一、费米气体的Joule-Thomson效应（论文文献综述）
丁文俊[1]（2021）在《二维TiS2基复合材料的制备及热电性能研究》文中研究说明伴随着科技、经济以及社会化进程的飞跃式发展,日趋严峻的能源危机已成为笼罩在人类发展道路上挥之不去的阴霾。开发新型绿色可持续能源转换技术势在必行且迫在眉睫。热电转换技术因可直接且可逆地实现热能与电能间的转换而被寄予厚望。设计和开发绿色高效的热电材料对于热电转换技术的应用具有重要意义。近年来,过渡金属硫化物（TMDs）因量子尺寸效应影响下展现出的独特理化性质以及丰富的储量而在热电领域得到广泛关注和深入研究。二硫化钛（TiS2）作为天然的n型TMDs材料,因其室温下出色的金属导电性以及超高的Seebeck系数,在当前n型热电材料相对稀缺的环境下显示广阔应用前景。然而,目前有关TiS2热电性能的研究主要集中于合成难度较高的刚性晶体材料中。尽管这些晶体材料普遍具有完美的超晶格结构以及出众的热电性能,但却不适用于当前对材料柔性要求较高的可穿戴热电器件中。因此,迫切需要设计和开发易制备、易拓展的新型高性能TiS2基热电薄膜材料以应对当前热电转换技术的实际发展需求。此外,对于已有材料的性能优化也是热电研究的重要课题之一。材料的宏观热电性能通常由其微观结构决定。因此,探究材料微观结构与宏观热电性能间内在联系;探索如何利用微观结构来调控和优化宏观热电性能,对于热电材料的应用与发展具有十分重要的意义。本文通过不同策略制备了多种TiS2纳米片基热电薄膜,并采用表征手段和理论分析尝试对复合材料微观结构与热电性能间的内在联系进行分析和阐释。主要研究成果如下:1.通过嵌锂剥离、超声分散和胶体自组装策略成功制备了由溶液可处理的单层或少层TiS2纳米片构成的胶体与薄膜,并对其氧化性及热电性能进行了研究。研究发现,TiS2纳米片薄膜的电导率、Seebeck系数以及功率因子分别可达338.98 S cm-1、-84.29μV K-1和240.83μW m-1 K-2。出色的热电性能主要得益于TiS2纳米片能带重叠、带隙减小以及局部电荷失配。然而,由于TiS2纳米片具有负电荷表面和一定数量的缺陷结构,因此其胶体在水氧环境下极易被氧化。2.通过溶剂置换策略制备了多种Alcohol-TiS2复合材料,并对其胶体抗氧化性及薄膜热电性能进行了研究。研究发现,通过醇类的溶剂置换作用可有效提升TiS2纳米片的抗氧化性,这主要与纳米片内环境的改变有关;特别地,抗氧化性的提升效果与醇羟基含量呈正相关。对于薄膜热电性能研究发现,溶剂置换可对薄膜热电性能造成显着影响,特别是经由甲醇处理所获得的MT-TiS2薄膜的电导率和Seebeck系数最高可达99.38 S cm-1和-94.38μV K-1。热电性能的改变主要与介电限域效应以及能量过滤效应有关。该工作为调控TMDs纳米片材料抗氧化性以及热电性能提供了可行的参考。3.创新地提出了一种预保护策略并以此制备了（EDTA-2Na）-TiS2复合材料,对其胶体抗氧化性及薄膜热电性能进行了研究。研究发现,添加保护剂EDTA-2Na可有效提升纳米片胶体的抗氧化性,这主要是由于保护剂抑制了H2O分子的电离,减弱H2O分子在纳米片边缘及缺陷处的吸附和结合。通过对薄膜热电性能研究发现,含有预保护剂的E-TiS2薄膜电导率最高可达1.51×104 S m-1,电导率的变化主要与纳米片中限域H2O分子含量降低以及局部电子密度改变有关。该工作为调控TMDs纳米片材料的理化性能提供了一条有效的新途径。4.通过简单的组装策略制备了多种PEDOT:PSS-TiS2复合薄膜,并对其热电性能进行了研究。研究发现,形成独特的p-n型异质界面有助于改善材料的Seebeck系数,这与两种不同导电机制的材料间因电荷传递而产生的能量过滤效应有关;特别地,两种异质结构薄膜P1-TiS2和T45-P10-T45的功率因子分别为可达248.51μW m-1 K-2和368.58μW m-1 K-2,远高于大部分TMDs基热电材料。该工作为利用异质界面来优化TMDs纳米片材料热电性能提供了一种独特的设计思路。
陆建华[2]（2021）在《NaCl熔剂法制备Cu2Se热电材料及其热电性能与热稳定性研究》文中研究说明随着我国日益严峻的环境问题和全球能源危机的加剧,高温热电技术在寻求可持续的、环境友好型的清洁能源供应方面发挥着越来越重要的作用。热电技术可将热能直接转化为电能,具有可靠性高、无运动部件、运行安静、无污染等显着优点。热电技术已成功应用于太空动力任务、工厂余热收集、汽车废热发电等。性能优异的热电材料是获得高性能热电器件的基础。目前的市场和安全法规已将热电材料的研究和开发引向由丰富元素制成的无铅、环保、廉价材料。因此,由廉价、环保以及地球含量丰富元素为原料的热电材料Cu2Se引起了研究者的广泛关注。Cu2Se化合物作为最典型“声子液晶-电子晶体”高性能类液晶热电材料,近年来其热电性能优值不断提高到2.0以上。尽管Cu2Se热电材料的高ZT值引起了越来越多的研究兴趣,但由于稳定性差和抗氧化性差限制了其实际应用。本论文采用NaCl熔剂法制备了纳米层状Cu2Se热电材料,研究不同组分含量及不同元素掺杂对材料的结构、晶体质量、热电性能、热稳定性和机械性能的影响。本论文获得了以下结论:1、本研究采用NaCl熔剂法,以Cu2Se1+x（NaCl）2.5（x=0,0.01,0.02,和0.03）的化学计量比为基础,制备了具有优良晶体质量和高ZT值的纳米层状Cu2Se热电材料。随着Se含量的增加,Cu空位增加,从而有效地调节了Cu2Se的载流子浓度,降低Cu2Se的晶格热导率。Se含量的增加可以有效地调节载流子浓度,并将PF从0.8×10-3Wm-1K-2提高到2.0×10-3Wm-1K-2。通过调节化学组分,Cu2Se1.03获得了0.1 Wm-1K-1的超低晶格热导率。热重差热分析结果表明,NaCl熔剂法制备的Cu2Se样品中Se的挥发受到抑制。最后,Cu2Se1.03样品的ZT达到1.77。研究表明,元素组分的比例可以有效地调节Cu2Se材料的结构。2、本研究表明在Cu2Se中掺Zn能有效的提高材料的热电传输特性。由于载流子浓度的急剧增加导致功率因子和热电性能的显着提高。特别是当Zn掺杂量为4%时,Cu1.94Zn0.06Se样品在700 K处,功率因子高达16.99×10-3 Wm-1K-2。在700 K处具有1.6Wm-1K-1的中等热导率,Cu1.96Zn0.04Se的ZT最大值为1.75,是相同温度下未掺杂Cu2Se的5倍。电流应力测试结果表明,与未掺杂的Cu2Se相比,Zn掺杂Cu2Se的稳定性显着提高。3、本研究以Cu2-xGaxSe的化学计量比（x=0、0.01、0.02和x=0.03）为基础,采用NaCl-flux法制备了ZT值高的纳米层状Cu2Se热电材料。XRD结果表明,样品的衍射峰完全对应于单斜结构α-Cu2Se相。当x>0时,样品中检测到Ga Se的杂质相。TEM表明,Cu2Se基体中,形成Cu2Se/Ga Se纳米复合材料。此外,随着样品中Ga含量的增加,载流子浓度逐渐降低,载流子迁移率逐渐增加。最终,x=0.01的样品热电性能最好,在700 K处获得最大ZT值1.67。研究表明,在纳米层状Cu2Se热电材料中掺杂适量的Ga可以进一步优化材料的热电性能和热稳定性。
