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摘要： 四、投资者保护的特性（1）上述案例研究强调了在适用美国证券投资者保护法律规则体系时,投资者的“合理期待”和“市场现实”之间长期存在紧张关系。美国证券投资者保护公司旨在提升客户对经纪自营商和证券市场面对20世纪60年代经济危机时的信心。因此,美国证券投资者保护公司在面对因各种可预见和不可预见的危机而引发的投资者新诉求时将严格遵守其投资者保护的最初使命。同时,投资者维权人士利用SEC和自律监管机构（如美国金融业监管局）的监管失误作为理由,要求扩大美国证券投资者保护公司的承保范围,

关键词： 深度学习   非合作目标   微多普勒效应   分类识别   激光相干探测  

摘要： 随着航天技术的发展,地球有限的轨道资源愈发紧张,正确分类识别非合作目标对空间碎片清除、卫星在轨服务乃至航天器交会对接等任务均具有重要意义。目标自旋、进动或振动等微动引起的微多普勒频移是物体独一无二的一种身份特征,探测目标微动特征以进行分类及姿态识别是目前在非合作目标测量领域常用的有效手段。此外,近年来研究火热的深度学习技术在图像分类识别工作中表现出了巨大潜力,这也为非合作目标测量提供了一种新思路。鉴于此,本文从微多普勒效应理论出发,以激光相干探测为检测手段,并结合深度学习技术的优势特点,通过对所设计模型仿真计算和实验验证,提出了一种高正确率的非合作目标形态分类和姿态角识别方法。本文首先对微多普勒效应、激光相干探测以及短时傅里叶变换相关理论进行介绍,并以点散射微多普勒回波模型为基础建立了适用于激光探测的面散射模型。同时以卫星、火箭残骸及太空碎片等非合作目标为参考,设定立方体、圆锥和椭球作为被测自旋目标进行回波信号仿真,且对不同姿态角情况下的回波信号进行仿真分析,并通过短时傅里叶变换这一时频分析方法获得回波时频谱图作为目标分类的基础数据源。然后对深度学习基本原理进行介绍,并参考图像分类效果良好的Res Net搭建32层的深度卷积神经网络。与此同时根据仿真结果制作数据集,为保证数据量足够且图片尺寸满足网络需求,本文采用一种滑窗裁剪方式对源数据进行处理,进而获得长度为1.39518×10的目标分类数据集和姿态角识别数据集,其中前者类别数为3后者为46。最终对目标分类数据集训练1轮达到98.79%的测试正确率,对于姿态角识别数据集训练7轮后测试正确率基本稳定于100%。此外,本文针对含噪声数据集也进行了模型训练与测试,测试正确率也基本趋于100%,所提方法表现出了良好的抗噪能力。最后基于微多普勒效应搭建激光相干探测实验平台,并使用3D打印技术制作立方体、圆锥和椭球目标进行实验。根据实验结果再次制作目标分类数据集和姿态角识别数据集。与仿真数据集类似,实验数据集经10轮训练基本达到100%测试正确率,证明了基于深度学习的非合作目标分类识别方法有效且可行。

