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矩形掺杂光子晶体中电磁波的模式和缺陷模

物理学报 2010年第4期59卷 2551-2555页

作者：刘启能重庆工商大学计算机科学与信息工程学院重庆400067

利用一维矩形掺杂光子晶体中电磁波横向受限的条件,推导出电磁波在其中各个模式满足的关系式,利用它研究了电磁波各模式的特性.利用特征法研究了电磁波的缺陷模随模式量子数和矩形边长的变化规律,得出了一维矩形掺杂光子晶体缺陷模的新... 详细信息

利用一维矩形掺杂光子晶体中电磁波横向受限的条件,推导出电磁波在其中各个模式满足的关系式,利用它研究了电磁波各模式的特性.利用特征法研究了电磁波的缺陷模随模式量子数和矩形边长的变化规律,得出了一维矩形掺杂光子晶体缺陷模的新结构.

关键词：矩形光子晶体受限模式缺陷模

复杂聚合物流体以及聚合物受限体系在剪切流场作用下的相行为研究

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复杂聚合物流体以及聚合物受限体系在剪切流场作用下的相行为研究

作者：郭宇琦山西师范大学

学位级别：硕士

随着软物质自组装研究领域的不断拓展和深入，聚合物体系在对称破缺外场作用下的相行为研究作为一个独立的研究领域已经成为高分子科学领域的热点话题。所施加的对称破缺外场，如稳态剪切场、振荡剪切场等，对共聚物的自组装过程有着很... 详细信息

随着软物质自组装研究领域的不断拓展和深入，聚合物体系在对称破缺外场作用下的相行为研究作为一个独立的研究领域已经成为高分子科学领域的热点话题。所施加的对称破缺外场，如稳态剪切场、振荡剪切场等，对共聚物的自组装过程有着很大的影响，进而为实验上控制和实现聚合物体系有序结构的形成以及相转变提供了一些借鉴。在本文中，我们采用元胞动力学（Cell Dynamical System）方法，对复杂聚合物流体以及聚合物受限体系在剪切流场作用下的自组装行为进行了研究。首先，我们基于含时的TDGL方程研究了两嵌段共聚物和均聚物的共混物体系在稳态剪切场中的相分离行为及其流变性能。研究发现，随着剪切速率的增加，体系发生了从本体时的横向层状结构到平行层状相再到垂直层状相的有序相转变;结果表明，在弱剪切场中优先形成平行相，而在强剪切场中则更有利于垂直相的生成。另外我们还定性的分析了相分离过程中畴尺寸及其流变性能的变化，分别探讨了强、弱剪切场中相分离的动力学机制。我们所建立的模型为实验上提供了一种简单的控制软物质自组装的方法。其次，我们研究了受限于圆柱纳米孔的嵌段共聚物体系在振荡剪切场诱导下的相分离行为。结果发现，振幅较小时，体系的最终畴形貌不随剪切频率的增大而变化，而在较大振幅下，体系会随着剪切频率的增大而发生从单螺旋相到沿孔轴的平行层柱状再到单螺旋相的多次翻转。这一结果对实验上通过施加对称破缺外场实现有序结构的相转变具有一定的指导意义。综上所述，复杂聚合物流体和聚合物受限体系在剪切流场作用下会形成各种有序的结构，并实现了有序结构之间的多次翻转，而且施加剪切外场简便易行，可操作性强，对我们在实验上乃至在工业应用上实现软物质体系有序结构提供了有益的借鉴。

关键词：软物质自组装嵌段共聚物均聚物稳态剪切场振荡剪切场受限 CDS方法

几种受限条件下的活性粒子行为研究——逃逸、振荡与活性胶体细胞

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几种受限条件下的活性粒子行为研究——逃逸、振荡与活性胶体细胞

