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石墨烯褶皱结构对双电层储能性能的理论研究

原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 89-100页

作者：张倩蒋更平武汉科技大学理学院应用物理系武汉430081

石墨烯因其出色的比表面积和单层结构而被广泛认为是一种理想的电极材料.然而,实验制备的石墨烯常因官能团、缺陷和位错的引入而出现褶皱和变形.针对这一问题,本文构建了一系列具有不同幅度褶皱(a=0~6.6?)的石墨烯片,并运用分子动力学... 详细信息

石墨烯因其出色的比表面积和单层结构而被广泛认为是一种理想的电极材料.然而,实验制备的石墨烯常因官能团、缺陷和位错的引入而出现褶皱和变形.针对这一问题,本文构建了一系列具有不同幅度褶皱(a=0~6.6?)的石墨烯片,并运用分子动力学模拟来研究这些褶皱石墨烯表面的双电层结构.本研究旨在探讨不同褶皱高度和充电状态下双电层的变化规律,及其与超级电容器储能性能之间的关系.研究发现,褶皱石墨烯模型内部的离子浓度随电压的增加呈现多峰层状分布,而表面离子浓度与施加的电压正相关.此外,石墨烯的褶皱结构能够减少离子和水对电极电压响应的敏感性.在不同电压条件下,褶皱型石墨烯结构的面积比电容(C_A)始终高于其平面对应区域,突出了其在提升双电层储能性能上的优势.本研究揭示了石墨烯褶皱结构在调节离子分布、降低电压敏感性,以及增强电化学储能性能方面的特有作用机制.

关键词：双电层石墨烯褶皱恒电势模拟方法

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边界条件与一维高分子系统的稳定性

物理学报 1997年第4期46卷 747-755页

作者：魏建华解士杰梅良模山东大学物理系

讨论了ＳＳＨ模型在一维有限系统上的稳定性，提出了几种稳定边界的办法。

关键词：高分子聚合物边界条件导电性能

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混合卤化物中的极化子与双极化子

物理学报 2000年第11期49卷 2264-2270页

作者：魏建华解士杰梅良模山东大学物理系济南250100

应用紧束缚双带模型对混合卤化物的电荷掺杂性质进行了计算 ,发现单电荷掺杂在混合卤化物中形成极化子 ,双电荷掺杂则形成稳定的双极化子 ;单体的长度和界面耦合都对极化子和双极化子的产生和稳定性有影响 .混合卤化物的单体对掺杂电荷... 详细信息

应用紧束缚双带模型对混合卤化物的电荷掺杂性质进行了计算 ,发现单电荷掺杂在混合卤化物中形成极化子 ,双电荷掺杂则形成稳定的双极化子 ;单体的长度和界面耦合都对极化子和双极化子的产生和稳定性有影响 .混合卤化物的单体对掺杂电荷具有选择性 ;电子电子相互作用并不能使形成双极化子的两个同号电荷相互排斥而形成两个单极化子 .在具有电荷自发转移的材料中 ,混合卤化物单体对掺杂电荷没有像其他混合卤化物一样的选择性。

关键词：混合卤化物极化子电荷约束功能材料

平原水库库底浅层气分布特征及其诱发库底渗漏模式初探

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2025年第1期55卷 130-139页

作者：李涛张宇丰张振超孙计同郭恩宇济南市勘察测绘研究院山东济南250000 中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100 山东师范大学物理系山东济南250000

本研究以某平原水库为研究区,基于钻探、浅地层剖面结果并结合理论分析,对浅层气致平原水库库底渗漏问题进行了研究。结果显示浅地层剖面法可有效探测平原水库库底浅层气分布。当前库底浅层气在库心沉积物中多个区域独立分布。气温的变... 详细信息

本研究以某平原水库为研究区,基于钻探、浅地层剖面结果并结合理论分析,对浅层气致平原水库库底渗漏问题进行了研究。结果显示浅地层剖面法可有效探测平原水库库底浅层气分布。当前库底浅层气在库心沉积物中多个区域独立分布。气温的变化、近三年地下水位及水库蓄水水位的波动均无法引起研究区内水库的库底浅层气突破库底夯实黏土层。但若地下水上升最大幅度由1.1~1.2 m升高到1.4~1.6 m,或水库蓄水最小水深由3.8~4.1 m降低到0.5~3 m时,当前库底浅层气热点分布区的库底黏土防渗层将存在破坏风险。平原水库库底浅层气分布时空演化及其诱发库底渗漏过程可分四个阶段:建成初期,库底浅层气向库心汇聚阶段;极端事件引发库底气突破库底夯实黏土层致浅层气释放阶段;极端事件结束气体排泄通道/渗漏通道被限制或被关闭阶段;前两个阶段反复多次后库底沉积物饱和,库底渗漏点形成阶段。

关键词：库底浅层气浅地层剖面法平原水库库底渗漏土体拉张破坏

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钛酸锶钡的铁电相变与晶胞体积的关联

物理学报 2000年第7期49卷 1371-1376页

作者：张磊钟维烈彭毅萍王玉国山东大学物理系济南250100

考察了BaμSr1-μTiO3 (BST)的TC 对晶格参数γ的依赖关系 .并对BST的依赖关系与BaTiO3 和SrTiO3 的相应依赖关系进行了比较 .得到了一个观点 :BST的TC 的变化可归因于晶胞体积效应 .还从体积效应的观点对BST相变的弥散性和级进行了讨论... 详细信息

考察了BaμSr1-μTiO3 (BST)的TC 对晶格参数γ的依赖关系 .并对BST的依赖关系与BaTiO3 和SrTiO3 的相应依赖关系进行了比较 .得到了一个观点 :BST的TC 的变化可归因于晶胞体积效应 .还从体积效应的观点对BST相变的弥散性和级进行了讨论 .BST的晶胞体积效应可归因于BST中Ba和Sr的离子化现象 .

