含有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的自旋1键交替海森伯模型的量子相变和拓扑序标度

利用张量网络表示的无限矩阵乘积态算法研究了含有Dzyaloshinskii-Moriya (DM)相互作用的键交替海森伯模型的量子相变和临界标度行为.基于矩阵乘积态的基态波函数计算了系统的量子纠缠熵及非局域拓扑序.数据表明,随着键交替强度变化,系统从拓扑有序的Haldane相转变为局域有序的二聚化相.同时DM相互作用抑制了系统的二聚化,并最终打破系统的完全二聚化.另外,通过对相变点附近二聚化序的一阶导数和长程弦序的数值拟合,分别得到了此模型相变的特征临界指数a和b的值.结果表明,随着DM相互作用强度的增强, a逐渐减小,同时b逐渐增大. DM相互作用强度影响着此模型的临界行为.针对此模型的临界性质的研究,揭示了量子自旋相互作用的彼此竞争机制,对今后研究含有DM相互作用的自旋多体系统中拓扑量子相变临界行为提供一定的借鉴与参考.

在不同初态下Dzyaloshinskii-Moriya相互作用及内禀退相干对海森伯系统的量子纠缠的影响

研究了存在内禀退相干时,对于不同的系统初态,具有DM相互作用和各向异性的三粒子XXZ海森伯模型的对纠缠动力学特性.得出了一些结论:系统的对纠缠度与各向异性参数?无关,但内禀退相干对系统的纠缠有明显的抑制作用;在内禀退相干存在时,若系统初态为纠缠态,选择合适的DM相互作用的参数,系统的对纠缠有一个非零的稳定值;系统初态为分离态时,系统的对纠缠会随时间震荡衰减,并且每次震荡会出现纠缠突然死亡现象,系统的对纠缠最终达到解纠缠状态.因此,选择合适的系统初态和DM相互作用参数可以有效地控制系统的对纠缠.

界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用下辐射状磁涡旋形成机制

辐射状磁涡旋结构是一种稳定的拓扑磁结构,因其具有热稳定性高、驱动电流小等特点,成为当前继斯格明子之后又一新兴的研究热点.本文利用微磁学模拟方法研究了在界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(IDMI)下辐射状磁涡旋形成机制.结果表明:纳米盘直径越小,能稳定形成辐射状磁涡旋的IDMI强度范围就越大,当圆盘厚度增加一个数量级时,虽然可以稳定形成辐射状磁涡旋,但IDMI强度取值范围会随之变小.通过对不同磁矩初始态下辐射状磁涡旋的形成过程中磁矩、斯格明子数及各项能量变化的研究发现,环形涡旋和单畴均可作为辐射状磁涡旋形成的初始状态,但单畴初始态的形成时间比环形涡旋初始态的形成时间更长,其能量衰减时间比以环形涡旋为初始态的衰减时间更短.这表明形成辐射状磁涡旋极性比形成辐射旋性需要更长时间,且能量变化主要与涡旋核的生成及面内辐射状磁矩有关,而与涡旋核在盘中的位置无关.研究结果揭示了辐射状磁涡旋的形成机制,为基于辐射状磁涡旋的具体应用提供了理论依据.

在非均匀磁场中Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对伊辛链热纠缠的影响(英文)

采用Negativity理论研究了具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用的伊辛模型在非均匀磁场中的纠缠特性。结果发现,DM相互作用的存在明显增强了两量子比特间的热纠缠并且能够把纠缠增加到一个最大值0.5;而外磁场具有减小热纠缠的作用。温度的高低也直接影响热纠缠,另外,讨论了磁场的非均匀性对伊辛链热纠缠的影响,在一定程度上,非均匀磁场对热纠缠的影响类似于匀强磁场。研究表明:可以通过调节DM相互作用强度、外磁场大小和温度高低来控制热纠缠。

Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对自旋S=1的Heisenberg模型热力学性质的影响

应用二自旋集团平均场近似的方法,研究了外磁场中简立方格子上具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用对自旋S=1量子Heisenberg模型热力学性质的影响,得到了该系统的相图和磁化强度随温度变化的曲线.结果表明,所研究的系统存在三临界点.系统的这种临界行为可以解释为交换耦合作用与DM相互作用之间相互竞争的结果.

具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的XX模型中的热纠缠

研究两量子比特海森堡XX模型中热纠缠的性质.考虑自旋之间沿X和Y方向的Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用,计算出两量子比特之间的共生纠缠度.研究结果表明:对于铁磁和反铁磁这两种情形,沿X和Y方向的DM相互作用对热纠缠和临界温度的影响是不同的.因此选择和调整合适的X和Y方向的DM相互作用参数,可以有效地控制和提高热纠缠.

Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和內禀退相干对三粒子XXZ海森堡系统的量子纠缠的影响

根据Milburn理论,研究了考虑内禀退相干情况下,三粒子XXZ海森堡系统在DzyaloshinskiiMoriya(DM)相互作用和各向异性参数的影响下的量子纠缠演化特性.分析了不同DM相互作用和內禀退相干因子等参数对量子对纠缠度的影响.研究表明:系统的对纠缠度与各向异性参数Δ无关,但DM相互作用和內禀退相干都对系统的对纠缠都有明显的影响.当无DM相互作用只存在內禀退相干时,系统的三对对纠缠度各不相同;引入DM相互作用后,系统的对纠缠度的稳定值将改变;选择合适的DM相互作用参数时,系统的对纠缠度随时间做震荡,随着时间的延长,震荡减弱至一个非零的稳定值;并且系统的对纠缠随內禀退相干增大,震荡幅度变小,震荡时间变短.因此,在內禀退相干存在时,合适的DM相互作用参数可以有效的控制对纠缠.

深部软岩巷道围岩与锚喷U型钢支护结构相互作用研究

收敛-约束法(特性曲线法)是将理论解析、现场实测、工程经验相结合的一种地下工程结构设计方法,是目前分析围岩-支护相互作用关系及开展支护优化设计的常用方法。基于收敛-约束法的基本原理,总结给出了经典的支护特征与支护结构变形方程,理论计算获得了喷射混凝土、锚杆(索)、U型钢支架等支护结构的支护特征曲线,分析了支护结构的几何尺寸(直径、长度)、间排距、材料强度等参数对支护压力的影响特征;随着喷射混凝土厚度及强度等级的增加,喷射混凝土提供的支护刚度和支护压力逐渐增大;随着锚杆(索)直径、长度、杆体材料强度的增加及间排距的减小,锚杆的支护压力显著增加;U型钢支架的排距越小及材料强度越大,其提供的支护压力越大。采用FLAC^(3D)内嵌的莫尔库伦应变软化本构模型,建立了考虑岩石峰后应变软化与扩容特性的深部软岩巷道数值分析模型,计算获得了不同应力状态下巷道纵剖面变形曲线、围岩特征曲线,分析了锚喷、锚杆(索)喷、锚喷U型钢等3种联合支护技术对深部巷道围岩大变形控制的适用性,验证了锚喷U型钢联合支护技术应用于深部巷道支护工程的可行性。考虑岩石峰后应变软化与扩容特性的应变软化本构模型和经典的莫尔库伦本构模型的数值模拟结果相差较大,采用莫尔库伦本构模型的数值模拟结果保守,支护结构提供的支护压力无法满足深部巷道稳定性控制要求,支护后巷道围岩变形较大甚至会发生冒顶、片帮等安全事故。

女贞子中主要活性成分红景天苷和特女贞苷的逆转铁过载促进骨形成相互作用研究

目的评价女贞子中主要活性成分红景天苷和特女贞苷的逆转铁过载促进骨形成抗绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis,PMOP)效应,并探讨其相互作用关系。方法建立柠檬酸铁铵诱导的斑马鱼骨质疏松模型,分别评估红景天苷(1、5、25、50、100μmol/L)、特女贞苷(1、5、25、50、100μmol/L)及其两种成分混合溶液(1∶1)对骨矿化的影响;茜素红染色后以骨骼染色面积和累积光密度评价其骨矿化程度,并运用等效线法和等辐射分析法评价红景天苷、特女贞苷抗PMOP的相互作用。结果红景天苷、特女贞苷及其混合溶液均有较好地逆转铁过载所致的骨形成抑制作用,且在1~100μmol/L内呈现显著的浓度依赖性;在等效线法中,经半数有效浓度(EC50)计算得混合组γ>1,表明二者无明显的协同作用;在等辐射分析法中,混合组中相应成分的EC50比值分数总和为1.16,其复合点落在95%可信限内(P>0.05),表明两者呈相加作用关系,且未见明显协同作用。结论红景天苷和特女贞苷均可逆转铁过载诱导的骨形成抑制,且当红景天苷和特女贞苷联合使用时,两者呈相加作用。

