高校创新创业教育高质量发展研究

高校创新创业教育既是新时代人才强国战略的重要构成和潜在动力,亦是实现学生全面发展的必备环节。近年来,党和国家不断深化对于高校创新创业教育的认识,出台相关政策和指导意见,取得了重要成果。但目前国内高校创新创业教育仍然存在着理论认识不到位,创新创业与教育融合不足和“双创”教学体系不完善等问题,制约着“双创”教育培养目标的实现。对此,可参考借鉴国内外高校的先进经验,整合政府、社会和学校等各方资源,从理论与实践两方面着手,建立与培养目标相适应的教学体系,引领创新创业实践的高质量参与,为学生创新创业素养与能力的提升创造条件,打造创新创业教育升级版。

α-Fe材料辐照促进应力腐蚀开裂计算模拟研究

对于压水反应堆结构,辐照促进应力腐蚀开裂(IASCC)是其最主要的失效机制。理解辐照条件下辐照缺陷与微裂纹之间的相互作用,是理解辐照促进应力腐蚀开裂微观机制的重要一步。在本研究中,利用反应力场分子动力学(ReaxFF-MD)方法,模拟了体心立方结构(α相)的纯铁在辐照-应力-腐蚀三因素耦合作用下的演化过程,并对其进行腐蚀模拟与拉伸应变模拟,研究辐照促进应力腐蚀开裂底层物理机制及影响因素。

体心立方Fe中<100>位错环对微裂纹扩展影响的分子动力学研究

在辐照环境下,载能粒子与材料相互作用导致材料中原子移位,造成辐照损伤.其中,由辐照形成的过饱和自间隙原子团簇形成的间隙型位错环,是体心立方Fe为基的材料中常见的辐照缺陷之一,其与材料中其他缺陷之间相互作用,是导致辐照硬化、脆化、肿胀及蠕变等辐照损伤的原因之一.除此相互作用外,在材料表面或内部沿晶界、沉积相、惰性气体形成的气泡所导致的微裂纹,是诱发辐照促进应力腐蚀开裂的重要原因.因此,理解辐照条件下间隙型位错环与微裂纹之间的相互作用,是理解辐照促进应力腐蚀开裂微观机制的重要一步.在本研究中,利用分子动力学方法,模拟了原子尺度微裂纹与间隙型位错环之间的相互作用,研究了位错环与微裂纹之间的距离、相对位置及位错环尺寸对二者相互作用的影响,揭示了位错环对微裂纹是否沿滑移面扩展的影响,发现当二者的相互作用起主导作用时(如在临界水平或垂直距离之内),形成的以<100>为主或高密度的1/2<111>位错网络可以抑制微裂纹沿滑移面的扩展.当位错环尺寸发生变化时,只有当位错环位错核与微裂纹尖端相互作用时,才能抑制微裂纹沿滑移面的扩展.这些结果为进一步理解辐照应力开裂提供了新的参考.

稀土掺杂正交发光纳米晶:从基础到前沿应用

镧系离子掺杂的上转换发光纳米材料具有独特的非线性反斯托克斯发光,在生命科学、光子传输、可编程控制和信息编码解码等领域有着广阔的应用。稀土掺杂的正交发光纳米晶是近年来在发光领域上的一大研究方向,是基于上转换发光机理,在合理的核壳结构设计中实现单一纳米粒子上的正交发光多功能性集成、拓宽光谱的可选择性范围和时空可调性,进而进一步推动其在相关领域应用的发展。本文综述了近10年来在合成稀土掺杂正交发光纳米晶的设计优化方面上所取得的进展,系统地探讨了基于核壳结构构建的稀土离子能量传递实现正交发光的调控过程,总结了其在信息安全防伪和生物成像与治疗前沿领域上的应用,并讨论了当前正交发光所面临的挑战以及未来的展望。

高海拔宇宙线观测实验中scaler模式的模拟研究

位于四川省稻城县海子山的高海拔宇宙线观测站(LHAASO)包含3个子阵列,即地面粒子探测器阵列(KM2A)、水切伦科夫探测器阵列(WCDA)和广角大气切伦科夫望远镜阵列(WFCTA).作为LHAASO实验的主阵列,KM2A由5195个地面电磁粒子探测器(ED)和1188个地下缪子探测器(MD)组成.对地面宇宙线观测实验来说,常有两种独立的数据采集模式,即shower模式和scaler模式.本文通过Monte Carlo方法,利用CORSIKA软件包和G4KM2A软件包,对KM2A-ED阵列中的scaler模式进行了模拟研究.当64个ED作为一个cluster、符合时间窗口为100 ns时,多重数m≥1,2,3和4的计数率分别约为88 kHz,1400 Hz,220 Hz和110 Hz.对scaler模式探测原初宇宙线的能量和有效面积也进行了模拟计算,发现KM2A-ED中多重数m≥1时探测原初质子的阈能可降低到100 GeV、有效面积高达100 m^(2).本模拟结果为LHAASO-KM2A实验中进行scaler模式的数据触发提供了具体方案,为后续的实验数据分析提供了信息.

