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浓度依赖的掺铕硅酸钇晶体的光学和自旋非均匀展宽

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物理学报 2024年第10期73卷 30-36页

作者：梁澎军朱天翔肖懿鑫王奕洋韩永建周宗权李传锋中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室合肥230026 合肥国家实验室合肥230088

可移动量子存储器是实现长距离量子通信的一种可行方案,该方案需要量子存储介质拥有小时量级的存储寿命.同位素提纯^(151)Eu^(3+):Y_(2)SiO_(5)晶体是实现这一应用的重要候选材料,但其较宽的非均匀展宽对其光存储效率和自旋存储寿命都... 详细信息

可移动量子存储器是实现长距离量子通信的一种可行方案,该方案需要量子存储介质拥有小时量级的存储寿命.同位素提纯^(151)Eu^(3+):Y_(2)SiO_(5)晶体是实现这一应用的重要候选材料,但其较宽的非均匀展宽对其光存储效率和自旋存储寿命都构成了显著限制.本文自主生长了不同掺杂浓度的同位素提纯^(151)Eu^(3+):Y_(2)SiO_(5)晶体,讨论了影响非均匀展宽的机制和未来进一步控制非均匀展宽的方法,为超长寿命可移动量子存储器的实现奠定了基础.

关键词：稀土掺杂晶体量子存储光学非均匀展宽自旋非均匀展宽

范德华体系以外配位化合物的自旋轨道耦合研究:决定^(2)P_(3/2)态进一步裂分的关键因素

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 295-302,I0002-I0004,I0103页

作者：曹文锦王学斌美国西北太平洋国家实验室物理科学系里奇兰99352

本文报道了一项联合光电子能谱和理论计算的研究,探索碘原子与氩原子、氢氟酸、甲酸/乙酸、甘氨酸/甲基化甘氨酸衍生物等分子结合形成的配位化合物中的自旋轨道耦合现象.L.I^(-)(L=甲酸/乙酸化合物的低温光电子谱都呈现了三个清晰分辨... 详细信息

本文报道了一项联合光电子能谱和理论计算的研究,探索碘原子与氩原子、氢氟酸、甲酸/乙酸、甘氨酸/甲基化甘氨酸衍生物等分子结合形成的配位化合物中的自旋轨道耦合现象.L.I^(-)(L=甲酸/乙酸化合物的低温光电子谱都呈现了三个清晰分辨的波峰,标识了三个自旋轨道耦合态的存在:分别为相应中性化合物中的X(1/2)、A(3/2)和B(1/2)态.X和A态的间距△E_(XA)都为0.10eV,而X和B态的间距△E_(XB)则分别为0.98和0.97eV.本文测得的裂分间距值与先前报道的不同的L·I^(·)(L=氩原子、氢氟酸、甘氨酸和甲基化甘氨酸)的值进行了比较,从而得出了涵盖以范德华力和由弱至强的氢键等多样的分子间相互作用为主导的化合物的自旋轨道耦合裂分规律:尽管不同类型化合物的△E_(XB)比较相似,但△E_(XA)对于配体类型和相互作用类型极其敏感,其数值范围涵盖了从5meV到150meV的跨度.总体而言,实验测得的自旋轨道耦合裂分间距与通过量子化学计算所得数值高度吻合,表明了△E_(XA)的大小与中性化合物的分子间相互作用强度成正相关而与键长成反比.

关键词：自旋轨道耦合光电子能谱氢键配位化合物

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基于思辨的话语性设计思维模式探索与实践

包装工程 2024年

作者：王蕾陈泊霖刘松郭文静佛山大学广州国家实验室

目的研究围绕思辨设计视阈下的设计创新展开研究，通过话语性设计这一枢纽实现思辨设计与产品创新的耦合，构建基于思辨的话语性设计思维模式，为思辨设计补充方法依据。方法研究使用模型构建与实践论证的方法。首先，研究基于思辨设计... 详细信息

目的研究围绕思辨设计视阈下的设计创新展开研究，通过话语性设计这一枢纽实现思辨设计与产品创新的耦合，构建基于思辨的话语性设计思维模式，为思辨设计补充方法依据。方法研究使用模型构建与实践论证的方法。首先，研究基于思辨设计的对话性及对话性设计鼓励对话的属性构建两者联系；其次，融合未来思维和确认式设计思维提出基于思辨的话语性设计思维模式并对其进行阐释；最后，通过设计实践论证该思维模型的可行性。结果基于思辨的对话性设计思维模型通过映射场景的搭建实现核心对话问题的转换，再通过感知性场景使用户置身其中，实现与设计师的对话。结论研究探索了确认式设计和思辨设计之外的新设计思维模式，一方面有效削弱了思辨设计的精英主义，通过具身体验将思辨论题向用户进行渗透，提升了思辨论题传播的有效性与传播广度。另一方面该思维模式有利于设计师寻找商业为导向的设计方法之外的替代方案，促进设计师与用户之间关系的创新。

关键词：思辨设计话语性设计映射场景感知性场景

生物大分子的量子计算模拟:并行量子计算的初步探索

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科学通报 2024年第15期69卷 1967-1969页