朱长江[3]（2021）在《NbC/TaC/ZrTe3/KFe2As2超导电性的STM研究》文中进行了进一步梳理随着超导材料在科研、航天、医疗、工业等领域的应用日趋广泛,对超导电性机理的研究愈发重要和迫切。极低温/矢量场扫描隧道显微学/谱学（STM/S）有超高的空间与能量分辨率,是探索材料表面纳米尺度性质的不可或缺的高端实验手段之一,尤其在对非均匀、小能隙超导材料的研究中,具有独特的优势。本论文中,我们利用自主设计制造的STM对三种不同类型的超导材料进行了系统研究,包括传统超导体NbC/TaC,超导与电荷密度波（CDW）共存的ZrTe3,以及铁基超导体KFe2As2。这些研究结果有助于加深对超导电性原理的理解。论文中首先介绍了自主设计建造的具有低噪声、高稳定性、高分辨率、极低温、强矢量场的STM。我们进行了大量基础设备包括减振隔音系统、低温系统、样品传输系统以及多轴STM扫描头测量系统等的研发工作。之后分三个章节介绍了我们利用低温/矢量场STM对超导材料NbC/TaC、ZrTe3和KFe2As2的研究工作。1)传统超导体NbC/TaC的Hc3与反常超导性质的研究。通过STM变温度隧道谱与变磁场隧道谱的测量,可知传统超导体NbC转变温度Tc为12.3 K,与之前研究一致;并且在1.3 K温度下,测得超导能隙大小为1.85 me V。NbC垂直方向（c轴）的上临界磁场Hc2为1.15 T,平行ab面的上临界磁场Hc3为2.0 T,上临界磁场Hc3（θ）随着磁场与样品面夹角θ的变化趋势与金兹堡-朗道理论（G-L）理论预言基本吻合。在磁场转角过程中,磁通涡旋排布随着磁场角度变化而发生拉伸效应。并且在样品面与磁场平行时,圆形的磁通涡旋消失,在有限的分辨率内并未看到平行于表面的条状磁通。同族材料TaC超导转变温度Tc为10 K;在1.3 K温度下,超导能隙为1.65 me V。垂直方向（c轴）的上临界磁场Hc2为0.225 T,平行ab面的上临界磁场Hc3为0.35 T。不同的是,TaC在1.3 K温度下,超导谱的形状为一个完全打开的S波能谱,但底部却有15%正常态的态密度。费米面附近剩余的态密度可能是由于超导体中部分能带没有打开能隙,这些能带可能受到某种机制的保护。2)超导与电荷密度波（CDW）共存ZrTe3的研究。在超导与电荷密度波（CDW）共存的ZrTe3材料中,我们发现当温度高于其CDW转变温度(TCDW)63 K时,CDW依旧以钉扎于缺陷处的形式大量存在,但是相互之间不再连接。在扫描电压（-100 m V/-50 m V/50 m V）下,STM形貌图中能够看到CDW条纹,其傅里叶变换中能够看到0.07a*的干涉点。但是当扫描电压为100 m V时,无论是表面形貌还是FFT结果都看不到CDW或长程波矢0.07a*的存在。但是CDW与布拉格点的拍频波矢0.93 a*依旧存在。当温度低于2 K时,通过STM测量的超导隧道谱在实空间是均匀的,可知ZrTe3的超导转变温度为2 K。此时超导与CDW共存。3)剩余K原子对KFe2As2的超导增强作用的研究。在铁基超导体KFe2As2的解理面上,通过STM研究不同占比的K原子面,我们发现,100%的K原子面会出现Tc为16 K的超导,1.3 K温度下的超导能隙大小为2.4 me V左右,远远大于块材的Tc（4 K左右）;在50%的K面上,超导转变温度为4 K（能隙大小为0.65 me V）,与块材的超导相同;在0%的K面（100%As面）上,在低至1.2K的温度下仍未见超导。100%K面相当于KFe As（111）组份比,其Tc=16 K与Li Fe As的18 K非常接近。50%K面与KFe2As2块材组份比相同,超导转变温度一致。在外加磁场下,100%K面的磁通呈现四重对称的星形,沿长轴与短轴方向的衰减相差较大,反映了超导能隙的各向异性。没有缺陷干扰的磁通中心存在严格为零的束缚态,有可能是Majorana费米子,但仍需要进一步的实验验证。
张瀚[4]（2020）在《铋硫氯半导体的制备及其热电性能优化研究》文中研究表明铋硫氯属于铋硫属半导体化合物,具有较大的塞贝克系数值,以及较低的热导率,在热电领域存在一定的价值。但是,铋硫氯自身的电导率并不理想,通过压制并退火处理的铋硫氯块体的电导率仅为0.13 S/cm（500 K）,导致材料的热电优值不高。要提升铋硫氯的热电性能,需要对材料的电导率进行优化,通过掺杂,包覆,等方式提升材料的电导率。本文通过固相烧结法,简化了实验工艺,并快速制备出高纯度铋硫氯半导体,所制备的铋硫氯材料为宽65 nm,长3μm棒状晶体n型半导体材料。铋硫氯材料在300-700 nm范围内具有相对较高的光吸收系数,带隙值为1.9 e V,具有较高的塞贝克系数,最大值573μV/K（400 K）,较低的热导率0.45Wm-1K-1（500 K）,但是具有极高的电阻率,对材料的热电性能造成了极大的影响。最佳热电优值ZT=0.0039（500 K）。通过对铋硫氯的S位进行Se替代掺杂,改变材料的带隙结构,对材料的电导率可以进行较大程度的优化。Se掺杂量为10%的铋硫氯获得的最高ZT=0.078（450 K）。通过对铋硫氯进行Cu元素掺杂,可以有效地降低材料的热导率同时提升材料的电导率,5%掺杂量的铋硫氯具有最高的热电优值,在450 K获得了ZT=0.0972。镍包覆的铋硫氯晶体,表现出极高的电导率,生长180 min的样品在500 K温度下获得了685 S/cm的电导率值,最高热电优值可达0.169。使用固相烧结法制备的Ag Bi SCl2/Cu Bi SCl2,并通过等离子放电烧结制备的块体,表现出极高的电导率提升,且因为自身特殊的晶体结构,表现出较低的热导率,并且具备较优异的塞贝克系数。在500 K温度条件下,Ag Bi SCl2获得22.62 S/cm的电导率值,ZT=0.42329;Cu Bi SCl2获得29.32S/cm的电导率值,ZT=0.6657。
汤晓丹[5]（2020）在《二维层状结构Cr2Ge2Te6基材料热电性能的研究》文中进行了进一步梳理能源危机和环境污染促使着研究者开发利用新型可再生的能源,而热电转换技术相比于现有的能源技术,具备特有的一些优点,如全固态转化过程、无机械传动部件、体积小、可靠性高、环保无污染、无噪音、无排放物等;并且,只要存在温度梯度,热电材料就能实现热与电的可逆转换,不受地域的局限。因此,热电转换为弥补现有能源的不足提供了一种独特的绿色能源技术。热电能源转换技术可直接将各种形式的废热以及来自太阳的热量直接转换为电能,也可为先进电子设备的热管理或人们的舒适而创造局部冷却。目前,该技术在航空航天、微型电子器件及医疗器件等方面已经有了广泛的应用,而在太阳热、工业废热、及汽车尾气废热等回收利用发电方面也具有广阔的应用前景。因此热电材料作为一种环境友好、稳定可靠的固态能源材料,引起了全球研究学者的关注。近十年来,热电材料研究取得了迅速的进展。特别是基于在混合型化学键的晶体结构中实现“高迁移率-低晶格热导率”的新概念,为探索发现新型热电材料提供了新的视角。具有六角形、三角形或四方对称性的层状结构能够为电子能带提供高简并度,从而保证材料体系具有良好的电输运性质,而本文的研究对象Cr2Ge2Te6正是满足上述要求的一个具有六方高对称结构、并且具有混合型化学键的窄带隙半导体。本文主要以本征低晶格热导率的p型Cr2Ge2Te6系列材料为研究对象,理论方面,通过对能带和态密度等第一性原理计算揭示元素掺杂对其电学输运性质影响的内在物理机制。