环氧虫啶与人血清白蛋白的相互作用

新烟碱类杀虫剂环氧虫啶对非靶标生物具有潜在危害,但对其毒理机理、其在人体内的运输机制等方面缺乏研究。本研究运用荧光光谱法、分子对接、分子动力学、结合自由能计算和丙氨酸扫描等方法,研究了环氧虫啶与人血清白蛋白(HSA)的结合模式。结果表明:1)环氧虫啶能有效猝灭HSA荧光,不同温度下环氧虫啶与HSA的结合常数在0.76×10^(5)~1.57×10^(5)L/mol之间,具有较强的结合能力;2)环氧虫啶结合在HSA的IIA疏水腔内,有1个结合位点;3)结合自由能分析和热力学参数计算显示,环氧虫啶和HSA结合的主要作用力是范德华力和氢键作用;4)分子动力学模拟结果显示,二者结合自由能为-25.90 kJ/mol,形成了相对稳定的复合物;5)丙氨酸突变扫描结果显示,氨基酸残基Gln459是环氧虫啶与HSA结合的关键氨基酸。该研究结果可为阐明环氧虫啶在人体内的毒性机理提供理论依据。

基于光谱法及分子对接技术的猪血红蛋白与儿茶素相互作用研究

为增强猪血红蛋白(PHb)结构的稳定性,提高其应用价值,将天然抗氧化剂儿茶素(C)与PHb进行互作,以期稳定PHb的结构。采用紫外可见光谱、荧光光谱、傅里叶红外光谱和扫描电镜研究C与PHb的相互作用,并通过分子模拟对接技术表征儿茶素-猪血红蛋白复合物(C-PHb)的形貌和结构。结果表明,添加C前后,PHb的紫外吸收光谱发生明显变化;荧光光谱结果表明,C能有效猝灭PHb内源荧光且为自由发生的静态猝灭,猝灭常数(Kq)为7.5×10^(10)L·mol^(-1)·s^(-1),作用力主要为范德华力、氢键和疏水作用力。同时,相较于PHb,C-PHb的蛋白质二级结构发生改变,表现为β-折叠含量增高,α-螺旋、β-转角和无规卷曲含量降低。此外,分子对接模型进一步验证了C可与PHb进行相互作用。综上,C可与PHb互作以稳定其结构。本研究可为制备具有抗氧化性质的PHb复合物提供理论支持和可行性依据。

MOX燃料与包壳化学相互作用研究进展

简要介绍了MOX燃料芯块微观组织特点和主要裂变产物行为及其对化学相互作用层的影响,归纳总结了国内外对化学相互作用层微观结构的研究进展,分析了现有研究的不足和仍待解决的问题,以期对我国未来MOX燃料的研究和应用提供部分参考。

基于文献计量分析方法的海气相互作用领域研究态势分析

海洋和大气是地球气候系统关键组成部分,其相互作用对全球气候及人类生活产生深远影响。为了分析海气相互作用的研究现状与未来的发展趋势。采用文献计量分析方法,运用VOSviewer和CiteSpace工具,筛选了中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)和Web of Science核心合集数据库中关于海气相互作用的文献,通过分析关键词共现网络图谱、时间序列图谱、突现网络图谱以及文献的发文国家和机构分布,对1981-2021年中国在该领域的研究进展和未来发展趋势进行了综合评估。同时,本研究还选取了2001-2021年的国际文献,对全球范围内的研究进展和热点问题进行了分析。研究表明,国内外在海气相互作用领域的研究均从宏观到微观角度深入探讨,着重研究了大气和海洋的基本作用机理,并进一步分析了影响地球气候系统的多种因素,目前研究重点转向了极端天气系统的预测及其运行机制。从研究机构和国家分布来看,高校与政府机构是主要的研究主体,国内研究机构之间的合作联系较为紧密。研究关键方向和方法,从宏观层面的基础研究转向更为深入的海气通量和大尺度过程研究。这一转变反映了国际海洋发展战略的调整,同时为未来的研究方向提供了新的视角和思路。