关键词： 光晶格   自旋轨道耦合   玻色-爱因斯坦凝聚体   局域化   自旋动力学  

摘要： 光晶格为研究局域化现象提供了一个纯净且高度可控的平台,囚禁于光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体会产生十分丰富的局域化现象,如自囚禁,带隙孤子,稳定的环形涡旋,环状孤子以及二维、三维的时空孤子。自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在光晶格中显著提高了凝聚体中局域波结构的稳定性。由于周期性、非线性以及自旋轨道耦合三者之间的耦合会产生独特的结构,如稳定的三维孤子,涡旋,单极子,有结点的孤子等。本文基于平均场近似和紧束缚模型,利用变分方法和数值模拟,讨论了深光晶格中自旋轨道耦合及调制自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的局域化现象及自旋动力学。第1章介绍了本文相关背景。首先综述了光晶格的实验实现以及光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的研究现状。光晶格是操控玻色-爱因斯坦凝聚体有力的工具,由于其高度可控性,为研究玻色-爱因斯坦凝聚体局域化现象和动力学提供了纯净可控的研究平台。紧接着对自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的实验实现进行了介绍。实验上已经实现了各种自旋轨道耦合包括光晶格中的自旋轨道耦合。最后综述了光晶格中自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的研究现状,自旋轨道耦合与非线性原子间相互作用间的耦合以及光晶格的周期性导致了丰富的局域化现象。第2章研究了深光晶格中自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的局域化现象和自旋动力学。利用变分方法,在体系中两赝自旋组份间不存在自旋交换时,解析地得出了各种扩散、孤子、呼吸子和自囚禁等局域化现象之间转变的临界条件,并根据临界条件,得到了系统相图。在两赝自旋组份间存在自旋交换时,发现临界条件不满足的情况下会激发自旋动力学。直接淬火时,自旋交换有阻尼振荡的形式,系统最终会到达一个较高的极化态但是最终的极化态不可控,孤子态、呼吸子态不再维持;线性淬火导致了一个近乎平滑的自旋极化转变,实现了一个自旋极化的可控转变且对大的自旋轨道耦合强度,孤子态、呼吸态仍可维持。在上一章的基础上,第3章中我们主要研究可调自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在深光晶格中局域化现象及自旋动力学。利用高频近似消去Raman耦合时间依赖的调制项,获得了一个不含时的哈密顿量且实现了可调自旋轨道耦合。通过变分法,解析地得到了两赝自旋组份间不存在自旋交换时,可调自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体在深光晶格中局域化现象之间转变的临界条件及相图,发现临界原子间相互作用随着调制参数的增大发生振荡且振荡幅度逐渐减弱。在两赝自旋组份间存在自旋交换的情况下,Raman耦合不满足临界条件,系统自旋动力学被激发,孤子态淬火后变为呼吸子态。最后一章对我们的工作进行了总结和展望。本文主要研究了深光晶格中自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的局域化现象和自旋动力学,研究结果为光晶格中自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体丰富的局域态现象的实验观测提供了理论依据。但不同参数对自旋动力学的影响以及可调自旋轨道耦合在其它外部周期势中的作用尚不明确。

关键词： 核磁共振陀螺仪   碱金属原子磁强计   极化率   纵向场调制   磁共振展宽拟合法   退极化弛豫时间  

摘要： 惯性导航系统是一种具有高度隐秘性和自主性的导航方式,且运行不受时间、环境等限制,其中陀螺仪是决定其导航定位精度的关键元件之一。核磁共振陀螺仪没有运动部件,还可以兼顾高精度、低功耗和易集成化等特点,有望在未来的惯性导航技术领域得到广泛应用。核磁共振陀螺仪的工作依赖于自旋极化的原子,利用自旋交换光泵浦技术通过圆偏振光泵浦极化碱金属原子,再通过自旋交换碰撞使碱金属原子的电子极化传递给惰性气体原子核的超极化,这样可以大大提高碱-惰原子系综的极化率。因此,通过核磁共振陀螺仪内嵌的碱金属原子磁强计对原子系综的自旋极化进行研究,对于提高核磁共振陀螺仪工作性能具有重要意义。第一,本文基于原子和磁场、光场之间的相互作用模型,得到核磁共振陀螺仪中内嵌原子磁强计信号的理论表达式,探究三维磁场强度对原子磁强计信号的影响,并在实验上实现一维原子磁强计的优化,获得不同温度下低频波段的最佳灵敏度。第二,理论推导了泵浦光的光功率、失谐量及椭圆度等参量对碱金属原子极化率的影响模型,同时通过实验得到了Cs原子极化率与泵浦光各参量的关系曲线,为高效稳定调控光泵浦极化碱金属原子奠定了基础。第三,基于纵向场调制原理提出一种测量碱金属原子横向弛豫时间的理论模型,并详细分析了前人所用的调制频率展宽拟合法和磁共振展宽拟合法,再利用这三种方法得到了Cs原子横向弛豫率1/T与温度的关系,获得了三种原子磁强计的极限灵敏度。第四,基于自由感应衰减法实现了惰性气体原子的横向、纵向退极化弛豫时间的测量,获得了微弱磁场下Cs原子和Xe原子之间的自旋交换弛豫率效率因子测量值,为优化陀螺仪性能指标提供依据。