作者：单文杰苏州大学

学位级别：硕士

活性物质是一类可以从环境中获取能量来产生自主运动的物质。最初主要是指生物体系,既包括微观尺度的马达蛋白、细胞和细菌,也包括宏观的鱼群、鸟群等。随着实验技术的发展,各种各样人工合成的自驱动粒子在实验室被制造出来,它们成为研... 详细信息

活性物质是一类可以从环境中获取能量来产生自主运动的物质。最初主要是指生物体系,既包括微观尺度的马达蛋白、细胞和细菌,也包括宏观的鱼群、鸟群等。随着实验技术的发展,各种各样人工合成的自驱动粒子在实验室被制造出来,它们成为研究活性物质行为的重要模型体系。活性物质是典型的动力学非平衡体系,存在着大量有待发掘的新奇现象,从而成为目前软物质研究的一个热门研究方向。本文以球形活性布朗粒子为基本模型组分,采用分子动力学模拟的方法来探究活性物质在受限的几何区域内的逃逸问题;在连通的微室中形成振荡的现象;以及与囊泡组合而成的可形变活性“胶体细胞”的自组装结构与动力学。第一、二章,简单介绍了活性物质的相关研究背景,以及所采用的分子动力学模拟方法的基本要素。第三章,我们研究了活性布朗粒子从开孔微室中逃逸的行为。我们发现温度或热涨落可以促进活性粒子从微室中逃逸;自驱动力越大粒子越容易从微室中逃逸;而活性粒子的旋转扩散系数的影响却是非单调的,即随着旋转扩散系数增大,圆形微室内的粒子数衰减速度先增后减,所以存在一个最优的旋转扩散系数使活性粒子的逃逸最快。微室的形状对粒子的逃逸也有很大的影响。通过几种形状微室的对比,我们发现活性粒子最容易从圆形微室中逃逸。第四章,我们研究了活性粒子在连通的微室中产生自发振荡的现象。我们发现温度或热涨落对规则振荡的形成起到非常关键的作用。我们通过计算不同温度下单个微室中自驱力的径向分量、粒子对墙的压强、粒子进入管道的entrance rate以及管道中粒子流的大小,分析了温度或涨落大小对振荡的影响。另外,我们发现虽然微室边界所受压强随粒子数增加而增加,活性力径向分量却随之减少;粒子进入管道的entrance rate随粒子数增加呈非单调变化,即先增后减。第五章,我们通过囊泡(非活性)和活性粒子构建了活性“胶体细胞”模型。活性胶体细胞作为一个整体表现出自主运动的特征。和普通活性粒子相比,它具有可形变的特点。基于这个模型,我们研究了可形变特性对活性物质自组装结构与动力学的影响。我们发现形变削弱了活性物质的聚集效应,因此抑制了活性胶体细胞形成团簇和发生相分离的现象。和普通活性粒子不同,它们的聚集或凝聚相不紧凑,呈松散网络状类似于多孔材料。两相之间的界面也模糊不稳定,说明有效的界面能很低。凝聚相类似于液态,没有长程的位置序和取向序。并且即使凝聚相中的胶体细胞被强烈压缩和变形,它们仍保持高的运动性,所以在聚集区域涨落仍然很强。

关键词：活性粒子受限几何边界拥挤形变

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嵌段共聚物/纳米粒子受限自组装的模拟研究

嵌段共聚物/纳米粒子受限自组装的模拟研究

作者：李学忠浙江理工大学

学位级别：硕士

大量实验发现嵌段共聚物/纳米粒子混合物在受限状态下的自组装行为受施限体的几何形状、尺寸和施限体的性质的影响，从而形成与溶液相完全不同的自组装结构。人们利用这些受限特征，制备了各类结构新颖的纳米材料。本文采用耗散粒子动... 详细信息

