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基于石墨烯电极TCNQ分子结热/电输运性质理论研究

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 135-140页

作者：刘仪伟邱乙峰张蓓新疆大学物理科学与技术学院乌鲁木齐830046

本文采用密度泛函理论和非格林平衡函数,对基于石墨烯电极的7,7,8,8-四氰基苯醌二甲烷(Tetracyanoquinodimethane,TCNQ)分子结热/电输运性质进行系统研究.研究结果表明:随着中心TCNQ分子个数的增加,声子透射系数明显降低,即声子透射行... 详细信息

本文采用密度泛函理论和非格林平衡函数,对基于石墨烯电极的7,7,8,8-四氰基苯醌二甲烷(Tetracyanoquinodimethane,TCNQ)分子结热/电输运性质进行系统研究.研究结果表明:随着中心TCNQ分子个数的增加,声子透射系数明显降低,即声子透射行为受到极大抑制.与此同时,电子透射系数也有一定程度的减小.在热/电参数的协同作用下,伴随分子数量的增加分子结热电转换性能呈上升趋势,1TCNQ热电优值(ZT)为0.016,而2TCNQ则上升了1个数量级,ZT值达到0.11.最后,我们对分子结依赖于分子结构个数的自旋输运性质进行研究,发现TCNQ分子结具有显著的自旋过滤效应,其过滤能力随着TCNQ分子数量的增加而增加.该工作可为实验制备分子热电器件提供理论依据和数据支持.

关键词：锯齿状石墨烯纳米带 TCNQ分子自旋输运性质自旋过滤效应

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一类具有脉冲干预措施的COVID-19模型的稳定性分析

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山东理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期39卷 46-51页

作者：王来全夏米西努尔·阿布都热合曼昌吉职业技术学院基础教育分院新疆昌吉831100 新疆大学数学与模型科学学院新疆乌鲁木齐830046

建立了一类对易感人群实施脉冲干预措施的COVID-19模型,得出了模型的基本再生数R_(0)和无病周期解。当R_(0)<1时,根据脉冲微分不等式和Lyapunov函数分析了无病周期解的全局稳定性,并数值模拟了这一结论。最后,探讨了脉冲预防策略在COVID... 详细信息

建立了一类对易感人群实施脉冲干预措施的COVID-19模型,得出了模型的基本再生数R_(0)和无病周期解。当R_(0)<1时,根据脉冲微分不等式和Lyapunov函数分析了无病周期解的全局稳定性,并数值模拟了这一结论。最后,探讨了脉冲预防策略在COVID-19传染病预防中的效果。

关键词：新型冠状病毒肺炎脉冲干预措施基本再生数渐近稳定

具有医疗资源有限和Ornstein-Uhlenbeck过程的随机SIR传染病模型研究

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应用数学 2025年第1期 170-181页

作者：刘晓虎曹虹聂麟飞新疆大学数学与系统科学学院

基于医疗资源的有限性和疾病的传播规律,提出一类具有Ornstein-Uhlenbeck过程和一般发生率的随机SIR传染病模型.首先,讨论模型全局正解的存在唯一性并给出疾病灭绝性的充分条件.其次,通过构造合适的Lyapunov函数并应用It?公式等方法,得... 详细信息

基于医疗资源的有限性和疾病的传播规律,提出一类具有Ornstein-Uhlenbeck过程和一般发生率的随机SIR传染病模型.首先,讨论模型全局正解的存在唯一性并给出疾病灭绝性的充分条件.其次,通过构造合适的Lyapunov函数并应用It?公式等方法,得到模型平稳分布的存在性.此外,通过求解Fokker-Planck方程,给出模型在拟地方病平衡点附近的密度函数的具体形式.最后通过数值模拟解释主要的理论结果并探讨随机扰动对疾病传播的影响.

关键词：随机传染病模型医疗资源有限灭绝性平稳分布概率密度函数

由可修、可靠的人与机器构成的系统的时间依赖解的渐近展开

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应用数学 2025年第1期 79-94页

作者：陈海新艾尼·吾甫尔新疆大学数学与系统科学学院

可靠性模型的时间依赖解的渐近展开不仅在理论上而且在实际中具有重要的意义.本文研究于1998年Sridharan等建立的由可修、可靠的人与机器构成的系统的数学模型的时间依赖解的渐近展开.当修复率满足一定的条件时,首先证明该模型的主算子... 详细信息

可靠性模型的时间依赖解的渐近展开不仅在理论上而且在实际中具有重要的意义.本文研究于1998年Sridharan等建立的由可修、可靠的人与机器构成的系统的数学模型的时间依赖解的渐近展开.当修复率满足一定的条件时,首先证明该模型的主算子在左半复平面中的带形区域内至多有有限个特征值,并且这些特征值的几何重数为1, 0是该主算子的严格占优特征值,然后证明该模型主算子的共轭算子在左半复平面中的带形区域内至多有有限多个特征值,并且这些特征值的几何重数为1, 0是该主算子的共轭算子的严格占优特征值,最后证明所有特征值的代数重数为1.由此推出该模型的时间依赖解的渐近展开.此外,还得到该系统的瞬时可用度收敛于该系统的稳态可用度,该系统的瞬时故障频度收敛于该系统的稳态故障频度,并给出稳态可用度和稳态故障频度的具体表达式.本文的结果蕴含几位其他学者研究的可修复计算机系统等模型的时间依赖解的渐近展开.