关键词： 花球啦啦操   表象训练法   注意力   学习效果   高中女生  

摘要： 注意是一种心理活动,注意力品质的高低是影响学生体育运动效果的重要因素之一,也是评价学生心理素质水平的关键因素。青少年作为我国的主要后备军,对于提升青少年注意力的研究是非常重要且有必要的。关注青少年注意力的发展是提高运动能力的重要前提,是顺应发展学生核心素养趋势的重要表现,是发展学生终身体育意识的重要基础。表象训练在实践中应用广泛,被认定为心理技能训练的主要环节。在学校体育课程中对学生的心理教育也同样受到重视,表象训练法被众多体育教育者应用到学校体育教学中。学校体育教育是体育教育重要组成部分,是发展青少年体育与健康意识的主要途径,肩负着不可推卸的责任。花球啦啦操项目是为落实普通高中体育与健康课程标准,大力推进上海市高中体育专项化改革而引进的运动项目之一,深受学生的喜爱。本文借助在高中花球啦啦操体育教学活动中表象训练法的应用,旨在研究表象训练法对高中女生注意力所包含的注意分配能力、广度、稳定性、转移能力以及花球啦啦操学习效果的影响。为发展学生注意力提供新的思路,为高中啦啦操专项化课程的教学提供实证参考。为增强高中女生的基本身体素质,提高学生运动兴趣和锻炼意识,同时促进学生体育学科核心素养的培养,为学生形成终身体育意识的习惯和能力奠定基础。本文通过文献资料法检索相关文献,明确了注意力的概念,确定将我国学者殷恒婵编制的《青少年注意力测验》量表作为高中女生注意力测验的工具;通过对表象训练法的具体操作过程的学习,确定了实验教学过程中具体的操作方案;通过对集体花球啦啦操最新版规则的学习,确定了花球啦啦操学习效果的评分规则与指标。本文通过问卷调查法对实验对象的注意力进行了测量。本文运用实验法对比传统教学法和表象训练法对高中女生注意力和花球啦啦操学习效果的影响效果。通过数理统计法对学生注意力测验分数以及花球啦啦操学习效果分数进行整理与分析。运用描述统计、独立样本t检验、配对样本t检验、非参数双关联检验和双独立样本检验的方法,对数据进行对比分析,得出以下结果:(1)通过17周的花球啦啦操教学活动,对照班学生的图形辨别测验(z=0.002<0.01)、选4圈测验(z=0.027<0.05)成绩有所提高,且相比于实验前有显著性差异;视觉追踪测验(z=0.163>0.05)、加减法测验(p=0.109>0.05)、总正确反应数(p=0.072>0.05)实验后有小幅度提高,但没有显著性差异。(2)实验后实验班学生图形辨别测验(p=0.033<0.05)、选4圈测验(p=0.002<0.01)对比实验前有显著性的提高;视觉追踪测验(p=0.000<0.01)、加减法测验(p=0.000<0.01)、总正确反应数(p=0.000<0.01)有非常显著的提高。(3)实验后实验组在图形辨别测验(p=0.479>0.05)、选4圈测验(p=0.667>0.05)维度与对照组没有显著性差异;在视觉追踪测验(p=0.022<0.05)、加减法测验(p=0.032<0.05)、总正确反应数(p=0.024<0.05)维度实验组比对照组成绩好,且有显著性差异。(4)在学习效果方面,实验后实验组个人技术技巧完成(p=0.003<0.01)高于对照组,且有非常显著的差异总体效果(p=0.041<0.05)、总得分(p=0.015<0.05)比对照组组高,且有显著性差异;团体完成(p=0.632>0.05)和编排(p=0.668>0.05)与对照组没有显著性差异。因此,得出研究结论:(1)花球啦啦操项目能够促进高中女生注意分配能力和注意广度的发展。(2)表象训练法能够较全面的提高高中女生注意分配能力、广度、稳定性和转移能力。(3)表象训练法比起传统教学法对高中女生注意稳定性和转移能力的积极影响效果更好;对注意分配能力和注意广度的影响没有显著性差异。(4)表象训练法比起传统教学法更能提高高中学段女生花球啦啦操规定动作的学习效果。(5)表象训练法能够促进高中女生花球啦啦操个人技术技巧动作完成和总体效果,对编排能力和团体技术完成度的影响效果不明显。

