【摘要】本文利用分子动力学的方法,研究了金属Cu、半导体化合物CuInSe2与陶瓷化合物MgO纳米线拉伸过程,同时考察了生长方向,应变率、温度、尺寸等因素对拉伸性能的影响。然后,我们对密排六方结构(HCP)的金属钛和面心立方(FCC)的金属铝扩散焊过程进行模拟,并考察接头的拉伸性能。纳米线不仅仅是外在几何特征尺寸的简单缩小,其具有巨大的表面效应和表面应力,因此可以表现出许多异于传统体材的奇异行为。 […]

【摘要】γ-TiAl合金有许多特别的物理和化学性能,比如低密度、高熔点、高弹性模量、低扩散系数、良好的结构稳定性和良好的抗氧化性能及耐腐蚀性能。因此,它成为了航空航天领域中重要的材料,尤其是在未来的超音速飞机上,引起许多研究者的关注和研究。在这篇论文中,我们用分子动力学模拟研究了含有球形纳米孔洞的γ-TiAl合金中孔洞的生长和弥合,以及γ-TiAl单晶的断裂过程。我们发现剪切环的发射是孔洞生长的主 […]

【摘要】随着人类基因组测序的完成，以功能基因组学和蛋白质组学为主要研究内容的后基因组时代已经到来。蛋白质的功能是当前生命科学领域的研究热点问题。生命的物质基础蛋白质，具备复杂的空间结构，在生命过程中表现出各种各样的功能与多种生物活性。蛋白质除了构成细胞之外，还通过构成离子通道、酶蛋白、抗体蛋白及脂蛋白等维持细胞正常的功能。在整个生命过程中，蛋白质-配体相互识别过程，包括底物-酶、抗原-抗体、激素- […]

【摘要】自组装是自然界普遍存在的一种现象,它指在不依靠外力的条件下将无序的分子结合成具有规整排布的分子聚集体。将分子自组装应用到分子电子器件,可以通过改变自组装分子单元的电子结构和堆积方式对器件的性能进行调控,有望取代现在广泛应用的无机半导体材料。阐明白组装分子的聚集方式与分子电子器件性能之间的关系是理论研究的核心问题。本文采用了量子力学(QM)与分子力学(MM)相结合的方案,改进了某些界面及分子 […]

【摘要】非共价相互作用广泛地存在于自然界之中。对非共价相互作用的研究催生了新的学科,比如超分子化学。大量的化学过程涉及非共价相互作用,比如,催化、药物合成、分子识别、自组装。实验研究表明通过调控非共价相互作用可以产生大量的化学现象。不过,大部分现象尚未在分子或电子水平给出合理的解释。另一方面,由于理论化学和计算机科学的快速发展,计算化学家现在已经能够通过量子力学计算来研究非共价相互作用。但是相对于 […]

【摘要】飞秒激光通常具有极短的脉冲宽度和极强的脉冲强度,前者使人们能够在飞秒的时间尺度内观察分子的动力学行为过程,揭示分子光物理化学过程的本质,而后者则可以极大地改变分子的结构行为,使分子发生排列取向、异构化、电离解离和库仑爆炸等等,因而利用飞秒激光脉冲作为工具来测量和控制分子光物理化学过程已经成为近些年国际强场领域最前沿的研究热点。飞秒脉冲整形量子相干控制技术的出现为研究分子与飞秒激光相互作用提 […]

【摘要】蛋白质是生命活动的主要承载体,研究蛋白质的结构和功能有着非常重要的工业和医药价值。存在于蛋白质表面及其内部的静电场作为蛋白质内部主要相互作用的来源影响着蛋白质结构和功能的方方面面。对于蛋白质内部静电性质的研究吸引了大批实验和理论科学家的关注。振动斯塔克光谱在实验上被广泛的应用于探测蛋白质内部动力学行为的变化。通过向蛋白质内部插入含有某些特殊基团的探针的方法,通过线性斯塔克光谱可以在实验上比 […]

【摘要】高温高压下材料相变及熔化性质研究是凝聚态物理领域一个基本课题，也是高压科学研究的热点。特别是对极端条件下材料熔化性质研究能够为我们揭示物质在临界状态下的固、液结构和变化规律，这对深入理解物质熔化本质具有十分重要的物理意义。材料在高压下的熔化曲线、熔化熵和固液界面能等是研究熔化本质的主要手段。基于经典分子动力学模拟，本文详细调查了Fe、Co、Ni和NiAl合金的熔化性质，期望从中找到一些基本 […]

【摘要】在过去的几十年间,低维材料得到了突飞猛进的发展。特别是2004年石墨烯的成功制备,在世界范围内掀起了一场关于低维材料研究的热潮。低维材料具有不同于块体材料的特殊的物理化学性能(如尺寸效应、量子效应以及表面效应等),从而使其在电子器件、能源存储、生物科技、复合材料等领域呈现出广阔的应用前景。在传统工业生产中,人们常常通过熔体凝固的方式来进行材料制备,但是到目前为止对于低维熔体结构及相变的研究 […]