两类一维流固声子晶体全向透射特性比较研究

研究了声纵波全向入射到两类一维流固声子晶体(第I类满足固体横波传播速度cst大于流体纵波传播速度cl以及第II类cst<cl)的透射特性。推导了其传递矩阵,并应用有限元方法进行验证,二者显示结果一致性.研究表明两类声子晶体呈现的不同声透射特征:第I类声子晶体中,高频声波在斜入射角大于第二全反射临界角条件下发生全反射现象,而低频声波却呈现全反射贯穿效应;第II类声子晶体中,在整个频段范围内均会出现周期性的透射导带。两类声子晶体均出现了低频声裂隙现象,第II类声子晶体低频声裂隙角范围明显大于第I类。

本征模式匹配理论在经典波传播中的应用

基于光栅结构的计算方法,发展了一个本征模式匹配理论用以研究和计算经典波在周期结构媒质中的传播行为,这个新的处理人工周期结构的计算方法已被用于固体/固体、液体/液体、空气/刚体等类型的声子晶体研究中,同时它也被成功地扩展至研究具有拓扑结构底部的液体表面波的频带结构及透射性质.笔者的研究结果显示了该理论方法的高效性.

本征型导热液晶聚合物的制备及导热模型构建:一种提升聚合物基体热导率的方法

合成含有刚性液晶基元的液晶聚合物(LCP),利用完整的聚合物网络与液晶基元的取向有序来提高LCP分子链的有序排列,构建以微观有序结构为基础的声子传递互通网络,保证聚合物基体高热导率的实现。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)进行结构表征,偏光显微镜(POM)和差示扫描量热(DSC)仪进行液晶性能分析,扫描电镜(SEM)进行微观形貌分析,热重分析(TGA)仪进行热性能研究,并对LCP膜的导热性进行测试(λ=α·ρ·C p)。结果表明,LCP 1和LCP 2均呈现出微观有序性,具有较高的热导率,分别为0.79 W/(m·K)和0.72 W/(m·K),且热导率随液晶基元含量的增加而有所提高。此外,LCP 1和LCP 2还具有较高的热稳定性,其熔点温度(T m)和质量损失5%时的温度(T d(5wt%))最高分别为230℃和420.36℃。该结果丰富了本征型导热液晶聚合物的研究基础,扩大了液晶聚合物的应用范围。

热电材料β-Cu2-xSe热传导性能模拟研究

“声子液体”热电材料β-Cu2-xSe具有优异的热电转换效率,采用分子动力学模拟的方法研究其热传导性能,分析了类“液态”离子的扩散能力和材料导热性能的相关性,并探究了材料加工处理手段(掺杂和空位)对材料热传导性能的影响。结果表明:类“液态”离子扩散能力和导热系数存在极强的相关性,β-Cu2-xSe中Cu^+移动能力的增强会增加晶格的非简谐振动,从而强化了声子散射,导致材料导热系数的降低。掺杂和空位对“声子液体”热传导性能有不同的影响:材料内部存在空位时,Cu^+倾向于在晶格缺陷中移动,降低了与Se构成的固定亚晶格碰撞概率,造成声学支声子频率的下降,有效地降低了导热系数,提高了材料的热电转换效率;相比空位,掺杂对导热系数的影响不明显。

红外光谱在铁基超导材料研究中的应用

红外光谱作为一种体测量手段在非常规超导材料的研究中占有非常重要的地位。本文介绍傅立叶变换红外光谱的基本原理，用来测量固体材料绝对反射率的原位镀膜技术，数据分析中常用的方法和理论模型，以及如何利用该技术手段观测和研究铁基超导材料中的超导能隙，电子配对对称性，自旋密度波能隙，非费米液体行为，晶格振动模式，以及不同相之间的相互关系和不同激发之间的相互作用等超导研究中的重要问题。

“声子液体”热电材料研究进展

热电转换技术利用半导体材料的塞贝克效应(Seebeck effect)和帕尔贴效应(Peltier effect)可实现热能与电能的直接相互转换,是一种清洁利用能源的有效方式.快离子导体一般应用于电池材料.本文论述了近期研究中采用快离子导体的基本特性来探索高性能热电材料的研究进展,详细介绍了快离子导体的两套亚点阵结构可有效优化材料的电热输运特性,从而实现热电材料的"横波阻尼效应";提出了"声子液体"新概念,为热电材料性能优化和新热电化合物的探索提供新的思路和方向.

Cu_2Se基“声子液体”类热电材料

热电材料是一类能够实现热能和电能之间直接相互转化的半导体功能材料,在热电制冷和温差发电等领域具有广阔的应用前景。目前,转换效率低是制约热电材料应用的主要原因,因此,如何提高和优化影响转换效率的热电优值是当前研究的主要问题。Cu_2Se基"声子液体"类热电材料是一种利用特殊晶体结构获得极低热导率的新型高性能热电材料,Cu_2Se在高温时会发生结构性相变,Cu原子变成可自由迁移的类液态Cu离子,通过强烈散射声子来降低材料的晶格热导率,对Cu_2Se的研究大大推动了热电领域的发展。本文围绕"声子液体"类热电材料,分析概括了Cu_2Se的性质、晶体结构与应用领域,重点阐述了国内外有关Cu_2Se基"声子液体"类热电材料的研究成果、制备方法以及性能优化手段,结合目前的研究状况分析并展望了今后"声子液体"类热电材料的发展方向以及提高性能的策略。