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镍掺杂铁酸镨作为对称固体氧化物燃料电池电极的性能

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硅酸盐学报 2023年第4期51卷 1007-1014页

作者：滕元魁李江馨王鹏程杨淯夫翟英娇金芳军长春理工大学物理学院长春130022 中国矿业大学材料与物理学院江苏徐州221116

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的能量转化装置.SOFC具有高效、产物清洁污染小和噪声低等优点,因此成为近年来国内外研究的热点.混合电子–离子导体的钙钛矿型SOFC电极材料被广泛研究.采用固... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的能量转化装置.SOFC具有高效、产物清洁污染小和噪声低等优点,因此成为近年来国内外研究的热点.混合电子–离子导体的钙钛矿型SOFC电极材料被广泛研究.采用固相法在空气中合成了具有正交钙钛矿结构的PrFe_(0.7)Ni_(0.3)O_(3–δ)(PFN).结果表明:PFN在800℃时,在空气和H2条件下最大电导率分别为46.500 S/cm和0.007 S/cm,在空气气氛条件下的界面极化阻抗为0.08Ω-cm^(2),在H2气氛条件下阻抗为0.24Ω-cm^(2),在乙醇气氛条件下的阻抗为1.52Ω-cm^(2);PFN/La_(0.9)Sr_(0.1)Ga_(0.8)Mg_(0.2)O_(3–δ)(LSGM)/PFN对称电池在800℃时,氢气气氛条件下的最大功率密度为475 mW/cm^(2),以乙醇为燃料时最大功率密度为180 mW/cm^(2).这表明,Ni掺杂PrFeO3的样品作为电极材料性能优异,是一种有前景的SOFC电极材料.

关键词：固体氧化物燃料电池钙钛矿电极材料电化学性能

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量子蒙特卡洛模拟——随机级数展开方法

山西大学学报(自然科学版) 2022年第3期45卷 734-743页

作者：张学锋重庆大学物理学院

强关联量子多体系统，由于粒子间相互作用较大，导致传统的微扰论失效。因此，绝大多数问题需要依托大规模数值计算进行模拟。其中，量子蒙特卡洛模拟方法以其大尺寸，高精度和模拟丰富的物理量等特点被广泛采用。而具有代表性的随机级... 详细信息

强关联量子多体系统，由于粒子间相互作用较大，导致传统的微扰论失效。因此，绝大多数问题需要依托大规模数值计算进行模拟。其中，量子蒙特卡洛模拟方法以其大尺寸，高精度和模拟丰富的物理量等特点被广泛采用。而具有代表性的随机级数展开方法还兼顾了较好的算法可读性，从而更便于进行程序实现。文章将回顾随机级数展开方法的最基本理论，并介绍一种应用于团簇算法的权重计算方法，之后着重介绍并行退火方法。

关键词：强关联数值方法量子蒙特卡洛方法量子多体理论并行退火

基于等离激元纳腔的单颗粒稀土掺杂纳米晶上转换发光光谱调控

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物理学报 2022年第2期71卷 289-297页

作者：孟勇军李洪唐建伟陈学文华中科技大学物理学院武汉430074

等离激元纳腔可有效调控稀土掺杂纳米晶的上转换发光特性,其不仅能增强上转换发光强度,还可实现上转换发光光谱的调节.然而,目前利用纳腔进行上转化发光光谱调节的研究主要基于系综实验.相比系综实验,单颗粒实验由于可对同一颗上转换纳... 详细信息

等离激元纳腔可有效调控稀土掺杂纳米晶的上转换发光特性,其不仅能增强上转换发光强度,还可实现上转换发光光谱的调节.然而,目前利用纳腔进行上转化发光光谱调节的研究主要基于系综实验.相比系综实验,单颗粒实验由于可对同一颗上转换纳米晶进行对比研究,因而能够排除系综样品非均匀性对实验的影响.本文基于原子力显微镜原位纳米操纵技术将单颗粒Yb^(3+)/Tm^(3+)共掺杂纳米晶与由单根金纳米棒构成的等离激元纳腔进行耦合,实验上对比了同一颗纳米晶与金纳米棒耦合前后上转换发光的光谱、发光寿命和激发功率依赖特性的变化.实验结果与理论上通过结合电磁仿真和速率方程模拟得到的结果相符.研究结果表明,等离激元纳腔调控纳米晶上转换发光光谱是激发场增强效应、Purcell效应和辐射效率变化三方面效应共同作用的结果.