关键词：可修、可靠的人与机器构成的系统特征值共轭算子渐近展开

具有潜伏期的HPV与沙眼衣原体合并感染的SEIRS模型研究

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应用数学 2025年第1期 233-245页

作者：王文聪张龙新疆大学数学与系统科学学院新疆维吾尔自治区应用数学重点实验室

本文建立一类HPV-沙眼衣原体合并感染的SEIRS模型,考虑两种病原体传播的潜伏期与非永久免疫.首先证明了模型解的非负性和有界性,接着利用下代矩阵得到模型的基本再生数.当仅感染HPV模型基本再生数RHP 1时,唯一的地方病平衡点局部及全局... 详细信息

本文建立一类HPV-沙眼衣原体合并感染的SEIRS模型,考虑两种病原体传播的潜伏期与非永久免疫.首先证明了模型解的非负性和有界性,接着利用下代矩阵得到模型的基本再生数.当仅感染HPV模型基本再生数RHP系统的无病平衡点局部及全局渐近稳定,当RHP> 1时,唯一的地方病平衡点局部及全局渐近稳定.当合并感染模型基本再生数RHL1及入侵再生数RHP1>1, RCL1>1时,系统一致持续且至少存在一个地方病平衡点.最后用数值模拟演示了理论结果的有效性.

关键词： SEIRS传染病模型合并感染基本再生数全局稳定性一致持续

Fe_(n)Mo_(38-n)(n=0-38)及Fe_(n)Mo_(55-n)(n=0-55)双金属团簇的结构演化和基态能量

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 85-93页

作者：郑琪琪陈轩程彪段海明新疆大学物理科学与技术学院乌鲁木齐830017

基于半经验的Gupta多体势,采用遗传算法及分子动力学淬火算法,系统研究了(FeMo)m(m=38及55)双金属团簇的基态结构及其能量.结果表明:对于Fe_(n)Mo_(38-n)(n=0-38)团簇,随Fe原子数的增加,Fe原子优先占据团簇表面再占据内部,其基态构型存... 详细信息

基于半经验的Gupta多体势,采用遗传算法及分子动力学淬火算法,系统研究了(FeMo)m(m=38及55)双金属团簇的基态结构及其能量.结果表明:对于Fe_(n)Mo_(38-n)(n=0-38)团簇,随Fe原子数的增加,Fe原子优先占据团簇表面再占据内部,其基态构型存在类O_(h)结构、类I_(h)结构和无序结构间的竞争.对于Fe_(n)Mo_(55-n)(n=0-55)团簇,随Fe原子数的增加,Fe原子优先占据团簇中心位置,再依次占据表面顶点、棱边和次外层,双金属团簇基态构型主要体现为在Mackay二十面体基础上的结构畸变.Fe_(24)Mo_(14),Fe_(13)Mo_(42)和Fe_(43)Mo_(12)为幻数结构团簇,研究发现双金属团簇幻数成因不能通过单质团簇常用的平均配位数和平均键长模型解释,它更多的归咎于组分效应导致的结构高对称性.

关键词：双金属团簇结构和能量淬火算法遗传算法

Fe_(n)Co_(55-n)与Co_(n)Mo_(55-n)(n=0~55)团簇基态的能量与结构演化

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原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 57-66页

作者：程彪郑琪琪陈轩段海明新疆大学物理科学与技术学院乌鲁木齐830049

采用半经验的Gupta多体势函数结合遗传算法及分子动力学淬火算法,系统研究了Co_(n)Mo_(55-n)(n=0~55)与Fe_(n)Co_(55-n)(n=0~55)团簇的基态结构与能量.通过分析基态结构的相似函数、质心间距、平均键长、平均原子配位数、平均结合能、... 详细信息

