中子与同步加速器 X 射线散射的互补性

中子与同步加速器 X 射线散射的互补性

一、中子与同步加速X射线散射间的互补(论文文献综述)

黄达[1](2021)在《有机太阳能电池形貌演变和热稳定性可控的原位掠入射X射线散射研究》文中指出有机太阳能电池因其制作工艺简单、成本低、质量轻、材料来源广、可柔性等优点,吸引了广大科研工作者的关注。有机太阳能电池活性层的微观形貌的优化和稳定对与其电池器件实现卓越的光电转换效率和热稳定性至关重要。虽然有机太阳能电池的光电转换效率已经突破了18%,但与传统硅基太阳能电池相比还有差距,仍需要通过添加第三元成分、使用溶剂添加剂等手段来优化活性层微观形貌来提高器件光电转换效率;另外,有机太阳能电池的热稳定性是其商业化的一大阻碍,需要增强活性层微观结构的稳定性提高器件热稳定性。因此,研究不同形貌调控方法对活性层薄膜微观形貌的作用机理,以及研究微观形貌热稳定性的提升方法和机理对于有机太阳能电池的进一步发展是非常重要的。同步辐射掠入射广角X射线散射(grazing incidence wide angle X-ray scattering,GIWAXS)和掠入射小角X射线散射(grazing incidence small angle X-ray scattering,GISAXS)相比传统的微观结构表征手段,原子力显微镜、透射电子显微镜等,具有非接触、非破坏等优点,可以原位地对活性层薄膜进行表征并获得大范围的微观结构统计信息,是微观结构表征的强有力手段。本论文以有机太阳能电池的活性层薄膜微观结构作为研究对象,以同步辐射GIWAXS、GISAXS技术作为主要的微观结构表征手段,通过添加第三元成分、添加溶剂添加剂、高温热老化前采用不同的升温速率等手段对活性层微观形貌进行调控,对微观结构的演变机理和电池器件的光电转换效率和热稳定性变化进行研究,系统地研究了多种有机太阳能电池的活性层微观形貌调控方法的内在机理,以及微观结构和器件性能的构效关系,实现了器件光电转换效率和热稳定性的提升,为利用同步辐射GIWAXS、GISAXS方法研究活性层微观结构做出了指导,并在此过程中发展了多种同步辐射X射线散射实验方法,取得了以下几方面的研究成果:1.在上海光源BL16B1小角散射线站发展了两种同步辐射X射线散实验方法,包括:原位变温气氛GIWAXS实验方法,同步辐射掠入射X射线散射技术与紫外-可见吸收光谱联用方法。通过研制一种用于掠入射广角X射线散射的变温气氛实验装置,发展了原位变温气氛GIWAXS实验方法,可以实现20℃-200℃温度调节,提供保护气氛或样品气氛,并进行原位GIWAXS实验。发展了掠入射X射线散射与紫外-可见吸收光谱的联用方法学,设计了全球第一台缺角PILATUS 900K探测器,通过使用缺角PILATUS 900K探测器作为GIWAXS探测器,或使用PILATUS 2M探测器作为GISAXS探测器,使用紫外-可见光纤光谱仪,实现了同步辐射掠入射X射线散射技术与紫外-可见吸收光谱在X射线光束线站秒量级时间分辨的联用,其中GIWAXS探测q值范围为12-25 nm-1,GISAXS探测q值范围为0.15-2.8 nm-1,紫外-可见光谱探测范围可达220-1100nm;通过开发温度气氛环境样品池,可以对样品进行热退火、溶剂退火等操作,结合联用装置可以对样品薄膜退火、溶剂退火等过程中的结构演变进行原位观测。这两种实验方法的发展,为后续开展的三项有机太阳能电池方面的研究工作提供了实验条件。2.向PTBTz-2/ITIC二元有机太阳电池体系中添加不同质量比的PC71BM作为第三元成分对活性层的微观形貌进行调控,实现电池器件光电转换效率的提升,当添加质量比为35%的PC71BM时,器件的光电转换效率达到最高值11.26%。利用第一项工作中发展的掠入射X射线散射实验方法,对活性层微观形貌进行GIWAXS和GISAXS表征,发现添加的PC71BM可以增强PTBTz-2的out-of-plane方向结晶,缩小?-?堆积距离,使受体聚集形状更趋向于平面型。活性层中达到了适度的结晶尺寸和相分离尺度,形成了良好的给受体互穿网络,实现了载流子传输效率的平衡和提升,促进了电荷的传输和提取,减小了复合损失,从而提高了器件的光电转换效率。3.以PTB7-Th/PC71BM为研究对象,通过添加不同体积比的溶剂添加剂1,8-diiodooctane(DIO)对活性层薄膜结构进行调控,利用第一项工作中发展的掠入射X射线散射实验方法,开展原位GIWAXS和GISAXS实验,解析了DIO对电池器件性能提升和热稳定性降低两方面作用的微观机理。当添加3 vol%DIO时,器件的光电转换效率最高为9.17%,而器件的热稳定性随着DIO体积比的增加会逐渐降低。原位GIWAXS和GISAXS测试结果表明,PC71BM分子会部分溶解于DIO中,可以扩散进入给体相中,并可以促进PTB7-Th结晶,导致了结晶度和结晶尺寸的增加,当添加DIO的比例为3 vol%时,活性层中形成了适宜的结晶尺寸,无定型分子聚集尺寸以及给受体相分离尺度,提供了充足的给受体接触界面和电荷传输通道从而提升了光生激子的解离和电子空穴的传输效率,从而得到了最优化的光电转换效率。与此同时,被DIO溶解的PC71BM分子也促进了退火过程中的微观结构演变,微观形貌稳定性的降低导致了器件热稳定性的降低。4.创新性的提出了以慢升温方式提高有机太阳能电池的热稳定性的方法,并对其进行了机理解析。以非富勒烯体系的PM6/Y6和富勒烯体系的PTB7-Th/PC71BM有机太阳能电池为研究对象,采用不同的升温速率将其升温至热老化温度,原位电池光电转换效率测试发现采用低升温速率可以显着提高后续热老化过程中两个体系电池器件的热稳定性。对于PM6/Y6体系,采用变温速率1℃/min的器件,80℃热老化24小时后剩余PCE比采用变温速率20℃/min的器件提高了190.9%。利用第一项工作中发展的掠入射X射线散射实验方法开展原位GIWAXS、GISAXS表征,发现采用低升温速率的器件活性层中热老化期间的结晶生长得到了抑制,活性层可以维持较为理想的微观形貌。这是由于低升温速率使分子链获得了足够的弛豫时间,形成了更多的局域成核,结晶核之间增强的竞争关系降低了结晶尺寸的增长速率,抑制了层中的结晶生长。

陈晔[2](2021)在《γ能谱信息复原技术研究》文中研究说明为了有效应对核战争和涉核多样化军事任务,急需发展高性能γ能谱测量分析装备技术。受限于谱仪探测器、电子学等硬件固有性能,当前军民用γ谱仪尚不能完全胜任复杂辐射场中放射性核素定性识别和定量分析任务。近年来,国内外γ能谱测量分析技术不断向数字化、算法化方向发展,尤其是能谱反卷积方法的研究和应用,使得利用复杂方法、算法对实测谱做信息复原以提升谱仪综合性能成为可能。本文围绕复杂γ能谱分析这一难题,从信息系统的全新角度审视数字化γ谱仪系统,综合运用模拟、仿真和实验等技术手段,深入研究谱仪系统信息流变机制和信息复原方法,提出了一套γ能谱信息复原技术解决方案,为克服γ谱仪硬件约束、提升能谱测量分析性能提供了关键技术支持。主要研究内容和结论如下:(1)γ谱仪系统信息化建模与仿真。为了系统研究γ能谱测量过程中各种技术因素对能谱信息的影响,将γ谱仪抽象为信息处理系统,构建了由标准源谱脉冲发生器、理想谱仪和扰动模块三部分组成的γ谱仪信息化模型。通过蒙特卡罗模拟,获得了Na I(Tl)和La Br3(Ce)谱仪系统的响应矩阵,探讨了测量环境和几何条件对系统响应的影响。采用MATLAB/Simulink仿真平台,建立了参数可调的γ谱仪信息化仿真系统,实现了从源项到γ能谱的完整信息流程仿真,获得的Na I(Tl)和La Br3(Ce)仿真谱与实测谱一致,计数符合泊松分布统计特性,能谱漂移仿真结果合理可信。(2)全谱非线性最小二乘软稳谱。为了降低测量过程中谱漂对γ能谱信息复原的不利影响,建立了一套优化的软件稳谱方法。能谱测量过程中分时段保存能谱,使用非线性最优化方法估计能谱漂移程度,并利用能谱计数重分配方法修正漂移谱。该方法利用全谱整体特征,不需要参考峰和预刻度,对简单和复杂能谱均适用。仿真和实验结果显示,该方法有效提高了稳谱精度,稳谱后峰位变化低于1道,662 ke V处能量分辨率变化低于0.05%。处理一个1024道能谱的时间小于0.1 s,可实现“准实时”稳谱。(3)γ能谱反卷积方法研究。为了实现对γ能谱原始信息的逆求解,系统研究、对比了12种反卷积方法,结果显示非负最小二乘(NNLS)和加权非负最小二乘(WNNLS)方法速度快且准确性好。基于WNNLS,探讨了统计涨落、能量分辨率、系统响应矩阵误差等因素对反卷积的影响,并对NaI(Tl)和LaBr3(Ce)实测谱进行了反卷积。提出了核素全能峰响应矩阵和核素混合响应矩阵两种新的系统响应矩阵,可一步完成核素识别及活度估计,仿真和实验结果表明后者的性能优于经典的库最小二乘法,实用性较强。还探索了基于多层感知机(MLP)和径向基函数(RBF)两种神经网络模型的γ能谱本底估计方法,结果显示RBF网络过拟合严重,而MLP网络本底估计准确,值得进一步研究。(4)γ能谱信息复原方案设计与验证。为了进一步提升技术的实用性,提出了γ能谱信息复原总体方案,使用C++/Qt设计实现了一套γ能谱信息复原软件,基于核辐射测量可编程片上系统(SOPC)硬件平台和该软件,搭建了Na I(Tl)能谱测量与信息复原实验系统,实验验证了稳谱以及能谱反卷积的处理效果,全谱响应矩阵方法和特征峰响应矩阵方法复原的射线峰位误差保持在2道以内,核素混合响应矩阵方法复原的核素活度误差在9%以内。本项研究提出了将γ谱仪作为信息系统来研究的新思路,创建了数字化γ谱仪的信息化仿真系统,应用最优化算法改进了基于全谱特征的软稳谱方法,构造的混合响应矩阵解决了康普顿坪对能谱反卷积干扰的难题,设计的γ能谱信息复原软件经实验验证具有优良性能。本研究为改善γ谱仪综合性能提供了信息复原技术解决方案。