关键词：上转换纳米晶等离激元纳腔光谱调控纳米操纵

基于LnBaCo_(2)O_(5+δ)双钙钛矿结构SOFC阴极材料的研究进展

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材料导报 2022年第8期36卷 10-16页

作者：刘小伟孙宁刘湘林金芳军长春理工大学物理学院长春130022

随着人类社会的发展,能源与环境问题日益突出,固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种高效环保的发电装置一直以来备受社会各界的广泛关注和重视。阴极作为SOFC的重要组成部分,其性能的优劣直接影响电池的工作效率。近年来,低温化已成为SOFC... 详细信息

随着人类社会的发展,能源与环境问题日益突出,固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种高效环保的发电装置一直以来备受社会各界的广泛关注和重视。阴极作为SOFC的重要组成部分,其性能的优劣直接影响电池的工作效率。近年来,低温化已成为SOFC的发展趋势,具有混合离子-电子导电(MIECs)性质的电极材料因在中低温区(500~800℃)具备良好的催化性能而被广泛研究。其中,以钙钛矿为基本单元且有序化的层状结构氧化物LnBaCo_(2)O_(5+δ)作为SOFC阴极,在中低温区表现出优异的电化学性能,受到了国内外众多课题组的关注。本文主要综述了LnBaCo_(2)O_(5+δ)基双钙钛矿型阴极材料过去10年间的研究进展,并总结了不同修饰手段对LnBaCo_(2)O_(5+δ)性能的影响。

关键词：固体氧化物燃料电池双钙钛矿阴极电化学性能

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固体物理学教学改革探索

中国多媒体与网络教学学报(上旬刊) 2022年第1期 29-32页

作者：彭琼贵州大学物理学院

固体物理学是研究固体物理性质与组成粒子之间相互关系的学科。该课程具有一定理论难度,教学模型也比较抽象,且传统教学过程通常较为枯燥。为克服上述问题,本文立足于"价值塑造、能力培养、知识传授"三位一体的教育思想,从课程目标、教... 详细信息

固体物理学是研究固体物理性质与组成粒子之间相互关系的学科。该课程具有一定理论难度,教学模型也比较抽象,且传统教学过程通常较为枯燥。为克服上述问题,本文立足于"价值塑造、能力培养、知识传授"三位一体的教育思想,从课程目标、教学内容以及教学考核方式等方面对固体物理学开展教学改革探索。

关键词：固体物理学翻转课堂价值引领三全育人

双向有序Ti;C;T;/rGO复合气凝胶的制备及其电化学性能的研究

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人工晶体学报 2022年

作者：李佩漩郭凤梅张迎九郑州大学物理学院

近年来，二维材料MXene因其优异的电化学性能引起了人们的关注，被广泛应用于电化学储能领域。然而，在组装电极过程中，MXene纳米片往往会产生严重的自堆积效应从而大大限制了其电化学性能。设计三维结构的气凝胶是解决MXene自堆积问...

近年来，二维材料MXene因其优异的电化学性能引起了人们的关注，被广泛应用于电化学储能领域。然而，在组装电极过程中，MXene纳米片往往会产生严重的自堆积效应从而大大限制了其电化学性能。设计三维结构的气凝胶是解决MXene自堆积问题同时开发高性能MXene基超级电容器电极材料的关键。本文利用氧化石墨烯来改善Ti;C;T;气凝胶的力学强度，并通过双向冷铸和冷冻干燥、低温热还原的方法制备了具有双向有序结构的Ti;C;T;/rGO复合气凝胶（A-TGA）。A-TGA具有较好的力学性能和导电性，因此可直接作为超级电容器的电极材料。同时，双向有序的独特结构为电解质离子提供了无阻碍的传输通道，大大提升了气凝胶的电化学性能。A-TGA在电流密度为1 A·g;时的质量比电容为370 F·g;，在100 mV·s;扫速下经过5 000次循环后，电容保持率高达94%，表现出优异的电化学性能。

关键词：

激光驱动束靶相互作用产生中子的蒙特卡洛程序

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计算物理 2022年

作者：姚屹林巫振波乔宾北京大学物理学院

本文概述了激光驱动束靶相互作用产生中子的蒙特卡洛程序MCNRC的程序设计和进展。我们详细阐述了MCNRC中的离子输运过程和中子产生过程中应用的物理模型和数据库，并展示了MCNRC的模拟计算和实验数据或者其他模拟数据之间的比较。本文...

