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oe1(光电查) - 科学论文

28 条数据
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  • 过渡金属二硫化物的带隙随厚度变化，主要由层间范德华相互作用主导。

    摘要： 基于能带隙热力学方法，建立了二维过渡金属硫族化合物厚度依赖的能带隙模型且无需任何可调参数。预测发现降低厚度时能带隙会高效展宽。该能带隙的厚度依赖性被认为源于层间范德华(vdW)相互作用，而表面效应则表现为表面与内部原子热振动的差异。由于层间vdW相互作用对内部硫族原子热振动的抑制作用，表面效应呈现可变性——从硫化物的单调递增转变为碲化物的递减。层间vdW相互作用的作用效果取决于金属-硫族键的极性。该模型预测结果与现有实验及模拟数据相符。

    关键词： 表面效应、厚度依赖性、带隙、层间范德华相互作用、热力学

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于抗EpCAM的免疫捕获实时分析：从分子到细胞的MP-SPR技术应用

    摘要： 基于上皮细胞黏附分子抗体（抗EpCAM）的界面已被证明在捕获循环肿瘤细胞（CTCs）方面具有高效性。为实现抗EpCAM与界面的结合，采用生物素和链霉亲和素对表面进行修饰。这些过程对后续细胞捕获效率至关重要。然而，目前缺乏关于生物素、链霉亲和素与生物素化抗EpCAM在界面上相互作用的定量研究。本工作利用表面等离子体共振技术测定了生物分子相互作用的热力学和动力学参数。结果显示：生物素化抗EpCAM与链霉亲和素的平衡结合亲和力为2.75×10^6 M^-1，链霉亲和素与生物素（以生物素-PEG400-硫醇形式体现）的平衡结合亲和力为8.82×10^6 M^-1。在热力学平衡状态下，每个链霉亲和素最多可结合2.30个生物素化抗EpCAM。该发现为优化抗EpCAM修饰及提高CTCs捕获效率提供了重要依据。

    关键词： 表面等离子体共振、上皮细胞黏附分子抗体、细胞捕获、生物素-链霉亲和素相互作用、热力学、动力学

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 改进西门子法Si-H-Cl体系多晶硅生产的热力学模拟

    摘要： 本文研究了西门子法多晶硅生产各步骤的热力学特性，重点分析了三氯氢硅（TCS）合成、三氯氢硅氢还原沉积硅以及副产物四氯化硅（STC）氢化循环利用三大核心工艺?；谙喙卮课镏嗜攘ρ荩嬷屏薙i-Cl-H体系中平衡摩尔比(nCl/nH)Eq（即硅氯平衡摩尔比）与原料投料摩尔比(nCl/nH)的关系曲线。系统考察了温度、压力及原料配比对TCS合成过程中三氯氢硅选择性、硅沉积过程中多晶硅产率以及四氯化硅氢化过程中四氯化硅转化率的影响规律，获得了优化生产工艺的有益结论。通过与文献有限公开数据的对比验证，结果表明：虽然三大反应的实际操作条件均接近热力学预测值，但报道的转化率或产率普遍偏低。本研究可为未来大规模多晶硅生产装置降本增效提供理论参考。

    关键词： 西门子法，硅沉积，热力学，氢化

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 热成像实验作为基于问题学习的灵感来源

    摘要： 在过去十年中，物理教师获得了一种强大的工具来可视化热力学现象。热成像相机是令人着迷的设备，它能展现（即便是微小的）温度变化世界，还能揭示我们周围许多过程的隐藏表现。本文描述了几个主要为基于问题的课程准备、并在查理大学互动物理实验室反复用于高中甚至大学生定性热成像实验。这些实验聚焦于热过程——这些过程往往以出人意料的方式（至少对学生而言）进行，其解释通常需要对物理学有深入的洞察，因此可作为旨在开展一定探究水平讨论和活动的起点。

    关键词： 热力学、物理教育、基于问题的学习、热成像

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 光力主方程的热力学一致性

    摘要： 我们研究了通过连接两个热?。ㄒ桓龉庋仍『鸵桓龌等仍。┑墓饬ο低辰腥却涞闹鞣匠堂枋龅娜攘ρб恢滦?。我们采用三种不同的主方程来描述这一情景：(i) 光力学中常用的标准主方程，其中每个热浴仅作用于其物理连接的谐振器；(ii) 所谓的修饰态主方程，其中机械热浴作用于整个系统；以及(iii) 我们所称的全局主方程，其中两个热浴均以非局域方式处理并影响光学和机械子系统。我们的主要贡献是证明，在某些条件下（包括光力耦合强度较弱时），前两种描述违反了热力学第二定律。因此，为了对光力系统进行热力学一致的描述，必须采用热浴对系统作用的全局描述。

    关键词： 热传输、热力学、热力学第二定律、光机械学、主方程

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 多孔石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及亚甲基蓝的吸附机理

    摘要： 氧化石墨烯（GO）与改性碳纳米管（MCNTs）分散于水中并与甲苯混合形成均匀乳液，随后通过水热反应制备出多孔石墨烯-碳纳米管复合材料（MCG）。采用亚甲基蓝吸附实验研究MCG的吸附机理，通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析其形貌结构。结果表明MCG具有丰富的微孔结构且碳纳米管在石墨烯片层间交错分布。通过调节乳液中甲苯与GO/MCNTs溶液的体积比可有效控制MCG的孔径大小。利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪等分析仪器表征显示MCG含有更多氧官能团。实验表明其动力学过程符合准二级模型：孔径越小，平衡吸附容量越高但吸附速率越慢。吸附热力学参数显示该过程为自发进行的物理吸附，且高温有利于吸附。MCG-5的平衡吸附数据符合Langmuir模型，饱和吸附容量达232 mg·g?1。经过五次吸附-脱附循环后，MCG-5的吸附能力仅有轻微下降。

