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三终端非对称夹角石墨烯纳米结的弹道热整流

物理学报 2016年第24期65卷 227-234页

作者：顾云风吴晓莉吴宏章南京林业大学机械电子工程学院南京210037

提出并通过非平衡格林函数法验证了一个三终端石墨烯纳米结弹道热整流的理论模型——石墨烯带两端作为左右热极,其上加一倾斜分支作为控制热极形成一个Y形纳米结.结果发现:热流倾向于从与控制热极夹角较小的热极流向另一个热极;控制热... 详细信息

提出并通过非平衡格林函数法验证了一个三终端石墨烯纳米结弹道热整流的理论模型——石墨烯带两端作为左右热极,其上加一倾斜分支作为控制热极形成一个Y形纳米结.结果发现:热流倾向于从与控制热极夹角较小的热极流向另一个热极;控制热极与左右热极间夹角差别的增大有利于热整流,这一现象在扶手椅型石墨烯带上尤其明显;锯齿型石墨烯带加上与其呈30?夹角的扶手椅型分支具有最明显的热整流效应;对于左右热极宽度不同的热整流器,倾斜控制热极可以使整流比在原来的基础上提高超过50%.

关键词：弹道热整流石墨烯非平衡格林函数法声子

Current blockade mechanism for DNA translocation through solid-state nanopore with different membrane thickness

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Journal of Southeast University(English Edition) 2016年第3期32卷 301-306页

作者：伍根生章寅司伟顾云风陈云飞南京林业大学机械电子工程学院南京210037 东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189

The current blockade mechanism for λ -DNA translocation under electrical field is investigated through solid-state nanopores with different pore thicknesses. The conductance of a nanopore system mainly consists of the contribution of the pore and access region, and the latter becomes dominant when the nanopore thickness gradually decreases to atomic layer thickness. Based on the existing model of nanopore resistance, a simplified model which describes the relative current blockade during the X-DNA translocation through the nanopores is deduced to quantitatively present the relationship between nanopore thickness and relative current blockade. Results show that the relative current blockade is effectively increased by reducing the nanopore diameter but it decreases with the decreasing nanopore thickness. A two-stage schematic is proposed to increase the relative current blockade by setting a much smaller resistance region. Experimental results show a 21. 9% increase in the relative current blockade with the proposed schematic.

关键词： nanopore DNA sequencing relative current blockade membrane thickness

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生物质导热系数测量系统设计

林业工程学报 2020年第2期5卷 97-102页

作者：朱留通顾云风伍根生南京林业大学机械电子工程学院

随着不可再生能源的日渐枯竭,生物质能源的研究工作受到越来越多的关注。想要充分了解和利用生物质能源,生物质材料的热物性分析必不可少。其中,导热系数表征就是研究的重点内容之一,设计出可靠便捷的测量系统至关重要。笔者以LabVIEW... 详细信息

随着不可再生能源的日渐枯竭,生物质能源的研究工作受到越来越多的关注。想要充分了解和利用生物质能源,生物质材料的热物性分析必不可少。其中,导热系数表征就是研究的重点内容之一,设计出可靠便捷的测量系统至关重要。笔者以LabVIEW平台为基础,依靠其强大的测控功能,结合3ω法测量原理及具体的实验步骤,设计出一种固液相样品都适用的导热系数测量系统。实验中测量端的铂丝将产生电信号,经前置放大电路被锁相放大器SR830采集,然后通过GPIB接口卡与PC机通讯。其中,上位机LabVIEW的程控交互界面包括了前期准备、信息记录、数据采集和曲线显示4个部分,为研究人员提供了直观、便捷、高效的实验进程帮助。还从测量对象的性质和实验台搭建过程两个方面,分析了可能存在的误差来源。为了验证该导热系数测量系统的可靠性,对常见的生物质液体,包括存在固液相变化的样品,进行了测量实验。测量值与文献参考值比较显示,系统误差小于5%,说明该测量系统具有较高的可靠性和稳定性。

关键词：导热系数热物性生物质材料 LabVIEW 3ω法

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二维连接板式声子晶体低频带隙仿真研究

人工晶体学报 2022年第2期51卷 242-247页

作者：李天杰顾云风伍根生南京林业大学机械电子工程学院南京210037

为了能够控制低频噪声,设计了一种二维连接板式声子晶体。运用有限元法计算了该结构的色散曲线及位移场。结果表明,所设计结构在29.37~354.07 Hz存在带隙。与文献模型相比,该结构的起始频率更低,带隙更宽,说明连接板结构声子晶体更容易... 详细信息

为了能够控制低频噪声,设计了一种二维连接板式声子晶体。运用有限元法计算了该结构的色散曲线及位移场。结果表明,所设计结构在29.37~354.07 Hz存在带隙。与文献模型相比,该结构的起始频率更低,带隙更宽,说明连接板结构声子晶体更容易获得低频带隙。通过位移场的振动模态分析,并结合质量-弹簧模型,解释了带隙产生的原因。在此基础上,讨论了连接板宽度和硅橡胶包覆层开孔半径大小对带隙的影响,随着连接板的宽度减小以及硅橡胶包覆层上孔的半径减小,该结构的带隙逐渐变宽。