实验方面,筛选合适的掺杂或固溶元素且探索其最佳含量,研究它们与热电参数之间的联系及影响规律,使得该材料体系的电学和热学输运性质得到优化;并通过扫描电镜SEM与透射电镜TEM对Cr2Ge2Te6基化合物的微观形貌及其化学成分进行表征与分析。此外,本文还探索了Cr2Ge2Te6单晶的制备及进行Fe、Mn元素的有效掺杂,探究该磁性掺杂元素对其磁转变温度的影响,展示Cr2Ge2Te6单晶低温下的电学性能,为该单晶热电材料后续的系列研究奠定了基础。本论文的主要研究内容如下:（1）利用固相反应结合放电等离子烧结技术,成功制备出高致密的Cr2Ge2Te6基多晶材料。基于Cr2Ge2Te6的本征低载流子浓度限制了其热电性能提升的事实,首先试图利用元素掺杂提升空穴载流子浓度,实验上通过对比多种元素单一掺杂Cr2Ge2Te6基化合物的电学性能,筛选出对提升其功率因子有明显效果的掺杂元素Fe,并优化其掺杂含量,研究Fe掺杂及其含量对Cr2Ge2Te6热电输运各个参数的影响规律,并探索了产物的微观形貌与电热输运性质的关联规律。运用第一性原理计算能带结构,对比Fe掺杂前后Cr2Ge2Te6的能带变化,揭示Fe元素掺杂对于提高其电导率的内在本质原因。实验数据表明,相比于母体沿着压力方向的功率因子PF极值～0.23 m W/m K2,Fe掺杂样品Cr1.9Fe0.1Ge2Te6在相同方向相同温度下得到最优的PF～0.37 m W/m K2,从而电学性质得到优化,结合该材料的本征低热导率,使得无量纲热电优值z T极值由0.3提升到0.4。此外,Cr2Ge2Te6本征二维层状结构的特点使其热电性能表现出明显的各向异性,通过对比沿着压力和垂直于压力两个方向的各个热电参数,得出该材料具有最优热电性能的方向是平行于压力的方向。（2）基于Fe元素掺杂对提高Cr2Ge2Te6载流子浓度的有效性,经过多次实验探索和筛选,并对比Fe、Mn这两种元素相同掺杂含量的Cr2Ge2Te6基化合物的热电性能参数,确定了比Fe掺杂更合适的Mn元素掺杂。通过理论计算对比Mn掺杂前后能带和态密度的变化,解释其对电学输运影响的物理机制;对比母体与掺Fe、Mn元素的Cr2Ge2Te6基化合物的投影态密度PDOS,探究掺杂元素对费米能级附近总的态密度的影响,探寻由掺杂而引入的杂质能级的起源,并揭示Mn元素较之Fe元素掺杂对提高空穴载流子浓度更有效的本质原因;理论计算能带结合单带抛物线模型,寻找Mn元素掺杂后迁移率升高的原因。运用SEM和TEM对Mn掺杂样品Cr1.9Mn0.1Ge2Te6进行微观结构表征和成分分析,验证样品中Mn元素的有效掺入,并探索微观形貌与热电性能参数之间的联系及影响机制。进一步优化Mn元素的掺杂含量,得出热电性能最佳的化合物为Cr1.9Mn0.1Ge2Te6,其功率因子极值可达到0.57 m W/m K2,是母体Cr2Ge2Te6的功率因子极值的2.5倍,而其热电优值z T极值可达到0.63,是母体的2倍,最终Mn元素掺杂较大程度的优化了p型Cr2Ge2Te6的热电性能。通过对比Mn掺杂Cr2Ge2Te6样品平行于压力和垂直于压力两个方向的热电性能参数,验证了平行于压力方向的热电性能更优异的结论。（3）通过在Ge位和Te位分别固溶同族元素Pb和Se,引入质量场和应力场波动,增大对声子的散射而降低晶格热导率。研究各个固溶化合物热电参数随温度及固溶量的变化规律,探索出Pb和Se元素的最佳固溶量,使得最低热导率极值可达到0.5 W/m K左右,并且不影响电学性能,其功率因子PF极值依然可保持母体的PF～0.23 m W/m K2左右,综合作用下,热电优值z T极值由0.3提升至了0.38左右。在最佳Pb和Se单一元素固溶Cr2Ge2Te6基化合物的基础上,进行Mn元素最佳含量的掺杂,探究双元素掺杂相比单元素掺杂对Cr2Ge2Te6热电性能的影响效果,其电学输运和热学输运性质相对独立地得到优化和改善,实现了电学和热学性能的协同调控,最终,双元素掺杂的化合物Cr1.9Mn0.1Ge1.9Pb0.1Te6和Cr1.9Mn0.1Ge2Te5.88Se0.12在830 K时的z T极值可达到0.8左右,相比于之前研究中最高的z T值～0.63,有着相当幅度的提升,最终实现了热电性能的进一步优化,对本征低热导率Cr2Ge2Te6热电材料的应用有了进一步的推动。（4）探索和完善Cr2Ge2Te6单晶材料的制备,合成了高质量的单晶样品并进行有效的掺杂,试图从其本征物理输运性能方面加深对该材料的认知。研究Fe、Mn元素掺杂对Cr2Ge2Te6磁转变温度的影响,解决了磁性元素掺杂是否会影响Hall载流子浓度测量的疑问,并探究低温下Cr2Ge2Te6单晶的电学性质,为未来Cr2Ge2Te6单晶的热电性能的深入研究提供了基础,从而为该体系进一步的热电性能优化提供指导。
贾甜甜[6]（2020）在《二元硫族热电材料的高通量计算和性能研究》文中指出热电材料是可以实现热能与电能直接相互转换的功能材料,其在解决能源与环境问题方面具有广阔的应用前景。但是,由于现有的热电材料存在各种问题,比如热电转化效率普遍偏低、很多材料含有有毒或昂贵元素、体系结构热力学稳定性差等缺点,使其不能大规模商业化应用。二元硫族化合物是一类重要的功能材料,其中包括了多种高性能热电材料。然而由于理论计算热电性质的复杂性和实验制备热电材料的困难性,还有大量的二元硫族化合物的热电性质还没有被理论和实验所研究过。因此,在本论文中,我们致力于发展高效评估材料热电性能的方法,对所有二元硫族化合物的热电性能进行高通量计算,筛选得到新型高性能热电材料,并对高性能热电材料的物理机制进行诠释。主要研究内容如下:一、利用弹性性质高效评估非简谐效应强度和晶格热导率:晶格热导率（κl）计算的困难限制了高通量筛选高性能热电材料的研究。为了减小晶格热导率的计算量,基于非简谐效应强度（Gruneisen参数,γ）的定义,我们推导出了一种利用弹性性质高效计算Y和κl的新方法。对于39种化合物,该方法的计算结果与实验值相吻合,验证了该方法的合理性。该方法模型简单、计算方便、快速有效,可以用来高通量高效筛选具有低晶格热导率的热电材料。二、高通量筛选高性能二元硫族热电材料:基于刚带模型近似和新发展的弹性性质描述非简谐效应强度的方法,我们定义了两个简单的热电性能评估参数（χ和γ）。应用这两个参数,我们高通量计算了 243种二元硫族半导体化合物的热电性能,并从中预测出了 50种同时具有良好电学输运性质和低晶格热导率的高性能热电材料,其中包括16种尚未被研究过的新型热电材料。通过对材料的空间群和分子式进行综合分析,我们给出了简单预判材料热电性能的标准。该工作不但为实验提供了新的热电研究体系,而且为今后高通量筛选高性能热电材料提供了新的评估方案。三、新型高性能热电材料（ZnSe2）的物理机制:对于高通量计算预测出的一种结构简单、对称性高和元素储量丰富的Pyrite型ZnSe2化合物,我们利用详细的电子和声子性质,通过求解相应的玻尔兹曼输运方程,计算了它的各项热电性能。计算结果表明,ZnSe2在VBM和CBM附近都存在着复杂的费米面结构,这使其具有良好的p型和n型电学输运性质;同时,由于ZnSe2中存在着局域的Se-Se二聚体结构,这导致其具有强烈的非简谐效应和低的晶格热导率。该研究为寻找其它含有类似二聚体或三聚体局域结构的高性能热电材料提供了帮助。四、非金属二聚体对Pyrite型化合物的晶格热导率的影响:鉴于Pyrite型ZnSe2的良好热电性能,我们进一步对其它Pyrite型化合物的热电性能进行了系统的研究。通过对比4种Pyrite型MX2化合物（ZnS2、CdS2、CdSe2和FeS2）的声子性质,我们发现Pyrite型化合物中非金属二聚体的成键强弱,对材料的非简谐效应强度和晶格热导率具有重要影响:只有当Pyrite型化合物中存在非常强的非金属二聚体时,材料才能具有强的非简谐效应、低的晶格热导率和良好的热电性质。该工作为进一步预测和优化Pyrite型化合物的热电性质提供了指导。