    关键词： 热力学、石墨烯、亚甲基蓝、碳纳米管、动力学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 多组分钙钛矿的热力学：高效稳定太阳能电池材料的指南

    摘要： 随着光电转换效率的显著提升，金属卤化物钙钛矿（MHP）太阳能电池正受到广泛关注。为成功将这些材料部署为下一代太阳能电池，学界正致力于开发高效稳定的钙钛矿太阳能电池。其中组分工程尤其为优化材料性能提供了有效途径，因此高效稳定的MHP通常包含多种不同组分。本研究通过第一性原理热力学方法，针对A位点（FA、MA和Cs）的三元混合物及X位点可变Br/I含量，建立了热力学模型来阐明A位与X位不同阳离子和卤素混合如何影响MHP稳定性。深度计算表明：为稳定带隙较窄的高效FAPbI3钙钛矿角共享结构，必须引入Br混合；而要保持能拓宽带隙的最低Br含量，则需MA共混；Cs混合则有助于防止MHP分解为前驱体。我们预期该研究将为理解MHP各组分的独特作用提供热力学依据，并为未来MHP的组分工程提供设计指导。

    关键词： 效率、热力学、金属卤化物钙钛矿、组分工程、稳定性、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 20毫米厚超级双相不锈钢的串联激光-气体金属电弧焊接连接：一项实验与数值研究

    摘要： 本研究探讨了焊接钢结构中应变与应力的预测问题。采用URTM2507Cu材料制成的20毫米厚钢板，通过激光焊接与气体金属弧焊工艺组合进行焊接。聚焦激光束引导电弧形成Y形坡口几何结构，两个热源间距20毫米以避免协同效应。为预测残余应变，在COMSOL有限元软件中开发了三维非稳态数值模拟。基于工件内部植入的10支K型热电偶测温数据确定了体积热源。使用沉孔式电火花加工(EDM)机在工件上钻制50毫米深孔，每个热电偶植入前均包裹Inconel护套。热电偶热端布置于能同时感知两个熔池推进的位置。等效热源由三部分组成：代表气体金属弧焊熔池的Goldak热源、表征穿透工件的椭圆截面圆柱激光束热源，以及模拟被工件表面遮挡的弧光辐射能量的高斯面热源。力学模拟采用各向同性硬化的弹塑性本构模型，通过温度相关的线膨胀系数实现传热方程与力学方程的弱耦合。该简化假设下的数值模拟预测了焊接结构的角变形和纵向收缩，其结果与数字图像相关法测量的位移数据吻合。

    关键词： 焊接、模拟、有限元法、材料加工、激光-气体金属电弧焊、热力学

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 钛基复合材料选择性激光熔化过程中热行为、流体动力学及表面形貌的介观尺度研究

    摘要： 基于随机堆积粉末床模型开发了介观尺度模拟方法，用于研究钛基复合材料选区激光熔化（SLM）过程中的热行为。系统考察了工艺参数对熔池内热行为、流体动力学及表面形貌演化的影响。结果表明：随着激光功率提升，工作温度、冷却速率和熔体存活时间显著提高；高激光功率条件下熔池尺寸增大，出现湍流流体运动，夹杂气体逸出效率提升且增强相颗粒在熔池内实现高效重排。优化工艺参数时，激光与粉末相互作用区域的温度峰值明显消失并形成3300K的最高温度，平台因热积累产生的平均工作温度高达1300K。模拟预测的熔池表面形貌随激光功率增加呈现连续孔隙→碎片状→典型规则液相前沿→湍流液相前沿及飞溅球化现象的演变规律。当激光功率200W、能量密度140J/m时，最大速度位于前后区域，熔体前进前沿的速度矢量指向熔池后部，表明辐照区熔体可实现高效补缩从而避免残余孔隙形成，最终获得液相前沿清晰、飞溅少且表面平整的良好效果。模拟表面形貌与实验测量结果一致。

    关键词： 表面形貌、热力学、介观模拟、选择性激光熔化、钛基复合材料

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 荧光3,8-二取代-3H-咪唑并[4,5-a]吖啶-11-甲腈合成的动力学与机理理论研究

    摘要： 3,8-二取代-3H-咪唑并[4,5-a]吖啶-11-甲腈类化合物展现出非常有趣的光学特性。在某些情况下，其量子产率甚至高于荧光素等知名荧光染料。迄今为止，尚未见关于该类标题化合物合成机理的详细理论研究报道，因此有必要对这些染料的合成过程开展精确而深入的理论探究。本文采用密度泛函理论(DFT)方法研究了这些荧光团形成的最合理机理，对所有反应物种及相关过渡态进行了结构优化，获得了各物种的相对能量及所有拟议机理的活化能。通过比较各路径的Ea值发现，分子内亲电芳香取代是制备这些染料时环化反应最可能的机理。此外还研究了3位和8位取代基的影响，结果表明供电子取代基能降低亲电芳香取代中σ配合物形成的活化能。

    关键词： 动力学、分子内亲电芳香取代、热力学、5-a]吖啶、DFT计算、咪唑[4、取代基效应

    更新于2025-09-22 12:10:22