直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池电极材料的研究现状

直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池(DBHPFC)是一种新型液体燃料电池,其阳极采用硼氢化钠(NaBH_(4))溶液作为燃料,阴极采用过氧化氢(H_(2)O_(2))溶液作为氧化剂。在DBHPFC中,不需要采用氧气作为氧化剂,因此其在水下和太空等无氧环境中表现出巨大的应用优势。DBHPFC理论电池电压高(1.64 V)和能量密度高等优势使其引起了更加广泛的关注。电极材料是电池的重要组成部分,其组成和结构对于电池的性能具有重要影响。近年来,采用具有特殊结构的集流体对催化剂进行支撑和分散成为电极设计的一个新思路。通过使用具有特殊结构的集流体,并对电极的组分进行调整,可以有效提高电极的催化活性,优化电池的性能。因此,本文总结了近年来DBHPFC电池中电极材料以及集流体的研究进展。

锂离子电池快速充电研究进展

具有高能量密度的可充电锂离子电池作为电动汽车的动力之源备受关注,然而,在高倍率充电时引发的镀锂、机械效应和放热等一系列问题会导致电池容量和功率的衰减。为了解决上述问题,需要合理地设计有利于锂离子快速传输的电极材料和电解质。本文综述了锂离子电池快充技术的发展现状,首先介绍了快充锂离子电池的理化基础,为实现优异的锂离子电池快充性能提供了理论指导;其次介绍了在高充电倍率下锂离子电池的性能衰减机制;最后着重从电极材料和电解质角度总结了实现高能量密度锂离子电池快充性能的研究策略。基于对最新进展的系统理解和分析,本综述可为设计具有优异倍率性能的快充锂离子电池提供指导。

石墨炔在光伏领域的研究进展

石墨炔由拓扑有序的sp和sp^(2)碳原子构成,具有丰富的碳化学键、大的共轭体系及优良的化学稳定性等独特优势,在催化、能源存储与转换等领域展现出巨大的应用潜力.本文聚焦石墨炔的可控合成,综合评述了石墨炔应用于不同类型太阳能电池的研究进展,讨论了石墨炔材料在提高器件性能方面的作用机制.最后,对石墨炔未来在光伏领域应用研究的机遇和挑战进行了展望.

Pt^(2+)负载共价三嗪骨架材料设计及氢氧化性能研究

通过构建多种催化反应位点模型,以氢吸附自由能(ΔG H)和CO结合能为指标,筛选出可能同时具有优秀氢氧化(Hydrogen Oxidation Reaction,HOR)活性和抗CO中毒能力的电催化剂结构,并成功以该结构为组成单元设计合成了共价三嗪骨架(Covalent Triazine Frameworks,CTF)系列材料。其中TCNQ-CP-900-Pt材料具有高达3918 cm 2·g^(-1)的比表面积,在HOR催化活性测试中,交换电流密度达2.38 mA·cm^(-2)disk,所得的交换电流密度进行Pt质量归一化处理为34.55 mA·mg^(-1)Pt。在抗CO中毒能力测试中,在存有100×10-6 CO的H 2中进行HOR活性测试时,活性下降仅有8%,表现出良好的CO耐受性。本工作为理论模拟指导催化剂开发的材料设计模式提供了成功范例,也表现出了Pt^(2+)负载的共价三嗪骨架材料在HOR应用中可能具有的巨大潜力。

基于蜂窝板铺层技术的某光学卫星有效载荷安装面的热变形优化

本文基于增强树脂碳纤维铺层优化设计的方法对某光学卫星的结构热变形进行了优化设计和试验验证。首先分析得到卫星所在太阳同步轨道的外热流数据,然后根据外热流数据及卫星热特性分析计算得到卫星各舱板的高温工况和低温工况的温度载荷分布情况。根据极端工况卫星平台的温度载荷,以铺层角度作为设计变量,分析求得卫星平台相机支腿安装平面的平面度、角度以及整星X/Y/Z 3个方向一阶频率的变化情况。分析数据表明,当θ=40°时相机安装板的蜂窝板面板铺层角度顺序为[90°,+40,0°,-40,-40,0°,+40,90°],载荷安装面热变形最小,整星基频满足运载火箭要求。经过热试验和振动试验验证,该设计方案在热载荷影响下,有效载荷安装面的平面度优于0.05,变化角度优于60″,X/Y/Z方向的一阶基频分别为22,18,49.8 Hz,满足光学相机安装精度及运载火箭对卫星基频的相关要求。

