Transport properties and magnetoresistance in La0.8Te0.2MnO3/ZrO2 composites

The transport properties and magnetoresistance of electron-doped manganate / insulator composites (La_0.8Te_0.2MnO₃)_{1 - x}/(ZrO₂)_x (x=0, 0.3, and 0.5) are investigated. It is found that the metal-insulator transition temperature of this system shifts to a lower value as the ZrO₂ content increases. The introduction of ZrO₂ enhances both the domain scattering and electron relative scattering in the metal transport region. In the adiabatic small polaron hopping transport region, the thermal activation energy seems invariable regardless of the ZrO₂ content. The application of a magnetic field promotes the charge transportation capabilities of the composites, and the magnetoresistance is enhanced with an increase of the ZrO₂ content. This could be attributed to the more remarkable modification effect of magnetic field on ordering degree in the composites than in pure La_0.8Te_0.2MnO₃.     

偏晶溶液相分离过程的实时观测研究

为了揭示自由落体条件下偏晶合金壳核组织的形成机制，基于相似性原理设计了一种环形温度场，对丁二腈-52.6mol%H₂O偏晶溶液的相分离过程进行了实时观测. 发现在两个不混溶液相的分离过程中，富水相液滴经历了“析出→迁移→凝并→聚集"运动过程，最终形成以富水相为中心的两层壳核组织. 同时测定了液滴的运动速率，并对Marangoni迁移速率进行了理论计算，两者能够较好地符合. 由此证实了在偏晶溶液的相分离过程中，第二液相主要是在温度梯度的驱动下产生Marangoni迁移. 这一实验直观地再现了落管无容器处理过程中液滴内部的相分离过程. 关键词： 相分离 偏晶溶液 Marangoni迁移 微重力     

切向流动作用下的胞晶定向生长机理研究

实时观测了切向流动作用下SCN-0.2%Salol透明合金的定向胞晶生长过程,研究了切向流动作用对胞晶间距调整的作用机理. 实验发现,切向流动使得胞晶阵列发生顺流偏转,并且稳态平均间距随流速的增高而减小. 分析表明,这主要是由于流动作用导致胞端失稳波长减小而引起. 施加切向流动使得胞晶间距的调整过程中的分裂机理多样化. 顶端分裂由均匀分岔转变为多枝分岔和不对称分岔;同时,胞晶迎流侧容易产生分枝,且分枝生长方向在流动作用下转变为与胞晶主干方向相同. 胞晶的淘汰机理由静态条件下的弱势生长胞晶被相邻两侧胞晶淘汰 关键词： 切向流动 定向胞晶生长 间距调整     

快速凝固Fe62.1Sn27.9Si10合金的分层组织和偏晶胞形成机理

采用自由落体和单辊急冷技术研究了三元Fe_62.1Sn_27.9Si₁₀偏晶合金的相分离和组织形成规律,理论分析了两种快速凝固条件下合金的传热特性.自由落体条件下,由于Marangoni迁移和表面偏析势的作用,液滴凝固组织主要形成富Sn相包裹富Fe相的两层壳核结构.随着液滴直径减小,冷却速率和温度梯度增大,促进偏晶胞快速生长.在单辊急冷条件下,随着辊速的增大,冷却速率从1.1×10⁷增大至6.5×10⁷ K/s,合金熔体内部的液相流动和相分离受到抑制,凝固组织发生"九层结构→两层结构→无分层结构"的转变.同时,凝固过程中FeSn+L₂→FeSn₂包晶反应受到抑制,形成与自由落体条件下不同的相组成.EDS分析显示,αFe相在快速凝固过程中发生显著溶质截留效应. 关键词： Fe-Sn-Si偏晶合金 相分离 快速凝固 溶质截留     

切向流动对偏晶合金定向生长机理的影响

研究了静态和切向流动作用下对二氯苯-丁二腈(DCB-SCN)偏晶合金的定向凝固过程.实验结果表明,静态条件下,DCB以小平面相方式生长,随着抽拉速度的提高,DCB-SCN偏晶凝固组织形貌发生液/固两相完全分离组织-规则纤维状共生组织-不规则弥散组织转变.施加切向流动作用后,DCB生长晶面出现胞状扰动,并且偏晶共生纤维间距随流速的增高而变大,但对于同一流速,仍然满足λV^0.5=常数.同时,切向流动能够细化弥散偏晶组织中第二相颗粒尺寸,这主要缘于流动引发的固液界面形态变化能     