蒲瑾[7]（2020）在《弯曲时空与量子引力理论的相关研究》文中研究指明弯曲时空和量子引力理论的相关研究是当前天体物理和理论物理的热点和前沿课题之一。为了进一步揭示引力和时空的本质,本文重点研究在非相对论条件下限制修改色散关系中表征普朗克尺度效应的参数,利用双狭义相对论（DSR）研究黑洞霍金辐射,构建含有高阶修正项的广义测不准关系（GUP）并研究其对黑洞热力学性质的影响,揭示洛伦兹不变性破缺对黑洞霍金辐射的影响。本文既有理论研究与实验观测的结合,又有理论的发展和应用研究。属于理论物理与致密天体物理交叉学科的研究,也是对量子引力有效理论的应用研究。主要的研究内容及结果如下:1.利用超高精度的氢原子1S-2S跃迁实验对修改色散关系中表征普朗克尺度效应的参数进行限制。对于非相对论条件下修改色散关系中的一阶项,本实验可以得到|ξ1|≤1.3,与冷原子反冲实验限制ξ1=-1.8±2.1的结果一样,也给出了非常有意义的限制。从而,确定可以用氢原子1S-2S跃迁实验来完成在期望的普朗克尺度灵敏度研究引力的量子性质。对于修改色散关系中的二阶项,本实验得出的界限为|ξ2|<1.7 × 102,虽然与可能探测的普朗克尺度还相差两个数量级。但是,这个结果比冷原子反冲实验得出|ξ2|<109要小7个数量级,这已经是非相对论条件下得出的最好限制。2.基于DSR中修改的色散关系,将普朗克尺度效应对霍金辐射影响的研究从之前的静态和稳态黑洞时空推广到动态黑洞时空。之前的研究是从自旋为1/2费米子推导出修正的Hamilton-Jacobi方程,本文是从描述更为一般的自旋为1/2半整数倍费米子运动的Rarita-Schwinger方程出发,应用半经典近似方法,得出了普朗克尺度效应修正的Hamilton-Jacobi方程。然后,应用这个修正的方程讨论了费米子从动态Kerr黑洞的霍金辐射,结果发现:普朗克尺度效应不仅会对黑洞的热辐射性质带来修正,而且对于动态的旋转黑洞来说,黑洞视界处修正后的隧穿率和霍金温度不再只是黑洞径向的性质,也与黑洞的角向性质有关。3.R.Banerjee和S.Ghosh的研究发现,当考虑含有一阶和二阶修正的GUP模型对黑洞热力学演化行为的影响时,黑洞蒸发过程停止在残余质量大于临界质量处,因此他们认为奇点问题能够自然地被避免。本文对Banerjee-Ghosh的工作进行了重新调查,有趣地发现:当考虑GUP效应时,黑洞蒸发的最后阶段其残余质量一直是等于临界质量,并且此时热力学量也不是奇异的。事实上,临界质量是根据热力学第三定律关于温度有效范围的定义得出的,残余质量是通过热容等于0或者熵不随质量变化得出的,这两个质量相等的结果意味着在经典引力中建立起来的热力学第三定律和宇宙监督假设之间的对应关系,在量子引力中仍然成立。同时,这揭示了热力学第三定律可以作为量子时空不能超过普朗克尺度以上的这个因果关系的监督者,从而为解释量子引力的时空中存在一个最小可观测长度提供一个可能的热力学解释。4.基于S.Hossenfelder等人构建GUP关系的思想,通过修正德布罗意关系,构建了新的含有高阶修正项的GUP关系。与从三个基本假设建立Banerjee-Ghosh的GUP关系相比,新GUP关系给出了粒子波矢和动量之间的具体函数形式。然后,利用新GUP关系讨论Schwarzschild黑洞的蒸发演化过程,结果发现:在量子引力修正下,黑洞不会完全蒸发,黑洞蒸发截止时残余质量一直等于临界质量。这个结果再次证实热力学第三定律和宇宙监督假设之间的对应关系在量子引力中仍然成立。最后,对黑洞残余进一步分析发现黑洞残余的类型依赖于GUP模型中修正项取值的正负。5.基于标准模型扩展（SME）理论提出了研究洛伦兹不变性破缺对黑洞霍金辐射影响的方法。通过将洛伦兹不变性破缺与隧穿辐射性质相联系,有助于更加深刻地理解洛伦兹破缺所带来的量子效应。本文主要研究了洛伦兹破缺对标量粒子和费米子从带电Reissner-Nordstrom黑洞和动态Vaidya黑洞霍金隧穿辐射的影响,结果有趣地发现:洛伦兹不变性破缺项对黑洞隧穿辐射性质带来了修正,特别是在旋量场中,只有类以太项影响费米子隧穿辐射性质,与CFJ项和手征项无关。
赵宏磊[8]（2020）在《基于第一性原理对热电材料BiCuSeO和SnSe的性能研究》文中研究表明在之前的研究中,热电材料BiCuSeO有望用于573-923 K宽温度范围的热电能源材料中,热电材料SnSe被期待用于半导体芯片、红外光电设备中以及作为锂离子电池的阳极材料等,但在理论研究方面还不完善且目前对其各向异性的热电优值的计算方法不够合理。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了硫属层状材料BiCuSeO、SnSe的电子特性,并进一步结合Boltzmann输运理论、晶格动力学理论和线性声子玻尔兹曼方程研究,预测了其P型和N型掺杂情况下各向异性的热电性能（包括Seebeck系数、电导率、功率因子、热导率以及无量纲热电优值ZT）,并探讨了它们的输运性能。主要研究内容包括:基于VASP软件,对比分析了LDA、GGA（PBE）和GGA（PBE+HSE06）泛函方法对晶格优化的影响,选取了更符合实验值、预测结果更理想的PBE+HSE06泛函形式的广义梯度近似（GGA）泛函;利用Bolt ZTra P2软件解波尔茨曼输运方程,计算了P型和N型掺杂的BiCuSeO和SnSe晶体各向异性的热电输运参数,包括含弛豫时间参数τ的Seebeck系数、电导率、电子热导率;利用形变势（DP）理论计算了DP常数E1,弹性常数Cii和有效质量m*,结合波尔茨曼输运方程得到弛豫时间τ;使用Sheng BTE软件含有的自洽迭代方法计算声子波尔茨曼方程,对层状材料BiCuSeO、SnSe的本征晶格热导率进行了理论预测。我们研究计算了其声子频率分布、Grüneisen参数、定容热容、德拜温度。研究结果表明:层状晶体BiCuSeO、SnSe的热电性能均具有很强的各向异性。其中,N型SnSe在700 K、载流子浓度为5.31×1019cm-3时沿a轴得到最大热电优值ZT（2.69）,而P型的ZT值在700 K、载流子浓度为7.5×1019cm-3时沿b轴获得最大值1.14;N型BiCuSeO在900 K、载流子浓度为5.2×1019cm-3时沿c轴得到最大热电优值ZT（2.315）,而P型ZT在900 K、载流子浓度为1.98×1020cm-3时沿c轴到最大值1.23。这项研究从理论上提供了提高BiCuSeO和SnSe热电性能的有效途径,即利用运输特性的各向异性和调控载流子浓度来提高分层材料的热电性能,从而促进相关的实验研究。