关键词： 图案化   自旋波   高频  

摘要： 自旋波是电子自旋的集体进动形式,运动中携带有丰富的振幅和相位信息,并且摒弃了传统电子传输的热损耗,因而成为新一代低能耗存储器件的理想载体。从GHz到THz,波长比相同频率的微波小4到5个数量级,这使得它们与现代纳米级的电子设备和电路兼容。随着电子器件的微型化和高频化,需要制备微纳级别的电子器件,因此对于微纳尺寸图案化薄膜自旋波的基础物理机制研究及调控是非常重要的。本文采用图案化技术研究了软磁薄膜共振特性,主要内容如下:(1)首先利用光刻技术在单层坡莫薄膜上制备不同形状的图案,研究其静态动态磁性能。在条带结构中利用CPW、ESR、PPMS、BLS等探测手段,激发探测到了不同种类的自旋波。实验结果表明:利用CPW进行面内转角测试,当外加场平行于条带长轴且微波场垂直于外加场方向配置时,探测到了五种不同类型共振模式,低频下的共振为铁磁共振模式,高频下的共振为不同阶数的面内自旋驻波模式。当改变条带长轴与外加场方向的夹角,随着角度的增大,面内自旋驻波数量逐渐减小,在一定角度下面内自旋驻波和铁磁共振模式似乎发生一定的耦合。当外加场垂直于条带长轴方向时,探测到了量子化的自旋波模式和未饱和区域产生的一致进动模式。利用ESR进行面外转角测试,观测到多阶垂直自旋驻波和前向体波模式。面内自旋驻波和垂直自旋驻波模式的波数和峰强均满足体不均匀模型。利用PPMS进行定频扫场及低温测试,观测到面内自旋驻波随着温度降低往低场下移动而垂直自旋驻波往高场下移动,这是因为面内方向为易轴方向面外为难轴方向,低温下磁矩更倾向于沿着易轴方向进动。随着温度的降低面内自旋驻波模式和垂直自旋驻波模式逐渐较少,这是因为样品内存在一定的双磁子散射,而双磁子散射过程中一致进动的铁磁共振模式(k=0)退化成非一致进动模式(k≠0),而在低温下的时候,能隙可以阻止那些低于间隙能量的磁子的激发。利用BLS技术,采用波矢k=3.7 rad/μm的光波,激发探测到了表面波和后向体波。其次,利用光刻加刻蚀手段制备不同刻蚀深度及圆盘尺寸的结构,研究其静态动态磁性能,实验结果表明:未完全刻蚀配置下vortex结构消失,呈现与连续膜一样的磁性。当刻蚀深度为100 nm圆盘尺寸为10 μm时利用ESR激发探测到垂直自旋驻波模式。最后利用电子束曝光制备不同长短轴比的纳米级别椭圆盘,研究其相关磁性能。结果表明:椭圆盘长短轴比值的变化对自旋波模数影响不大。(2)首先利用VSM和VNA研究了 Py/Cu/Co和Py/Cu/Py三层膜结构的静态磁性能和动态磁性能,通过对比Py/Cu/Co三层膜和Py单层膜以及Co单层膜的共振频率,发现三层膜结构共振频率介于单层膜共振频率之间,表明三层膜中出现光学支和声学支模式。利用CPW技术测试,结果表明三层膜结构激发出两种共振模式:光学支模式和声学支模式,随着中间层厚度增大光学支模式频率逐渐降低,这是因为本实验中三层膜耦合为铁磁耦合,层间耦合作用将会增大交换耦合等效场作用,而光学支模式来源于层间耦合作用,中间层厚度越大,层间耦合越弱,交换耦合等效场作用越小,光学支模式频率越低。通过对比不同的上层材料发现光学支模式起始频率不同,这是因为上层材料的饱和磁化强度不同导致层间耦合强度不同。其次,利用光刻加刻蚀手段制备三层条带状结构并研究其ESR转角共振特性,结果表明:三层膜中出现与单层膜类似的结果,因为边界条件和耦合作用使得三层条带状结构中的自旋波的种类及演变非常复杂。(3)探索制备合适的共面波导电极激发坡莫中的自旋波条件,为后续利用共面波导电极研究图案化中的自旋波提供重要基础。

