照不均匀度对靶丸对称压缩特性至关重要,为进一步提高靶丸初始辐照的均匀性,并增加系统对打靶过程中由于靶丸直径变化引起的辐照不均匀的宽容度,从而实现靶丸的中心对称压缩,本文对靶丸表面光束的辐照不均匀度进行了数学分析,并研究了不同入射光束参量下的单光束因子项及其对靶丸均匀辐照的影响.结果表明:对于已知的光束排布结构,存在最优的入射光束参量,使辐照均匀度最高.证明了通过优化入射光束参量提高系统均匀辐照性能的可行性.此外,研究表明单光束因子项与几何因子项存在一定的匹配关系,可通过分析几何因子项的特征,求取与之匹配的单光束因子项,进而获得最优的入射光束参量.本工作为直接驱动靶丸均匀辐照系统的设计和优化提供了一种有效的方法.     

碳纳米管/石墨烯复合结构及其电化学电容行为

本文综述了超级电容器电极材料碳纳米管/石墨烯复合结构的制备方法,以及由该结构和赝电容活性物质形成的三元复合体系的电化学电容行为研究进展,并提出合理设计的碳纳米管和石墨烯复合结构可以有效发挥其高电导率、高比表面积和合理孔隙结构的优势,实现活性物质的高密度负载,从而获得具有高容量、良好倍率特性和长寿命的电化学超级电容器电极材料。     

Spin dynamics of magnetic resonance with parametric modulation in a potassium vapor cell

A typical magnetic-resonance scheme employs a static bias magnetic field and an orthogonal driving magnetic field oscillating at the Larmor frequency, at which the atomic polarization precesses around the static magnetic field. Here we demonstrate both theoretically and experimentally the variations of the resonance condition and the spin precession dynamics resulting from the parametric modulation of the bias field. We show that the driving magnetic field with the frequency detuned by different harmonics of the parametric modulation frequency can lead to resonance as well. Also, a series of frequency sidebands centered at the driving frequency and spaced by the parametric modulation frequency can be observed in the precession of the atomic polarization. We further show that the resonant amplitudes of the sidebands can be controlled by varying the ratio between the amplitude and the frequency of the parametric modulation. These effects could be used in different atomic magnetometry applications.     

含碳硼烷金属有机化学研究进展

碳硼烷因其独特的性质,及其在应用方面的广阔前景,受到化学家们的广泛关注。本文将从结构、合成、机理、催化,以及生物活性等方面概述含碳硼烷的金属有机化学的部分最新进展。着重论述了与16e金属碳硼烷相关的反应、机理及产物。