胡阳森[9]（2019）在《基于Si和Sb2Te3的半导体/金属周期性纳米多层薄膜结构及热电性能研究》文中指出热电材料可以通过热电效应将电能和热能相互转换,由于其在热电转换的过程中并没有机械运动,这就能够使它在一定的温度下具有较长的使用寿命和稳定性。同时对于那些热源分散、能量密度低的废热来说,通过热电材料的热电转换可以对它们进行很好的回收和利用。半导体和金属组成的周期性纳米多层体系被认为是一种具有极佳热电转换效率的结构。本文以典型的高温热电材料Si和室温热电材料Sb2Te3为研究对象,设计了不同类型的半导体/金属（Au、Cu和Ag）周期性纳米多层薄膜结构,系统分析了其结构特性、热传导性能和电输运机理,并重点研究了不同Au层周期性纳米多层薄膜热传导机制和热退火条件下周期性纳米多层薄膜结构的演变规律,具体归纳以下五个方面:1、设计了具有Au插层的Si/Si0.75Ge0.25/Au周期性纳米多层膜结构,并深入研究了Au插层数及Si/Si0.75Ge0.25组元比例对周期性纳米多层薄膜热传导性能的影响规律。热传导研究结果表明:多层组元为非晶半导体材料时,热导率与调制周期无关,只由多层结构的组元比例决定;而随着Au层加入,热导率依然没有太大的变化;周期性纳米多层薄膜（5个Au插层）的热导率（0.96 W/m?K）为经典公式所推理论值的37%,这表明金属/半导体界面对多层薄膜性能影响很大。2、构建Si/Au周期性纳米多层薄膜结构,并通过调控Au纳米层厚度来探究超薄周期性纳米多层薄膜的热传导机制。研究结果发现:当Au层厚度大于8 nm的时候,周期性纳米多层薄膜的金属层主要以电子作为热传导介质,声子和电子的耦合对热传导产生较大的影响;而当Au层厚度低于8 nm的时候,声子传导是金属层热传导的主要方式,电子隧穿也会对热传导产生一定影响;当金层厚度为1 nm的时候,Si/Au周期性纳米多层薄膜具有超低的热导率（0.6 W/m?K）,只为纯Si薄膜的42%。上述结果有利于更清晰的理解金属/半导体多层结构热传导过程,为制备超低热导率半导体/金属多层薄膜热电材料提供了指导。3、系统研究了Au纳米层厚度对Sb2Te3/Au周期性纳米多层薄膜热传导性能的影响规律。研究结果发现:Sb2Te3/Au多层薄膜结构热导率随着Au层厚度增加先减小后增大,这可能是因为热传导受到了半导体/金属层之间原子扩散区的影响。当金层厚度为7 nm的时候,Sb2Te3/Au周期性纳米多层薄膜具有超低的热导率（0.68 W/m?K）,此时的热导率只有纯Sb2Te3的69%。4、提出了一种新颖的“结晶-粗化-断裂-溶解”机制来解释退火温度对具有超低热导率的Sb2Te3/Au周期性纳米多层薄膜结构的影响规律。研究结果表明:当退火温度低于某一温度时（423 K）,周期性多层薄膜的结构和电学性能可以保持一定的稳定性;而当温度提高到473 K时,层状结构完全消失,Au层较薄的多层薄膜电学性能也发生极大的变化。上述结果对Sb2Te3/Au周期性纳米多层薄膜的实际应用具有重大指导意义。5、首次利用分子束外延法构筑了Sb2Te3/Cu和Sb2Te3/Ag周期性纳米薄膜结构,并分析了金属的加入对薄膜热电性能的影响机制。研究结果表明:当Cu层很薄时Cu不会形成层状,而是以不连续纳米颗粒存在,因为载流子过滤效应,Cu颗粒可以有效提高薄膜电学性能;经过423 K温度退火以后,功率因子可达到480μW/（m?K2）。Ag的厚度为4 nm时,Sb2Te3/Ag周期性纳米薄膜的功率因子高达500μW/（m?K2）,是纯Sb2Te3的3.84倍。这一研究成果为制备高性能、低成本的热电转换材料提供了一种新思路。
彭娉[10]（2019）在《自旋-轨道耦合旋量超冷原子气体的新奇量子态》文中研究指明自1995年实现以来,超冷原子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）已被越来越多的实验证明是研究相互作用量子多体系统的理想平台。利用外部激光和磁场可以方便地对超冷凝聚体进行时空调制。从理论上讲,该低温系统的基态和动力学性质可以被平均场理论很好的描述。近年来,由于可能存在各种类型的新型拓扑缺陷,包括矢量孤子、涡旋晶格、狄拉克单极子以及斯格明子等,具有自旋自由度的超冷多组分旋量BEC成为了该领域研究的热点课题。精确的外场可控性,特别是自旋-轨道耦合效应和奇异囚禁势的实验实现,极大促进了人们对这些新奇拓扑态的研究。探索其基本性质并找到控制它们运动的有效方法,成为了该领域当前最重要的理论课题之一。本论文立足于当前该领域对旋量BEC和自旋-轨道耦合效应研究所取得的最新成果,通过对平均场Gross-Pitaeviskii方程进行理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了具有自旋-轨道耦合作用下自旋F=1旋量BEC的新奇量子态及其性质。主要探讨了具有自旋-轨道耦合和塞曼耦合的自旋F=1旋量BEC中的磁化矢量孤子、环形阱中旋量BEC的基态性质以及共心耦合双环势阱中反铁磁旋量BEC的奇异量子态,揭示了外场参数对系统态结构及性质的影响,从密度分布、相位分布、磁化率、拓扑荷密度及自旋纹理等方面呈现了系统新奇量子态及态间转换,得到了一些有一定创新意义的研究结果。具体内容如下:1、自旋-轨道耦合旋量BEC的磁化矢量孤子利用多重尺度微扰法研究了具有自旋-轨道耦合和塞曼耦合的自旋F=1旋量BEC中磁化矢量孤子的性质。我们解析推导了系统的基态能量本征值和对应的本征矢,它们可以被外场参数进行有效调控,构成研究非线性激发的基础。通过把耦合的GrossPitaeviskii方程约化成一维标准的非线性薛定谔方程,得到了系统的解析矢量亮孤子解和暗孤子解。这些解代表正质量或负质量孤子主要取决于标准薛定谔方程的有效色散和非线性系数的乘积。对于在能量极小值附近给定的动量,展示了移动亮孤子和暗孤子的结构。最后,利用系统的自旋极化讨论了矢量孤子的磁化特征以及自旋-轨道耦合和拉曼耦合所起的作用。2、环形势中自旋-轨道耦合旋量BEC的基态量子相通过数值模拟研究了环形阱中具有自旋-轨道耦合作用的自旋F=1旋量BEC的基态性质。通过调控外场参数可在系统三个组分中诱导出一些新奇的量子态,例如项链态,持续流以及涡旋态等。研究发现,项链态的数目会随着自旋-轨道耦合作用强度的增加而增加,自旋-轨道耦合作用的各向异性能够被用来控制系统的基态结构。由外部场诱导的凝聚体的旋转会使得三组分密度分布出现非对称性,并且倾向于把项链态转变成持续流。环形势阱的半径也是一个可以用来控制项链态的新自由度。另外,项链态和涡旋态之间的转变（中间经历持续流态）可以通过控制原子之间的密度-密度相互作用和自旋交换相互作用的比值来实现。3、共心耦合双环势阱中自旋-轨道耦合旋量BEC的新奇量子态研究了共心耦合双环势阱中具有自旋-轨道耦合作用的自旋F=1反铁磁BEC的新奇量子态。由于自旋-轨道耦合作用的出现,一类新颖的具有双环结构的项链型新奇态在该系统中被揭示出来。项链态的花瓣数目随着自旋-轨道耦合作用强度的增大而增加。当考虑凝聚体的旋转时,随着旋转频率的增加,凝聚体可被拖拽到双环阱的外侧凹槽中,使得实现内环出现项链态而外环出现持续流的奇异态成为可能。在特定的原子间有效相互作用下,一旦环形势阱中两个凹槽被持续流布居,隐涡旋可能出现在阱的中间区域和两个凹槽之间的势垒中。另外,我们揭示随着增加原子之间相互作用,具有层状结构的可视化涡旋也可以在该系统中被激发出来。通过这些研究,我们进一步认识了旋量BEC的超流性质,研究了该耦合复杂非线性系统中的拓扑激发结构,探讨了自旋-轨道耦合、拉曼耦合、塞曼耦合以及原子之间的相互作用对系统超流性及系统量子态结构的影响。研究结果进一步丰富了环形外势中旋量BEC的新奇量子态结构,展示了该系统的奇异超流性质。同时,对该系统非线性拓扑激发的探索和研究,为构建诸如超流约瑟夫森结和原子干涉仪等基于冷原子系统的量子精密测量器件奠定理论基础。