考虑加载历史的小半径曲线桥梁梁轨相互作用分析

目前,大部分考虑加载历史的梁轨相互作用研究都集中在直线桥梁上,针对曲线桥梁,尤其是小半径曲线桥梁,梁轨相互作用的研究相对较少。采用理想弹塑性滞回阻力模型模拟扣件纵向阻力,运用有限元软件,建立以城东特大桥为研究对象的钢轨-桥梁-墩台三维有限元空间力学计算模型,研究曲线半径对于梁轨相互作用的影响,探究了多荷载耦合作用、往复荷载作用以及循环荷载作用下考虑加载历史效应的曲线桥梁梁轨相互作用情况,并提出“拉力百分比”以及“压力百分比”的概念以便分析曲线半径对传统线性叠加法误差的影响。结果表明,曲线桥梁中梁轨纵、横向相互作用分别与曲线半径成正、反比,相关数据改变幅度与曲线半径成反比且当曲线半径超过800 m时基本收敛,此时可采用“以直代曲”的简化算法;曲线半径对于横向梁轨相互作用影响程度大于纵向,相较于挠曲、制动工况,伸缩工况受曲线半径影响更加显著;多荷载耦合作用下,采用传统线性叠加法相较于考虑加载历史更为保守且温度荷载起主要贡献;考虑加载历史时钢轨在往复荷载作用下会产生不可忽视的残余内力,且在循环荷载作用下将会产生收敛于第1次往复荷载下的残余内力,这是扣件纵向阻力的弹塑性滞回特性决定的;线性叠加法误差与曲线半径具有相关性,相较于挠曲、制动工况,伸缩工况下对其更为敏感。研究结果可为考虑加载历史下曲线桥梁结构设计提供参考。

1例伏立康唑与硝苯地平相互作用致急性肾损伤的药学实践

目的探讨伏立康唑与硝苯地平相互作用致急性肾损伤的机制及处理。方法药师分析1例并用硝苯地平控释片和伏立康唑片导致急性肾损伤的原因,提出治疗建议,停用可疑药物头孢他啶及伏立康唑,根据分析结果决定后续治疗。结果医生采纳药师建议,患者急性肾损伤逐渐恢复。结论临床诊治过程中应关注药物相互作用,尤其是基于肝药酶CYP450的相互作用,从而提高疗效,同时减少不良反应。

黏土矿物-微生物相互作用机理以及在环境领域中的应用

黏土矿物与微生物在自然环境中广泛共存。二者之间的相互作用影响着环境中的能量流动与元素循环。黏土矿物能够给微生物提供物理或化学保护,提高微生物对外界胁迫和干扰的抵抗能力。黏土矿物同时还能给微生物提供营养元素,促进其新陈代谢过程。黏土矿物中的结构铁是微生物铁氧化还原循环的重要电子供/受体。在氧化还原的环境中,多种铁还原/铁氧化细菌可以通过还原氧化黏土矿物中的结构Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ),进而获得能量进行生长。在氧化还原过程中,微生物也可以通过溶解、转化、沉淀等作用改变黏土矿物的晶格结构及物相,或是产生新的次生矿物。黏土矿物-微生物相互作用在碳、氮、硅、磷等重要生命元素的地球化学循环中扮演着重要角色。黏土矿物可以通过吸附有机碳,降低有机碳的生物可利用性,减缓其矿化速率。在氧化还原波动的环境中,黏土矿物还可以通过活化分子氧,产生强氧化性自由基氧化降解有机质,提高其生物可利用性。黏土矿物还会吸附生物胞外酶,影响胞外酶降解有机质的效率。微生物通过耦合黏土矿物中铁氧化与硝酸盐还原,铁还原与氨氧化等过程影响氮循环。黏土矿物对磷的吸附以及风化过程中硅的释放影响着微生物的代谢活性。黏土矿物-微生物相互作用在重金属固化稳定、有机污染物降解、杀死病原菌等方面也有广泛的应用。

考虑建筑群-沉积盆地动力相互作用的建筑群震害评估方法

我国大量城镇位于沉积盆地,沉积盆地对地震动具有显著的幅值放大和持时增长效应,同时沉积盆地与建筑群间的动力相互作用将导致地震动空间重分布。针对此问题,本文提出了一种考虑建筑群-沉积盆地动力相互作用的建筑群震害评估方法:首先,以剪切层模型、弯剪耦合模型等简化力学模型模拟建筑结构,计算建筑群-沉积盆地动力相互作用,获得建筑群的基础顶面地震动;然后,基于精细化有限元模型分析典型单体建筑的地震易损性;最后,结合所求建筑群元模型模拟建筑结构时,上部建筑对基础顶面地震动的影响具有等?效?性,因此所建方法适用于考虑建筑群-沉积盆地动力相互作用的建筑群震害评估;建筑群-沉积盆地动力相互作用主要导致盆地内地表地震动峰值降低,但局部位置会在盆地效应基础上产生附加放大效应;建筑群-沉积盆地动力相互作用导致不同地表点地震动加速度反应谱峰值相差3倍,同时放大邻近建筑出现相同等级震害的概率差异,所分析算例中,在是否考虑建筑群-沉积盆地动力相互作用的情况下,邻近四栋相同框架结构发生中等损坏的概率范围分别为66%—92%和87%—93%,此结果与实际震害中建筑结构交替破坏的现象一致。