连续转速状态下卫星反作用飞轮微振动参数识别

由于制造和装配误差,反作用飞轮产生的谐波干扰是导致光学遥感卫星微振动现象出现的主要因素,微振动现象严重阻碍了光学遥感卫星向更高分辨率方向发展。为了在设计时更有效地抑制光学遥感卫星微振动现象,需要较好地把握反作用飞轮微振动相关参数。本文提出了一种反作用飞轮连续转速状态下的参数辨识方法,即在时频域内获取飞轮扰振变化特性。首先利用时频分析获取非稳定干扰力信号的时频分布;然后利用加扇形窗的线性最小二乘估计方法辨识反作用飞轮的倍频特征;其后建立与飞轮转速相关的参数化模型,并利用加权非线性最小二乘估计方法辨识出参数化模型的待估参数,其后将模型参数转化为模态参数;再结合模态参数和倍频参数,获取飞轮干扰力或力矩的转速-频率峰值点。最后通过一组反作用飞轮测试试验验证本文所提出的方法,试验结果显示,连续转速状态下的辨识结果更接近反作用飞轮真实工作状态,该方法准确掌握了飞轮干扰力和力矩变化趋势,相对于传统固定转速状态下的测试结果平均误差小于1%,结果具有良好的精度。

氮化硅微波高温介电函数深度学习分子动力学模拟

氮化硅(β-Si_(3)N_(4))是当下最具应用前景的热透波材料,其基础物性高温介电函数的精准测量对加快氮化硅基热透波材料的设计,解决高超声速飞行器“黑障”问题具有重要意义.本文以第一性原理数据为基本输入,基于深度神经网络训练得到深度学习势,然后运用深度学习分子动力学方法计算了氮化硅高温微波介电函数.与传统经验势相比,深度学习势的计算结果与实验结果在数量级上保持一致;同时发现,深度学习分子动力学在计算速度方面表现优异.此外,建立了氮化硅弛豫时间温度依变性的物理模型,揭示了弛豫时间温度依变性规律.本研究通过实现大规模高精度的分子动力学模拟计算了氮化硅高温微波介电函数,为推动氮化硅基材料在高温热透波领域的应用提供了基础数据支撑.

高校劳动教育实施路径探索——以创新创业为切入点

党和国家对劳动教育的认识不断深化,对于劳动教育的开展提出了新的更高的要求。高等学校作为劳动教育开展的关键性前沿阵地,在培养目标、人才基础等方面有着特殊的要求和条件,亦有其独特的实施路径。创新创业作为高校劳动教育的出发点和重要目的,同时也是劳动教育开展的重要途径和检验其成效的重要标准,是高校开展劳动教育的重要切入点。高校应明确创新创业在劳动教育中的角色承担,践行劳动教育培养目标的服务性,把握培养过程的整体性,并探索培养方式的多样性,提升学生的就业创业能力,增强其诚实劳动意识,培育他们的奉献奋斗精神。

强相互作用自旋-轨道耦合与夸克-胶子等离子体整体极化

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的原子核物质系统具有巨大的初始轨道角动量,经过强相互作用的自旋-轨道耦合,这一巨大的轨道角动量可以转化为产生的夸克-胶子等离子体的整体极化.整体极化效应在理论上提出后,首先被美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上的STAR实验所证实,激发了人们对相关问题的研究,成为重离子碰撞物理研究的一个新方向——重离子碰撞自旋物理.本文简单回顾了整体极化原始基本思想、理论计算体系与主要结果以及近几年的理论进展.

强相关电子的新方法

2019年10月9~13日,由山东大学主办、青岛理论与计算科学研究院承办的“强相关电子的新方法”研讨会在山东大学青岛校区召开。本次会议由山东大学前沿交叉科学青岛研究院--青岛理论与计算科学研究院主办,国际量子分子科学院院士、英国皇家化学会会士、亚太理论与计算化学家协会会士、教育部长江学者、山东大学刘文剑教授担任会议主席。