作者：商红慧范逸刘杰杨金龙中国科学技术大学精准智能化学重点实验室合肥230026 中国科学技术大学合肥国家实验室合肥230088

量子计算是一项新兴的变革性的加速计算方法.它利用量子力学原理来进行新颖的计算,使得量子计算机的处理能力随着比特数的增加而呈指数级上升,这为经典计算机所无法解决的难题(比如量子计算化学)提供了有效的解决方案,可以实现对真实量... 详细信息

量子计算是一项新兴的变革性的加速计算方法.它利用量子力学原理来进行新颖的计算,使得量子计算机的处理能力随着比特数的增加而呈指数级上升,这为经典计算机所无法解决的难题(比如量子计算化学)提供了有效的解决方案,可以实现对真实量子体系的直接模拟.

关键词：量子力学原理量子计算量子体系生物大分子直接模拟加速计算变革性比特数

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镱原子超精细诱导5d6s^(3)D_(1,3)→6s^(2)^(1)S_(0)E2跃迁及超精细常数的精确计算

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物理学报 2024年第9期73卷 58-69页

作者：赵国栋曹进梁婷冯敏卢本全常宏中国科学院国家授时中心西安710600 时间基准及应用重点实验室西安710600 中国科学院大学天文与空间科学学院北京101408 合肥国家实验室合肥230026

在镱原子中,利用5d6s^(3)D_(1)→6s^(2)^(1)S_(0)跃迁探索宇称破缺效应已经得到了深入的研究.但是5d6s^(3)D_(1)态与基态6s^(2)^(1)S_(0)之间的M1跃迁和超精细诱导E2跃迁很大程度上影响了宇称破缺信号的探测.因此,很有必要精确计算5d6s^... 详细信息

在镱原子中,利用5d6s^(3)D_(1)→6s^(2)^(1)S_(0)跃迁探索宇称破缺效应已经得到了深入的研究.但是5d6s^(3)D_(1)态与基态6s^(2)^(1)S_(0)之间的M1跃迁和超精细诱导E2跃迁很大程度上影响了宇称破缺信号的探测.因此,很有必要精确计算5d6s^(3)D_(1)态与基态6s^(2)^(1)S_(0)之间的M1跃迁和超精细诱导E2跃迁的跃迁概率.本文利用多组态Dirac-Hartree-Fock理论精确计算了5d6s^(3)D_(1)→6s^(2)^(1)S_(0) M1跃迁和超精细诱导5d6s^(3)D_(1),3→6s^(2)^(1)S_(0) E2跃迁的跃迁概率.计算时详细分析了电子关联效应对跃迁概率的影响.此外,还分析了不同微扰态和不同超精细相互作用对跃迁概率的影响.本文计算的^(3)D_(1,2,3)和^(1)D_(2)态的超精细常数与实验测量结果符合得很好,从而证明了本文所用计算模型的合理性.结合实验测量的超精细常数和本文理论计算所得的核外电子在原子核处的电场梯度,重新评估了^(173)Yb原子核电四极矩Q=2.89(5)b,评估结果与目前被推荐的结果符合得很好.

关键词：超精细诱导跃迁镱原子超精细常数多组态Dirac-Hartree-Fock方法

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崖州湾国家实验室赋能海南自由贸易港农业开放可行性与路径研究

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世界农业 2024年第6期 142-144页

作者：刘瀛弢丁小霞崖州湾国家实验室

支持海南逐步探索、稳步推进中国特色自由贸易港建设,是党中央着眼于国内国际两个大局,推动中国特色社会主义创新发展做出的一个重大战略决策。农业在海南产业结构中占比超过30%,深化现代农业对外开放、建立开放型经济新体制是海南自由... 详细信息

支持海南逐步探索、稳步推进中国特色自由贸易港建设,是党中央着眼于国内国际两个大局,推动中国特色社会主义创新发展做出的一个重大战略决策。农业在海南产业结构中占比超过30%,深化现代农业对外开放、建立开放型经济新体制是海南自由贸易港建设的重要组成部分和应有之义。崖州湾国家实验室是以新型举国体制打造的,体现国家意志、实现国家使命、代表国家水平和发展新质生产力的种业战略科技力量,是实现高水平科技自立自强的“大国重器”,将为海南农业高水平开放和高质量发展提供强大科技支撑,为中国式现代化海南篇章提供新的实践探索。

关键词：自由贸易港产业结构开放型经济新体制自立自强稳步推进中国式现代化海南农业崖州湾

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远海低频电磁信号波导信道的试验研究

振动与冲击 2024年第16期43卷 159-165页

作者：刁逸帆余白石余亮蒋伟康上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 汉江国家实验室武汉430000

轴频电场可作为新型物理场特征实现对远海水下目标的有效探测,但海水中电磁波衰减太快,极大地影响了电场探测范围。为实现远海目标探测,设计了深海波导信道的验证方案,开展试验研究,测量分析了深海波导信道的波速。提出了Vold-Kalman谐... 详细信息