采用半经验的Gupta多体势函数结合遗传算法及分子动力学淬火算法,系统研究了Co_(n)Mo_(55-n)(n=0~55)与Fe_(n)Co_(55-n)(n=0~55)团簇的基态结构与能量.通过分析基态结构的相似函数、质心间距、平均键长、平均原子配位数、平均结合能、混合能与二阶差分能.探究了团簇基态的结构特征及稳定性与团簇所含元素种类及组分的关联.结果表明:对Co-Mo混合团簇,随Co原子数目增加,Co原子依次占据团簇中心与最外层顶点,混合团簇逐渐出现组分偏析与无序现象;对Fe-Co混合团簇,基态结构主体上均体现为围绕Mackay二十面体构型的结构畸变,随Fe原子含量增加,Fe原子先占据团簇外表面顶点位置直到全部包裹Co原子,逐渐形成核壳式结构;Co_(13)Mo_(42)与Fe_(42)Co_(13)是幻数结构团簇,研究发现组分效应导致的团簇高对称性相比团簇平均键长与平均原子配位数更能解释幻数结构的成因.

关键词：遗传算法淬火算法双金属团簇基态结构

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缺陷对单层硅烯纳米梁振动频率的影响

原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 76-82页

作者：张文博王静新疆大学物理科学与技术学院乌鲁木齐830017

由于硅纳米谐振器在量子计算、传感器、医学等方面存在广泛的应用,使其物理性质的研究具有重要意义.本文通过分子动力学模拟方法研究了掺杂元素、空位缺陷、掺杂浓度对单层硅烯纳米梁振动特性的影响.研究结果表明,单层硅烯纳米梁的振动... 详细信息

由于硅纳米谐振器在量子计算、传感器、医学等方面存在广泛的应用,使其物理性质的研究具有重要意义.本文通过分子动力学模拟方法研究了掺杂元素、空位缺陷、掺杂浓度对单层硅烯纳米梁振动特性的影响.研究结果表明,单层硅烯纳米梁的振动频率随着纳米梁长度的增加而减小.单元素、双元素掺杂均会导致单层硅烯纳米梁的振动频率的增加,且随着掺杂浓度的增加纳米梁的振动频率整体呈现增大的趋势.此外,单空位缺陷会导致单层硅烯纳米梁的振动频率随着缺陷浓度的增加而减小.掺杂-单空位缺陷的单层硅烯纳米梁的振动频率则呈现了随着掺杂浓度的增加先减小后增加的变化趋势.这些变化规律均是由掺杂元素、空位缺陷以及它们共同作用的结果.此研究结果对硅烯纳米谐振器,振荡器等纳米器件的设计具有一定的理论指导意义.

关键词：硅烯掺杂振动频率分子动力学

基于三周期极小曲面晶胞梯度支架的设计及力学性能

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3449-3457页

作者：朱文博张旭婧许燕石欣桐新疆大学智能制造现代产业学院(机械工程学院) 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830046

背景:现阶段骨软骨一体化支架的弹性模量与天然骨软骨相差较大,植入人体后会引起应力遮蔽现象,从而导致植入物松动变形,影响骨软骨组织修复。轴向三周期极小曲面晶胞梯度支架可与人体骨软骨组织孔隙率及弹性模量相匹配,为骨软骨支架设... 详细信息

背景:现阶段骨软骨一体化支架的弹性模量与天然骨软骨相差较大,植入人体后会引起应力遮蔽现象,从而导致植入物松动变形,影响骨软骨组织修复。轴向三周期极小曲面晶胞梯度支架可与人体骨软骨组织孔隙率及弹性模量相匹配,为骨软骨支架设计提供一种新的思路。目的:研究不同晶胞种类和孔径结构对晶胞梯度支架力学性能的影响。方法:使用Gyroid(G)型、Diamond(D)型Primitive(P)型3种基础晶胞,通过三周期极小曲面数学建模,在梯度区域使用不同尺寸、不同种类晶胞,共计构建6种晶胞梯度支架(G-2P-4D、P-2D-4G、D-2P-4D、G-2D-4P、P-2G-4D、D-2G-4P),进行力学实验及仿真模拟实验,评估支架的力学性能,通过计算流体动力学仿真得到了支架内流体的流动性能参数。结果与结论:有限元力学仿真和轴向压缩实验表明,P-2G-4D型与P-2D-4G型梯度支架的弹性模量相较高,分别为148.67 MPa和152.1 MPa,能够承受较高的轴向载荷,提高植入物的力学稳态;D-2P-4G型梯度支架应力分布最为均匀,可有效减少应力集中,使得连接函数区域均能够有效传递应力,减少应力遮蔽;G-2D-4P型梯度支架流动速率变化最小,为0.10-0.48 mm/s,渗透率较高,有利于植入后体液在支架内部流动。基于三周期极小曲面的晶胞梯度支架设计为骨软骨支架设计提供了新思路,仿真分析结果也为支架植入人体后的骨整合预测提供了参考。

关键词：三周期极小曲面晶胞梯度连接函数骨软骨支架力学性能流体性能