关键词：铁电性钛酸锶钡晶胞体积效应铁电体

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低维混合金属卤化物中的电荷转移机理

物理学报 2000年第8期49卷 1561-1566页

作者：魏建华解士杰梅良模山东大学物理系济南250100

在混合卤素金属卤化物中 ,两种单体内的电子声子和电子电子相互作用的差异会导致电荷从一种单体转移到另一种单体内 ,进而影响到这种混合结构的电荷密度波 (CDW )性质 .计算发现电荷的自发转移是两单体能带发生相互作用的结果 ;这种... 详细信息

在混合卤素金属卤化物中 ,两种单体内的电子声子和电子电子相互作用的差异会导致电荷从一种单体转移到另一种单体内 ,进而影响到这种混合结构的电荷密度波 (CDW )性质 .计算发现电荷的自发转移是两单体能带发生相互作用的结果 ;这种电荷转移是导致混合系统稳定性的主要物理因素 ;简单的单体长短并不是决定电荷转移数量的主要因素。

关键词：电荷转移电荷密度波混合金属卤化物

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Fe/SnO_2非晶多层膜的磁特性

物理学报 1998年第3期47卷 508-513页

作者：娄坚鑫刘宜华黄宝歆张林张汝贞张维缄张连生山东大学物理系

研究了高频溅射制备的Ｆｅ／ＳｎＯ２非晶多层膜的磁特性．当ＳｎＯ２层厚度ｄｓ固定为５ｎｍ时，样品的饱和磁化强度Ｍｓ随Ｆｅ层厚度ｄｍ的减小而降低，这主要受样品的死层效应和维度效应的影响．另外，在ｄｍ很小时，样品呈现准二维... 详细信息

研究了高频溅射制备的Ｆｅ／ＳｎＯ２非晶多层膜的磁特性．当ＳｎＯ２层厚度ｄｓ固定为５ｎｍ时，样品的饱和磁化强度Ｍｓ随Ｆｅ层厚度ｄｍ的减小而降低，这主要受样品的死层效应和维度效应的影响．另外，在ｄｍ很小时，样品呈现准二维磁性．样品居里温度ＴＣ随ｄｍ的减小单调下降．样品矫顽力Ｈｃ随ｄｍ的变化呈现一个峰值．ｄｓ固定为２ｎｍ时，Ｍｓ随ｄｓ的减小而升高．

关键词：矫顽力磁化强度厚度 Fe/SnO2非晶膜多层膜

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混合金属卤化物的超晶格与量子线特征

物理学报 2000年第11期49卷 2254-2260页

作者：魏建华解士杰梅良模山东大学物理系济南250100

从紧束缚模型出发 ,发现周期性排列的两种金属卤化物材料可以形成超晶格和多量子阱 (线 )结构 ,并进一步研究了这种新型结构的性质随单体材料势垒和势阱宽度的变化规律 ,发现由金属卤化物形成的周期性结构表现出明显的量子阱 (线 )特征 ... 详细信息

从紧束缚模型出发 ,发现周期性排列的两种金属卤化物材料可以形成超晶格和多量子阱 (线 )结构 ,并进一步研究了这种新型结构的性质随单体材料势垒和势阱宽度的变化规律 ,发现由金属卤化物形成的周期性结构表现出明显的量子阱 (线 )特征 ,对掺杂电荷的约束作用也非常强 ,从而证明了可以研制和开发基于金属卤化物的多量子阱 (线 )

关键词：超晶格量子阱混合金属卤化物半导体

聚偏氟乙烯β相全反式结构链的第一性原理计算

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物理学报 2002年第4期51卷 776-781页

作者：李吉超王春雷钟维烈薛旭艳王渊旭山东大学物理系济南250100

用紧束缚的Hartree -Fock自洽场方法对聚偏氟乙烯 (PVDF) β相的全反式结构链进行了第一性原理计算 .在结构方面 ,计算得出 ,相邻F原子对平均距离为 0 2 6 4nm ;相邻H原子对平均距离为 0 2 5 5nm ;和F原子相连的C原子的平均距离为 0 .... 详细信息

用紧束缚的Hartree -Fock自洽场方法对聚偏氟乙烯 (PVDF) β相的全反式结构链进行了第一性原理计算 .在结构方面 ,计算得出 ,相邻F原子对平均距离为 0 2 6 4nm ;相邻H原子对平均距离为 0 2 5 5nm ;和F原子相连的C原子的平均距离为 0 .2 6 0nm ;和H原子相连的C原子的平均距离为 0 .2 5 7nm .电偶极矩方面 ,计算得出单体的平均电偶极矩为 3.98× 10 - 3 0 C·m(三个单体的链 ) ;4.40× 10 - 3 0 C·m(六个单体的链 ) ;4.44× 10 - 3 0 C·m(十一个单体的链 ) .结构和电偶极矩的计算值与实验值基本符合 .

关键词：聚偏氟乙烯 β相全反式结构链 Hartree-Fock自洽场方法第一性原理 PVDF 铁电体计算振动模式