黄川[3](2021)在《碳离子照射模体的剂量分布研究》文中提出碳离子束具有确定的射程和尖锐的高剂量布拉格峰,其在肿瘤靶区沉积精确剂量、减少正常组织毒副作用等优势,因此碳离子治疗技术获得了迅速发展。碳离子透射成像能够在治疗前提供患者体内碳离子相对阻止系数分布,有利于保证剂量沉积的准确性。康普顿成像是实时监测碳离子治疗过程中三维剂量分布的方法之一,可以监测治疗剂量分布的精确性。本论文探究了碳离子治疗前和治疗中的剂量分布监测方法。在碳离子束治疗前透射成像研究方面,论文设计了一种组合电离室阵列探测系统,能够实现粒子照相和三维剂量测量。该探测系统可以同步测量深度剂量曲线和束斑横向扩散,还可以在光栅扫描或点扫描模式下实现动态成像。论文基于兰州重离子治疗装置(HIMM)的脉冲束流参数,利用GATE仿真软件获得了8个半径20 mm至60 mm的半球模型模拟数据,训练了结合支持向量机(SVM)算法和反向传播(BP)算法的神经网络。利用训练后的神经网络对包括半球模型、台阶模型和斜面模型的未知模型进行图像反演重建。结果显示,对半径为40 mm的半球模型的预测准确度为98.64%,符合算法预期。台阶模型和斜面模型验证了该神经网络算法的泛化性能。在碳离子束治疗中的康普顿成像方面,论文分析了瞬发γ射线探测和图像重建,建立了瞬发γ射线三维位置与剂量分布的对应关系。利用蒙卡仿真对康普顿成像探测器进行了参数优化,分别选择20×20×25 mm3的CLYC晶体和60×60×60 mm3的CZT晶体作为成像系统散射晶体和吸收晶体。论文模拟了碳离子束轰击PMMA模体产生的瞬发γ射线,成像系统重建的三维剂量分布与真实三维剂量分布偏差为9.3%。论文使用四对像素1.5×1.5×10.0 mm3、12×12阵列型的LYSO晶体对直径约为3 mm的22Na点源进行了康普顿成像实验,得到半高宽为4.05 mm的图像,验证了康普顿成像方法的实用性。

吴文臻[4](2021)在《Fe-Cu-Ni模型合金的制备及时效行为研究》文中研究表明本文通过熔炼制备不同成分的模型合金,并且在500℃及600℃下进行时效处理,使Cu可以在较短时间内在合金内部形成有效阻碍位错运动富Cu团簇。然后通过Cu含量及Ni含量对时效过程中析出相的分布、尺寸和析出形态的影响以及时效硬化规律,阐明了Cu析出相对Fe-Cu模型合金的致脆机理。在实验设计过程中参考反应堆压力容器钢(RPVS)的合金成分以及服役环境,选择较高的元素含量(Cu元素含量远高于RPV钢中的含量)的实验样品,提高时效温度(高于RPV钢的服役温度),加快过饱和固溶体的脱溶分解,更有利于检测到富Cu相的析出。通过硬度实验对不同时效条件下的样品检测表明时效进程的阶段,随时效时间逐步延长:欠时效阶段硬度会逐渐上升,时效峰附近硬度到达时效阶段最大值,过时效阶段硬度下降。时效温度高会加快时效进程,缩短到达时效峰的时间,但硬度峰值会减小。增加合金中Cu的含量会显着的加强硬化效果及时效进程。当脱溶分解驱动力足够时合金中加入Ni会缩短到达时效峰的时间,加强硬化效果。通过OM、SEM、EDS、TEM、XRD、SANS等表征手段检测分析晶粒大小、晶界处的析出行为以及微观团簇的大小、数量、形貌等特征。时效时间对微观团簇的影响为:首先在一定的脱溶分解驱动力的作用下晶界和少量的缺陷处发生非均匀形核,形成一些体积较大浓度较低的团簇对位错运用有一定的阻碍作用;然后Cu元素在形核位置聚集程度升高并且出现一些单独的析出相,位错切过这些团簇及析出相产生很好的硬化效果;最后析出相长大并且粗化,位错由切过转变为绕过析出相硬化效果减弱。升高时效温度会导致Cu在铁素体基体中的过饱和度降低,脱溶分解更容易在缺陷处以及晶界这-些位置更容易发生非均匀形核,微观团簇的聚集速度更快、聚集程度更紧密,但析出相的大小非常不均匀且数量较少,所以能快速到达时效时效峰,但是硬度峰值较低,过时效后形成单独的析出相长大、粗化的过程也更快。增加Cu含量,析出相的尺寸分布范围更广、集中尺寸更大,加快析出相粗化速度。在足够的脱溶分解驱动力下加入Ni元素助于增加析出相的形核位置,对析出相粗化过程起到抑制作用,使析出相保持在有效阻碍位错运动的形态。

刘一阳[5](2021)在《高温原位谱学技术研究金属与熔盐的相互作用》文中研究指明金属与熔盐的相互作用普遍存在于熔盐的应用过程中,并给熔盐的应用带来许多负面影响:在熔盐堆和光热电站中,熔盐对金属的腐蚀严重影响了其安全稳定运行;在熔盐电解冶金中,金属在熔盐中的溶解是引起电流效率下降的重要因素。受限于高温熔盐原位表征手段匮乏和复杂熔盐体系理论模拟的困难,金属与熔盐相互作用机理研究并不全面和深入。因此本文发展和利用多种高温熔盐原位表征技术,包括自主研制的高温熔盐紫外可见吸收光谱仪,定制开发的高温核磁共振装置和上海光源高温X射线吸收谱技术对三种不同类型的金属与熔盐相互作用体系进行研究,并深入探讨了相关反应机理。主要研究内容和取得的成果如下:(1)完成了高温紫外可见吸收光谱仪的研制以及高温核磁共振装置的改进。搭建的高温紫外可见吸收光谱可对800℃以下熔盐中金属离子价态和浓度进行测定,且在测试过程中可保持惰性气氛。对定制的Bruker 400 MHz宽腔核磁进行了适用于熔盐的改进,可以对750℃下熔盐体系进行测定,以确定熔盐中离子配位结构和成键性质。(2)对金属Cr与Cr(Ⅲ)离子在熔融FLiNaK(LiF:NaF:KF=46.5:11.5:42mol%)和FLiBe(LiF:BeF2=66.6:33.3 mol%)盐中的反应机理进行研究。结果表明金属Cr在熔融FLiBe盐中与Cr(Ⅲ)离子发生反应生成Cr(II)离子;但在熔融FLiNaK中生成的Cr(II)离子会歧化分解重新生成Cr和Cr(Ⅲ)离子,Cr(Ⅲ)离子会持续与Cr反应。进一步实验证明这种反应机理的差别是两种熔融氟盐中自由F-浓度的差异造成的。(3)对金属Be与700℃熔融FLiBe、FLiNaK的相互作用进行研究。实验结果表明金属Be与熔融FLiNaK发生置换反应生成金属K,但不与熔融FLiBe反应。研究表明,金属K的高温挥发以及自由F-与Be的共价相互作用是导致Be在FLiNaK发生置换反应的主要原因。同时实验中检测到了F-离子与金属Be生成的BeF-中间化合物。(4)设计了Cu、Ag、Au在熔融LiCl-KCl(LiCl:KCl=60:40 mol%)中的溶解实验,对金属在熔盐中溶解后的结构及溶解机理进行研究。实验结果表明溶解速率Cu>Ag>Au(不溶解),高温原位X射线吸收谱结果表明Cu在熔盐中的溶解会形成金属团簇,机理验证实验证明了Cu、Ag、Au溶解能力随电负性增大而降低。本文工作表明,高温熔盐原位谱学仪器是研究熔盐中金属与熔盐相互作用过程中微观结构、成键性质和反应机理的有力手段。本文的工作有助于对金属与熔盐作用机理的理解,为熔盐的工业和科研应用中对金属与熔盐相互作用这一过程的防控或利用提供理论基础。