关键词： 有机半导体   自旋电子学   输运特性  

摘要： 电子自旋可以作为信息处理、存储的物理基础，以其为基础建立的自旋电子学是现代科学技术发展的主要驱动力之一。在自旋电子学器件中，远距离的相干自旋输运和长的自旋寿命是实现复杂自旋操控的关键。因此，为了进一步扩展和实现新一代自旋电子学器件，需要开发优良的自旋输运介质。有机半导体由于极弱的自旋轨道耦合和超精细相互作用而被认为具有超长的自旋寿命(超过微秒)，使其成为开发先进自旋电子学应用的理想材料。　　目前，基于有机半导体的自旋电子学研究主要使用一种自旋阀结构，它由非磁性材料夹在两个铁磁金属之间组成。然而，铁磁金属与有机半导体之间电导率不匹配的问题严重抑制了自旋注入过程，进而限制了自旋相关输运现象的探索以及功能性器件的开发。因此，如何在有机半导体中实现高效的自旋注入是有机自旋电子学界亟需解决的关键科学问题。为此，本论文提出了一种尚未在有机自旋电子学中使用的热电子晶体管结构替代传统的自旋阀结构，用于提高自旋注入效率。首先，通过工艺优化制备出热电子晶体管，深入研究器件中的热电子输运特性;在此基础上，引入电子自旋这一自由度，构筑热电子自旋晶体管，研究有机半导体中的自旋相关输运特性。主要的研究内容包括:　　1.通过热电子晶体管研究本体异质结(n/p型半导体的混合薄膜)中电子能级与混合比例的相关性。众所周知，精确地控制有机半导体中用于电荷传输的分子能级(包括最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO))对优化各种电子器件的性能至关重要。然而，与成熟的能够检测HOMO的紫外光电子发射能谱相比，有机半导体中LUMO的精确检测一直是一个长期存在的问题。在本论文中，我们证明了热电子晶体管和微分辅助线性拟合方法可以原位提取有机半导体的LUMO能级信息，精度可达±0.03eV。利用该方法，我们进一步展示了电子输运型聚合物中LUMO的双向可调性(增大以及减小)，调谐范围高达1.1eV。热电子晶体管方法的简单性以及对半导体材料的广泛适用性有利于众多有机电子学课题的开展，包括电子器件中金属/半导体界面工程、有机光伏电池中的能量损失等。　　2.在有机半导体中实现热电子自旋注入。一直以来，有机自旋电子学器件的研究遭受到铁磁金属与有机半导体之间“电导率失配"的困扰。在本论文中，我们设计并制备了Al/Al2O3/铁磁金属/AlOx/有机半导体/铁磁金属结构的热电子自旋晶体管。它允许在不受铁磁金属/分子界面影响的情况下，直接将高度自旋极化的热电子电流注入到有机材料的输运能级中，从而实现高效的自旋注入。研究发现，PC71BM材料在热电子自旋晶体管中展现了超长的自旋输运距离(超过0.5tan)。与此相反，传统的自旋阀几何结构中仅能监测到53nm的自旋输运距离，表明热电子自旋晶体管具有更优异的白旋输运性能。此外，作为多功能性器件的演示，通过在单个器件中耦合自旋输运性质和光伏效应，我们实现了磁阻效应的室温操纵和新的功能特性。本论文提出的自旋极化热电子器件方案为研究自旋相关输运现象和功能性器件开辟了一条新的途径。