重离子碰撞中的矢量介子自旋排列

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的系统具有巨大的轨道角动量,从而使产生的夸克胶子等离子体具有极强涡旋场,并通过自旋-轨道相互作用导致部分子的自旋极化,经过强子化导致重子的自旋极化以及矢量介子的自旋排列等可观测效应.矢量介子的自旋排列是指其自旋密度矩阵的00元素ρ00偏离1/3.在矢量介子衰变到两个赝标介子的过程中,衰变产物的极角分布只与ρ00有关,以此可以对自旋排列进行测量.理论研究表明,重离子碰撞过程中,重子的自旋极化反映了夸克自旋极化的时空平均效应,而矢量介子自旋排列则反映了夸克反夸克自旋极化的局域相空间关联.本文回顾了相对论重离子碰撞中矢量介子自旋排列的相关理论工作.重点以非相对论夸克融合模型为例,明确地计入夸克极化的相空间依赖性,展示了矢量介子自旋排列与夸克反夸克自旋极化特别是它们之间相空间关联的关系.本文还讨论了涡旋、电磁场、有效ø介子场以及它们的局域涨落对ø介子自旋排列的贡献,结果显示强作用场的时空关联效应是导致ø介子自旋排列的主要因素.矢量介子自旋排列为探索强相互作用物质和强相互作用场的性质提供了新途径.

重离子碰撞中QCD物质整体极化的实验测量

高能重离子碰撞中Λ超子和φ, K*0矢量介子的整体极化的实验数据证实了夸克物质整体极化的新现象,引起了研究人员的广泛关注,成为高能核物理前沿新的热点研究方向.本文主要从实验测量上回顾整体极化研究,着重阐述相对论重离子对撞机(RHIC)上的螺旋径迹探测器(STAR)合作组在不同对撞能量点开展的Λ超子和φ, K*0介子的整体极化测量结果,并拓展到含有多个奇异夸克粒子Ξ,Ω的整体极化测量和Λ沿着束流方向的局域极化研究.本文也将简单点评大型强子对撞机(LHC)能区和HADES实验低能区的测量结果,并对这些实验结果给出的物理信息进行简单描述.

RHIC能区Au+Au碰撞中带电粒子直接流与超子整体极化的计算与分析

非对心的相对论重离子碰撞中,不参与碰撞的核子会对参与碰撞的核子产生纵向拖拽,形成一个相对于纵向倾斜的夸克胶子等离子体(QGP)火球.同时,对撞的原子核可将巨大的轨道角动量沉积于QGP中,使其中的部分子沿系统总角动量方向发生自旋极化.在光学Glauber模型基础上,本文构建了倾斜的三维QGP初态条件,并结合3+1维黏滞流体力学模型CL Visc,研究了重离子碰撞的末态带电粒子的直接流和Λ/Λ超子的整体极化.计算表明,倾斜的初态条件与流体力学模型的结合能够较好地描述RHIC-STAR实验上观测到的直接流与超子整体自旋极化的数据.这为人们利用这些观测量进一步约束重离子碰撞产生的核物质的初始几何与运动学状态提供了理论依据.

一种新型近红外荧光探针用于Aβ40聚集体的检测

淀粉样蛋白(Aβ)形成的老年斑块是阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)最重要的病理性标志物之一,在AD的发病中起到了非常重要的作用。在AD的发病前期,Aβ40聚集体是最为主要且大量存在的蛋白形式。因此,对Aβ40聚集体的检测有利于实现对AD的早期诊断。本工作设计合成了一种具有D-π-A结构的小分子近红外荧光探针C-1用于Aβ40聚集体的荧光检测。探针C-1具有良好的荧光发射波长(λ_(cm)=640 nm),对Aβ40聚集体表现出了较好的结合能力(K_(d)=3.072μmol/L),能够实现在溶液中对Aβ40聚集体的特异性检测。除此之外,该探针合成简单,成本低廉,灵敏度较高,响应速度极快。

高能重离子超边缘碰撞中极化光致反应

本文旨在对近期高能重离子超边缘碰撞中光致产生过程的研究做一个简要综述.相对论性重离子激发的超强电磁场可以被近似认为是一束极高亮度的等效相干光子束流.本文主要讨论两类等效光子参与的高能产生过程:准实光子融合产生轻子对即Breit-Wheeler过程,以及等效光子与原子核内的胶子物质相互作用导致的矢量介子衍射产生过程.这两类过程是研究重离子超边缘碰撞的传统课题,本文主要侧重于讨论碰撞参数依赖效应与末态软光子重求和效应.另一方面,最近一系列研究揭示了相对论重离子所激发的准实光子是高度线性极化的,其极化方向平行于光子横动量方向;并指出可以通过重离子超边缘碰撞中轻子对产生过程的cos4ø方位角不对称来测量光子的线偏振度.这一理论预言随后被SATR合作组的测量所证实.伴随这一新的理论与实验进展,线性极化光子束流同时也给我们提供了一种新颖的实验手段,用来研究量子色动力学唯象学.如线偏振准实光子可导致矢量介子衍射产生过程的各种方位角不对称,通过研究这些方位角不对称可以让我们更深入地理解高能散射过程的双缝干涉效应、库仑-核反应的干涉过程,以及抽取光子维格纳函数等.本文将详述这些效应并讨论未来的理论与实验发展.