徐珲[6](2020)在《Sr2IrO4单晶薄膜的物性研究和原型器件制备》文中指出Sr2IrO4是近年来非常热门的一类新型量子功能材料,引起了科研人员的极大兴趣。由于具有强自旋轨道耦合作用,Sr2IrO4被预言具有一系列新颖的物理性质,如超导、半金属和量子反常霍尔等。但迄今为止,大部分理论预言只得到非常有限的实验验证。本文的研究工作主要围绕Sr2IrO4薄膜的高质量生长、Sr2IrO4超晶格的物理性质和Sr2IrO4原型器件三个部分来叙述。第一部分是生长高质量Sr2IrO4单晶外延薄膜:系统地研究了脉冲激光沉积技术生长该薄膜所需要的最优生长温度、氧气分压和衬底种类等。第二部分是获得高质量薄膜的基础上,制备Sr2IrO4超晶格并研究其可能存在的奇异物性。第三部分是在研究物性的基础上,尝试制备Sr2IrO4原型器件并探索其潜在的应用前景,包括:模拟人脑神经突触和反铁磁自旋电子学相关应用。第一章对本文的研究背景进行了综述,包括:(1)Sr2IrO4的基础物理性质,包括强自旋轨道耦合作用、Sr2IrO4的晶体结构、Sr2IrO4的电学性质和磁学性质部分;(2)Sr2IrO4薄膜材料的生长、应力调控和铱酸盐超晶格的研究现状、重要性和难点;(3)Sr2IrO4新型功能器件研究,包括类神经突触器件和反铁磁自旋电子学器件;(5)简要介绍博士期间的四个主要研究工作。第二章主要介绍了 Sr2IrO4单晶薄膜的制备技术和表征手段的原理、使用条件和测试方法等:1、配备反射式高能电子衍射仪的脉冲激光沉积设备;2、薄膜晶体结构和表面形貌的表征方法,如X射线衍射仪、原子力显微镜等;3、薄膜物理性质测量仪器和方法,如应用物性综合测量系统测量薄膜电阻、载流子类型等;4、测量薄膜电子结构和微观磁结构的先进同步辐射测试技术,如X射线光电子能谱、X射线吸收谱和中子反射技术等。第三章中,我们使用配备了辅助反射高能电子衍射仪的脉冲激光沉积系统生长了大量的薄膜。用高分辨X射线衍射、X射线反射技术和原子力显微镜来表征薄膜的晶体结构、厚度和表面形貌。测试结果表明我们确实生长出了高质量Sr2IrO4薄膜,并且导电能衬底能有效降低Sr2IrO4单晶薄膜的生长温度。这一章对高质量的铱酸盐单晶薄膜生长具有重要的借鉴意义,也为进一步研究Sr2IrO4薄膜新颖的量子效应打下了坚实的基础。第四章中,我们介绍了人工突触器件对于开发高可靠性、高智能的神经形态信息器件和存储器件的重要意义。原型器件这章要分为两个部分:第一部分我们利用Sr2IrO4和大带隙的铁电体钛酸钡,开发出了一种外延异质结构。该原型器件具有短期可塑性、长期可塑性和脉冲时序相关可塑性等多种突触功能,表明Sr2IrO4双层膜是一种新型、可靠和高性能的模拟人脑神经系统的人工突触原型器件。第二部分是我们制备了(Sr2IrO4)4/(La2/Sr1/3MnO3)5超晶格反铁磁电子学原型器件。与单一薄膜或异质结相比,该器件具有明显增强的各向异性磁电阻和非易失性记忆效应,将有利于Sr2IrO4薄膜在反铁磁自旋电子学领域的应用。第五章是Sr2IrO4超晶格的物理特性研究。我们采用脉冲激光沉积法制备了一系列Sr2IrO4和Sr3Ru2O7超晶格。电输运和磁性测量的结果表明超晶格的载流子类型和磁电阻等随着温度或超晶格周期N改变,并且我们发现该超晶格具有奇异的低温反常电荷区域。第六章是博士在读期间的实验工作总结、创新点总结以及关于Sr2IrO4薄膜未来工作的展望。

师彩娟[7](2020)在《过冷水、氧化铝及铁氧化物液态结构的高能X射线、中子散射和计算模拟研究》文中研究指明结构决定性质,物质的微观结构是了解其物理性质的基础。因此,从微观原子尺度了解物质的结构及其变化规律有利于开发高性能的材料体系。液体结构对于研究其形核、结晶以及玻璃转变过程有十分重要的意义。除此之外,高温熔体在地质、冶金等学科也备受关注。本文采用同步高能X射线结合空气动力学悬浮和激光加热装置对三个具有代表性的氧化物体系进行了研究,同时利用经验模型和分子动力学方法详细分析了各体系的微结构随温度和气氛的变化。过冷水的结构一直存在争议,本文以最新的高能X射线散射数据为基础,采用EPSR对过冷水的结构进行了模拟,模拟结果与实验的散射数据均吻合的很好。EPSR模拟结果表明,在293 K到244 K的过冷过程中,在截断值为3.5?时平均O-O配位数从5.13减小到了4.85;O-O-O键角分布的宽峰也由96.4°右移到了100°,这说明随着温度的降低使得过冷水的局部结构越来越接近于四面体;尽管在过冷过程中位于第一壳层和第二壳层之间的‘间质分子’数量减少,但嵌入在四面体网络中O-O-O键角在53°的‘间质分子’数量却保持不变;在过冷过程中,-O-H-O-和-O-H-O-的六元环和七元环的数量随温度降低而增加,这与O-O偏分布函数中位于8.7?的第四峰和10.8?的第五峰的位置变化一致,而第四峰和第五峰分别对应了EPSR模型中最近邻和次近邻环的关联关系。熔融氧化铝被广泛涉及晶体生长、冶金、光学材料等领域,但对其结构的研究并不充分,且其无法形成玻璃的原因也尚不清楚。本文探测了熔融氧化铝在1817 K-2700 K的X射线数据和1984 K-2587 K的中子散射数据,并采用EPSR和传统分子动力学对实验数据进行了拟合和模拟。两组模拟结果给出了相似的趋势,平均Al-O配位数在4.4左右变化,且随温度的降低而逐渐增加;在过冷过程中,熔体网络结构随温度的变化离玻璃形成方向(nAl O=3)越来越远;熔体氧化铝中,大量的高配位铝、三配位氧原子的存在以及多面体之间共边的连接方式限制了形成无序网络的灵活性,导致氧化铝无法形成玻璃网络;无定形态氧化铝的平均Al-O配位数比过冷态的稍大,这与预期假想玻璃的结构一致。熔融铁氧化物在钢铁冶金、地质等领域均具有不可替代的作用,但复杂的氧化还原反应增加了其液态结构研究的困难性。采用X射线散射、EPSR和分子动力学模拟等方法研究了成分从5%Fe3+到92%Fe3+,温度从1973 K到1573 K的熔体结构。EPSR模型与实验数据匹配很好,并且表明熔融铁氧化物中的平均Fe-O配位数在4到5之间,且随Fe3+含量的增加而有所增加;在成分接近于Fe O时,二价铁主要是以四配位形式存在,而在成分接近于Fe2O3时,三价铁主要是以五配位形式存在;二价铁和三价铁均可与氧形成六配位,且其含量随Fe3+/ΣFe的增加而增加。O-Fe配位数则在3.5到4.5之间,主要有三、四、五配位三种配位关系,其中四配位氧主导地位,且其含量受Fe3+含量影响较小,从还原气氛到氧化气氛,三配位的氧含量增加而五配位的氧含量减少。除了EPSR,我们还对该体系进行了分子动力学模拟,但其结果均与实验结果不匹配,这说明目前的这些参考势存在一定的缺点,需要使用更加复杂的模拟方法来分析铁氧化物在各种氧化还原条件下的Fe-O局部配位环境以及电荷转移现象。综上,本论文采用实验与理论计算相结合的方法研究了三种典型氧化物的液态结构,给出了不同温度的原子配位环境、键角分布以及环分布等各种结构信息,并对其拓扑网络结构进行一定的解析。该工作有利于人们进一步认识液态及过冷态的结构以及物理性质,有助于理解结晶过程和玻璃形成的本质。

