Superconductivity and unconventional density waves in vanadium-based kagome materials AV3Sb5

Recently, the discovery of vanadium-based kagome metal AV₃Sb₅ (A= K, Rb, Cs) has attracted great interest in the field of superconductivity due to the coexistence of superconductivity, non-trivial surface state and multiple density waves. In this topical review, we present recent works of superconductivity and unconventional density waves in vanadium-based kagome materials AV₃Sb₅. We start with the unconventional charge density waves, which are thought to correlate to the time-reversal symmetry-breaking orders and the unconventional anomalous Hall effects in AV₃Sb₅. Then we discuss the superconductivity and the topological band structure. Next, we review the competition between the superconductivity and charge density waves under different conditions of pressure, chemical doping, thickness, and strains. Finally, the experimental evidence of pseudogap pair density wave is discussed.     

芴2,7位取代的9,9’-二芳基螺芴类化合物的合成及性能

设计并合成了一系列以三苯胺为核,芴衍生物为外围基团的有机蓝光小分子,该合成通过Suzuki反应在9-芳基芴的2位和(或)7位引入相同或不同取代基作为模块,并利用Friedel-Crafts反应将4-甲基三苯胺与这一系列模块结合.用NMR,MS和元素分析进行结构表征.荧光测试结果表明该类化合物溶液的荧光发射波长范围在442～466 nm之间,属蓝光发射.电化学测试显示该类材料的HOMO能级位于-5.15～-5.19 eV之间.差示扫描量热仪与热重分析得出化合物的玻璃化转变温度在166℃以上,热分解温度高于398℃,表明该类材料具有良好的热稳定性.     

单体摩尔比对共聚物电化学及电致变色性质的影响

通过电化学聚合法制备了3, 6-(二噻吩基)-9-(二茂铁甲酸己酯基)-咔唑(BTC-H-Fc)与3, 4-乙烯二氧噻吩(EDOT)不同摩尔比下的共聚物,并运用电化学、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱及光谱电化学对其结构与性能进行了表征。研究结果表明所得共聚物均能显示良好的电化学特性,光谱电化学测试结果表明,当摩尔浓度比为1时, P(BTC-H-Fc:EDOT)-1中性态下表现浅绿色,且随着施加电压增加转变为绿色和紫色; P(BTC-H-Fc:EDOT)-4则显示了最丰富的颜色,可在中性态的红褐色、棕黄色、绿色、蓝色和紫色五种颜色之间可逆变换;当摩尔比继续增加时, P(BTC-H-Fc:EDOT)-8可以显示红褐色、灰黑色、蓝绿色和天空蓝四种颜色。另外,三种摩尔比的聚合物薄膜还具有不错的光学对比度,转换响应时间及着色效率,该性能为其在电致变色器件的应用提供了潜力。     

多色显示树枝状聚(3, 6-双噻吩咔唑)及其共聚物的电化学和电致变色性能

设计合成了一种新型的基于咔唑单元的树枝状3, 6-双噻吩咔唑衍生物(BTCPh),通过电化学聚合法制备出其均聚物及与3, 4-乙烯二氧噻吩(EDOT)的共聚物薄膜.利用电化学工作站-紫外可见光谱联用装置对两种聚合物的光谱电化学和电致变色(EC)性能进行表征.测试结果表明,均聚物(PBTCPh)薄膜在不同电压下可显示黄、绿、蓝、灰四种颜色;而EDOT单元的引入使共聚物P(BTCPh-EDOT)进一步增加了掺杂态,从而显示出更加丰富的五种颜色(橙、绿、棕绿、蓝、灰).此外,两种聚合物薄膜均具有良好的光学对比度和快速的响应速度,因而使其在智能窗及显示器方面展现了潜在的应用前景.     