本文概述了激光驱动束靶相互作用产生中子的蒙特卡洛程序MCNRC的程序设计和进展。我们详细阐述了MCNRC中的离子输运过程和中子产生过程中应用的物理模型和数据库，并展示了MCNRC的模拟计算和实验数据或者其他模拟数据之间的比较。本文介绍了该程序应用于三种基于不同核反应的中子源的模拟计算结果，包括质子锂反应、氘锂反应和锂质子反应，显示的结果和例子表明，MCNRC对上述中子源具有较好的模拟能力。

关键词：

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CFETR参数下α粒子慢化过程的数值模拟

物理学报 2023年第21期72卷 104-112页

作者：吴相凤王丰林展宏陈罗玉于召客吴凯邦王正汹大连理工大学物理学院大连116024

氘氚聚变产生的高能量α粒子是维持未来托卡马克反应堆等离子体高温的主要加热源,良好的α粒子约束对于维持稳态燃烧等离子体至关重要.在持续发生聚变反应的系统中,α粒子远离热平衡,呈现非麦克斯韦分布.如果忽略轨道效应,基于局域库仑... 详细信息

氘氚聚变产生的高能量α粒子是维持未来托卡马克反应堆等离子体高温的主要加热源,良好的α粒子约束对于维持稳态燃烧等离子体至关重要.在持续发生聚变反应的系统中,α粒子远离热平衡,呈现非麦克斯韦分布.如果忽略轨道效应,基于局域库仑碰撞的假设可以得到α粒子的经典慢化分布,然而由于α粒子存在较大的漂移轨道宽度,空间输运不容忽视,为得到更为准确的α粒子分布函数,需要开展相关的数值计算.本文使用模拟程序PTC(particle tracer code)在中国聚变工程试验堆(CFETR)不同的放电模式下,采用粒子轨道跟踪和蒙特卡罗碰撞方法,对α粒子慢化过程进行了数值模拟,获得了更为真实的α粒子分布函数,并将其与经典慢化分布进行了对比.结果显示分布函数在中等能量附近和经典慢化分布存在较大差异.进一步的分析表明,这是由于中等能量下α粒子的较强的径向输运引起的.本文的研究结果对准确评估α粒子加热背景等离子体的能力具有重要参考价值.

关键词：托卡马克 α粒子慢化分布

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基于外积求解颗粒平衡问题

贵州大学学报（自然科学版） 2024年第1期41卷 37-42页

作者：张兴刚贵州大学物理学院贵州贵阳550025

提出一种简洁有效的基于外积的方法,对无摩擦的二维圆盘、二维凸颗粒以及三维球体的力学平衡方程进行求解和分析。理论结果表明,圆盘与球体上输出力的大小与输入力的大小成正比,因此引入了力传递的概念,并且导出力传递系数与接触结构的... 详细信息

提出一种简洁有效的基于外积的方法,对无摩擦的二维圆盘、二维凸颗粒以及三维球体的力学平衡方程进行求解和分析。理论结果表明,圆盘与球体上输出力的大小与输入力的大小成正比,因此引入了力传递的概念,并且导出力传递系数与接触结构的关系。对于凸颗粒,导出了输出力大小与输入力以及力矩的关系式。在已知圆盘上的平均正压力时,导出了各个接触力大小的公式并给出其几何意义。文中提出的方法以及计算的结果,对于求解其他物理问题中的向量方程有意义,对于进一步研究力学网络上的平衡方程有重要价值。

关键词：颗粒物质力学平衡张量代数外积力传递系数