刘欣[8](2019)在《中国物理学院士群体计量研究》文中研究指明有关科技精英的研究是科学技术史和科学社会学交叉研究的议题之一,随着中国近现代科技的发展,中国科技精英的规模逐渐扩大,有关中国科技精英的研究也随之增多,但从学科角度进行科技精英的研究相对偏少;物理学是推动自然科学和现代技术发展的重要力量,在整个自然科学学科体系中占有较高地位,同时与国民经济发展和国防建设密切关联,是20世纪以来对中国影响较大的学科之一;中国物理学院士是物理学精英的代表,探讨中国物理学院士成长路径的问题,不仅有助于丰富对中国物理学院士群体结构和发展趋势的认识,而且有助于为中国科技精英的成长和培养提供相关借鉴;基于此,本文围绕“中国物理学院士的成长路径”这一问题,按照“变量——特征——要素——路径”的研究思路,引入计量分析的研究方法,对中国物理学院士这一群体进行了多角度的计量研究,文章主体由以下四部分组成。第一部分(第一章)以“院士制度”在中国的发展史为线索,通过对1948年国民政府中央研究院和国立北平研究院推选产生中国第一届物理学院士,1955年和1957年遴选出新中国成立后的前两届物理学学部委员、1980年和1991年增补的物理学学部委员、1993年后推选产生的中国科学院物理学院士、1994年后的中国科学院外籍物理学院士和中国工程院物理学院士,及其他国家和国际组织的华裔物理学院士的搜集整理,筛选出319位中国物理学院士,构成本次计量研究的样本来源。第二部分(第二至九章)对中国物理学院士群体进行计量研究。首先,以基本情况、教育经历、归国工作,学科分布、获得国内外重大科技奖励等情况为变量,对中国物理学院士群体的总体特征进行了计量分析;其次,按照物理学的分支交叉学科分类,主要对中国理论物理学、凝聚态物理学、光学、高能物理学、原子核物理学这五个分支学科的院士群体特征分别进行了深入的计量分析,对其他一些分支交叉学科,诸如天体物理学、生物物理学、工程热物理、地球物理学、电子物理学、声学、物理力学和量子信息科技等领域的院士群体的典型特征进行了计量分析,分析内容主要包括不同学科物理学院士的年龄结构、学位结构、性别比例,在各研究领域的分布、发展趋势和师承关系等;再次,在对各分支交叉学科物理学院士的基本情况和研究领域计量分析的基础上,对不同学科间物理学院士的基本情况进行比较研究,对中国物理学院士研究领域和代际演化进行趋势分析。第三部分(第十章)在第二部分计量分析的基础上,总结归纳出中国物理学院士的群体结构特征、研究领域和代际演化的趋势特征。中国物理学院士的群体结构呈现整体老龄化问题严重,但近些年年轻化趋向较为明显,整体学历水平较高,同时本土培养物理学精英的能力增强,女性物理学院士占比较低但他们科技贡献突出,空间结构“集聚性”较强,但近些年这种“集聚性”逐渐被打破等特征;中国物理学院士的研究领域呈现出,物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力,应用性较强的研究领域产业化趋势明显,当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密等趋势特征;中国物理学院士的代际演化呈现出,新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展,20世纪80年代以来物理学院士研究兴趣与国家政策支持相得益彰,21世纪以来物理学院士个体对从事学科发展的主导作用越来越大等趋势特征。第四部分(第十一章)通过分析中国物理学院士群体的计量特征得出中国物理学院士的成长路径。宏观层面,社会时代发展大背景的影响一直存在,国家发展战略需求导向要素有所减弱,国家科技管理制度的要素影响有所增强,中国传统文化对物理学院士成长潜移默化的影响;中观层面,物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强,空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱,师承关系的影响主要体现于学科延承方面;微观层面,性别差异对物理学家社会分层的影响很弱,年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响,个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强;可见中国物理学院士受社会时代背景、中国传统文化的影响一直存在,受国家发展战略需求的导向影响有所减弱,而受物理学学科前沿发展和物理学家个人研究兴趣的导向逐渐增强,进而得出中国物理学院士的社会分层总体符合科学“普遍主义”原则的结论。最后,在中国物理学院士的群体发展展望中,提出须优化中国物理学院士年龄结构和培养跨学科物理科技人才,辩证看待中国物理学院士空间结构的“集聚性”和师承效应,发挥中国物理学院士的研究优势弥补研究领域的不足,增加科研经费投入和完善科技奖励机制,不断加强国家对物理学的支持力度等建议,以促进中国物理学院士群体的良性发展和推动我国从物理学大国发展为物理学强国。

许峰,胡小方[9](2018)在《基于先进光源的内部力学行为实验研究进展》文中进行了进一步梳理关键材料的失效破坏是航空航天、桥梁、高铁等重要工程领域中的关键问题,是人类历史上众多无法磨灭的事故和灾难的根本原因.材料宏观层面可见的失效破坏,由其内部无法观察的微观力学行为决定,因而对内部微观力学行为的可视化实验研究是从本质上理解失效破坏机理的重要基础.传统的实验力学测试方法(声测、光测、电测等),均难以实现对材料内部力学行为的直接实验观测.随着近年来同步辐射、中子等先进光源的不断涌现,为发生在材料内部的损伤失效过程的原位实验带来了可能.本文从时空尺度的角度,对国内外利用同步辐射和中子源的内部力学三维实验研究的相关工作进行了整理和综述,在此基础上分析了揭示材料失效破坏固体力学难题在实验力学内部表征方法上面临的挑战,并对基于先进光源的内部力学行为测试原理、方法和技术的发展趋势进行了探讨.

殷云宇[10](2018)在《A、B位有序多阶钙钛矿的高压合成与物性》文中研究指明本论文利用高压高温条件率先合成了多种化学式为AA’3B2B’2O12的A、B位有序多阶钙钛矿材料,对其晶体结构、电荷组态及综合物理性质进行了系统研究,并结合第一性原理计算对相关物理机制进行了解释。主要内容包括:(一)利用高压高温条件合成了首个A’位被Jahn-Teller Mn3+离子占据的空间群为立方Pn-3的A、B位同时有序多阶钙钛矿氧化物LaMn3Ni2Mn2O12。通过磁性测量、中子衍射以及X射线吸收谱确定了LaMn33+Ni22+Mn24+O12电荷组态,且所有过渡金属离子均为高自旋并参与磁相互作用。磁性测量、比热测量以及中子衍射表明A’位Mn3+和B/B’位Ni2+/Mn4+子晶格分别在TN?46 K和TC?34 K形成了一个G型共线反铁磁和一个正交磁结构,从而诱导净磁矩。第一性原理计算表明,LaMn3Ni2Mn2O12中A’位Mn3+离子对B/B’位Ni2+/Mn4+离子正交磁结构的形成中起着重要的作用。(二)在高压高温条件下率先制备了PrMn3NixMn4-xO12(x=0,1,2)A、B位有序多阶钙钛矿固溶体系。通过X射线衍射以及选区电子衍射实验,发现随着Ni含量的增加,样品晶体结构依次从x=0的单斜(I2/m)或菱方(R-3)对称性转变为x=1的立方(Im-3)对称性再转变为x=2的另一种立方(Pn-3)对称性。合成压力的不同以及晶体对称性的变化很可能导致B位Mn3+在高自旋态和低自旋态之间的变化。PrMn7O12单斜相和菱方相的磁基态分别为轨道有序的倾斜反铁磁有序和通常的共线反铁磁有序;PrMn3NiMn3O12则可能形成了一个严重倾斜的反铁磁基态;PrMn3Ni2Mn2O12的A’位Mn3+和B/B’位Ni2+/Mn4+很可能形成了与LaMn3Ni2Mn2O12相同的基态磁结构,从而具有一个净的铁磁分量。(三)利用高压高温条件首次合成了同时包含3d和5d磁性元素的A、B位同时有序多阶立方钙钛矿CaCu3Ni2Os2O12(空间群:Pn-3)。通过磁性测量、X射线吸收谱、X射线磁圆二色以及第一性原理计算,我们确定了CaCu32+Ni22+Os26+O12的电荷分布以及按照自旋Cu2+(↑)-Ni2+(↑)-Os6+(↓)排列的共线亚铁磁基态。X射线磁圆二色谱测量结果表明不仅5d元素Os6+,3d元素Cu2+、Ni2+同样具有不可忽略的轨道贡献。CaCu3Ni2Os2O12展示了绝缘体行为,一方面与OsO6/NiO6八面体的严重扭曲相关,另一方面与电子关联效应及自旋-轨道耦合相互作用紧密相关。此外,A’位Cu2+和B’位Os6+之间强的反铁磁相互作用导致了一个TC≈393 K的高温亚铁磁相变。

