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关键词： 疏水粉尘   润湿性   表面活性剂分子结构   分子动力学模拟   量子力学模拟  

摘要： 近年来,工业源颗粒物特别是细颗粒物所带来的大气污染问题越来越严重。为了使细颗粒物得到更有效地去除,在工业除尘过程中常常使用预处理技术促使细颗粒物粒径增大。异质凝并技术利用过饱和水汽增大颗粒粒径,已经被证实是一种富有应用前景的预处理技术。但是,对于表面疏水的颗粒来说,异质凝并效果通常较差。在水中加入表面活性剂可以有效改善颗粒的表面润湿性,促进异质凝并过程。表面活性剂种类繁多、分子结构各异,通过实验筛选合适表面活性剂的过程十分繁琐、困难。因此,有必要将宏观实验与分子模拟方法相结合,系统研究表面活性剂分子结构对粉尘表面润湿性的影响以及相关的微观机理,从而为表面活性剂的筛选、设计以及在工业除尘异质凝并中的应用提供理论支撑。本论文针对工业生产中常见的疏水性粉尘——SiO-CH,采用分子动力学模拟、量子力学模拟与实验相结合的研究方法,探究表面活性剂分子结构对粉尘润湿性的影响及相关机理。首先,分析了SiO-CH表面呈现疏水性的原因及机理;其次,通过对实验中粉尘去除效率以及微观形貌的分析,得出不同表面活性剂对SiO-CH粉尘润湿性的宏观改善效果;最后,对表面活性剂与粉尘以及表面活性剂与水之间的相互作用进行了模拟和分析,得出头基和尾链结构对表面活性剂改善粉尘润湿性的具体影响机制。本论文的主要研究结论如下:***-CH之所以呈现疏水性主要是由于表面的弱电性和非极性甲基基团导致其与水分子之间只有很弱的静电作用且不形成氢键。2.相较于十二烷基硫酸钠(SDS)来说,十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)和十二烷基磺丙基甜菜碱(SB12-3)能够更有效地改善SiO-CH粉尘的润湿性,且SB12-3的效果更好,主要原因是乙氧基降低了表面活性剂与粉尘的静电斥力,促进了表面活性剂与水的相互作用,而季铵基团使表面活性剂与粉尘的静电斥力转变为引力,对表面活性剂与水相互作用促进效果也更为明显。***对SiO-CH粉尘润湿性的改善效果优于辛基硫酸钠(SOS)和癸烷基硫酸钠(SDecS),主要原因是较长的尾链使表面活性剂与粉尘的疏水作用增强。苯环的加入则使十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对SiO-CH粉尘润湿性的改善效果明显优于SDS,主要原因是苯环不仅增强了表面活性剂与粉尘的疏水作用,表面活性剂与水的相互作用也得到了明显促进。4.对于疏水性粉尘,头基与粉尘表面电性相反,尾链具有合适长度且带有苯环,同时对水分子具有较强吸附能力的表面活性剂可能具有较好的润湿性改善效果。

关键词： Mind and body.   Consciousness.   Quantum theory.  

ISBN: (数字)9780197501672 ISBN: (纸本)9780197501665

摘要： This is the first volume to provide a comprehensive review and thorough analysis of the connection between consciousness and quantum mechanics. Written by leading experts in physics, philosophy, and cognitive science, Consciousness and Quantum Mechanics will be of value to students and researchers working on the foundations of quantum mechanics and philosophy of mind.

