锂玻璃探测器^(6)Li原子数标定

在聚变包层中子学性能的实验检验中,造氚率是重要的测量参数之一,探测器中^(6)Li原子数目作为计算造氚率的归一化因子,是决定测量结果精度的关键因素,必须进行精确标定。对^(6)Li原子数标定原理、实验配置及过程、不确定度量化方法进行具体介绍,并首次在中国绵阳研究堆(CMRR)的M5水平孔道以锗单晶单色器获得32.36 meV中子对小型锂玻璃探测器中^(6)Li原子数进行了标定,不确定度为2.62%。

超冷温度下^6Li原子弹性散射特性研究

冷原子的碰撞特性非常敏感的依赖于精确的原子间相互作用势.基于最近的实验和理论研究,本文用立方样条内插和外推方法构建了目前最为精确的单态和三重态6Li2分子势能曲线.获得的单态和三重态的散射长度的分别为36.5a0和-2138.74a0,这和实验值非常符合.

强磁场中的Li原子

对于白矮星磁场中原子的结构和光谱问题研究在天体研究中十分重要,既能够确定磁化了的白矮星所具有的磁场大小,又有助于研究恒星向白矮星体的演化过程。采用改进的二维B-spline方法在柱坐标系下计算了在白矮星强磁场下Li原子的结构和电子空间几率密度,此方法对高激发态适用,对低激发态的计算也十分精准。Li原子采用模型势,选定磁感应强度分别为0.0001、0.001、0.01、0.1和1 a.u.,计算了Li原子的高激发态13^(2)0-和13^(2)(-2)^(+)的能级,同时,给出低激发态2^(2)(-2)^(+)的能级。计算结果表明,高激发态13^(2)0-和13^(2)(-2)^(+)的能级随磁感应强度增加而升高,而低激发态2^(2)(-2)^(+)的能级随磁感应强度增加而降低。本研究定量地分析了Li原子的高激发态13^(2)0^(-)及13^(2)(-2)^(+)的几率密度分布随磁感应强度的变化规律,并与低激发态2^(2)(-2)^(+)进行了比较,有助于进一步理解磁化的白矮星中复杂原子的电子运动行为。

锑烯吸附金属Li原子的密度泛函研究

锑烯(antimonene)是继石墨烯和磷烯之后出现的新型二维材料,在锂离子电池等领域受到关注.本文基于第一性原理的密度泛函理论,计算研究了锑烯对Li原子的吸附特性,包括Li原子的最稳定吸附构型、吸附密度以及吸附Li原子的扩散路径.结果表明:Li原子最稳定的吸附位置位于谷位,即底层Sb原子之上、顶层三个Sb原子中心位置,吸附能为1.69 eV,吸附距离为2.81?;能带计算发现,锑烯为带隙宽度1.08 eV的间接带隙半导体,吸附Li原子后费米能级上升进入导带,呈现出金属性;原子分波态密度分析发现, Sb原子的p电子态和Li原子的p和s电子态形成明显的共振交叠,表现出杂化成键的特征;随着吸附Li原子数量增加,锑烯晶格结构和电子结构发生较大变化.通过微动弹性带方法计算发现, Li原子在锑烯表面的扩散势垒为0.07 eV,较小的势垒高度有利于快速充放电过程.

Be^+离子和Li原子极化率和超极化率的理论研究

利用相对论模型势方法计算了Be^+离子和Li原子的波函数、能级和振子强度,进一步得到了基态的电偶极极化率和超极化率,并详细地分析了不同中间态对基态超极化率的贡献.对于Be^+离子,电偶极极化率和超极化率与已有的理论结果符合得非常好.对于Li原子,电偶极极化率与已有的理论结果符合得很好,但是不同理论方法计算给出的超极化率差别非常大,最大的差别超过了一个数量级.通过分析不同中间态对Li原子基态超极化率的贡献,解释了不同理论结果之间有较大差异的原因.

Li原子在ZnTe晶体中迁移行为的第一性原理研究

该文采用密度泛函理论的广义梯度近似方法计算了Li原子在II-VI半导体碲化锌中可能稳定存在间隙位置的嵌入能.计算表明,Li原子在ZnTe中最稳定存在位置位于四个Te原子所构成的四面体的中心,四个Zn原子所构成的四面体间隙位的嵌入能相对稍大,是次稳定存在位置.利用Nudged Elastic Band(NEB)方法计算了单个Li原子在ZnTe半导体中可能的迁移路径和迁移能垒,迁移路径沿着晶体的[111]或等效方向,成锯齿状,迁移能垒为0.28e V.