二、中子与同步加速X射线散射间的互补(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、中子与同步加速X射线散射间的互补(论文提纲范文)

(1)有机太阳能电池形貌演变和热稳定性可控的原位掠入射X射线散射研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机太阳能电池发展历史
    1.3 有机太阳能电池的工作原理
    1.4 有机太阳能电池器件性能表征参数
    1.5 有机太阳能电池的器件结构和制备工艺
    1.6 有机太阳能电池的微观形貌
        1.6.1 有机太阳能电池微观形貌的调控
        1.6.2 有机太阳能电池的微观形貌表征
    1.7 本论文的选题依据、意义及研究内容
        1.7.1 本论文的选题依据和意义
        1.7.2 本论文的研究内容
第2章 同步辐射X射线散射实验方法发展
    2.1 同步辐射光源
    2.2 掠入射X射线小角、广角散射技术
    2.3 原位变温气氛掠入射广角X射线散射方法发展
    2.4 掠入射X射线散射与UV-vis联用实验方法发展
    2.5 本章小结
第3章 PTBTz-2/ITIC/PC71BM三元有机太阳能电池构效关系研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 电池器件构建
        3.2.3 样品表征
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第4章 溶剂添加剂DIO对PTB7-Th/PC71BM有机太阳能电池矛盾作用的机理解析
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 器件制作
        4.2.3 GIWAXS和GISAXS实验
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 DIO对电池器件PCE和热稳定性的影响
        4.3.2 添加DIO对活性层的微观形貌的影响和改善PCE的机理
        4.3.3 结构演变的原位观测和对应的热稳定性退化
        4.3.4 添加DIO影响活性层微观形貌的机理分析
    4.4 本章小结
第5章 慢升温策略提高有机太阳能电池热稳定性机理研究
    5.1 引言
    5.2 实验方法
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 电池器件的构建
        5.2.3 原位GIWAXS和GISAXS测试
        5.2.4 原位电池器件特性表征
        5.2.5 热力学特性表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 热退火期间光电转换效率的原位研究
        5.3.2 热老化期间活性层微观结构演变的原位研究
        5.3.3 活性层结构演变和器件性能变化的构效关系分析
        5.3.4 慢升温策略提高有机太阳能电池热稳定性的机理解析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简历
攻读学位期间发表的学术论文

(2)γ能谱信息复原技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
前言
第一章 国内外研究现状
    1.1 γ谱仪技术发展现状
        1.1.1 γ谱仪探测器发展状况
        1.1.2 核脉冲幅度分析技术发展状况
        1.1.3 γ能谱分析方法发展状况
    1.2 信息复原理论方法研究进展
        1.2.1 信息复原与反卷积问题
        1.2.2 病态问题与正则化
    1.3 信息复原技术在γ能谱测量分析中的应用
        1.3.1 堆积脉冲恢复
        1.3.2 γ能谱反卷积
    1.4 研究现状总结
第二章 γ谱仪系统信息化建模仿真研究
    2.1 γ谱仪系统信息化建模
    2.2 γ谱仪系统响应矩阵的蒙卡模拟研究
        2.2.1 利用蒙卡模拟获取系统响应矩阵的方法
        2.2.2 Na I(Tl)和La Br_3(Ce)谱仪系统响应矩阵的获取
        2.2.3 γ谱仪系统响应的影响因素研究
    2.3 γ谱仪信息化仿真系统搭建
        2.3.1 γ谱仪信息化仿真系统设计
        2.3.2 γ谱仪信息化仿真系统验证
    2.4 本章小结
第三章 全谱非线性最小二乘稳谱方法研究
    3.1 能谱漂移问题与稳谱技术
    3.2 全谱非线性最小二乘稳谱方法
        3.2.1 能谱漂移模型
        3.2.2 能谱计数重分配方法
        3.2.3 非线性最小二乘稳谱模型
    3.3 方法验证
        3.3.1 仿真验证
        3.3.2 实验验证
    3.4 本章小结
第四章 γ能谱反卷积方法研究
    4.1 γ能谱反卷积方法仿真研究
        4.1.1 γ能谱反卷积仿真平台搭建
        4.1.2 现有γ能谱反卷积方法性能特点对比
        4.1.3 γ能谱反卷积的影响因素研究
    4.2 实测γ能谱的加权非负最小二乘反卷积分析
        4.2.1 能谱计数重分配方法
        4.2.2 结果及分析
    4.3 基于核素响应矩阵的γ能谱分析方法
        4.3.1 方法原理
        4.3.2 仿真验证
        4.3.3 实验验证
    4.4 基于神经网络的γ能谱本底估计方法研究
        4.4.1 方法介绍
        4.4.2 基于多层感知机的γ能谱本底估计方法研究
        4.4.3 基于径向基函数网络的γ能谱本底估计方法研究
    4.5 本章小结
第五章 γ能谱信息复原方案设计与验证
    5.1 γ能谱信息复原总体方案
    5.2 γ能谱信息复原软件设计与实现
        5.2.1 软件设计
        5.2.2 软件实现
    5.3 γ能谱信息复原实验及结果分析
        5.3.1 实验系统
        5.3.2 能谱测量
        5.3.3 系统刻度
        5.3.4 能谱反卷积
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
附录 A 约束非线性最优化迭代方法解析γ能谱重峰
    A.1 方法原理
        A.1.1 约束非线性最优化模型
        A.1.2 迭代求解方法
    A.2 仿真验证
        A.2.1 统计涨落的影响
        A.2.2 峰间距的影响
        A.2.3 峰面积比的影响
    A.3 实验验证
    A.4 小结
作者在学期间取得的学术成果
主要简历
致谢

(3)碳离子照射模体的剂量分布研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章:绪论
    1.1 重离子治疗现状
    1.2 碳离子治疗的特点
        1.2.1 碳离子的物理优势
        1.2.2 碳离子的生物优势
        1.2.3 束流传输系统
    1.3 研究背景与意义
    1.4 研究方案
    1.5 研究思路与论文结构
第二章:研究方法与原理
    2.1 实验装置
        2.1.1 组合电离室阵列探测系统
        2.1.2 康普顿成像探测系统
    2.2 粒子透射成像算法原理
        2.2.1 支持向量机(SVM)网络原理
        2.2.2 反向传播(BP)网络原理
    2.3 康普顿成像原理
第三章:粒子透射成像模拟与实验研究
    3.1 蒙特卡洛模拟
    3.2 神经网络算法设计
        3.2.1 模拟透射数据特征变化规律
        3.2.2 网络算法设计
    3.3 模拟结果分析
        3.3.1 预测精度分析
        3.3.2 泛化性能分析
        3.3.3 预测精度的影响因素讨论
    3.4 探测系统的潜在应用
第四章:康普顿成像剂量分布模拟与实验研究
    4.1 探测系统结构优化
        4.1.1 散射晶体尺寸优化
        4.1.2 散射晶体与吸收晶体的间距选择
        4.1.3 吸收晶体尺寸优化
    4.2 探测系统探测效率评估
        4.2.1 探测效率评估
        4.2.2 成像性能评估
    4.3 碳离子治疗中康普顿成像剂量分布
        4.3.1 GATE仿真
        4.3.2 瞬发γ射线康普顿图像重建
        4.3.3 治疗剂量分布
    4.4 康普顿成像实验分析
        4.4.1 LYSO晶体二维位置获取及能量刻度
        4.4.2 康普顿成像符合实验
        4.4.3 实验数据处理与分析
第五章:总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
在学期间研究成果
致谢