二、费米气体的Joule-Thomson效应（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、费米气体的Joule-Thomson效应（论文提纲范文）
（1）二维TiS2基复合材料的制备及热电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热电学基本理论 |
| 1.2.1 热电转换的发现与发展 |
| 1.2.2 热电基本效应及定义 |
| 1.2.3 热电材料的性能参数 |
| 1.2.4 热电效应的应用 |
| 1.3 二维(2D)材料的热电性能及研究现状 |
| 1.4 过渡金属硫化物复合材料的热电性能及研究现状 |
| 1.4.1 过渡金属硫化物的基本性质 |
| 1.4.2 溶液可处理过渡金属硫化物及其复合材料的制备策略 |
| 1.4.3 过渡金属硫化物及其复合材料的热电研究现状 |
| 1.5 研究课题的提出及主要研究内容 |
| 1.5.1 研究课题的提出 |
| 1.5.2 主要的研究内容 |
| 1.5.3 创新点 |
| 第二章 试剂与仪器 |
| 2.1 主要试剂 |
| 2.2 主要仪器 |
| 第三章 TiS_2纳米片制备及热电性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 1T相TiS_2纳米片的制备 |
| 3.2.2 1T相TiS_2纳米片薄膜的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的表征与分析 |
| 3.3.2 热电性能的讨论与分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 Alcohol-TiS_2复合材料的制备及热电性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 TiS_2纳米片胶体的制备 |
| 4.2.2 Alcohol-TiS_2复合薄膜的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料的表征与分析 |
| 4.3.2 热电性能的讨论与分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 (EDTA-2Na)-TiS_2复合材料的制备及热电性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 TiS_2与(EDTA-2Na)-TiS_2纳米片胶体的制备 |
| 5.2.2 TiS_2与(EDTA-2Na)-TiS_2纳米片薄膜的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料的表征与分析 |
| 5.3.2 热电性能的讨论与分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 PEDOT:PSS-TiS_2复合材料的制备及热电性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 TiS_2纳米片及其胶体的制备 |
| 6.2.2 复合薄膜的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 材料的表征与分析 |
| 6.3.2 热电性能的讨论与分析 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 攻读学位期间的研究成果及所获荣誉 |
| 致谢 |
（2）NaCl熔剂法制备Cu2Se热电材料及其热电性能与热稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 热电材料研究背景及意义 |
| 1.2 热电效应转换理论 |
| 1.2.1 热电效应 |
| 1.2.1.1 Seebeck效应 |
| 1.2.1.2 Peltier效应 |
| 1.2.1.3 Thomson效应 |
| 1.2.2 热电转换效率及热电性能参数 |
| 1.2.2.1 热电优值ZT |
| 1.2.2.2 Seebeck系数 |
| 1.2.2.3 电导率σ |
| 1.2.2.4 热导率κ |
| 1.3 热电性能优化途径 |
| 1.3.1 掺杂 |
| 1.3.2 合金化 |
| 1.3.3 纳米复合材料与纳米包裹体 |
| 1.4 典型的热电材料的研究进展 |
| 1.4.1 传统热电材料 |
| 1.4.1.1 Bi_2Te_3 热电材料 |
| 1.4.1.2 PbTe热电材料 |
| 1.4.1.3 半休斯勒(HH)合金热电材料 |
| 1.4.2 新型热电材料 |
| 1.4.2.1 Skutterudites方钴矿材料 |
| 1.4.2.2 b-Zn_4Sb_3 热电材料 |
| 1.4.2.3 SnSe热电材料 |
| 1.5 Cu_2Se基热电材料研究现状 |
| 1.5.1 Cu_2Se的发展概况 |
| 1.5.2 Cu_2Se的晶体结构与相变 |
| 1.5.2.1 Cu_2Se的晶体结构 |
| 1.5.2.2 Cu_2Se的相变 |
| 1.5.3 Cu_2Se的热电性能及优化 |
| 1.5.4 Cu_2Se主要问题 |
| 1.5.4.1 Cu_2Se的化学稳定性 |
| 1.5.4.2 Cu_2Se的氧化 |
| 1.6 选题缘由 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 制备工艺与表征测试 |
| 2.1 常见的热电材料制备工艺 |
| 2.1.1 熔融生长法 |
| 2.1.2 悬浮或电弧熔化 |
| 2.1.3 单晶生长 |
| 2.1.4 水热法 |
| 2.1.5 溶胶-凝胶法 |
| 2.2 Cu_2Se的制备工艺 |
| 2.2.1 样品的制备方法 |
| 2.2.2 基本技术路线 |
| 2.3 样品表征测试 |
| 2.3.1 材料结构和形貌表征 |
| 2.3.1.1 X射线衍射仪 |
| 2.3.1.2 能量色散X射线光谱 |
| 2.3.1.3 同步热分析仪 |
| 2.3.2 热电性能参数测试 |
| 2.3.2.1 Seebeck系数测试 |
| 2.3.2.2 电导率测试 |
| 2.3.2.3 霍尔测试 |
| 2.3.2.4 密度的测定 |
| 2.3.2.5 热导率测试 |
| 2.4 Cu_2Se的第一性原理计算 |
| 第3章 空穴调制对NaCl熔剂法制备纳米层状Cu_2Se热电性能和热稳定性的影响 |
| 3.1 实验内容 |
| 3.1.1 Cu_2Se样品制备 |