关键词： 电影   透明性   技术   文化工业  

摘要： 在《电影的透明性》一文中，阿多诺在一定程度上修正了《启蒙辩证法》中对于电影的否定立场，而代之以一种更为复杂立体的态度。他肯定电影因其独特的经验形式作为艺术的价值，并且探讨了技术与技巧在电影中的冲突与平衡。阿多诺指出，艺术作品的批判潜力在文化工业的操纵下已然丧失，在这种形势下，电影由于其独特的媒介展现出可贵的“透明性”,这种透明性一方面意指影像的直观自明，另一方面则包涵了直接的批判锋芒。电影的这种特质，更体现出了文化工业内在的冲突与大众解放的潜力。

关键词： 极坐标解   环线离散   格林函数   非均匀本征应变  

摘要： 课题立足于国家自然科学基金重点项目:高性能纳晶高熵合金的微结构与力学性能及其优化(编号:11932004)和重庆市自然科学基金面上项目:高熵合金摩擦磨损微观机理研究(编号:cstc2020jcyj-msxm X0850)。随着我国科技社会的快速发展,对各类机械装置的精细化和智能化要求变得越来越严苛,同时也对传统机械零部件的高可靠性和耐久性提出了新的要求。而工程材料中夹杂的存在对机械零部件的摩擦磨损、疲劳寿命性能具有显著影响,这与其材料内部微观结构演化密切相关,因此探索夹杂相关的力学响应场,揭示材料内部的微观机理具有重要意义。本文基于微观力学的基本理论,以非均质机械零部件为研究对象,采用解析推导与数值编程验证相结合的方法展开了以下几个部分的研究:第一部分是基于张量相关理论方法对弹性力学中经典的平面基本问题和微观力学基本方程的讨论。首先从弹性力学理论和工程应用角度介绍了平面应力问题和平面应变问题产生原因以及适用条件,这为本文后续从三维椭圆柱夹杂到二维圆形夹杂的退化推导奠定理论基础。此外,本文也给出了极坐标系中两类平面问题的相互转化的方法。然后从微观力学基本原理的角度介绍了平面夹杂问题的基本响应场和根据夹杂问题的解求杂质问题解的等效夹杂法。最后对力学和物理学中常使用的格林函数基本理论进行重新归纳和整理,让格林函数的“激励-响应”机制在本文中的实现进行合理的衔接。第二部分从现有的椭球夹杂解析解出发,利用辅助推导工具将椭球夹杂解中的任意一个轴的几何参数取无穷大极限,从而获得了平面应变状态下椭圆柱夹杂的完备解。基于此,将椭圆的长轴和短轴长度取为相同的值,便得到了直角坐标系中平面应变状态下圆形夹杂内场和外场的完备解析解。而根据轴对称图形的形状特征,使用极坐标研究后续问题更为方便。因此本文根据张量分析中二维张量坐标变换规则,将获得的平面圆形夹杂直角坐标系下的解转化到极坐标系中表示。然后基于叠加原理,根据圆形夹杂的解推导获得了均匀本征应变作用下圆环形夹杂距离圆心不同位置的完备解析解。进而对环形夹杂使用一种新型的环线单元离散方法,并推导了相应响应场的单元解,即位移、应变和应力求解格林函数。同时基于已经获得的均匀本征应变作用下环形夹杂的解析解,进一步推导获得了环形夹杂距离圆心不同位置的非均匀本征应变作用下的环线夹杂的通解。然后利用获得的通解分别求得了幂函数分布的非均匀本征应变环形夹杂解和三角函数分布的非均匀本征应变环形夹杂解。第三部分根据工程应用实际,讨论了轴对称有限域夹杂的相关问题。该部分首先对不含夹杂的受任意轴向边界载荷作用的同心圆环的应力场进行推导求解,同时具体给出了受任意轴向边界载荷作用下的均质圆盘的应力场。然后利用该结果讨论了轴对称夹杂从无限域解到有限域解过渡的问题。同时,也推导给出了相应的单圆环形夹杂和多圆环形夹杂非均匀本征应变作用下的通解。此外,为了验证本文所推导获得的关键解析解的正确性,还进行了解析解FORTRAN编程数据离散和有限元仿真分析的数据对比验证。