液体材料超声处理过程中声场和流场的分布规律研究

针对合金熔体等液体材料的超声处理过程,选取水作为透明模型材料,采用数值模拟计算和示踪粒子实验方法,研究了20和490 kHz两种频率超声作用下水中的声场和流场分布.结果表明,增大变幅杆半径能够提高水中声压水平,扩大空化效应的发生区域.当超声频率为20 kHz时,水中声压最大值出现在超声变幅杆下端面处,且声压沿传播距离的增大而显著减小.如果超声频率增加至490 kHz,水中的声压级相比于20 kHz时明显提高,且声压沿着超声传播方向呈现出周期性振荡特征.两种频率超声作用下水中的流场呈现相似的分布特征,且平均流速均随着变幅杆半径增大表现出先升高后降低的趋势.变幅杆半径相同时,20 kHz频率超声作用下水中的平均流速高于490 kHz频率超声.采用示踪粒子图像测速技术实时观察和测定了水中的流速分布,发现其与计算结果基本一致.     

高校“强基计划”拔尖人才培养的探索与实践——以应用物理学专业为例

“强基计划”以服务国家重大战略需求为出发点,旨在促进基础学科拔尖创新人才培养,是高校招生自主化改革的重要探索。本论文研究了以培养拔尖人才为核心任务的高校,结合学校特色和专业特色,从培养定位、培养机制、培养环节等方面建立的“强基计划”拔尖人才培养模式。以应用物理学专业“强基计划”为期两年的培养实践为例,从学习学风情况、科研参与情况和竞赛获奖情况等方面分析应用物理学专业“强基计划”的育人初步成效。最后指出目前“强基计划”在推进过程中在政策定位、培养体系和拓展育人渠道等方面还应强化的方向不断推进基础学科的拔尖创新人才培养改革,为我国立足世界科技前沿领域提供强大的拔尖创新人才支撑。     

切向流动作用下SCN-3wt% H2O枝晶定向生长过程研究

实时观察了切向流动作用下SCN-3wt% H₂O合金的定向凝固过程,研究了该合金枝晶生长方向、尖端半径、枝晶一次臂间距以及二次臂生长速度的变化规律.实验观察到能够代表枝晶尖端溶质边界层的“亮带”,该亮带在流动作用下的非对称性证实了切向流动能够改变枝晶前沿溶质的对称分布,使溶质边界层厚度沿背流侧向迎流侧逐渐减薄,枝晶生长发生迎流偏转,且偏转角度随抽拉速度的提高而减小.同时,流场与浓度场的耦合促进枝晶间的优胜劣汰,枝晶一次臂间距显著增大.固液界面处的强迫流动还能够引发相邻枝晶间环流,加速迎流处二次臂生长而抑制背流处生长. 关键词： 定向凝固 枝晶生长 切向流动     

超声场中高分子乳液稳定性与多孔材料结构的调控机理研究

采用星型聚合物POSS-（PMMA）₈作为乳化剂兼成膜基质,使用超声乳化法制备w/o型聚合物乳液,制备的乳液液滴初始直径受超声功率调控,阐明了超声功率对液滴直径大小的作用规律.结果表明乳液液滴直径呈双峰分布,且随超声功率的增大液滴直径增大.通过改变水相离子浓度制备聚合物乳液,得到的乳液液滴直径10 μm左右且单分散性好,并发现随超声功率增大乳液的絮凝程度增大.探索了超声功率对乳液失稳机制的影响,当超声功率低于750 W时,奥氏熟化是乳液失稳的主要机制.通过浸渍法制备以玻璃纤维为基底的多孔膜材料,发现多孔材料的孔径变化与对应乳液的液滴直径变化基本一致.本研究证实了通过改变超声功率可以调控乳液的液滴直径,然后利用乳液模板法能获得结构和形貌可控的多孔材料.