Li原子修饰一维六角硼烯链团簇的结构及储氢性能研究

采用密度泛函理论(DFT)方法研究Li原子修饰一维六角硼烯链团簇的结构及其储氢性能。结果表明,氢分子能在Li原子修饰一维六角硼烯链团簇表面吸附,每个Li原子周围可以有效吸附两个H2,几何结构和电子性质的稳定性及合适的吸氢条件表明Li原子修饰一维六角硼烯链团簇材料在常温常压条件下可以作为有效储氢媒介。

~6Li原子跃迁频率和超精细分裂的精密测量

本文实现了可用于锂原子频率精密测量的冷原子系统,获得了大数目的原子样品;利用西西弗斯冷却和速度选择相干布居俘获实现了~6Li的冷原子的灰色黏胶冷却,原子的温度被冷却到多普勒冷却极限以下,达到50μK;利用光学频率梳,实验上测量了D1线的跃迁频率和超精细分裂,测量结果和理论计算相接近,可以和目前最精确的测量相比较.这些测量为进一步的轻质量原子频率的精密测量、α常数以及核半径的精确标定打下了基础.

基于1.1 m长6Li原子炉的半导体激光器频率锁定与优化

基于1.1 m长的6Li原子炉,观测到高信噪比饱和吸收谱和相应的误差信号.确定了延迟线长度、总锁频激光功率和原子炉温度的最佳工作范围,以获得最大化误差信号的峰-峰值和零点斜率.采用一个可快速优化PID参数的策略,将激光频率锁定在饱和吸收谱的交叉峰上,且连续锁定的时间可超过6 h.将原子炉温度设置在280~300℃,最低分离出100μW的总锁频激光功率就能将激光频率的不稳定性降至100 kHz(RMS)以下.该锁频方案具有经济、长期稳定和易推广的优点,可极大地降低其他应用高熔点原子样品的精密测量和激光冷却等实验研究的难度.

外电场中Li原子回归谱的分岔效应

半经典闭合轨道在外场和激光参数的某些值附近发生分岔 ,导致波函数的发散 ,使原有的半经典闭合轨道理论失效 .计算了高激发的Li原子在标度能量为ε =- 2 94 ,标度电场在 135 86 <F- 1 4 <16 0 11范围内光吸收谱的Fourier变换 ,分析了轨道分岔现象及其影响 ,并采用了一种适用于不同能域的统一近似方法修正了分岔点附近波函数 .计算中考虑了原子实多重散射组合回归效应 ,并把所得回归谱与用标准半经典闭合轨道理论对Li原子及H原子的计算结果相比较 。

Cu,Li含量对新型超高强铝锂合金力学性能及微观组织的影响

利用力学性能测试和TEM分析测试手段,计算出铝锂合金Al-(3.6%~4.15%)Cu-(1.1%~1.4%)Li中非固溶Cu,Li原子摩尔分数总和及Cu/Li原子摩尔分数比,分析了强度和微观组织之间的影响机理.结果表明,合金中的主要时效强化相为大量T1相(Al2CuLi)和少量θ′相(Al2Cu),Li含量较高的合金可能析出的极少量δ′相(Al3Li).在上述成分范围内,随Cu含量或Li含量增加,合金强度提高,且Li含量的增加幅度不同,对合金强度的提高幅度存在明显的差异.非固溶Cu,Li原子摩尔分数总和及其比例共同作用,通过影响析出相总量、类型及各析出相分数决定合金强度.要获得铝锂合金的超高强度,在提高Cu,Li原子摩尔分数总和的同时,还要提高其比例.