关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚   自旋轨道耦合   条纹态   旋转频率  

摘要： 电子的自旋轨道耦合(SOC)引发了多种现象,包括原子物理学中的精细能级分裂,以及在凝聚态物理学中发现的多种新型材料等。一般情况下,中性原子整体没有自旋轨道耦合效应。在固体材料中,电子的SOC性质由材料本身决定,因此很难调控。在超冷原子气体中,利用光与原子相互作用合成的人造SOC却为我们的研究提供了一个理想平台。它具有高度可控的平台,可用来研究奇异的量子现象和新的物质形态,如平面波相、条纹相等,还可产生丰富的物理学现象,已成为冷原子物理方向的研究热点。随着实验技术的发展,探索具有SOC效应的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的新奇拓扑态吸引了大家的兴趣。同时,SOC的类型也影响着BEC的量子态和动力学性质,可能蕴藏着更加新颖的结果和现象。本文中我们研究了谐振势中具有旋转项和特殊SOC效应的BEC的性质。首先利用牛顿共轭梯度法对归一化的GP方程进行了数值求解,然后用傅立叶搭配法对稳态解进行线性稳定性分析,再用四阶龙格库塔法进行演化,进一步验证解的稳定性。首先我们求解了一维雪茄型BEC模型,得到了条纹态,讨论了它与SOC强度的关系,并用数值方法探究了条纹态的解的稳定性。进一步研究发现,条纹态的条纹数随着SOC强度的增大而增多,两个自旋分量的条纹数奇偶交替,且所得稳态解都是稳定的。接下来主要研究了二维盘型BEC的性质。通过研究我们找到了条纹态,并分析了SOC强度、外势强度、旋转频率和方向对条纹态的轮廓和稳定性的影响。在没有旋转项的情况下,两个自旋分量具有条纹斑图,并且两个分量的条纹数目总是一奇一偶或一偶一奇的。随着SOC强度的增加,条纹数目也在增加,且两个旋量分量条纹数目差值为1。加入旋转项后,自旋分量的轮廓与条纹数的变化规律都发生了变化,但条纹数的差值仍然为1。此外,我们还发现,在SOC系统中,尽管顺时针方向与逆时针方向旋转是不等价的,但旋转方向只引起两个分量的条纹态相互交换。条纹态的这一规律与别的类型稳态完全不同。我们也通过演化和线性稳定性分析证明了这些条纹态的稳定性。此外,我们还讨论了不同旋转频率下解的相位图,发现条纹态解随着旋转频率的变大发生了相变。从稳定性分析的结果来看,外势越弱,条纹数越多,旋转频率的增大会严重改变条纹态的轮廓。我们发现外势对条纹态的稳定有利,而旋转频率对条纹态的稳定不利。最后,我们还研究了Rashba型SOC模型,对其进行求解稳定性分析,发现在一定范围内,仍可以得到稳定的条纹形状的解。

关键词： 量子导引   非对称性   退相干   自旋链  

摘要： 过去几十年间,量子纠缠和Bell非局域性这种对称量子关联,引起了人们的广泛关注,并取得了丰硕的研究成果。然而,直到最近几年,量子导引这种非对称量子关联才开始进入人们的视野。它是一种介于量子纠缠和Bell的非局域性之间的量子关联形式。由于其独特的不对称特性,使得它在量子通信、量子计算和量子密码等许多领域发挥着不可替代的作用。然而,在量子领域,一个不可避免的问题是,量子系统会与周围环境彼此耦合,导致量子非局域关联的迅速衰退,即所谓的量子退相干行为,这严重阻碍了量子关联的应用。因此,本文基于一维自旋链模型,主要研究了量子导引的非对称性和量子导引的退相干行为。首先,本文研究了非均匀磁场中基于一维XXZ自旋链模型的量子导引,采用熵的不确定关系作为度量方式。重点研究了量子导引的非对称特性。结果表明,外加磁场、温度和耦合参数都能显著改变量子导引及其非对称性,外加磁场或温度的增大可以抑制量子导引。特别是,当温度或磁场超过临界点时,量子导引就会消失。然而,随着温度的升高或磁场的非均匀性b的增加,量子导引的非对称性增强。此外,随着各向异性耦合参数JZ的增加,量子导引增强,同时非对称性减弱。其次,分别研究了一维XY自旋链模型下了量子导引的内禀退相干以及一维XYZ自旋链模型下的量子导引的环境诱导退相干。探讨了不同初始状态下磁场、各向异性参数对量子导引鲁棒性的影响。研究发现,内禀退相干并不会激发量子导引的非对称性,而对于环境诱导退相干在特定初始态情况下则会表现出非对称性行为。并且,通过调节参数以及改变初始状态可以加速或者减缓量子退相干。