| 3.1.2 样品的表征和测试 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 样品的结构、组成和化学状态分析 |
| 3.2.2 样品的热电性能分析 |
| 3.2.3 样品的热稳定性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Zn掺杂Cu_2Se热电材料稳定性及热电性能优化研究 |
| 4.1 实验内容 |
| 4.1.1 样品制备 |
| 4.1.2 材料结构表征和热电性能测试 |
| 4.1.3 计算细节 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 第一性原理计算 |
| 4.2.2 样品结构、组成和化学价态分析 |
| 4.2.3 样品的热电性能 |
| 4.2.4 样品的热稳定性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 Ga掺杂Cu_2Se热电材料及其热电性能研究 |
| 5.1 实验内容 |
| 5.1.1 样品的制备 |
| 5.1.2 样品的表征和测试 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 样品的结构、成分、形貌分析 |
| 5.2.2 样品的热电性能 |
| 5.2.3 样品的热稳定性 |
| 5.2.4 样品的机械性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果和获奖情况 |
| 致谢 |
（3）NbC/TaC/ZrTe3/KFe2As2超导电性的STM研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 常规超导体简介 |
| 1.2 铁基超导体简介 |
| 1.3 扫描隧道显微镜在超导电性研究中的进展 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 科研仪器的设计工作 |
| 2.1 原位生长与原位测量联合系统 |
| 2.2 扫描隧道显微镜 |
| 2.3 低温微动平台 |
| 2.4 低温系统 |
| 2.5 压电陶瓷制作工艺 |
| 2.6 波纹管减振器 |
| 2.7 吊装系统与平移系统 |
| 2.8 稀释制冷机热开关与解理器升级 |
| 2.9 真空检漏系统设计 |
| 2.10 本章小结 |
| 第3章 NbC/TaC的 H_(c3)与反常超导性质 |
| 3.1 NbC超导电性的STM研究 |
| 3.2 TaC超导电性的STM研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 ZrTe_3相变过程中的CDW图像 |
| 4.1 ZrTe_3的CDW图像 |
| 4.2 ZrTe_3的变温CDW图像 |
| 4.3 ZrTe_3的超导性质 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 表面剩余K原子对KFe_2As_2的超导增强 |
| 5.1 KFe_2As_2解理面结构与超导谱特征 |
| 5.2 KFe_2As_2 的磁通涡旋与隧道谱图 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历及发表文章目录 |
（4）铋硫氯半导体的制备及其热电性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Absract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热电效应 |
| 1.2.1 塞贝克(Seebeck)效应 |
| 1.2.2 帕尔贴(Peltier)效应 |
| 1.2.3 汤姆逊(Thomson)效应 |
| 1.2.4 Kelvin公式 |
| 1.3 热电相关参数及相关固体理论 |
| 1.3.1 热电转换效率 |
| 1.3.2 载流子 |
| 1.3.3 塞贝克系数 |
| 1.3.4 电导率 |
| 1.3.5 热导率 |
| 1.4 热电材料的性能优化 |
| 1.4.1 优化载流子浓度 |
| 1.4.2 优化能带结构 |
| 1.4.3 优化热导率 |
| 1.5 热电材料的研究及发展现状 |
| 1.5.1 金属合金热电材料 |
| 1.5.2 氧化物及硫化物热电材料 |
| 1.5.3 新型热电材料 |
| 1.6 本论文研究背景及选题依据 |
| 1.6.1 研究背景 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验内容及表征 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 显微结构分析 |
| 2.3.3 差热扫描 |
| 2.3.4 紫外-可见漫反射吸收光谱分析 |
| 2.3.5 塞贝克系数及电导率 |
| 2.3.6 块体密度检测 |
| 2.3.7 热导率 |
| 2.4 制备方法 |
| 2.4.1 固相烧结法 |
| 2.4.2 机械合金法 |
| 2.4.3 等离子放电烧结法 |
| 第三章 BiSCl粉体的制备及其性能的研究 |
| 3.1 固相法合成粉体 |
| 3.2 粉体物相及性能表征 |
| 3.3 禁带宽度 |
| 3.4 热电性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 元素掺杂铋硫氯的制备及性能优化分析 |
| 4.1 硒掺杂BiSCl的制备及性能研究 |
| 4.1.1 硒掺杂铋硫氯制备方法 |
| 4.1.2 硒掺杂铋硫氯粉体物相表征 |
| 4.1.3 硒掺杂铋硫氯的带隙值 |
| 4.1.4 硒掺杂铋硫氯的热导率分析 |
| 4.1.5 硒掺杂铋硫氯的电导率性能分析 |
| 4.1.6 硒掺杂铋硫氯的热电性能分析 |
| 4.2 铜掺杂BiSCl的制备及性能研究 |
| 4.2.1 铜掺杂铋硫氯的制备方法 |
| 4.2.2 粉体物相表征 |
| 4.2.3 铜掺杂铋硫氯的带隙值影响 |
| 4.2.4 铜掺杂铋硫氯的热导率分析 |
| 4.2.5 Cu掺杂铋硫氯的电导率性能分析 |
| 4.2.6 Cu掺杂铋硫氯的热电性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 镍包覆铋硫氯的制备及性能优化分析 |
| 5.1 镍包覆铋硫氯的制备 |
| 5.2 样品的形貌及表征 |
| 5.3 镍包覆铋硫氯的热电性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 四元化合物XBiSCl_2(X=Ag,Cu)的制备及性能优化分析 |
| 6.1 四元化合物AgBiSCl_2 的制备及性能优化分析 |
| 6.1.1 固相烧结法制备AgBiSCl_2 |
| 6.1.2 粉体物相及微观形貌表征 |
| 6.1.3 禁带宽度 |
| 6.1.4 热电性能分析 |
| 6.2 固相法合成CuBiSCl_2 的制备及性能优化分析 |