关键词：声子晶体局域共振低频带隙减振降噪二维连接板式质量-弹簧模型

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单壁碳纳米管的三声子倒逆过程

郑州大学学报（工学版） 2009年第1期30卷 152-155页

作者：顾云风陈云飞东南大学机械工程学院江苏南京211189 南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 东南大学MEMS教育部重点实验室江苏南京210096

介绍了单壁碳纳米管的三声子倒逆过程弛豫率的计算,建立了倒逆过程的选择定则,提出了弛豫率的计算公式以及高温和低温极限下的近似计算公式.在线性色散关系下弛豫率在高温时与频率的平方成正比;在低温极限时弛豫率随温度的倒数是按指数... 详细信息

介绍了单壁碳纳米管的三声子倒逆过程弛豫率的计算,建立了倒逆过程的选择定则,提出了弛豫率的计算公式以及高温和低温极限下的近似计算公式.在线性色散关系下弛豫率在高温时与频率的平方成正比;在低温极限时弛豫率随温度的倒数是按指数律变化;在高温极限时,弛豫率随温度线性增长.在考虑全部色散关系时,随着散射通道的增加,横波声子的总弛豫率曲线随频率增长时出现大量不连续点,并且光学声子的加入使总弛豫率增长了至少一个数量级.

关键词：碳纳米管倒逆过程弛豫率声子

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有限元技术在晶格结构声子输运分析中的应用

有限元技术在晶格结构声子输运分析中的应用

中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会

作者：顾云风南京林业大学

将有限元方法中离散动力学方程的建立方法,子结构技术等应用到了晶格结构声子热输运的分析中。晶格中原子间相互作用在简谐近似下可以用力常数表示,这一作用可以等效成为一个单元,节点就是原子。动力学方程经过拉普拉斯变换,晶格子结构... 详细信息

将有限元方法中离散动力学方程的建立方法,子结构技术等应用到了晶格结构声子热输运的分析中。晶格中原子间相互作用在简谐近似下可以用力常数表示,这一作用可以等效成为一个单元,节点就是原子。动力学方程经过拉普拉斯变换,晶格子结构静态凝聚缩减计算规模后,可以借助反拉普拉斯变换进行声子输运的时域分析。原子格林函数方法同样可以借助晶格子结构静态凝聚,应用到较大尺度的晶格结构的声子输运频域分析中。子结构技术的引入没有引进额外的误差,并且可以并行计算,使用多重子结构技术。

关键词：有限元子结构晶格声子

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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关于材料力学类比教学方法的思考

中国教育技术装备 2018年第16期 108-109,113页

作者：顾云风南京林业大学

通过类比的方法,总结材料力学的分析思路,统一表述轴向拉压、扭转和弯曲的应力计算的推导过程和公式形式。分析指出材料力学的强度、刚度和稳定性问题,每类问题可以进一步分成校核、截面设计和许可载荷问题,这些问题也具有统一的表述形式。

关键词：材料力学弹性力学分析思路类比思维

Theoretical analysis of cross-plane lattice thermal conduction in graphite

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Chinese Physics B 2019年第6期28卷 317-323页

作者： Yun-Feng Gu College of Electronic and Mechanical Engineering Nanjing Forestry University

A theoretical analysis of the cross-plane lattice thermal conduction in graphite is performed by using first-principles calculations and in the single-mode relaxation time approximation. The out-of-plane phonon acoustic mode ZA and optical mode ZO have almost 80% and 20% of contributions to cross-plane heat transfer, respectively. However, these two branches have a small part of total specific heat above 300 K. Phonons in the central 16% of Brillouin zone contribute80% of cross-plane transport. If the group velocity angle with respect to the graphite layer normal is less than 30?, then the contribution is 50% at 300 K. The ZA phonons with long cross-plane mean free path are focused in the cross-plane direction, and the largest mean free path is on the order of several micrometers at room temperature. The average value of cross-plane mean free path at 300 K is 112 nm for ZA phonons with group velocity angle with respect to the layer normal being less than 15?. The average value is dropped to 15 nm when phonons of all branches in the whole Brillouin zone are taken into account, which happens because most phonons have small or even no contributions.

关键词： graphite cross-plane thermal conduction phonon mean free path layered systems

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三终端原子环的弹道热整流

原子与分子物理学报 2017年第4期34卷 711-715页

作者：顾云风吴晓莉吴宏章南京林业大学机械电子工程学院南京210037

提出并通过非平衡格林函数法验证了一个弹道热整流理论模型——以原子环为中心散射区,非对称连接三条半无限长原子链作为左热极、控制热极和右热极.对三终端六元环结构的计算发现控制热极与左右热极之间的声子透射率有显著差异.左右热... 详细信息

提出并通过非平衡格林函数法验证了一个弹道热整流理论模型——以原子环为中心散射区,非对称连接三条半无限长原子链作为左热极、控制热极和右热极.对三终端六元环结构的计算发现控制热极与左右热极之间的声子透射率有显著差异.左右热极之间的热整流比随着温差的增加而显著上升,正向热流可以达到反向热流的几倍以上.另外对该模型中弹道热整流的形成机理也做了详细说明.

关键词：弹道热整流原子环非平衡格林函数法声子微纳米材料