(4)Fe-Cu-Ni模型合金的制备及时效行为研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 概述
    1.2 Fe-Cu系模型合金研究现状
        1.2.1 计算及模拟研究现状
        1.2.2 模型合金研究现状
        1.2.3 反应堆压力容器钢研究现状
    1.3 微观组织对宏观硬度的主要影响方式
        1.3.1 固溶强化机制
        1.3.2 第二相强化机制
    1.4 本文研究目的及意义
    1.5 本文主要研究内容及创新点
第2章 实验材料与方法
    2.0 模型合金成分设计
    2.1 实验方案
    2.2 模型合金制备及热处理工艺
    2.3 实验方法及仪器
        2.3.1 金相显微镜实验
        2.3.2 硬度测试
        2.3.3 X射线衍射分析
        2.3.4 扫描电子镜微观(SEM)检测
        2.3.5 透射电子镜显微镜(TEM)检测
        2.3.6 小角中子散射实验
第3章 时效时间对模型合金组织与性能的影响
    3.1 时效时间对硬化行为的影响
        3.1.1 Fe-0.6Cu模型合金时效硬化曲线
        3.1.2 Fe-1.3Cu模型合金时效硬化曲线
        3.1.3 Fe-0.6Cu-1.5Ni模型合金时效硬化曲线
        3.1.4 Fe-1.3Cu-1.5Ni模型合金时效硬化曲线
    3.2 微观组织检测
        3.2.1 金相显微镜(OM)观察
        3.2.2 扫描电子显微镜(SEM)检测
    3.3 纳米析出相的检测及分析
        3.3.1 透射电镜(TEM)检测及分析
        3.3.2 小角中子散射(SANS)分析
    3.4 本章小结
第4章 时效温度对模型合金组织和性能的影响
    4.1 时效温度对硬化行为的影响
        4.1.1 Fe-0.6Cu模型合金
        4.1.2 Fe-1.3Cu模型合金
        4.1.3 Fe-0.6Cu-1.5Ni模型合金
        4.1.4 Fe-1.3Cu-1.5Ni模型合金
    4.2 微观组织检测
        4.2.1 金相显微镜(OM)观察
        4.2.2 扫描电子显微镜(SEM)检测
    4.3 纳米析出相的检测及分析
        4.3.1 透射电镜(TEM)检测及分析
        4.3.2 小角中子散射(SANS)分析
    4.4 本章小结
第五章 模型合金成分对组织与性能的影响
    5.1 化学成分对硬化行为的影响
        5.1.1 Cu含量对硬化行为的影响
        5.1.2 Ni对硬化行为的影响
    5.2 模型合金XRD检测
    5.3 纳米析出相的检测及分析
        5.3.1 透射电镜(TEM)检测及分析
        5.3.2 小角中子散射(SANS)分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

(5)高温原位谱学技术研究金属与熔盐的相互作用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 熔盐应用简介
        1.1.1 熔盐堆中应用
        1.1.2 熔盐传蓄热应用
        1.1.3 熔盐电解冶金
        1.1.4 熔盐法合成无机材料
    1.2 金属与熔盐相互作用的反应机理
        1.2.1 金属与熔盐中金属离子发生置换反应
        1.2.2 金属与熔盐中同名金属离子相互作用
        1.2.3 金属在熔盐中的溶解形成“金属雾”
    1.3 本课题研究内容及意义
第2章 高温原位谱学仪器的研制
    2.1 高温谱学简述
    2.2 高温熔盐原位紫外可见吸收光谱仪研制
        2.2.1 高温原位紫外可见吸收光谱基本原理及其发展过程
        2.2.2 自制高温紫外-可见吸收光光谱仪介绍
        2.2.3 仪器性能验证
    2.3 高温原位魔角核磁共振波谱仪
        2.3.1 高温NMR基本原理及发展史
        2.3.2 高温原位核磁共振仪介绍
        2.3.3 样品池的设计
        2.3.4 基于激光加热技术的高温核磁共振样品池温度标定
    2.4 本章小结
第3章 金属Cr与氟盐中Cr(Ⅲ)离子的相互作用研究
    3.1 背景
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 原位高温紫外可见吸收光谱测试
        3.2.3 Cr片静态腐蚀试验
        3.2.4 SEM测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Cr(Ⅲ)和 Cr(Ⅱ)在熔融FLiNaK和 FLiBe中的存在形态
        3.3.2 Cr在熔融FLiBe中与CrF_3的反应机理
        3.3.3 Cr在熔融FLiNaK中与CrF_3的反应
        3.3.4 CrF_2在熔融FLiNaK/FLiBe盐中稳定性差异的原因
        3.3.5 腐蚀现象对反应机理的验证
    3.4 本章小结
第4章 金属Be在熔融氟盐中的溶解行为研究
    4.1 背景
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 Be溶解实验
        4.2.3 ICP-OES实验
        4.2.4 NMR测试
        4.2.5 热力学计算
        4.2.6 晶体结构和NMR谱计算
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Be在熔融FLiNaK和 FLiBe中的溶解性
        4.3.2 Be在不同熔盐中反应性差异
        4.3.3 FLiNaK和 FLiBe结构分析
        4.3.4 FLiNaK-Be和 FLiBe-Be结构分析
        4.3.5 反应热力学分析
        4.3.6 溶解机理
    4.4 本章小结
第5章 IB族金属Cu、Ag、Au在熔盐中的溶解
    5.1 背景
    5.2 实验方法
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 溶解实验
        5.2.3 ICP-OES实验
        5.2.4 紫外可见吸收光谱实验
        5.2.5 XAS实验
        5.2.6 SAXS实验
        5.2.7 TEM实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Cu、Ag、Au溶解速率和溶解度
        5.3.2 溶解金属后熔盐的光吸收特性
        5.3.3 萃取液成分
        5.3.4 熔盐中Cu的存在形式
        5.3.5 溶解机理
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文及研究成果

(6)Sr2IrO4单晶薄膜的物性研究和原型器件制备(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 Sr_2IrO_4的基础物理性质
        1.2.1 强自旋-轨道耦合作用
        1.2.2 Sr_2IrO_4的晶体结构
        1.2.3 Sr_2IrO_4的电学性质
        1.2.4 Sr_2IrO_4的磁学性质
    1.3 Sr_2IrO_4薄膜材料研究现状
        1.3.1 Sr_2IrO_4高质量生长及存在的问题
        1.3.2 Sr_2IrO_4薄膜的应力调控研究
        1.3.3 铱酸盐超晶格薄膜的研究现状
    1.4 Sr_2IrO_4新型功能器件研究
        1.4.1 类神经突触器件的研究
        1.4.2 反铁磁自旋电子学器件
    1.5 本论文的研究工作
        1.5.1 Sr_2IrO_4外延单晶薄膜的高质量生长
        1.5.2 基于Sr_2IrO_4薄膜的信息功能器件研究
        1.5.3 Sr_2IrO_4/Sr_3Ru_2O_7超晶格薄膜的物性研究
    1.6 本章总结
    参考文献
第2章 制备方法与性能测试技术
    2.1 引言
    2.2 薄膜样品的制备
        2.2.1 薄膜靶材的制备
        2.2.2 衬底的选择与处理
        2.2.3 脉冲激光沉积技术
        2.2.4 反射式高能电子衍射仪
    2.3 薄膜样品的结构、形貌和成分表征
        2.3.1 晶体结构表征
        2.3.2 薄膜表面形貌表征
        2.3.3 薄膜的物理性质表征
    2.4 电子结构表征
        2.4.1 X射线光电子能谱
        2.4.2 X射线吸收光谱
        2.4.3 极化中子反射测试
    2.5 本章总结
    参考文献
第3章 高质量Sr_2IrO_4单晶薄膜的制备
    3.1 引言
    3.2 实验过程与测试技术
    3.3 Sr_2IrO_4外延单晶薄膜的生长
        3.3.1 生长温度对薄膜生长的影响
        3.3.2 生长氧压对薄膜生长的影响
    3.4 导电衬底对于薄膜生长的影响
    3.5 薄膜半峰宽和物性表征
    3.6 本章总结
    参考文献
第4章 基于Sr_2IrO_4薄膜的信息功能器件研究
    4.1 BaTiO_3/Sr_2IrO_4人工神经突触器件的研究
        4.1.1 引言
        4.1.2 实验方法与测试技术
        4.1.3 BaTiO_3/Sr_2IrO_4器件的阻变行为
        4.1.4 BaTiO_3/Sr_2IrO_4器件原理分析
        4.1.5 BaTiO_3/Sr_2IrO_4器件的突触可塑性
        4.1.6 本节总结
    4.2 Sr_2IrO_4超晶格的各向异性磁电阻和非易失性记忆效应
        4.2.1 前言
        4.2.2 实验方法与测试技术
        4.2.3 晶体结构和形貌表征
        4.2.4 电输运、磁性和磁电阻测试
        4.2.5 超晶格各向异性磁电阻测试
        4.2.6 超晶格的非易失性记忆效应
        4.2.7 本节总结
    参考文献
第5章 Sr_2IrO_4超晶格的奇异物理性质研究
    5.1 前言
    5.2 实验方法与测试技术
    5.3 超晶格的结构和物性表征
        5.3.1 超晶格的晶体结构
    5.4 超晶格物性表征
        5.4.1 超晶格电输运测试
        5.4.2 超晶格霍尔效应
        5.4.3 超晶格霍尔效应的讨论
        5.4.4 超晶格磁电阻和磁性测试
        5.4.5 超晶格磁电阻现象的讨论
        5.4.6 超晶格极化中子反射测量
        5.4.7 超晶格薄膜的物性总结
    5.5 本章总结
    参考文献
第6章 总结与展望
    6.1 全文内容总结
    6.2 Sr_2IrO_4薄膜物性的后续研究展望
    6.3 Sr_2IrO_4原型器件的后续研究展望
致谢
攻读博士学位期间的学术成果及获奖情况

