纳米金刚石膜/{100}晶面多晶金刚石膜台阶法快速生长研究

通过高功率微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)以及台阶式基底排列方法,可以在一次沉积过程中同时沉积纳米晶粒及<100>取向的{100}面多晶金刚石薄膜。详细比较在同一次沉积中同时制备的多种不同类别的金刚石产物的生长速率。采用台阶法并添加少量空气,微波功率从2.0k W增加至3.2 kW,在下面大硅片上生长的纳米金刚石膜的平均生长速率可从0.3μm/h增大到3.0μm/h;而在上面小硅片上生长的纳米金刚石膜的平均生长速率从3.8μm/h也增加到11.2μm/h,同时产物也转变为{100}晶面的多晶膜。另外,在上面小硅片上生长的金刚石膜的边角效应明显,在边界生长的金刚石产物的生长速率更高,从17.0μm/h增大到27.1μm/h。该结果表明少量氮气和氧气同时添加对金刚石生长的形貌多样性调节作用和对生长速率的提升作用强烈依赖于生长条件。

三角反铁磁AgCrO_2磁结构和磁电性质研究

从多铁材料出发,介绍了三角反铁磁多铁材料ACrO2(A=Li,Na,K,Ag或Cu)的最新研究进展.这类多铁材料的磁性和铁电性存在很强的耦合和相互调控效应,铁电性来源于非共线螺旋自旋序,具有丰富的物理内涵,在自旋电子学等领域有着广阔的应用前景.基于密度泛函理论(DFT)的投影扩充波(PAW)方法,在广义梯度近似(GGA)下,对AgCrO2的磁结构和磁电性质进行了研究.共线磁结构计算结果表明,AgCrO2材料具有条纹反铁磁基态.态密度分析显示,Cr3+对体系的物理性质起决定性作用.通过非共线磁性结构计算,分别给出了平行于(110)而(110)面内120°自旋构型.AgCrO2与(110)具有很强的层内耦合作用,而层间耦合作用非常微弱,是典型二维三角格子Heisenberg材料.

自旋派尔斯链热力学性质研究

结合热相干态近似和玻色化技术,扩展应用量子自洽理论讨论了低温下自旋派尔斯链的磁性激发和热力学性质。研究发现自旋激发能隙随温度升高而单调下降,于派尔斯相变点(TP)消失,在TP附近,比热随温度升高而迅速增强。TP的标度关系符合TP∝δ(0)0.66。

加强专业选修课程的整体性和协调性──九九级物理教育专业教学计划修订说明

本文论述了物理教育专业教学计划修订的必要性，叙述了新的专业教学计划的主要特色以及修订部分的主要内容。

坚持教学科研并重 充分发挥高水平理科的支撑作用——新建理工类本科院校理科建设的探索与思考

升本十年来,常熟理工学院理科在教学科研、学科建设、人才培养方面取得了显著成绩,发挥了建设理工本科高校的重要支撑作用,积累了理工结合与交叉双向渗透贯穿转型发展全过程的实践经验。基于应用技术大学建设的目标定位,提出:设置应用性理科专业,重视学科交叉与渗透,教学科研互动互促,科研成果反哺教学,建设应用理科的课程体系,注重培养应用型人才。

全程化立体式“333”大学生创新创业体系的构建和实践

以现代工程教育理念为指导,基于应用型创新人才的培养和实践过程,构建了承载学科竞赛、科技项目和创新创业训练任务的交叉互补共享融通的3类创新实践平台,实施了"竞赛+项目+创业"三合一的创新实践模式,设置了"院级、校级、国家及省级"的递进式层次化3级创新实践方法,从而建立了立体式"333"创新创业体系。把创新创业训练纳入人才培养方案,促使创新创业活动贯穿人才培养全过程。发挥产学研在创新人才培养中的协同作用,培养学生团队的跨专业协同创新思维。

Ni_(43)Mn_(46-x)T_xSn_(11)(T=Fe,Co,Ni)合金的马氏体相变和磁熵变

通过示差扫描量热仪和振动样品磁强计对Ni43Mn46-xTxSn11(T=Fe,Co,Ni)铁磁形状记忆合金的相变、磁性以及磁熵变进行了研究。结果表明,由于价电子浓度的增加,Fe,Co,Ni替代Mn使马氏体转变温度大幅提高。Fe,Ni掺杂对马氏体居里温度(TCM)影响不大,Co则使TCM略有下降;奥氏体居里温度(TCA)对成分比较敏感,Fe,Ni的加入均使TCA略有提高,而Co则会大大提高TCA。由于马氏体相变伴随着磁化强度的突变,Ni43Mn46-xTxSn11合金在马氏体相变附近具有较大的低场磁熵变,对于Ni43Mn41Co5Sn11在室温1T磁场下磁熵变达到了19J.kg-.1K-1。通过调节成分,磁熵变峰值温度可以在199和294K之间调节,同时保持了较大低场磁熵变。

