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物理学院“博约学术沙龙”系列报告第43期

发布日期:2012年11月26日

时间:2012年11月26日(星期一)下午4:10
地点:中心教学楼610
报告一:硕士生报告  时间:16:10-16:40
题  目:二维竖直多散性颗粒流的研究
报告人:张婷
摘要:
    粒流动在自然界中广泛存在,比如雪崩、滑坡、泥石流和江河底部的粗颗粒推移质运动等,颗粒流体的运动行为不能被现有的流体力学理论予以适当的描述,其表现出不同于普通的气体流和液体流的特殊性质, 本文通过实验的方法研究了二维竖直多散性颗粒流动的性质。(1)较为详细的讨论了实验中出现的堵塞现象;(2)深入研究了出口流量与流槽倾角关系;(3)通过大量实验观测了不同倾角、不同开口下二维多散性颗粒流的速率分布(4)实验发现流速与颗粒流所堆积的层数有很大关系,同一个流槽位置不同层之间的速度变化,随着层数的增大大速度增大大;同一层不同流槽位置颗粒流的速度随着位置的变化而发生改变,即离出口越近速度越大。通过对流量与流速的分析对实验现象给出了合理的解释。

报告二:硕士生报告 时间:16:40-17:10
题  目:过渡金属掺杂CdS稀磁半导体磁性和光学性质研究
报告人:张雪
摘要:
    稀磁半导体具有半导体和磁性材料的综合特性,可同时利用电子的电荷自由度和自旋自由度作为载体进行信息处理,在发光和磁存储等方面有重要的应用。过渡金属对ZnO光学和磁学性质调制已有大量研究工作,但对CdS的研究较少。根据Dalpian等人的半导体中磁耦合的能带结构唯象模型,只有电子和空穴同时存在的态之间的耦合能导致铁磁稳定性。我们推测V,Cr,Fe,Ni掺杂CdS应具有铁磁性。我们拟采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究Cr掺杂CdS的稀磁半导体的磁稳定性,光学性质和其他过渡金属掺杂的磁稳定性。具体研究内容如下:
1.推测出过渡金属掺杂到CdS中,V,Cr,Fe,Ni应具有铁磁性,当我们把一个TM(过渡金属)原子放入到CdS产生的四面体晶场中时,3d态会劈裂成一个两重简并的eg态和三重简并的t2g态。当3d态的电子占据这两个态时,首先占据eg态,之后是t2g态。填充之后,V,Cr,Fe,Ni的这两个态中,有电子和空穴同时占据,但Mn的t2g自旋向上态和Co的eg自旋向下态被完全占满,没有空穴存在。所以根据Dalpian等人的唯象模型理论,推测出V,Cr,Fe,Ni应具有铁磁性。同时绘出掺杂的态密度图,分析其半金属特性,我们发现,V,Cr,Fe,Ni具有半金属特性。将两个过渡金属原子放入CdS超原胞中,我们计算出3d过渡金属掺入到CdS中形成能的一系列值。推断出,V是最容易掺入到CdS中的。
2.实验上以Cr为例,用管式炉,采用化学气相沉积的方法,合成Cr掺杂CdS纳米线,在显微镜下观察其发光形貌,测量其光致发光性质。

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