(7)过冷水、氧化铝及铁氧化物液态结构的高能X射线、中子散射和计算模拟研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
本论文主要创新点
第一章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 液体结构研究概况
        1.2.1 局部配位环境
        1.2.2 近邻原子间距
        1.2.3 团簇类型
        1.2.4 键角分布
    1.3 液体与玻璃的区别与联系
    1.4 过冷水、熔融氧化铝及铁氧化物结构的研究进展
        1.4.1 过冷水
        1.4.2 熔融氧化铝
        1.4.3 熔融铁氧化物
    1.5 论文的主要研究内容
第二章 实验和模拟方法
    2.1 实验探测手段及理论基础
        2.1.1 高能X射线散射
        2.1.2 中子散射
        2.1.3 空气动力学悬浮
    2.2 模拟方法
        2.2.1 传统分子动力学
        2.2.2 经验势结构精修
    2.3 结构分析方法
        2.3.1 倒易空间函数
        2.3.2 实空间函数
    2.4 本章小结
第三章 过冷水的网络拓扑结构模拟
    3.1 前期实验过程及结果回顾
    3.2 EPSR模拟方案
    3.3 EPSR模拟结果
        3.3.1 相关函数
        3.3.2 键角分布
        3.3.3 配位数分布
        3.3.4 环分布与网络拓扑结构
    3.4 本章小结
第四章 熔融氧化铝的结构研究
    4.1 实验和模拟方案
        4.1.1 样品合成
        4.1.2 高能X射线实验方案
        4.1.3 中子散射实验方案
        4.1.4 EPSR模拟方案
        4.1.5 分子动力学模拟方案
    4.2 实验及模拟结果
        4.2.1 液态氧化铝的密度
        4.2.2 实验与模拟结果比较
        4.2.3 无定形态氧化铝与过冷氧化铝
        4.2.4 配位数分布
        4.2.5 多面体连接方式
        4.2.6 键角分布
    4.3 讨论
        4.3.1 热膨胀系数
        4.3.2 玻璃形成能力
    4.4 本章小结
第五章 熔融铁氧化物在不同温度及氧分压下的结构研究
    5.1 实验和模拟方案
        5.1.1 高能X射线实验方案
        5.1.2 EPSR模拟方案
        5.1.3 分子动力学模拟方案
    5.2 实验和EPSR模拟结果
        5.2.1 X射线散射实验结果
        5.2.2 EPSR模拟与实验结果比较
        5.2.3 配位数随Fe~(3+)/ΣFe的变化
    5.3 分子动力学模拟结果
        5.3.1 熔融FeO
        5.3.2 熔融Fe_2O_3
    5.4 讨论
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文
作者在攻读博士学位期间所作的项目
致谢

(8)中国物理学院士群体计量研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
绪论
    一、文献综述
    二、论文选题和研究内容
    三、研究的创新与不足
第一章 中国物理学院士的产生与本土化
    1.1 民国时期中国物理学院士的产生
        1.1.1 国民政府中央研究院推选产生中国第一届物理学院士
        1.1.2 国立北平研究院推选出与“院士”资格相当的物理学会员
    1.2 当代中国物理学院士的本土化
        1.2.1 中国科学院推选产生物理学学部委员
        1.2.2 中国科学院物理学院士与中国工程院物理学院士的发展
    1.3 其他国家和国际组织的华裔物理学院士
    1.4 中国物理学院士名单与增选趋势分析
        1.4.1 中国物理学院士的名单汇总
        1.4.2 中国本土物理学院士总体增选趋势
第二章 中国物理学院士总体特征的计量分析
    2.1 中国物理学院士基本情况的计量分析
        2.1.1 女性物理学院士占比较低
        2.1.2 院士整体老龄化问题严重
        2.1.3 出生地域集中于东南沿海地区
    2.2 中国物理学院士教育经历的计量分析
        2.2.1 学士学位结构
        2.2.2 硕士学位结构
        2.2.3 博士学位结构
    2.3 中国物理学院士归国工作情况的计量分析
        2.3.1 留学物理学院士的归国年代趋势
        2.3.2 国内工作单位的“集聚性”较强
        2.3.3 物理学院士的国外工作单位
    2.4 中国物理学院士从事物理学分支交叉学科的计量分析
        2.4.1 物理学院士从事分支交叉学科的归类统计
        2.4.2 物理学院士获得国际科技奖励的计量分析
        2.4.3 物理学院士获得国内科技奖励的计量分析
第三章 中国理论物理学院士群体的计量分析
    3.1 中国理论物理学院士基本情况的计量分析
        3.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51-60 岁”
        3.1.2 博士占比52.83%,地方高校理论物理教育水平有所提高
    3.2 中国理论物理学院士研究领域的计量分析
        3.2.1 主要分布于凝聚态理论和纯理论物理等领域
        3.2.2 20 世纪后半叶当选的理论物理学院士内师承关系显着
    3.3 中国理论物理学院士的发展趋势分析
        3.3.1 理论物理学院士的增选总体呈上升趋势
        3.3.2 理论物理学院士研究领域的发展趋势
    3.4 小结
第四章 中国凝聚态物理学院士群体的计量分析
    4.1 中国凝聚态物理学院士基本情况的计量分析
        4.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51—60 岁”
        4.1.2 博士占比57.83%,国外博士学位占比将近80%
        4.1.3 女性物理学院士在凝聚态物理领域崭露头角
    4.2 中国凝聚态物理学院士研究领域的计量分析
        4.2.1 主要分布于半导体物理学、晶体学和超导物理学等领域
        4.2.2 凝聚态物理学的一些传统研究领域内师承关系显着
        4.2.3 凝聚态物理学院士集聚于若干研究中心
    4.3 中国凝聚态物理学院士的发展趋势分析
        4.3.1 凝聚态物理学院士的增选总体呈上升趋势
        4.3.2 凝聚态物理学院士研究领域的发展趋势
    4.4 小结
第五章 中国光学院士群体的计量分析
    5.1 中国光学院士基本情况的计量分析
        5.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“61—70 岁”
        5.1.2 博士占比54.84%,本土培养的光学博士逐渐增多
    5.2 中国光学院士研究领域的计量分析
        5.2.1 研究领域集中分布于应用物理学和激光物理学
        5.2.2 光学院士工作单位的“集聚性”较强
    5.3 光学院士的发展趋势分析
        5.3.1 光学院士的增选总体呈上升趋势
        5.3.2 光学院士研究领域的发展趋势
    5.4 小结
第六章 中国高能物理学院士群体的计量分析
    6.1 中国高能物理学院士基本情况的计量分析
        6.1.1 老龄化问题严重,当选年龄集中于“51—60 岁”
        6.1.2 博士占比53.85%,国外博士学位占比超过85%
    6.2 中国高能物理学院士研究领域的计量分析
        6.2.1 高能物理实验与基本粒子物理学分布较均衡
        6.2.2 高能物理学院士的工作单位集聚性与分散性并存
    6.3 中国高能物理学院士的发展趋势分析
        6.3.1 高能物理学院士的增选总体呈平稳趋势
        6.3.2 高能物理学院士研究领域的发展趋势
    6.4 小结
第七章 中国原子核物理学院士群体的计量分析
    7.1 中国原子核物理学学院士基本情况的计量分析
        7.1.1 老龄化问题严重,80 岁以下院士仅有3 人
        7.1.2 博士占比48.84%,国外博士学位占比超过95%
        7.1.3 女性院士在原子核物理学领域的杰出贡献
    7.2 中国原子核物理学院士研究领域的计量分析
        7.2.1 原子核物理学院士在各研究领域的分布情况
        7.2.2 参与“两弹”研制的院士内部师承关系显着
    7.3 中国原子核物理学院士的发展趋势分析
        7.3.1 原子核物理学院士的增选总体呈下降趋势
        7.3.2 原子核物理学院士研究领域的发展趋势
    7.4 小结
第八章 其他物理学分支和部分交叉学科院士群体的计量分析
    8.1 中国天体物理学院士群体的计量分析
        8.1.1 天体物理学院士本土培养特征明显
        8.1.2 天体物理学院士的增选总体呈平稳上升趋势
        8.1.3 天体物理学院士研究领域的发展趋势
    8.2 中国生物物理学院士群体的计量分析
        8.2.1 群体年龄较小,当选年龄集中于“41—50 岁”
        8.2.2 生物物理学院士研究领域的发展趋势
    8.3 中国工程热物理院士群体的计量分析
        8.3.1 工程热物理院士内部师承关系十分显着
        8.3.2 工程热物理院士研究领域的发展趋势
    8.4 中国地球物理学院士群体的计量分析
        8.4.1 主要分布于固体地球物理学和空间物理学研究领域
        8.4.2 地球物理学院士研究领域的发展趋势
    8.5 部分分支交叉学科院士群体的计量分析
        8.5.1 电子物理学和声学院士的增选呈下降趋势
        8.5.2 中国物理力学由应用走向理论
        8.5.3 中国量子信息科技呈迅速崛起之势
第九章 中国物理学院士计量分析的比较研究和趋势分析
    9.1 各分支交叉学科间物理学院士基本情况的比较研究
        9.1.1 一些新兴研究领域物理学院士年轻化趋势明显
        9.1.2 21世纪以来本土培养的物理学院士占比一半以上
        9.1.3 女性物理学院士在实验物理领域分布较多
    9.2 中国物理学院士研究领域的发展趋势分析
        9.2.1 各分支交叉学科内的横向发展趋势分析
        9.2.2 各分支交叉学科的纵向年代发展趋势分析
    9.3 中国物理学院士代际演化的趋势分析
        9.3.1 第一代物理学院士初步完成了中国物理学的建制
        9.3.2 第二代物理学院士完成了中国物理学主要分支学科的奠基
        9.3.3 第三代物理学院士在国防科技和物理学科拓展中有着突出贡献
        9.3.4 第四代物理学院士在推进物理学深入发展方面贡献较大
        9.3.5 新一代物理学院士科技成果的国际影响力显着增强
第十章 中国物理学院士的群体结构特征和发展趋势特征
    10.1 中国物理学院士的群体结构特征
        10.1.1 整体老龄化问题严重,但年轻化趋向较为明显
        10.1.2 整体学历水平较高,本土培养物理学精英的能力增强
        10.1.3 女性物理学院士占比较低,但科技贡献突出
        10.1.4 空间结构“集聚性”较强,但近些年“集聚性”逐渐被打破
    10.2 中国物理学院士研究领域发展的趋势特征
        10.2.1 物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力
        10.2.2 物理学科中应用性较强的研究领域产业化趋势明显
        10.2.3 当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密
    10.3 中国物理学院士代际演化的趋势特征
        10.3.1 新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展
        10.3.2 20世纪80 年代以来院士研究兴趣与国家支持政策相得益彰
        10.3.3 21世纪以来院士个体对学科发展的主导作用越来越大
第十一章 中国物理学院士群体的成长路径
    11.1 影响中国物理学院士成长的宏观要素
        11.1.1 社会时代发展大背景的影响一直存在
        11.1.2 国家发展战略需求导向要素有所减弱
        11.1.3 国家科技管理制度的要素影响有所增强
        11.1.4 中国传统文化对物理学院士潜移默化的影响
    11.2 影响中国物理学院士成长的中观要素
        11.2.1 物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强
        11.2.2 空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱
        11.2.3 师承关系的影响主要体现于学科延承方面
    11.3 影响中国物理学院士成长的微观要素
        11.3.1 性别差异对物理学家社会分层的影响很弱
        11.3.2 年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响
        11.3.3 个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强
    11.4 结语与展望
附录
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式

