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ZrO_2晶体本征点缺陷形成能的第一性原理计算及热动力学性质

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硅酸盐学报 2015年第6期43卷 788-793页

作者：李海心刘廷禹刘检刘凤明上海理工大学理学院上海200093

结合第一性原理和热动力学方法模拟计算得到不同温度和氧分压条件下ZrO2晶体本征点缺陷的形成能,讨论了各种点缺陷的形成能随Fermi能级变化的规律。在常温低氧分压条件下,随着Fermi能级从0变化到5.40eV,最稳定的点缺陷依次出现的顺序为V... 详细信息

结合第一性原理和热动力学方法模拟计算得到不同温度和氧分压条件下ZrO2晶体本征点缺陷的形成能,讨论了各种点缺陷的形成能随Fermi能级变化的规律。在常温低氧分压条件下,随着Fermi能级从0变化到5.40eV,最稳定的点缺陷依次出现的顺序为V..O3、O×i和V''''Zr,在Fermi能级接近价带顶区域的主要缺陷类型是VO和Oi。在其它温度和氧分压条件下,点缺陷的的类型也作了详细讨论。在此基础上,计算分析得到该晶体中最稳定点缺陷类型在环境温度、氧分压和Fermi能级三维空间的分布,为分析该晶体在不同条件下可能出现的点缺陷类型提供清晰的图像及调控晶体点缺陷的形成提供参考。

关键词：点缺陷密度泛函理论热力学性质

铋铁共掺纳米TiO_2复合薄膜的制备及光催化性能

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人工晶体学报 2011年第3期40卷 710-715页

作者：田琳琳姚兰芳许瑞清康俊龙李林王硕上海理工大学理学院上海200090

本文以钛酸丁酯、硝酸铋、硝酸铁为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了铋铁共掺的纳米TiO2复合薄膜。用XRD、UV-VIS、SEM及降解率等方法对样品进行了表征。以甲基橙为降解物,考察Bi3+和Fe3+掺杂对TiO2复合薄膜催化剂的光催化活性影响及其... 详细信息

本文以钛酸丁酯、硝酸铋、硝酸铁为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了铋铁共掺的纳米TiO2复合薄膜。用XRD、UV-VIS、SEM及降解率等方法对样品进行了表征。以甲基橙为降解物,考察Bi3+和Fe3+掺杂对TiO2复合薄膜催化剂的光催化活性影响及其机理研究。结果表明Bi3+和Fe3+掺杂后,纳米TiO2复合薄膜光催化活性有了明显的提高。

关键词： TiO2 铋铁共掺杂溶胶-凝胶法甲基橙光催化降解

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均匀椭球形液滴三阶和四阶彩虹条纹特征

光学学报 2017年第3期37卷 359-366页

作者：管露露于海涛沈建琪上海理工大学理学院上海200093

基于矢量光线追踪(VRT)模型,研究了均匀椭球形液滴三阶和四阶彩虹区域的光学焦散结构,详细探究了光学焦散结构的演化过程,得到了三阶彩虹条纹的模拟结果、条纹曲率以及三阶彩虹和双曲脐条纹尖点焦散位置与椭球度的关系。

关键词：散射光散射散射颗粒彩虹

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碳纳米管复合材料场发射性能研究现状

材料导报 2016年第5期30卷 125-131页

作者：于颖王丽军刘凌宏李剑文俊伟王小平上海理工大学理学院上海200093

碳纳米管具有管径小、长径比高的结构以及物理化学性能稳定等优良特性,被认为是真空冷阴极场发射电子源和场发射平板显示理想的阴极材料。加之碳纳米管兼具有机械强度高、韧性好等出众的力学性能,使其成为复合材料的理想添加相,将其与... 详细信息

碳纳米管具有管径小、长径比高的结构以及物理化学性能稳定等优良特性,被认为是真空冷阴极场发射电子源和场发射平板显示理想的阴极材料。加之碳纳米管兼具有机械强度高、韧性好等出众的力学性能,使其成为复合材料的理想添加相,将其与其他材料复合,可以制备出具有更加出众性能的复合材料。近年来有关碳纳米管及其复合材料场发射研究已成为一个备受关注的热点。概述了阴极场发射理论以及与碳纳米管场发射相关的几种场发射物理机制,介绍了碳纳米管复合场发射阴极的研究现状及制备方法,最后对碳纳米管复合阴极场发射的发展前景进行了展望。

关键词：碳纳米管场发射碳纳米管复合材料

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共振散射对微球颗粒光子喷射流的影响

光子学报 2021年第7期50卷 182-194页

作者：刘潜沈建琪上海理工大学理学院上海200093

研究了光子喷射流特征参数与颗粒物性参数之间的关系,包括不同偏振模式共振和非共振散射条件下光子喷射流的物理机理。通过理论计算,数值分析了非共振情况下光子喷射流特征参数与折射率和颗粒粒径的关系;研究了共振散射对光子喷射流特... 详细信息

