摘要：无源匀场用于修正磁共振成像磁体不均匀的磁场,是一个非常耗时的过程,包括磁场测绘、优化分析、方案制定、工程实施等步骤。由于存在不可避免的计算误差,无源匀场需要多次重复以上步骤(迭代)才能获得满足要求的高均匀度静磁场,目前相关研究主要集中于优化模型的构造或求解算法的改进,研究手段通常是数值模拟法,忽略了匀场实践中遇到的问题,更没有基于匀场过程工艺的优化。为了提高匀场的性能和效率,该文提出了一些磁共振成像(MRI)磁体无源匀场技术的改进策略:测量多个样片的实际磁场以校正磁化场计算;以目标磁场为变量构建线性优化模型;采用“奇偶”匀场法减少匀场系统的拆装次数。最后,在一台1.5T MRI超导磁体上实施了改进的无源匀场技术验证实验,结果显示,仅通过两次迭代即可获得满足成像要求的磁场均匀度,并且在第三次迭代后达到设计值。与改进前的实验结果相比,新的匀场策略具有显著的成效。

摘要：自20世纪末以来,La-Co共替代的M型铁氧体备受关注,已成为高性能永磁铁氧体的基础材料.Co2+的未淬灭轨道矩被认为是增强铁氧体单轴各向异性的原因,但其微观作用机理尚未完全解释清楚.为了满足铁氧体材料日益增长的性能需求,理解其磁各向异性增强机理至关重要,并寻求从根源上的提升、低成本和高效的方法,以制定开发高性能产品的指导原则.本文综述了一系列研究工作,旨在确定Co离子在晶格中的取代位置,这是增强磁各向异性的关键.这些研究为进一步提高永磁铁氧体的磁性能提供了重要的材料设计参考.

摘要：心力衰竭死亡率极高,患病数量持续攀升,是当今医学界面临的共同难题,人工心脏泵是众多心衰患者延长生存期最后的希望和最有效的途径。第3代人工心脏泵的开发与应用,将心力衰竭治疗推向一个新台阶。首先概述第3代人工心脏泵的研究现状和应用情况,并介绍国内第3代人工心脏泵的发展状况;其次,详述和总结第3代人工心脏泵相关的关键技术,如:悬浮技术、无轴承电机、泵用控制算法、叶轮优化设计、血液相容性等;最后,提出并探讨小型轻量化、仿生搏动性、智能控制技术、血液相容性、可靠性及容错技术等方面的研究趋势。

摘要：为了提高化学动力学疗法的治疗效果,设计制备了一种新颖的可降解纳米药物ZnO_(2)@Fe^(3+)-TA@PVP.在弱酸性的肿瘤微环境中,该纳米药物可降解为Zn^(2+), Fe^(3+),单宁酸(TA)和H_(2)O_(2),实现了肿瘤微环境内H_(2)O_(2)的自供给.同时,释放出的Fe^(3+)被TA进一步还原成Fe^(2+),实现了肿瘤原位Fe^(2+)的自生成,并进一步与H_(2)O_(2)发生芬顿反应生成毒性的羟基自由基(·OH),从而实现对肿瘤细胞特异性的化学动力学治疗.此外, Zn^(2+)通过抑制线粒体电子传递链(ETC)来促进内源性超氧阴离子(·O_(2)^(-))的产生,从而协同提高了治疗效果.

摘要：非晶态稀土-过渡金属合金亚铁磁薄膜具有很强的垂直磁各向异性、超快的磁矩翻转速度以及磁矩和角动量补偿的特性,是当前自旋电子学以及超快信息存储领域的重要研究对象.本文采用磁控溅射制备了系列X/Tb_(x)(Fe_(0.75)Co_(0.25))_(1-x)/X三明治结构薄膜(0.13≤x≤0.32,X=SiO_(2),Pt和W),系统地研究了重金属Pt,W作为TbFeCo超薄膜的缓冲层和覆盖层(统称包覆层)对其室温下磁性和热稳定性的影响.实验结果显示,被SiO_(2)包覆的TbFeCo薄膜具有垂直磁各向异性,磁矩补偿成分在0.21<x<0.24范围内.用Pt包覆的3 nm和5 nm TbFeCo超薄膜,则不出现磁矩补偿现象,在整个研究成分范围对应薄膜的磁矩始终由FeCo主导,且在250℃高真空退火后垂直磁各向异性消失;当以W作为包覆层时,超薄TbFeCo的磁矩补偿点复现,在补偿点成分附近,其有效垂直各向异性场超过11.5 T,且经过350-400℃退火后TbFeCo依然保持良好的垂直磁各向异性.最后,通过[Pt/TbFeCo]_(5)/Pt和[W/TbFeCo]_(5)/W多周期多层膜的宏观磁性测量和结构表征,发现Pt/TbFeCo存在界面晶化,导致以Pt作为包覆层时TbFeCo超薄膜不存在磁矩补偿,且在垂直磁各向异性方面和热稳定性等方面的严重弱化.重金属W/TbFeCo超薄膜体系具有磁矩补偿、巨大垂直磁各向异性场和高热稳定性的特点,研究结果对今后设计基于非晶态稀土-过渡金属合金纳米磁性超薄膜的自旋电子学器件具有重要参考价值.