关键词： 四阶薛定谔方程   渐近展开   L1-L∞衰减估计   共振分类   振荡积分  

摘要： 薛定谔方程是量子力学的基本方程之一.它描述了物理系统中的量子效应随时间变化的规律,揭示了波粒二象性这一神秘的物理现象.经典的薛定谔算子来源于薛定谔方程,表述了粒子系统的能量算子.经过众多数学物理学家长达半个多世纪的深入的、系统的研究和发展,薛定谔算子已成为数学的核心研究领域之一.本文主要研究如下三维空间上四阶薛定谔方程解ψ(t,x)=e-itHψ0的L1-L∞衰减估计:其中四阶薛定谔算子H=(-Δ)2+V(x),位势V(x)满足适当的衰减条件.在假设H没有正特征值的条件下,当零点是H的正则点或第一类共振点时,我们证明了薛定谔方程的解满足如下衰减估计:当零点是其它共振类(第二类共振点或第三类共振点)时,则解的时间衰减率变小.尤其我们得到自由薛定谔群e-itΔ2的衰减估计是O(|t|-3/4),并且是最优的.论文的具体内容安排如下:在第一章中,我们简要介绍薛定谔算子的研究背景及研究现状,并简单的阐述了本文的主要工作及所研究问题的意义.在第二章中,我们首先利用拉普拉斯算子的预解式R±(-Δ;λ2)的表达式和预解式分解等式得到自由项R0(λ4)的低能(λ→0)渐近展开.接着针对扰动预解式RV±(λ4),我们先对零点进行共振分类,然后由对称预解公式得到扰动预解式RV±(λ4)在各类共振情形下的低能(λ→0)渐近展开.在第三章中,利用Stone公式、Littlewood-Paley方法和振荡积分理论等技术,我们得到自由薛定谔群e-itΔ2的衰减估计.在第四章中,我们将扰动薛定谔群e-it(Δ2+V)分成高能和低能两部分,然后分别进行衰减估计.尤其在处理低能部分时,除了采用与自由情况一样的技术外,还利用了零点共振空间的正交性来抵消积分的奇异性.在最后一章我们通过HΦ=0的分布解刻画了零点共振子空间SiL2(R3)(i=1,2,3).

关键词： 手性成核剂   非均相成核   量子力学   分子动力学   直接结晶拆分  

摘要： 结晶拆分外消旋体是大规模生产纯对映异构体的一种最经济的方法,已成为手性药物之生产与分析的常规技术。同时,结晶也是外消旋体、对映异构体纯化的重要手段。在结晶过程中,成核无疑是关键的步骤,它影响了最终产品的结构、形貌和尺寸分布。成核剂通常通过不同的机制在对映选择性成核中发挥重要作用。本文合成了三种手性成核剂,以天冬氨酸为模型药物,研究了在这三种成核剂作用下的非均相成核和直接结晶拆分过程。具体研究内容如下: 1、本文通过酰胺化反应合成了三种具有光学活性的成核剂:C14-L-茶氨酸(C14-L-Thea)、C14-L-苯丙氨酸(C14-L-Phe)和C14-D-苯丙氨酸(C14-D-Phe)。并通过核磁共振氢谱（1H NMR）,傅里叶变换红外光谱（FTIR）,热重分析仪（TGA）,差示扫描量热仪（DSC）,粉末X-射线衍射（PXRD）,扫描电子显微镜（SEM）和动态光散射粒度仪（DLS）对合成的成核剂进行了表征,同时使用自动旋光仪和接触角测量仪测定了三种成核剂的旋光性和亲疏水性。 2、通过对天冬氨酸纯对映异构体和外消旋体在纯水中的溶解度数据和不同过饱和度水平下L-,D-和DL-天冬氨酸在纯水中和含有成核剂的水溶液中的诱导期的测定了解了天冬氨酸的热力学性质。并结合经典成核理论和经典非均相成核理论模型研究了天冬氨酸的相关成核参数和成核机理,重点研究了在成核剂诱导下的非均相成核过程的成核速率和成核参数。最后,通过320批成核统计实验,分析了在均相和非均相成核过程中不同类型核的出现概率。分析结果表明在80批不含手性成核剂的均相成核实验中,天冬氨酸的两个对映体和外消旋体晶体的成核存在随机性。然而在加入4.0 wt%的手性成核剂的240批非均相成核实验中,随机性消失,具有与成核剂相同手性的对映异构体核被明显促进。 3、基于量子力学理论分别分析了C14-L-Thea和C14-L-Phe分别与天冬氨酸对映异构体之间的弱相互作用。证明了合成的成核剂均对天冬氨酸具有手性识别能力。接着选用C14-L-Thea为分子动力学计算模型,使用分子动力学模拟研究了由C14-L-Thea聚集成的棒状成核剂在成核过程中的手性识别机理。计算结果显示成核剂在成核过程中与两种对映异构体的弱相互作用类型不同,这表明手性成核剂可以有选择性的促进对映异构体的成核。 4、结合前面的研究内容进一步探究了手性成核剂强化的外消旋体直接结晶拆分过程。同样以天冬氨酸为研究模型,首先使用固态表征确定天冬氨酸外消旋体类型为外消旋化合物。然后使用激光法测量了三种天冬氨酸物质在纯水中和存在成核剂的水溶液中的介稳区宽度。接着通过改变降温速率和不同的成核剂探究了成核剂和降温速率在直接结晶拆分过程中对结晶产品ee值的影响,进一步证明合成的成核剂的手性识别能力。最后进行循环性实验来研究合成的手性成核剂的稳定性和循环利用性。