大量实验发现嵌段共聚物/纳米粒子混合物在受限状态下的自组装行为受施限体的几何形状、尺寸和施限体的性质的影响，从而形成与溶液相完全不同的自组装结构。人们利用这些受限特征，制备了各类结构新颖的纳米材料。本文采用耗散粒子动力学方法模拟研究双亲水两嵌段共聚物/纳米粒子、rod-coil-rod三嵌段共聚物、rod-coil-rod三嵌段共聚物/纳米粒子三个体系的受限自组装，详细考察了施限体的性质和尺寸对组装结构的影响，获得了有意义的结果。全文共分为六章：第一章简单介绍自组装概念、嵌段共聚物的分类及自组装、以及嵌段共聚物/纳米粒子混合体系的受限自组装的实验及理论研究进展。第二章介绍了耗散粒子动力学方法的发展历程、基本原理以及相关应用，并对本文所用的模型及模拟方法作了简要说明。第三章模拟研究AB两嵌段共聚物/纳米粒子混合体系在纳米管中的自组装行为。详细考察了管径、共聚物A嵌段和管壁之间的相互作用对组装结构的影响。对于A选择性的纳米管，随着管径的增加，纳米粒子组装成沿管轴方向的纳米线、纳米管以及中心含纳米线的纳米管结构。对于A排斥性的纳米管，当管径较小时，我们观察到纳米粒子的单螺旋和双螺旋结构。对于非选择性纳米管，纳米粒子则形成堆叠的层结构和单螺旋结构。第四章研究rod-coil-rod ABA三嵌段共聚物受限在狭缝中的自组装行为。结果发现组装结构与狭缝高度、狭缝表面和嵌段共聚物的相互作用以及嵌段共聚物链结构等因素有关。我们观察到多种有序结构，如平行于狭缝的层结构、与狭缝垂直的柱结构和层结构等，揭示了刚性嵌段对组装结构的影响。第五章模拟研究rod-coil-rodABA三嵌段共聚物/纳米粒子混合体系在纳米狭缝中的自组装行为。详细考察了组装结构随狭缝性质、狭缝高度、嵌段共聚物链结构的依赖关系，在A嵌段选择性狭缝中，我们观察到纳米粒子组装成六方排列的多孔结构、波浪形致密膜和垂直于狭缝的层结构等多种有序结构。第六章为全文的总结与展望

关键词： rod-coil-rod嵌段共聚物自组装受限纳米粒子耗散粒子动力学

高分子聚合物共混体系在受限状态下的相行为研究

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高分子聚合物共混体系在受限状态下的相行为研究

作者：高文敏山西师范大学

学位级别：硕士

在纳米科学技术高速发展的当代,软物质受限体系的研究受到了广泛关注,尤其是高分子聚合物受限体系的研究已经成为一个前沿领域。其中,聚合物自组装相行为受到施限体的几何形状,表面性质等的影响,通过调节这些因素,可以得到一系列具有潜... 详细信息

在纳米科学技术高速发展的当代,软物质受限体系的研究受到了广泛关注,尤其是高分子聚合物受限体系的研究已经成为一个前沿领域。其中,聚合物自组装相行为受到施限体的几何形状,表面性质等的影响,通过调节这些因素,可以得到一系列具有潜在应用价值的特殊结构材料。因此,研究高分子聚合物混合体系在受限条件下的自组装相行为具有一定的理论价值和现实指导意义。本文研究了两嵌段共聚物和均聚物的共混体系分别受限在核一壳纳米微球、无核纳米微球、一维平板和二维长方纳米微管中的各种有序结构的形成及其相分离的机理。本文采用的是元胞动力学方法(CDS)。首先,我们研究了受限在核一壳纳米微球内的两嵌段共聚物和均聚物的相分离行为。研究发现,混合体系相分离形貌随着核一壳纳米微球的壳层厚度和球面对混合物的吸引势而发生有序结构取向的转变。讨论了复杂相结构的形成原因及其形成机理,并为实验研究提供了一种控制高分子聚合物自组装的方法。这些特殊结构包括同心圆层状结构,“V”形和“T”型结构,以及穿孔层状结构等。这些结构对实验上合成新的纳米材料具有指导意义。其次,我们研究了受限在无核的纳米微球内的两嵌段共聚物和均聚物的相分离行为。研究结果发现,在中性的受限环境中,混合体系主要以同心圆层状结构存在;在不同的单体间相互作用力下,混合体系中两嵌段共聚物分别形成了层状结构和单螺旋结构。该研究结果为实验研究提供了很好的借鉴。最后,我们还简单的研究了受限于一维平板和二维长方微管下的两嵌段共聚物和均聚物的相分离。结果显示：在一维平板受限下,本体的涨落效应与平板的受限作用之间的竞争导致了体系多种微结构的出现;在二维长方微管受限下,施限体空间与体系层状周期的匹配效应驱使有序结构发生相转变。这两个结论对实验室控制畴形貌和相转变提供了一个实际的指导。通过以上工作研究我们发现：高分子聚合物共混体系在受限状态下可以形成丰富且有序的畴结构,同时还为实验研究提供了实际可行的理论指导。

