基于虚拟仪器的物理实验教学研究

本文分析了目前现代物理实验教学中在培养学生创新能力方面的不足,针对现有的问题,简单的介绍了虚拟仪器的构成,探讨了把虚拟仪器和大学物理实验结合起来的优势及其必要性。

高校非理工专业物理课程中熵的教学实践

文科物理是面向非理工专业学生的物理学课程,对于提高非理工科学生的科学文化素养起到重要作用。熵是物理学中一个极其重要的基础理论知识,也是文科物理课程中学生理解的难点。文章从熵与能量的关系出发,从热力学过程中能量转换的角度引出熵的概念和熵增原理,最终挖掘熵的物理学意义——反映系统微观状态混乱程度。我们的研究使熵的物理意义通俗易懂,有效降低非理工专业学生对熵的理解难度。

CdS:Mn/SiO_2复合纳米颗粒的反常的磁学特性(英文)

采用反胶束法,合成了硅土包裹的Mn^(2+)掺杂的CdS纳米颗粒.利用高分辨透射电镜(HRTEM)和电子自旋共振谱(EPR)对这些纳米颗粒的结构进行了表征.利用超导量子干涉磁力计(SQUID)测量了这些纳米颗粒在低温下的磁学特性.研究结果表明:扩散在硅土基质中的CdS:Mn纳米颗粒的磁滞回线相对于磁场轴有明显的偏移,而有致密包裹层SiO_2的CdS:Mn纳米颗粒却使磁滞回线的偏移消失,对于磁性纳米颗粒在磁化过程中出现的这一奇特的现象进行了合理的解释.

温度对CdS纳米颗粒形状和光致发光特性的影响

采用反胶束法,在常温和低温下(接近零度)合成了硅土包裹的CdS纳米颗粒.高分辨电镜表明常温下合成的颗粒呈现直径小于5 nm的球形,而在低温下出现了短棒形和长达微米量级的线形.通过对实验过程的分析表明:不仅合成CdS纳米颗粒溶液的浓度,而且温度对CdS纳米颗粒的形状产生了重要的影响.进一步研究了CdS纳米颗粒的光致发光特性.

尺寸相关的CdS纳米颗粒的拉曼散射特性

采用反胶束法,合成了具有不同尺寸的CdS纳米颗粒.利用透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HR-TEM)以及紫外-可见光吸收谱(UV/vis)对这些纳米颗粒的结构特性进行了表征和分析.利用拉曼光谱仪测量了这些具有不同尺寸的CdS纳米颗粒的拉曼特性.研究结果表明:当纳米颗粒尺寸小于一定值时,拉曼峰出现了蓝移,大于一定值时出现了红移,这些不同的结果是与纳米颗粒的尺寸效应以及纳米颗粒结构中具有各向异性的电子-声子耦合作用有关.

基于半导体制冷的热电偶实验仪

介绍了半导体制冷片的基本结构,基于半导体制冷片和单片机设计了热电偶温度特性研究实验,设计完成了温度特性研究系统的硬件电路和软件构造,探讨了单片机和半导体制冷片在物理实验中的应用。该实验平台具有很好的扩张性,可用于设计组成各种温度控制类的实验内容。所完成的温度特性研究实验系统具有集成度高、体积小、使用方便等特点。

基于LabVIEW的虚拟信号发生器和示波器实验

研究了基于LabVIEW(图形化编程语言)的虚拟信号发生器和虚拟示波器的界面布局以及程序功能,介绍了虚拟信号发生器和示波器的程序结构和框图;并利用虚拟仪器仿真实验的结果,探讨了基于LabVIEW的虚拟仪器在大学物理实验中的必要性和可行性。

钙钛矿型金属-有机框架化合物多铁性的研究进展

钙钛矿型金属-有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)化合物是潜在的一类新型多功能磁电材料,受到科研人员的广泛关注。介绍了ABX 3架构的钙钛矿型多铁性材料的研究进展与应用概况,重点讨论了ABX 3型MOFs化合物的多铁性与磁电耦合效应的机理研究现状。进一步展望了MOFs材料的发展和应用前景,并提出了一种可以作为新型磁电存储器存储单元的MOFs材料。

激光冲击硬化层中激光声表面波的实验研究

激光冲击硬化通过在材料的近表面产生残余压应力来提高材料的表面硬度和抗疲劳寿命。材料近表面性质的变化能够导致在其中传播的声表面波发生色散。为了研究激光冲击硬化后金属Al合金样品中的激光声表面波(SAW)的传播,提出一种合理的宽带激发和接收方法,搭建了由激光激发、聚偏二氟乙烯(PVDF)传感器接收超声信号的实验装置。分别对不同条件下激光冲击的Al合金样品中的激光声表面波进行了探测,通过对接收到的超声信号进行时频分析得到了信号的频谱以及声表面波的相速度色散曲线,速度色散主要是由于晶粒方向改变和错位密度的增加引起的。

GaN/SiC异质结的慢正电子研究

通过对不同生长厚度GaN/SiC(n-n)的慢正电子研究,发现在GaN/SiC的界面中存在大量各种缺陷并在界面两端形成两个不同方向的电场.这些缺陷的产生和SiC衬底表面制备以及GaN和SiC不同的热膨胀系数有关.而缺陷中大量的带状缺陷在界面中形成一个费米能级钉扎(Fermi level pinning),它的存在使界面中存在一定高度的势垒,导致在界面两端的一定区域内形成两个不同方向的电场.用VEPFIT模拟该电场的存在,分四层(GaN/Interface/SiC1/SiC2)进行拟合,得到了很好的拟合效果,并可以给出电场的确定数值.这些电场的存在对正电子的湮没产生了重要影响,使得在SiC区域,有电场的区域内正电子的有效扩散长度减小.界面两端电场大小和界面的带电量以及界面宽度等信息有关,故对该电场的研究可以为研究真实的界面层及其性质的可能应用提供有效的参考价值.