碱金属原子吸附PPV及其衍生物体系的结构和非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论（DFT）方法系统研究了碱金属Li原子吸附亚苯基-1,2-亚乙烯基（Phenylenevinylene）聚合物（PPV）及其衍生物（具有给受体基团修饰的）体系的结构和非线性光学性质.Li原子能稳定地吸附在PPV及其衍生物的表面,吸附能高达62.3~78.2 kJ/mol.当碱金属Li原子吸附在[PPV]n（n=2~4）表面时,锂盐效应导致了Li原子和[PPV]n之间发生了明显的电荷转移过程,使体系的一阶超极化率β0从249~756 a.u.明显增加到1.16×104~1.37×105a.u..当碱金属Li原子吸附在只有给体（—NH2）或只有受体（—CN）基团修饰的PPV衍生物{[NH2-（PPV）n]/[（PPV）n-CN]}时,体系的一阶超极化率值进一步提升,分别高达1.61×105a.u.（n=4）和2.85×105a.u.（n=4）.这主要源于锂盐效应和Donor-π-Acceptor之间的协同作用导致跃迁能进一步降低所致.在Li原子吸附的具有给受体基团同时修饰的PPV衍生物（Li@[NH2-（PPV）n-CN]）体系中,这种协同作用得到进一步加强,显著改善了体系的一阶超极化率（高达3.56×105a.u.,n=4）.

恒星大气中Li的non-LTE效应研究进展

Li元素是性质非常活跃且易发生核反应的轻核元素。其精确的丰度可以检验宇宙大爆炸学说。Li元素在宇宙早期化学演化、元素核合成理论和恒星的结构与演化研究中都有着非常重要的地位。近几年来,人们逐渐认识到在局部热动平衡(LTE)的假设下不能准确得到Li丰度,特别在冷的矮星中非局部热动平衡(non-LTE)效应的影响不容忽视。随着理论的发展,人们对原子参数有了更深入的了解,对non-LTE效应的研究也更趋成熟。确定元素丰度时考虑non-LTE影响已成为主要趋势。该文分析了影响Li元素non-LTE效应的各种机制,介绍了确定Li元素non-LTE效应的重要参数及Li原子模型的发展历程,最后对Li在各类恒星中的non-LTE效应进行了综合分析。

Li(Ni,Me)O_2中Li/Ni原子混合占位研究的新方法及应用

介绍了作者提出的一种分析与研究锂离子电池正极活性材料Li(Ni,Me)O2(Me=Co,Mn或Co+Mn)中Li/Ni在3a/3b位混合占位的新方法,即根据Li(Ni,Me)O2的混合占位模型,借助PowderCell1.0计算程序模拟计算得到X射线衍射强度比与混合占位参数x的线性关系,根据实验测得的X射线衍射强度比和此线性关系方程,求得对应的混合占位参数x。把这种方法用于不同成分相关材料混合占位的理论模拟,得到5种材料衍射强度比的平方根与混合占位参数x之间的线性关系;把这些线性方程应用于实际材料Li(Ni0.6Co0.2Mn0.2)O2的合成时,获得了混合占位参数x与材料焙烧处理温度之间的关系;同时还用这种方法研究了2H-石墨/Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2电池在充放电过程中Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2晶体结构和微结构的变化。

嵌入锂原子的zigzag型单壁碳纳米管的电子传导特性

运用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)的非平衡格林函数(NEGF)方法对Li原子嵌入后的zigzag型单壁碳纳米管(SWCNT)的电子输运性质进行了研究.在构建和优化了Li原子嵌入的zigzag型单壁碳纳米管的电子输运模型后,研究了该系统的电子传输概率、能态密度、电子透射谱,还研究了电子能量和偏置电压设置与变化对其电子输运特性的影响.结果显示zigzag型单壁碳纳米管嵌入Li原子后,电子输运特性发生了较大变化,具有电子输运拓宽效应和量子台阶复苏效应.

冷原子高分辨率原位成像系统设计与测试

基于长工作距离的显微物镜结构设计并加工一套高分辨率显微成像系统,以应对冷原子高分辨成像的需求。仿真结果表明,所设计的高分辨率显微成像光学系统在671 nm波长附近的数值孔径为0.55、工作距离可达14 mm,并在200μm×200μm大小的视场范围内光学传递函数(MTF)曲线逼近理论衍射极限。实际点光源衍射实验结果表明,将直径大小为(300±50)nm的针孔作为点光源,实际测得该显微成像物镜系统的分辨率优于1μm,可校正由厚度为3.35 mm真空视窗引入的像差,改善超冷量子气体成像系统的分辨率。通过精确控制镜筒中透镜间距,该高分辨率显微成像系统可应用于其他常用超冷原子,如Na、K和Rb等,为超冷量子气体实验提供更加直观便捷的成像探测工具。