关键词：软物质自组装嵌段共聚物均聚物受限元胞动力学方法

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一种使用受限的角色委托模型

一种使用受限的角色委托模型

作者：邹晓兰州理工大学

学位级别：硕士

基于角色的访问控制(RBAC)模型是目前主流的访问控制模型,它比传统的自主访问控制(DAC)和强制访问控制(MAC)更优越,同时也提供了更高的灵活性和扩展性。在目前基于角色的访问控制系统中,用户对角色的委任关系是通过管理员来实施的。然... 详细信息

基于角色的访问控制(RBAC)模型是目前主流的访问控制模型,它比传统的自主访问控制(DAC)和强制访问控制(MAC)更优越,同时也提供了更高的灵活性和扩展性。在目前基于角色的访问控制系统中,用户对角色的委任关系是通过管理员来实施的。然而,在大规模的分布式环境下,完全依赖管理员集中式管理,会给管理工作带来很大的困难。基于角色的委托技术为在分布式系统中实现RBAC提供了一种有效的手段,已经成为分布式环境下的重要访问控制管理机制。目前已有一些模型扩展了RBAC模型以支持角色委托,但是这些模型对委托限制的支持非常有限。论文首先从委托粒度、委托深度、委托及撤销策略等重要方面对现有的三种基于角色的委托模型的特征进行了系统地分析比较,指出了各模型的不同之处、优缺点以及在委托角色使用限制方面的不足;其次,详细讨论了基于角色的委托模型的特征,分析了在采用用户到用户的委托形式下,委托可能发生的情形,并由此得出委托具有暂时性,进而提出了角色委托的暂时性限制需求;然后,对E.Barka等人提出的RBDM0模型进行了扩充,形式化地描述了一个对委托角色的使用时间和使用次数进行限制的角色委托模型UCRBDM,在该模型中,提出了用角色委托票据来表示委托角色的使用时间和使用次数限制。定义了该模型的执行模型,证明了在给定角色委托票据集和用户角色请求序列,则它们有唯一的执行模型。通过一个执行模型例子,验证了此模型的正确性和可行性:最后,对角色委托票据集的管理进行了讨论,提出了在角色委托票据集中角色委托票据的增加和删除管理操作,定义了相应的增加和删除操作函数。并证明了某一确定时刻,在执行模型中仅仅有一个角色委托票据应用到角色请求。

关键词：角色受限票据集形式化基于角色的访问控制角色委托模型

固-液结构圆柱声子晶体中弹性波的模式和带隙

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计算物理 2010年第4期27卷 603-607页

作者：刘启能重庆工商大学计信学院重庆400067

利用一维固-液结构圆柱声子晶体中弹性波横向受限的条件,推导弹性波在一维固-液结构圆柱声子晶体中各个模式满足的关系式,研究各个模式弹性波的特征.并用色散函数计算各模式弹性波的带隙随模式量子数和圆柱半径的变化规律.得出一维固-... 详细信息

利用一维固-液结构圆柱声子晶体中弹性波横向受限的条件,推导弹性波在一维固-液结构圆柱声子晶体中各个模式满足的关系式,研究各个模式弹性波的特征.并用色散函数计算各模式弹性波的带隙随模式量子数和圆柱半径的变化规律.得出一维固-液结构圆柱声子晶体的带隙由模式量子数和圆柱半径确定.

