摘要：本文研究不同边缘形貌石墨烯纳米带电极之间,分别连接1、2或3个低聚亚苯基环分子结的电子输运性质.使用第一性原理结合非平衡格林函数计算,本文发现对所考虑的分子结输运电导都呈现随分子长度指数衰减的规律,且衰减因子的敏感依赖于电极石墨烯纳米带边缘形貌和分子-电极连接构型敏感.这一结果表明可以用改变纳米带边缘形貌、分子长度和连接方式来有效地调节通过分子结的电流,这为石墨稀电极分子器件设计提供可能的理论指导.

摘要：激光增材制造金银材料可用于艺术品、首饰、手表等的定制化制造.铜是传统工业的重要材料,具有良好的导电性和导热性;铜的激光增材制造材料被广泛用于电子设备、热管理系统、交通运输、工业制造等领域.金、银、铜的激光增材制造具有广阔的应用前景,但也面临着重要问题:金、银、铜材料对激光的吸收率很低.理论分析表明,光吸收率受材料的电导率和激光波长的直接影响.用合金化粉末或表面改性的粉末替代原始粉末打印,或用短波长蓝光或绿光激光打印,可以提高粉体对激光的吸收率,得到更好的打印态样品.本文总结了铜、金等高反射率材料的激光增材制造的激光成型现状和原料端现状,亦对铜、金等高反射率材料的激光增材制造的未来发展趋势做出了展望.

摘要：经过几十年的研究和发展,纳米结构金刚石和立方氮化硼已相继被成功制备,其高硬度和强韧性充分表明纳米力学增强机制是制备超强超硬材料的有效途径。目前纳米结构超硬材料的研究仍处于起步阶段,高温高压相转变的路径与机制、复杂中间相的结构与产生的条件、热力学条件对晶粒生长和微结构(孪晶和堆垛层错等)形成的作用,以及超硬材料的纳米结构对力学性能和强化机制的影响等尚未完全揭示出来。为此,文章对近年来在相关领域的研究进行综述,总结了设计与寻找超硬材料的一般策略与原则,概括了典型的纳米微结构对超硬材料力学与热稳定性的影响,归纳了纳米结构超硬材料的高温高压相变与转化机制,并对当前的研究进展和潜在应用进行了归纳与展望。

摘要：为解决薄膜材料物理实验在大学物理实验教学中实验仪器昂贵,实验过程高危等困难,设计与建设了“磁控溅射镀膜和原子力显微镜(AFM)在氢化纳米硅制作过程中的应用”虚拟仿真实验.此虚拟仿真实验项目借助3D技术,真实还原并模拟了实验场景与过程,人机交互程度高,可操作性强.通过三年的教学实践与网络平台推广,取得了良好的教学效果以及学生的一致好评.

摘要：为了以刚体转动为背景引导学生学习耦合振动规律,设计了力学上类似于固定端/弹簧/质块/弹簧/质块/弹簧/固定端系统的对称双扭摆实验.应用拉格朗日方程推导了对称双扭摆耦合转动的简正模式和简正频率,通过控制初始条件观测了对称简正模、反对称简正模和拍等特殊耦合转动现象.运用智能手机和Tracker软件测量了转角的时间演化数据,并通过数据拟合验证了理论预期.

摘要：热电材料可以实现电能与热能之间的直接相互转化,有希望用来应对即将到来的能源危机,但较低的能源转换效率限制了它的广泛应用。材料的热电特性与其微观结构(如点缺陷、位错、界面、第二相粒子、孔洞等)密切相关,对热电材料进行精密微观结构表征不仅对于深刻理解材料热电性质至关重要,而且有助于设计具有所需性能的新材料。从电热输运性能计算公式出发,阐明了热电材料结构与性能的相关性,展示了如何通过结构控制调控热电材料电热输运性能,综述了透射电镜在热电材料研究中的应用,包含对原子、纳米和介观全尺度缺陷结构表征。

摘要：为了引导学生探究简谐运动规律,加深对力学相似性的理解和锻炼数据分析处理能力,设计了扭摆实验,推导了简谐运动的基本规律,融入了智能手机和视频软件的应用,测得了扭摆转动角度、角速度、角加速度和能量的时间演化曲线.

摘要：热电材料作为新型的清洁能源材料,在固态制冷和余/废热回收等领域有着广泛的应用前景。随着研究的逐步深入,热电化合物从简单的一元和二元组分的晶态体系逐渐转向多元复杂体系。多元类金刚石化合物以及具有明显亚晶格特征和层级化学键的化合物及其衍生物,在原子尺度上表现出复杂的晶态-非晶态共存行为,并产生了新颖的输运效应,这些都为电-热输运新效应和热电材料新体系探索提供了广阔的空间。综述了近年来在亚晶格工程思路下新型"半晶态"热电化合物的结构设计、热电性能调控以及亚晶格尺度上微结构精细表征方面的研究进展,并讨论了晶态-半晶态亚晶格结构与化合物热电性能的关系。

摘要：文章提出面向大面积学生的设计性、研究性、开放性实验教学模式是激发学生学习热情、挖掘学生学习潜能、培养学生自主学习能力、培养大面积创新型人才的有效模式;信息技术是突破实验教学中设备、师资力量、课时等的困扰,实质性地实施该教学模式的重要保证.以南方科大物理实验教学为例阐述实施该模式的教学实践和教学效果.