(10)A、B位有序多阶钙钛矿的高压合成与物性(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 简单ABO_3钙钛矿
        1.1.2 B位有序钙钛矿A_2BB'O_6
        1.1.3 A位有序钙钛矿AA'_3B_4O_(12)
        1.1.4 A、B位同时有序多阶钙钛矿AA'_3B_2B'_2O_(12)
    1.2 相关物理机制
        1.2.1 局域磁矩理论
        1.2.1.1 Heisenberg直接交换模型
        1.2.1.2 超交换模型
        1.2.1.3 双交换模型
        1.2.2 晶体场中离子的自由度
        1.2.2.1 晶体场理论
        1.2.2.2 晶体场中离子的自旋态
        1.2.2.3 Jahn-Teller效应
        1.2.3 材料的几种导电模型
        1.2.3.1 金属的导电模型
        1.2.3.2 半导体的热激活模型
        1.2.3.3 半导体的Mott变程跳跃模型
        1.2.4 Mott绝缘体
        1.2.5 关联电子体系中的自旋-轨道耦合
        1.2.6 几何阻挫磁体
    1.3 高压科学以及高压在材料合成中的作用和特色
        1.3.1 高压科学的研究范畴及发展历史
        1.3.2 高压对物质的作用及高压合成的特色
    1.4 本论文的主要研究内容
第2章 实验方法及实验设备介绍
    2.1 引言
    2.2 高压高温合成装置
        2.2.1 DIA型正六面体高压高温合成装置工作原理
        2.2.2 DIA型正六面体高压高温合成装置的样品合成方法
        2.2.2.1 压力标定
        2.2.2.2 温度定标
        2.2.3 高压高温样品合成过程中的注意事项
    2.3 粉末X射线衍射技术和物质结构精修的Rietveld方法
        2.3.1 X射线衍射物相分析
        2.3.2 物质结构精修的Rietveld全谱拟合方法
    2.4 中子粉末衍射技术
    2.5 同步辐射X射线吸收谱(XAS)和X射线磁圆二色(XMCD)技术
        2.5.1 同步辐射光源简介
        2.5.2 同步辐射X射线吸收谱
        2.5.3 同步辐射X射线磁圆二色谱
    2.6 常压下材料物性测量装置
第3章 A、B位同时有序多阶钙钛矿LaMn_3Ni_2Mn_2O_(12)的高压合成、结构和物性研究
    3.1 研究背景
    3.2 LaMn_3Ni_2Mn_2O_(12)样品的高压合成
    3.3 LaMn_3Ni_2Mn_2O_(12)的晶体结构
    3.4 LaMn_3Ni_2Mn_2O_(12)的XAS测量及化合价确认
    3.5 LaMn_3Ni_2Mn_2O_(12)的磁学性质
    3.6 LaMn_3Ni_2Mn_2O_(12)的比热性质
    3.7 LaMn_3Ni_2Mn_2O_(12)的中子粉末衍射以及新奇磁结构
    3.8 LaMn_3Ni_2Mn_2O_(12)新奇磁结构的第一性原理解释
    3.9 本章小结
第4章 A、B位有序多阶钙钛矿PrMn_3Ni_xMn_(4-x)O_(12)体系的高压合成、结构和物性研究
    4.1 研究背景
    4.2 PrMn_3Ni_xMn_(4-x)O_(12)系列钙钛矿的高压合成
    4.3 PrMn_3Ni_xMn_(4-x)O_(12)系列钙钛矿的晶体结构
    4.4 PrMn_3Ni_xMn_(4-x)O_(12)的XAS及价态确认
    4.5 PrMn_3Ni_xMn_(4-x)O_(12)的电学性质
    4.6 PrMn_3Ni_xMn_(4-x)O_(12)的磁学性质
    4.7 本章小结
第5章 A、B位同时有序多阶钙钛矿CaCu_3Ni_2Os_2O_(12)的高压合成、结构和物性研究
    5.1 研究背景
    5.2 CaCu_3Ni_2Os_2O_(12)的高压制备
    5.3 CaCu_3Ni_2Os_2O_(12)的晶体结构
    5.4 CaCu_3Ni_2Os_2O_(12)的XAS测量及价态确认
    5.5 CaCu_3Ni_2Os_2O_(12)的电学性质
    5.6 CaCu_3Ni_2Os_2O_(12)的磁学性质
    5.7 CaCu_3Ni_2Os_2O_(12)的XMCD测量及磁结构
    5.8 CaCu_3Ni_2Os_2O_(12)的第一性原理计算
    5.9 本章小结
第6章 全文总结与展望
参考文献
个人简历及发表文章目录
致谢

四、中子与同步加速X射线散射间的互补(论文参考文献)

  • [1]有机太阳能电池形貌演变和热稳定性可控的原位掠入射X射线散射研究[D]. 黄达. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
  • [2]γ能谱信息复原技术研究[D]. 陈晔. 军事科学院, 2021(02)
  • [3]碳离子照射模体的剂量分布研究[D]. 黄川. 兰州大学, 2021(09)
  • [4]Fe-Cu-Ni模型合金的制备及时效行为研究[D]. 吴文臻. 沈阳理工大学, 2021(01)
  • [5]高温原位谱学技术研究金属与熔盐的相互作用[D]. 刘一阳. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
  • [6]Sr2IrO4单晶薄膜的物性研究和原型器件制备[D]. 徐珲. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [7]过冷水、氧化铝及铁氧化物液态结构的高能X射线、中子散射和计算模拟研究[D]. 师彩娟. 上海大学, 2020(02)
  • [8]中国物理学院士群体计量研究[D]. 刘欣. 山西大学, 2019(01)
  • [9]基于先进光源的内部力学行为实验研究进展[J]. 许峰,胡小方. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2018(09)
  • [10]A、B位有序多阶钙钛矿的高压合成与物性[D]. 殷云宇. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2018(12)

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中子与同步加速器 X 射线散射的互补性
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