轴频电场可作为新型物理场特征实现对远海水下目标的有效探测,但海水中电磁波衰减太快,极大地影响了电场探测范围。为实现远海目标探测,设计了深海波导信道的验证方案,开展试验研究,测量分析了深海波导信道的波速。提出了Vold-Kalman谐波提取算法以解决复杂干扰导致目标信号提取时相位特征丢失问题。在湖泊和海洋试验中应用Vold-Kalman谐波提取算法成功验证了深海轴频电场波导信道存在的合理性与有效性,这一发现将轴频电场低频目标探测距离由3 km扩大到20 km,提高了远海目标探测的能力。

关键词：轴频电场远场探测信号提取深海波导

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密度泛函理论在光催化中的普遍应用

Chinese Journal of Catalysis 2024年第6期61卷 1-36页

作者：杜仕文章福祥中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室洁净能源国家实验室能源材料化学协同创新中心辽宁大连116023

在低碳发展的背景下,开发利用清洁无污染的太阳能对满足未来日益增长的能源需求至关重要.半导体光催化技术可将太阳能转化为化学能,为可再生能源的发展提供了重要支持.因此,深入理解光催化剂与光催化活性之间的内在关联,对于优化和提升... 详细信息

在低碳发展的背景下,开发利用清洁无污染的太阳能对满足未来日益增长的能源需求至关重要.半导体光催化技术可将太阳能转化为化学能,为可再生能源的发展提供了重要支持.因此,深入理解光催化剂与光催化活性之间的内在关联,对于优化和提升光催化效率至关重要.尽管科研人员在设计开发用于光催化反应的新材料方面付出了巨大努力,但对半导体的内在性质、表面活性位点和催化反应机理之间的深层次联系,仍缺乏充分的理解和认识.基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算是揭示材料内禀电子结构性质和反应过程能量变化的重要工具,正逐渐获得研究者的广泛关注.并且,随着计算方法的不断优化,该领域也取得了显著的进步.本文通过系统梳理国内外代表性研究工作,深入探讨了DFT计算在光催化领域中的广泛应用.首先,总结了DFT计算在光催化领域中的六大优势:(1)预测光催化材料的电子结构,如能带结构、能带间隙和能级;(2)预测表面反应的吸附位点、吸附能等变化;(3)在原子水平上揭示电荷转移过程,包括电子和空穴的运动;(4)阐明光催化剂与底物之间的相互作用;(5)预测光催化材料中空位、间隙和掺杂等缺陷的形成及其影响;(6)阐明光催化反应的机理细节,包括中间物种、过渡态和反应途径等.接着,简要概述了常用于第一性原理计算的软件和计算方法,并特别关注了如何利用不同策略来纠正传统DFT方法对半导体电子结构特性的不适当估计.随后,分析了基于DFT计算的半导体电子和能量特性的典型研究案例,如能带结构、态密度、电荷分布、功函数、形成能和吸附自由能等.此外,还详细阐述了半导体催化剂在多种太阳能驱动反应中的基本应用,包括析氢反应、析氧反应、氧还原反应、CO_(2)还原反应和氮还原反应等.最后,指出了DFT计算在光催化研究中的机遇与挑战,并展望了未来可能的发展方向.综上,本文系统综述了DFT计算在光催化领域中的广泛应用,旨在深入理解光催化反应中“组成-结构-功能”之间的关系,并为未来开发设计用于太阳能到化学能催化转化的高效稳定催化剂提供参考.

关键词：光催化密度泛函理论第一性原理计算电子结构能量性质

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角钢格构混凝土组合梁受弯性能研究

建筑结构学报 2024年第8期45卷 230-242页

作者：楼国彪李依繁贾桂林陈丕旭同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家实验室上海200092

为研究角钢格构混凝土组合梁的受弯性能,开展了四点弯曲试验及有限元模拟研究,并基于平衡条件推导正截面受弯承载力计算式,提出了相关设计建议。研究结果表明:纯弯段布置缀条可有效限制受压区角钢的屈曲失稳破坏;试验中受拉区配钢相同... 详细信息

为研究角钢格构混凝土组合梁的受弯性能,开展了四点弯曲试验及有限元模拟研究,并基于平衡条件推导正截面受弯承载力计算式,提出了相关设计建议。研究结果表明:纯弯段布置缀条可有效限制受压区角钢的屈曲失稳破坏;试验中受拉区配钢相同的对称配钢组合梁与非对称配钢组合梁相比,受弯承载力提高约10%,延性也有不同程度的提升。因此在经济合理的范围内,推荐使用对称配钢的角钢格构混凝土组合梁;增大配钢率可提高对称配钢角钢格构混凝土组合梁的受弯承载力,配钢率从3.94%提高至5.58%时,对称配钢组合梁的受弯承载力提高约20%;此外,角钢格构混凝土组合梁的受弯变形满足平截面假定;对于对称配钢的角钢格构混凝土组合梁,其角钢骨架对核心区混凝土的约束作用不可忽略,可根据Mander模型计算混凝土的强度提高系数,或简化的取1.2。

关键词：装配式角钢混凝土组合梁四点弯曲试验有限元分析受弯性能设计方法