磁性形状记忆合金Mn_2NiGa band Jahn-Teller效应的第一性原理研究

运用第一性原理的方法,研究了磁性形状记忆合金Mn_2NiGa在马氏体相变中晶格结构、磁结构、Mn原子d电子结构的变化.研究表明,伴随Mn_2NiGa马氏体相变的发生,形成了一个由两根长键及四根短键组成的拉长八面体结构,即产生了沿z轴拉长的Jahn-Teller畸变;在相变时,位于八面体中心的Mn原子的磁矩发生显著的变化,而作为配体的Ni、Ga原子的磁矩变化很微小;Jahn-Teller畸变的发生,是由于晶体的畸变使配住场产生变化,导致Mn原子d电子态密度重新分布,从而使e_g和t_(2g)能级分裂所致.

磁性形状记忆合金Mn_2NiGa性质的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理,对Hg_2CuTi型Mn_2NiGa分别在奥氏体态和马氏体态下的晶体结构、磁性、电子结构以及Hg_2CuTi型Mn_2NiGa的压力响应、四方变形等进行了计算.计算结果表明:i)在奥氏体态和马氏体态下,Mn原子均是Mn_2NiGa总磁矩的主要贡献者,但Mn(A)、Mn(B)原子磁矩的值不等且呈反平行耦合,因而Mn_2NiGa合金均表现为亚铁磁结构;ii)在奥氏体态和马氏体态下,Mn(A)-d、Mn(B)-d的投影态密度在费米面附近交叠都很少,说明Mn(A)、Mn(B)原子之间的d-d直接交换作用均很弱,而此时Mn的原子内交换作用很强.这是Mn_2NiGa在奥氏体态和马氏体态下均呈现亚铁磁结构的成因;iii)理论计算出在四方变形中,在c/a约为1.27处出现一个稳定的马氏体相,这与实验结果相符.

广义Fibonacci准周期Ising链的热力学性质

讨论了广义的Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ迭代序列Ｓ１＋１＝＾ｎ１Ｓ＾ｍ１－１下准周期混合键Ｉｓｉｎｇ键的热力学性质，给出了三种不同准周期迭代下的比热曲线，分析了系统选零温基态时的格点自旋组态。

单相多铁性磁电体磁电起源及耦合机理分析

单相多铁性磁电体是指在同一相下既有铁电性又有铁磁性的材料,其丰富的物理机制和极大的应用潜力近来受到国内外学术界和工程应用领域的广泛关注。电极化和磁化通过内禀的磁电耦合作用为下一代多功能电子器件的设计提供了额外的自由度。简单回顾了单相磁电材料研究的历史以及最新进展,从其导电性、对称性、化学d0性、结构畸变等方面详细讨论了单相多铁性磁电体磁电性的起源及耦合,并简单分析了磁电材料产业化进程中存在的问题,展望了多铁性磁电体的研究及应用前景。

交替键反铁磁Heisenberg链的元激发谱

在连续表示下研究了线性交替键反铁磁Heisenberg链的基态性质，应用自洽场近似给出了免激发谱的解析结果，讨论了能隙随交替参量变化的数值关系．

一维Fibonacci准周期阻挫Blume—Capel模型研究

给出了一维Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ准周期阻挫Ｂｌｕｍｅ－Ｃａｐｅｌ模型的自由有的解析形式，发现当温度趋于零时，存在一个单离子各向异性作用的临界值Ｄｃ＝－Ｊ，使系统的序参量ｑ＝（Ｓｉ＾２）＾２从零跃变到１。

Ising模型中一种具有最近邻格点关联的EFT

一种具有最近邻格点关联有效的有效场方法被提出，完全的退偶近似改进为最近邻格点关联有效的退遇关系。在最简单的有效场重整化群技巧下，应用于平方格点，得到了较为满意的临界温度。