酚酸与蛋白质和碳水化合物相互作用及对面包面团的影响研究进展

近年来,研究人员常利用食品各组分之间的相互作用调节其感官性状和功能特性。酚酸、蛋白质和碳水化合物三者在面食制品中广泛存在并发挥着重要作用。目前为止,研究主要集中在酚酸-蛋白质和酚酸-碳水化合物的相互作用,以及二者相互作用在食品加工、机体保健等方面的应用。酚酸、蛋白质、碳水化合物所构成的三元体系中伴随着复杂的相互作用,这些相互作用能够赋予面食制品不同的感官性状和功能特性。本文主要介绍了酚酸、蛋白质和碳水化合物三者间的相互作用及其影响面包面团感官特性和功能特性等的研究进展,以期为酚酸、蛋白质和碳水化合物组成的三元体系在面食制品中的应用提供理论指导。

外周血受体相互作用蛋白激酶3、混合系列蛋白激酶样结构域水平与新生儿坏死性小肠结肠炎病情严重程度的关系

目的分析新生儿坏死性小肠结肠炎(NEC)患儿外周血受体相互作用蛋白激酶3(RIPK3)、混合系列蛋白激酶样结构域(MLKL)的表达情况及其与病情严重程度的关系。方法选取92例NEC患儿纳入NEC组,并根据病情严重程度进一步分为轻度NEC组(Ⅰ级)60例和重度NEC组(Ⅱ~Ⅲ级)32例,另选取同期诊治的60例腹股沟斜疝患儿纳入对照组。采用实时荧光定量聚合酶链反应检测外周血RIPK3 mRNA、MLKL mRNA表达;采用Pearson相关分析法明确NEC组外周血RIPK3 mRNA与MLKL mRNA表达的相关性;采用免疫印迹法检测NEC回肠组织和正常回肠组织中RIPK3、MLKL蛋白表达;采用多因素Logistic回归分析明确重度NEC发生的独立危险因素。绘制受试者工作特征曲线,分析外周血RIPK3 mRNA、MLKL mRNA单独及联合预测重度NEC的价值。结果NEC组外周血RIPK3 mRNA、MLKL mRNA相对表达量分别为(2.41±0.52)、(3.03±0.64),高于对照组的(1.02±0.21)、(0.93±0.20),差异有统计学意义(P<0.001)。NEC回肠组织中RIPK3、MLKL蛋白相对灰度值分别为(1.20±0.21)、(1.13±0.24),高于正常回肠组织的(0.34±0.12)、(0.32±0.11),差异有统计学意义(P<0.05)。NEC组患儿外周血RIPK3 mRNA与MLKL mRNA相对表达量呈正相关(r=0.623,P<0.001)。重度NEC组合并气腹征、多器官功能障碍综合征、败血症者占比和RIPK3 mRNA、MLKL mRNA相对表达量均高于轻度NEC组,差异有统计学意义(P<0.05);RIPK3 mRNA、MLKL mRNA相对表达量升高是重度NEC发生的独立危险因素(P<0.05)。外周血RIPK3 mRNA、MLKL mRNA联合预测重度NEC的曲线下面积大于RIPK3 mRNA、MLKL mRNA单独预测(Z=4.127、4.261,P<0.05)。结论RIPK3 mRNA、MLKL mRNA在NEC患儿外周血中表达升高,两者均与NEC病情严重程度有关,且两者联合检测对重度NEC具有较高的预测价值。

基于光谱技术的多糖与蛋白质相互作用研究

为揭示大分子拥挤剂葡聚糖-70(dextran-70)对蛋白质构象和微环境的影响,利用紫外光谱、荧光光谱、同步荧光、荧光量子产率及微流变等技术手段,研究葡聚糖-70添加后溶菌酶(Lys)、牛血清白蛋白(BSA)、β-乳球蛋白(BLG)微观构象的变化。结果表明,添加葡聚糖-70会改变蛋白,尤其是BLG蛋白的三级结构;葡聚糖-70引起蛋白质氨基酸微环境的变化,使蛋白质更趋向于疏水环境;荧光光谱显示,葡聚糖-70会导致蛋白质内源性荧光的猝灭,同时色氨酸和酪氨酸残基移向更加疏水的环境;葡聚糖-70对蛋白质量子产率的影响较小,对Lys的影响更为明显;微流变结果显示,随着葡聚糖-70浓度的增加,混合体系的复数模量和复数粘度增加、蛋白质分子运动速度减慢,可能是蛋白质与葡聚糖-70之间的相互作用所致。本研究结果可为蛋白质和多糖类食品体系的结构设计提供技术支持。