路面方向扰动下重型汽车的横向稳定性及分岔、混沌运动

针对三轴重型汽车建立了二自由度非线性人-车-路闭环模型,考虑驾驶员控制和路面方向扰动,推导了系统动力学方程．在运用Hopf分岔理论进行分析的基础上,以临界车速为评价指标,通过数值模拟研究了轴距、预瞄距离、载重量、驾驶员控制时滞和轮胎侧偏刚度对转向稳定性的影响,并确定了转向系统的数值稳定范围．另外,还通过分岔图、时程曲线、相轨线、功率谱、Poincaré图和Lyapunov指数研究了不同车速下汽车的非线性动力学响应．结果表明,随着车速的增加汽车可能发生周期运动、拟周期运动及混沌运动,汽车的横向稳定性与车辆和驾驶员参数密切相关.     

内爆法制备双金属管复合参数的计算机辅助设计

根据爆炸复合窗口理论和内爆轰作用下管的飞行姿态计算公式,编制计算机程序来确定双金属管内爆复合的工艺参数,使得复合参数的选取大为简化。结果表明,该方法可以用于指导内爆法制备双金属管复合工艺参数的选择。     

Robustness of the unidirectional stripe order in the kagome superconductor CsV3Sb5

V-based kagome materials AV₃Sb₅ (A=K, Rb, Cs) have attracted much attention due to their novel properties such as unconventional superconductivity, giant anomalous Hall effect, charge density wave (CDW) and pair density wave. Except for the 2a₀×2a₀ CDW (charge density wave with in-plane 2×2 superlattice modulation) in AV₃Sb₅, an additional 1×4 (4a₀) unidirectional stripe order has been observed at the Sb surface of RbV₃Sb₅ and CsV₃Sb₅. However, the stability and electronic nature of the 4a₀ stripe order remain controversial and unclear. Here, by using low-temperature scanning tunneling microscopy/spectroscopy (STM/S), we systematically study the 4a₀ stripe order on the Sb-terminated surface of CsV₃Sb₅. We find that the 4a₀ stripe order is visible in a large energy range. The STM images with positive and negative bias show contrast inversion, which is the hallmark for the Peierls-type CDW. In addition, below the critical temperature about 60 K, the 4a₀ stripe order keeps unaffected against the topmost Cs atoms, point defects, step edges and magnetic field up to 8 T. Our results provide experimental evidences on the existence of unidirectional CDW in CsV₃Sb₅.     

水热合成MoO3纳米带的生长机理研究

以离子交换法制备的氧化钼溶胶为前驱体，在水热条件下制备了单晶MoO₃纳米带，对样品进行了XRD、SEM和TEM分析。通过考察水热反应温度和时间对产物结构和形貌的影响，结合材料热力学和动力学理论，探讨了MoO₃纳米带在水热条件下的生长机理。离子交换法制备的溶胶在水热条件下首先转变为热力学亚稳相h-MoO₃六角柱，随着温度的升高和时间的延长，h-MoO₃按照溶解-重结晶过程转变为稳定相α-MoO₃纳米带。     

近似函数高阶导数的高精度积分逼近方法

主要研究稳定计算近似函数的高阶导数的积分逼近方法,方法因由Lanczos提出故也称为Lanczos算法.利用Legendre多项式的正交性,提出了一类逼近近似函数高阶导数的高精度积分方法,即构造出一系列积分算子Dn,h(m)去逼近噪声函数的高阶导数,且这些积分算子具有O(δ(2n+2)/(2n+m+2))的收敛速度,其中δ为近似函数的噪声水平.数值模拟结果表明提出的方法是稳定而有效的.     

带脱层的复合材料层板屈曲分析中的接触问题

用基于Mindlin板理论的有限元方法进行了带脱层损伤复合材料层板的屈曲载荷分析．为了处理在屈曲模态中上下脱层之间的接触问题，我们提出了一种有效的算法．在这种算法中，首先用一阶灵敏度分析和二次规划方法相结合的选代算法算出接触区域的虚拟力，然后将这种虚拟力转化成一些假想弹簧的刚度系数，并对原始刚度矩阵进行修正．数值算例表明本算法可以有效地克服屈曲模态中上下脱层之间的相互贯穿．同时，还对脱层的大小，形状和位置对屈曲载荷的影响进行了研究．