Pt-SnO_2/C电催化剂异型直接乙醇燃料电池的性能

以掺杂石墨粉的中间相碳微球(MCMB/G)烧结管为阴极支撑体,采用浸涂工艺分别制备了扩散层和催化层,通过在其外表面包裹Nafion 117膜制得管状异型阴极并组装成异型直接乙醇燃料电池,采用水热乙二醇制备了适用于直接乙醇燃料电池的阳极电催化剂,并通过XRD,TEM和EDS等技术对其进行了表征.采用线性循环伏安曲线、交流阻抗等测试手段,对Pt-SnO2/C电催化剂异型直接乙醇燃料电池进行了性能测试,并考察了温度、氧气流量等对电池极化性能的影响.结果表明:异型电池阻抗大于传统的平板电池,但其活化后电池阻抗明显下降;较高的氧气流量和较高的工作温度有利于提高电池性能;60℃条件下,Pt-SnO2/C电催化剂异型直接乙醇燃料电池功率密度达到8.5 mW.cm-2.

s=1/2xxz反铁磁链的Spin-Peierls相变研究

应用玻色化的自洽微扰论方法 ,给出了s =12 xxz反铁磁链的Spin-Peierls系统的基态能量和准粒子元激发能谱的解析近似式 。

直接乙醇燃料电池阳极电催化剂的研究进展

介绍了直接乙醇燃料电池(DEFC)具有无毒,来源丰富的优点,分析了DEFC在Pt上的电催化氧化机理,讨论了DEFC的阳极电催化剂的重要作用;探讨了具有高电催化活性的新型Pt基催化剂、新型非贵金属催化剂、新型催化剂载体、新型的催化剂制备方法等的研究现状;指明了阳极催化剂将是今后DEFC研究和发展的重要方向之一。

Heusler合金Ni_2MnGa马氏体相变微观电子结构机理的研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理框架下的投影扩充波函数(PAW)方法,研究了Heusler合金Ni2Mn Ga马氏体相变的微观电子结构机理.结果表明:Ni2Mn Ga发生马氏体相变时,其晶体发生了自正八面体结构朝z轴拉长型八面体结构的畸变.此畸变源自于由Ni的eg轨道电子的非均匀排布所引发的强带Jahn–Teller效应,其发生的机制是:通过孤对电子由dx2-y2轨道转移到dz2轨道,导致x、y方向的配体内移,z方向的配体外移,从而使dx2-y2、dxy能级升高,及dz2、dyz、dxz能级降低,消除和降低能级的简并度,体系能量降低,体系畸变到一个更稳定的状态(马氏体相).

六角多铁性HoMnO_3的电子和能带结构

基于密度泛函理论(DFT)结合投影缀加平面波(PAW)方法,运用广义梯度近似(GGA),在考虑电子基态自旋阻挫非共线的磁性结构基础上,研究了具有六角钙钛矿结构HoMnO3材料的磁性、电子和能带结构,并解释了相关实验结果.结果表明:当考虑Mn3+离子的电子自旋在平面内呈阻挫的三角非共线反铁磁(NAFM)排列时,六角HoMnO3的总能降低、能隙变大、磁矩增大、各原子的位置更接近于实验值,电子态密度(DOS)分布具有与X光吸收谱测量更为一致的结果.对非共线磁性结构计算得到的电子态密度和能带结构的分析发现,实验中观察到的1.7和2.3eV两个光学吸收峰都源于Mn3+离子3d与平面内O(3,4)2p形成的杂化态与Mn3d3z2-r2之间的电子跃迁,而Ho5d空轨道与平面上的O(3,4)2p轨道之间在z方向的强烈杂化驱动HoMnO3产生垂直于平面方向的铁电极化.

Hg_2CuTi型Mn_2NiB磁性形状记忆效应的理论预测

运用基于密度泛函理论的第一性原理的投影扩充波函数(PAW)方法,分别计算了Hg_2CuTi型Mn_2 NiB的四方变形、晶体结构、磁性、电子结构、压力响应、温度特性.计算结果显示:在由立方结构至四方结构的变形中,在c/a约为1.33处出现一个能量局域最小值,表明该处存在一个稳定的马氏体相;在奥氏体态和马氏体态下,Mn_2NiB的总磁矩均主要由Mn原子提供,但Mn(A)、Mn(B)原子磁矩呈反平行排列且值不等,因而Mn_2NiB合金均表现为亚铁磁结构,总磁矩分别是1.736μB(奥氏体态)和0.974μB(马氏体态);在奥氏体态和马氏体态下,在费米面附近的总态密度主要由Mn(A)-d、Mn(B)-d的投影态密度决定,但两者在费米面附近交叠都很少,说明Mn(A)、Mn(B)原子之间的d-d直接交换作用均很弱,Mn(A)与Mn(B)之间磁矩的亚铁磁耦合正是由这种弱的d-d直接交换作用来维持.基于以上的计算结果,我们预测Mn_2NiB具有磁性形状记忆效应.