关键词： 自旋交叉   Mn(Ⅲ)   席夫碱配体   氢键   阴离子   取代基效应  

摘要： 具有d-d电子构型的第四周期过渡金属八面体配合物是制备磁性双稳态自旋交叉材料的理想体系。其中,席夫碱配体及其金属配合物因为其优异的可塑造性长期地吸引了人们的注意力。设计制备室温附近的具有热滞后效应的自旋交叉材料是当前的研究热点,此类材料是制备新型分子开关,传感器和磁性存储器的理想原料。本文引入了(sal-N-1,5,8,12)系列配体,通过对改变配体苯环上的取代基的种类和位置,阴离子的种类以及溶剂分子的存在与否等条件来对Mn(Ⅲ)六齿席夫碱配合物的自旋交叉行为进行深入研究。在第一个体系中,为了探究在席夫碱配体上引入羟基配体对超分子作用的影响,设计制备了配合物[Mn(4-OH-sal-N-1,5,8,12)]NO(1)和[Mn(4-OH-sal-N-1,5,8,12)]ClO(2)。通过羟基增加氢键的数量,以加强阴离子和阳离子之间的联系,提高体系的协同性,从而增加配合物自旋交叉的驱动力。然而,磁化率测量结果表明上述两个配合物在测试温度范围内都处于高自旋态。尽管Hirshfeld表面分析证实了羟基的引入使得分子间协同作用增强,但是羟基也使相邻的阳离子形成了稳固的二聚体,导致Mn(Ⅲ)中心不易发生形变。第二个体系研究了[Mn(3-OMe-sal-N-1,5,8,12)]SbF6·H2O(3),[Mn(4-OMe-sal-N-1,5,8,12)]SbF·HO(4),[Mn(4-OMe-sal-N-1,5,8,12)]ClO·HO(5),[Mn(3-OMe-sal-N-1,5,8,12)]Cl·1.5HO(6),[Mn(3-OMe-sal-N-1,5,8,12)]Br(7)。与上一体系不同的是,这些配合物的结构中大都含有结晶水,其中配合物4有渐变的自旋交叉行为,配合物7的Mn中心则在300 K时表现出介于高低自旋之间的中间态。第三个体系着重研究当控制阴离子同为六面体的AsF–时,配体取代基的位置效应对Mn(Ⅲ)六齿席夫碱配合物自旋交叉性质的影响。本章的研究对象为[Mn(3-OMe-sal-N-1,5,8,12)]AsF·HO(8),[Mn(4-OMe-sal-N-1,5,8,12)]AsF·HO(9)和[Mn(5-OMe-sal-N-1,5,8,12)]AsF(10)。六面体AsF–阴离子保证了Mn(Ⅲ)阳离子间有足够的空间进行变形,此外,还可以对溶剂水分子的影响进行进一步研究。

关键词： 表象积累   思维能力   培养策略  

摘要： 提高学生的独立思维能力是现今小学教学最重要的环节之一。而思维能力的提高离不开表象积累，要想达到提高学生的思维能力这一目标就必须摒弃传统的教学思想，创新教学内容。同时，小学阶段的学生抽象思维能力并没有显现出来，所以，在数学课堂中，发挥表象积累的作用非常有必要，而且对取得良好的数学成绩很大的帮助。基于此，本文首先分析了表现积累的特点，其次对于学生思维能力的培养策略进行了探析，希望能对相关教师提供参考意见。