关键词：圆柱声子晶体受限带隙模式

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输入受限的隐式广义预测控制算法的仿真研究

系统仿真学报 2004年第7期16卷 1533-1535页

作者：李国勇太原理工大学自动化系太原030024

本文基于CARIMA模型提出了一种简单的隐式广义预测自校正控制算法。它避免了在线求解Dioaphantine方程;利用并列预测器间的特点,直接辨识输出预测器中的参数,并针对广义预测控制问题,在整个预测时域和控制时域,对输入幅值施加了约束;在... 详细信息

本文基于CARIMA模型提出了一种简单的隐式广义预测自校正控制算法。它避免了在线求解Dioaphantine方程;利用并列预测器间的特点,直接辨识输出预测器中的参数,并针对广义预测控制问题,在整个预测时域和控制时域,对输入幅值施加了约束;在此基础上以二次规划作为滚动优化策略,进行计算机仿真,获得预测控制信息和输出信息;然后采用加权控制律,不仅使预测信息得以充分利用,而且使系统的性能得到明显改善。

关键词：广义预测控制受限加权控制律隐式算法发动机

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复杂聚合物受限体系的相行为研究

复杂聚合物受限体系的相行为研究

作者：潘俊星山西师范大学

学位级别：硕士

软物质与人类日常生活和各种工业技术密切相关,它们的自组装行为具有特别重要的应用前景,其中,复杂聚合物受限体系所呈现出的丰富的自组装结构对微加工技术,新型纳米材料的设计都有很好的促进作用,从而吸引了众多的科研工作者,成为软物... 详细信息

软物质与人类日常生活和各种工业技术密切相关,它们的自组装行为具有特别重要的应用前景,其中,复杂聚合物受限体系所呈现出的丰富的自组装结构对微加工技术,新型纳米材料的设计都有很好的促进作用,从而吸引了众多的科研工作者,成为软物质物理学研究领域中的一个热点。在本文中,我们通过含时Ginzburg-Landau方程和元胞动力学数值模拟（Cell Dynamical System）方法,对复杂聚合物受限体系的自组装行为进行了研究,探讨了这类体系的相分离畴结构及其生长动力学机理。首先,我们采用TDGL/CDS方法研究了平板受限下两个两嵌段共聚物混合体系的相分离结构以及畴的生长动力学过程。结果发现,在平板受限作用下,聚合物体系在发生宏观相分离的同时伴随有相应的微观相分离,尤为重要的是,这种有序微观相分离结构会随着平板吸引强度以及聚合物嵌段之间相互作用的变化,发生取向序的转变。这一结论对实验上实现有序结构的转变具有的一定指导意义,为新材料的合成、材料新性质的发现提供了可能。其次,我们讨论了各种受限模板对二元混合物体系相分离的诱导作用,并在此基础上,我们引入了棒状胶体粒子,初步探讨了胶体棒密度对序结构的影响。研究发现,二元混合物在这些受限模板上能够形成非常有序的特殊结构形貌;掺杂胶体棒以后,在胶体棒与聚合物复杂相互作用的共同影响下,胶体棒呈现出规则有序的排列结构,这一结果为实验上以及工业技术领域实现新功能材料提供了一个有益的参考。通过以上研究,我们得出,复杂聚合物体系在各种受限作用下会形成丰富的有序自组装结构。这种受限作用简便易行,可操作性强,对我们在实验上乃至在工业应用上制备丰富多彩的软物质体系有序结构提供了有益的借鉴。

关键词：软物质自组装受限 CDS方法含时Ginzburg-Landau方程