关键词： 自旋-玻色模型   量子开放系统   量子动力学   量子相变   线性响应   吸收谱  

摘要： 近年来,随着量子信息和量子计算的蓬勃发展,量子开放系统的动力学也备受研究者关注。由于环境的存在,量子系统不可避免地会与环境发生相互作用,由环境诱导的量子耗散现象在许多量子开放系统中发挥着重要的作用。例如,在量子计算中,如何提高量子比特的相干时间来避免量子退相干[1]已经成为一个技术瓶颈。在光合作用反应中心体系中,激发态能量和电子传输过程也强烈地受到周围环境的调控[2]。为了研究量子耗散现象,许多量子动力学计算方法相继被开发出来,其中级联运动方程因为具有无需任何近似就可以给出严格理论描述的优点逐渐成为了一个较为主流的数值方法。然而,原初的级联运动方程只适用于指数函数衰减形式的时间关联函数,它很难去处理低温热库和时间关联函数衰减很慢的环境,这大大地限制了级联运动方程的应用范围。为了克服这些困难,通过将时间关联函数用正交完备基展开,我们重构了包括系统约化密度矩阵和其它辅助场构成的动力学完备基。从而我们可以在理论上处理一般的热库,即使热库处于零温,这可以极大地拓展了级联运动方程的应用范围。本文主要的研究课题是去处理零温下自旋-玻色模型中的量子相变问题。基于拓展的级联运动方程,我们通过准确的动力学计算结果得到了相干-非相干转变和局域-非局域转变的相图。本文针对零温自旋-玻色模型主要进行两方面的研究。一方面我们研究了自旋-玻色模型中平均磁矩的动力学标度行为。另一方面,通过计算线性响应函数和线性吸收谱,我们研究了亚欧姆和欧姆环境之间不同的非局域-局域相变机制。本文的主要内容如下:(1)在第一章中,我们主要介绍了量子开放系统中量子相变的研究背景,并给出了文章的组织结构和基本的研究思路。(2)在第二章中,我们回顾了量子开放系统理论的背景,重点介绍了量子开放系统中的基本概念,包括约化密度矩阵、量子主方程、自旋-玻色模型、量子相变等。(3)在第三章中,我们聚焦于级联运动方程理论。首先回顾了级联运动方程提出的历史背景以及它最近的发展情况。接下来我们重点介绍了热库时间关联函数的分解。通过对一般辅助场的求导,我们给出了级联运动方程的完整推导。(4)在第四章中,应用拓展的级联运动方程,我们研究了零温欧姆谱环境中,自旋-玻色模型量子动力学中的动力学标度现象。此外,对于两种不同的截断函数,我们从自旋平均磁矩时间卷积方程中得到了速率核。通过将速率核的零阶矩定义为特征时间因子,我们发现当时间被特征时间因子标度之后,平均磁矩的自旋动力学可以重合成一条主曲线。并且主曲线几乎不依赖于截断函数。对于固定的截断频率,特征时间因子与近藤参数的关系可以通过一个关于重整化隧穿振幅的方程得到很好得描述。尽管我们定义的特征时间与Non-interacting Blip Approximation(NIBA)方法得出的定义不同,我们的结果与NIBA符合得很好。(5)在第五章中,基于拓展的级联运动方程,我们从动力学出发计算了自旋-玻色模型的线性响应函数,之后我们通过对线性响应函数做傅立叶变换得到线性吸收谱。通过一系列针对不同热库指数和近藤参数的计算,我们得到了包含非局域-局域相变和相干-非相干动力学转变的相图。最后,对于亚欧姆和欧姆环境,我们提出了一个能级图像来理解它们不同的相变机制。(6)在第六章中,我们对全文作了总结,给出了本文主要的研究结论并对将来可能的发展前景做了展望。