研究了光子喷射流特征参数与颗粒物性参数之间的关系,包括不同偏振模式共振和非共振散射条件下光子喷射流的物理机理。通过理论计算,数值分析了非共振情况下光子喷射流特征参数与折射率和颗粒粒径的关系;研究了共振散射对光子喷射流特征的影响,分析了共振散射分波在其中的作用;比较了线偏振和圆偏振入射光照射下光子喷射流的差异。研究表明:共振散射对光子喷射流的影响主要体现在焦点宽度减小、焦点向颗粒表面内移、光子喷射流长度缩短、焦点处强度增大以及场分布更加复杂;TE和TM共振下电场径向和横向分量的相对强度存在差异;入射光偏振态仅影响电场的横向分布。通过控制入射光和颗粒参数,调制光子喷射流的特征参数及场分布特征,可为光子喷射流在不同场合的应用提供理论依据。

关键词：光散射光子喷射流 Lorenz-Mie理论共振散射微球

基于带通滤波片的激光二极管自混频纳米颗粒干涉测量技术

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光学学报 2012年第5期32卷 63-69页

作者：张秋长沈建琪王华睿陈先庆上海理工大学理学院上海200093

激光二极管自混频技术可用于纳米颗粒的测量,采用多通道带通滤波技术分别测量了180,100,60nm三种纳米颗粒,获得自混频信号的频带功率谱(PS-BPF)。作为比较,对实时提取的自混频信号进行傅里叶变换得到功率谱密度(PSD)函数。分别对PSD函数... 详细信息

激光二极管自混频技术可用于纳米颗粒的测量,采用多通道带通滤波技术分别测量了180,100,60nm三种纳米颗粒,获得自混频信号的频带功率谱(PS-BPF)。作为比较,对实时提取的自混频信号进行傅里叶变换得到功率谱密度(PSD)函数。分别对PSD函数和PS-BPF反演计算得到颗粒粒径分布。结果显示:两种方法得到的颗粒粒径分布基本一致,并与商用仪器测试结果吻合。对两种处理方式的模式矩阵分析表明,多通道带通滤波技术明显优于PSD函数处理方式。

关键词：测量激光二极管自混频干涉测量功率谱密度频带功率谱

前向散射颗粒粒径分布分析中的向量相似度反演算法

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光学学报 2016年第6期36卷 294-302页

作者：王天恩沈建琪林承军上海理工大学理学院上海200093

目前,向量相似度测量(VSM)算法被应用于分析前向散射颗粒测试技术的颗粒粒径分布(PSD)。但其对多峰分布颗粒情况的反演结果并不理想,尤其是对3个峰值以上的颗粒分布。为了满足预测多峰分布颗粒的需要及提高普遍适用性,提出了一种基于向... 详细信息

目前,向量相似度测量(VSM)算法被应用于分析前向散射颗粒测试技术的颗粒粒径分布(PSD)。但其对多峰分布颗粒情况的反演结果并不理想,尤其是对3个峰值以上的颗粒分布。为了满足预测多峰分布颗粒的需要及提高普遍适用性,提出了一种基于向量相似度的优化迭代算法,并将其用于颗粒粒径分布函数的反演计算。模拟计算和实验研究均表明:该算法在较高的测量误差情况下仍可得到合理的颗粒粒径分布。

关键词：散射向量相似度测量欧氏距离颗粒粒径反演算法

含氧空位BaWO_4晶体的电子结构和吸收光谱的研究

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人工晶体学报 2012年第6期41卷 1643-1648页

作者：严非男陈俊张海燕刘廷禹上海理工大学理学院上海200093

用基于密度泛函理论框架下的CASTEP软件对完整BaWO4晶体(BWO)和含氧空位BaWO4晶体的电子结构和吸收光谱进行了模拟计算。计算结果表明,这两种类型的BWO晶体的光学性质是各向异性的,与晶体结构的对称性相吻合。完美的BWO晶体在可见光区... 详细信息

用基于密度泛函理论框架下的CASTEP软件对完整BaWO4晶体(BWO)和含氧空位BaWO4晶体的电子结构和吸收光谱进行了模拟计算。计算结果表明,这两种类型的BWO晶体的光学性质是各向异性的,与晶体结构的对称性相吻合。完美的BWO晶体在可见光区没有吸收,但含氧空位的BWO晶体,在可见光区出现吸收带,峰值位置与实验观测值相符。这说明峰值位于395 nm的该吸收带与BWO晶体中氧空位的存在有关。

关键词：氧空位电子结构吸收光谱模拟

小变量情况下第一类整数阶Bessel函数的计算

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电子学报 2016年第11期44卷 2720-2725页

作者：冯佳计贾晓伟沈建琪上海理工大学理学院上海200093

在计算第一类整数阶Bessel函数时,后向递推算法稳定高效.然而,起始点的选取必须有足够高的阶数,并且需要进行归一化处理.本文对Taylor级数展开算法进行研究,并对其级数展开规律、计算精度,以及求和项与参数间的关系进行了讨论.此外,本... 详细信息

在计算第一类整数阶Bessel函数时,后向递推算法稳定高效.然而,起始点的选取必须有足够高的阶数,并且需要进行归一化处理.本文对Taylor级数展开算法进行研究,并对其级数展开规律、计算精度,以及求和项与参数间的关系进行了讨论.此外,本文利用指数形式,极大扩展了该算法的可计算范围.与du Toit算法、MATLAB和Mathematica应用软件的计算结果比较显示,本文的算法具有较高的准确性和稳定性.

关键词： Bessel函数 Taylor级数展开指数扩展