摘要：黄钾铁矾是一种自然界常见的含铁矿物,它对砷酸根有一定吸附作用,但几乎不吸附同样构型的磷酸根.为了改善黄钾铁矾的磷吸附性质,本研究制备了铈掺杂的黄钾铁矾,并采用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)等表征手段,构建了铈离子占据钾离子位的结构模型.磷吸附实验结果表明,少量铈的掺杂可将黄钾铁矾的磷吸附容量(pH=7,24 h)从1.69 mg/g显著提升至29.33 mg/g.同时,初始p H和共存阴离子对其除磷效果影响较小,说明含铈黄钾铁矾对磷酸盐的吸附具备高选择性.进一步分析表明,该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型,分析结果表明吸附过程可能是易进行的化学吸附.利用XRD及阴离子交换色谱,证实了相比于纯黄钾铁矾,铈的掺杂提高了黄钾铁矾的反应活性,大幅提升了吸附过程中磷酸根与硫酸根的置换.通过X射线光电子能谱与红外光谱表征,推测吸附过程形成稳定的Ce—O—P化学键,实现特异性化学吸附.这些研究结果为含磷废水的吸附治理提供了一种新的吸附材料,并有望为黄钾铁矾的改性和资源化利用提供参考.

摘要：本研究通过采用具有室温磷光发射性质的给体-受体(D-A)型配体10-苯基-10H-螺[吖啶-9,9'-(4,5-二氮芴)](Spiro2N),与辅助膦配体双(2-二苯基磷苯基)醚(POP)结合,成功设计了具有热活化延迟荧光(TADF)性质的Cu(Ⅰ)配合物发光材料Cu-P-Spiro2N.通过核磁共振谱图确认了Cu(Ⅰ)配合物的分子结构.进一步利用X射线单晶衍射表征了配合物Cu-P-Spiro2N的晶体结构.结果表明,配合物Cu-P-Spiro2N属于三斜晶系,晶胞参数分别为α=90.14(2)°,β=115.43(3)°,γ=115.55(3)°,a=15.10(6)nm,b=15.15(4)nm,c=16.62(6)nm.由于配体分子Spiro2N具有两个相互正交的π共轭平面结构,使得其最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)具有很小的重叠,但具有相对较大的单重态-三重态能隙差(?EST).金属Cu(Ⅰ)片段与配体Spiro2N配位后,降低了HOMO-LUMO之间的能隙差,电荷转移(CT)态能级下降.这使得配合物Cu-P-Spiro2N具有极小的?EST(0.05 eV).小的?EST有利于加速反系间窜越过程,进而实现TADF发射.该类配合物的发射主要来自于D-A型配体Spiro2N,表现为金属微扰的配体内电荷转移(ILCT)性质.室温下,在掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜(10%(w))中,配合物Cu-P-Spiro2N表现出强烈的黄光发射,发射峰值位于551 nm,光致发光量子效率为49%,激发态寿命为6.3μs.本研究结果表明,通过Cu(Ⅰ)离子配位,可调控配体分子激发态能级,降低?EST,从而实现TADF发射.

摘要：随着高功率激光和光通信技术的迅速发展,如何消除光学系统内部产生的反射噪声是一个至关重要的问题。磁光隔离器是依据法拉第效应设计而成的磁有源器件,能够有效隔离大部分反射光以保证光学系统稳定工作,而法拉第磁光材料作为磁光隔离器的核心部件,其研究和应用推动了磁光隔离器的更新与发展。CeF_(3)晶体具有高透过率、宽透过区间和高Verdet常数等优点,近年来获得了广泛关注,但是其传统生长方法存在成本高、周期长等缺点。本研究通过坩埚下降生长技术,优化温场结构和生长工艺,采用多孔坩埚成功获得多根CeF_(3)晶体。与商用TGG(Tb3Ga5O12)晶体相比,CeF_(3)晶体的透过率得到明显提高,最高达到92%,并且在近红外波段两者的Verdet常数相当。CeF_(3)晶体的比热较高,表明晶体拥有较强的抗热冲击能力和较高的抗激光损伤能力。本研究使用多孔坩埚技术生长CeF_(3)晶体,实现了规模化和低成本生产;生长的CeF_(3)晶体物理性能优良,具有应用于近红外波段磁光隔离器的巨大潜力。

摘要：弛豫铁电单晶具有优异的压电性能,在医学超声换能器、水声器件等领域有重要应用。坩埚下降法生长的弛豫铁电单晶不可避免地存在组分偏析,导致材料利用率极低。本工作测试了0.24PIN-0.46PMN-0.30PT铁电单晶沿生长方向压电系数(d_(33))和介电常数(ε_(33)^(T)/ε_(0))的变化,结果显示d_(33)和ε_(33)^(T)/ε_(0)沿着生长方向变化极大,能保持性能接近的区域不足20 mm。通过针对不同区域的极化设计,对铁电-铁电相变温度接近的区域进行极化调控,使超过60%晶体部分的d_(33)和ε_(33)^(T)/ε_(0)分别维持在(1500±140)pC·N-1和4900±350。为了验证极化调控后的晶体谐振区域是否一致,测试了两端区域的k_(33)振子的谐振谱,结果显示两者的机电耦合系数接近,谐振和反谐振的峰位置也接近,而且不存在额外的寄生振动,说明采用极化调控PIN-PMN-PT铁电单晶沿生长方向的均匀性是可行的。本工作为提高PIN-PMN-PT铁电单晶的利用率提供了一种参考方案。

摘要：挥发性有机污染物(volatile organic compounds,VOCs)是加重大气复合污染的重要前体物之一。催化氧化技术是在催化剂的作用下,将VOCs氧化分解为无毒的CO 2和H 2O,是目前最有效的治理手段之一。综述了国内外VOCs催化氧化技术的研究进展,针对传统的热催化氧化技术的高能耗和光催化净化技术的低效率等问题,重点总结了光热催化剂的设计理念和对其作用机制的认知,展望了VOCs光热催化氧化技术未来的发展应用方向。