| 6.2.1 固相法合成CuBiSCl_2 |
| 6.2.2 粉体物相及微观形貌表征 |
| 6.2.3 热电性能分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在攻读硕士学位期间发表论文及专利情况 |
（5）二维层状结构Cr2Ge2Te6基材料热电性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热电效应及其原理 |
| 1.3 表征热电性能的参数 |
| 1.4 热电研究的电热输运理论 |
| 1.4.1 载流子输运理论 |
| 1.4.2 声子输运理论 |
| 1.5 优化热电性能的途径 |
| 1.5.1 提升电学性能 |
| 1.5.2 抑制热传导 |
| 1.5.3 本征低热导率材料 |
| 1.6 选题依据及研究内容 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 实验设备与研究方法 |
| 2.1 实验设备及方法 |
| 2.1.1 样品制备设备 |
| 2.1.2 热电性能测试设备 |
| 2.1.3 材料的结构形貌表征设备 |
| 2.1.4 本文实验基本方法 |
| 2.2 理论计算方法 |
| 3 Fe掺杂的p型 Cr_2Ge_2Te_6热电性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 不同掺杂元素对Cr_2Ge_2Te_6电学性能的影响 |
| 3.2.2 Fe元素掺杂对Cr_2Ge_2Te_6能带结构的影响 |
| 3.2.3 Cr_(2(1-x))Fe_(2x)Ge_2Te_6化合物的物相组成及微结构表征 |
| 3.2.4 Cr_(2(1-x))Fe_(2x)Ge_2Te_6化合物A方向的电学性能 |
| 3.2.5 Cr_(2(1-x))Fe_(2x)Ge_2Te_6化合物A方向的电学性能 |
| 3.2.6 Cr_(2(1-x))Fe_(2x)Ge_2Te_6化合物A方向的热电优值 |
| 3.2.7 Cr_(2(1-x))Fe_(2x)Ge_2Te_6化合物P方向的热电性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 Mn掺杂的p型 Cr_2Ge_2Te_6热电性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 样品的物相组成及微观结构 |
| 4.2.2 Fe、Mn元素掺杂Cr_2Ge_2Te_6热电性能的比较 |
| 4.2.3 Mn元素掺杂对Cr_2Ge_2Te_6电导率的影响 |
| 4.2.4 Fe、Mn掺杂对Cr_2Ge_2Te_6态密度的影响 |
| 4.2.5 Cr_(2(1-x))Mn_(2x)Ge_2Te_6化合物的物相组成及微结构表征 |
| 4.2.6 Cr_(2(1-x))Mn_(2x)Ge_2Te_6化合物A方向电学性能 |
| 4.2.7 Cr_(2(1-x))Mn_(2x)Ge_2Te_6化合物A方向热学性能 |
| 4.2.8 Cr_(2(1-x))Mn_(2x)Ge_2Te_6化合物A方向的热电优值 |
| 4.2.9 Cr_(2(1-x))Mn_(2x)Ge_2Te_6化合物P方向的热电性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 Pb/Se固溶的p型 Cr_2Ge_2Te_6热电性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 Pb/Se固溶Cr_2Ge_2Te_6的物相组成及微观结构 |
| 5.2.2 Pb/Se固溶Cr_2Ge_2Te_6化合物A方向的电学性能 |
| 5.2.3 Pb/Se固溶Cr_2Ge_2Te_6化合物A方向的电学性能 |
| 5.2.4 Pb/Se固溶Cr_2Ge_2Te_6化合物A方向的热电优值 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 Cr_2Ge_2Te_6热电材料的电、热协同调控 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.2.1 双掺杂的p型Cr_2Ge_2Te_6的物相组成 |
| 6.2.2 双掺杂的p型Cr_2Ge_2Te_6化合物A方向的电学性能 |
| 6.2.3 双掺杂的p型Cr_2Ge_2Te_6化合物A方向的电学性能 |
| 6.2.4 双掺杂的p型Cr_2Ge_2Te_6化合物A方向的热电优值 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 Cr_2Ge_2Te_6单晶的制备与物性测试 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法与测试 |
| 7.2.1 Cr_2Ge_2Te_6单晶的制备方法 |
| 7.2.2 Cr_2Ge_2Te_6单晶的测试 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 Cr_2Ge_2Te_6单晶的物相及微观结构 |
| 7.3.2 Cr_2Ge_2Te_6基单晶的磁性分析 |
| 7.3.3 Cr_2Ge_2Te_6基单晶低温下的电学性能 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间参加的学术会议 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（6）二元硫族热电材料的高通量计算和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 热电材料的基本理论 |
| 1.1.1 热电效应 |
| 1.1.2 热电转换效率 |
| 1.2 热电参数的理论计算 |
| 1.2.1 电导率 |
| 1.2.2 Seebeck系数 |
| 1.2.3 热导率 |
| 1.2.4 热电参数的竞争关系 |
| 1.3 热电材料的研究现状 |
| 1.3.1 提高热电性能的方法 |
| 1.3.2 良好的热电材料的分类 |
| 1.3.3 热电材料的高通量研究 |
| 1.4 本文的研究动机和主要研究内容 |
| 第2章 理论计算方法 |
| 2.1 第一性原理计算 |
| 2.1.1 量子力学基础 |
| 2.1.2 绝热近似 |
| 2.1.3 Hartree-Fock近似 |
| 2.1.4 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.5 Kohn-Sham方程 |
| 2.1.6 交换关联能 |
| 2.1.7 波函数基组 |
| 2.1.8 VASP软件包介绍 |
| 2.2 热电性质计算方法 |
| 2.2.1 电子弛豫时间 |
| 2.2.2 电子玻尔兹曼输运方程 |
| 2.2.3 声子弛豫时间 |
| 2.2.4 声子玻尔兹里输运方程 |
| 2.2.5 Debye-Callaway模型 |
| 2.2.6 Slack模型 |
| 2.2.7 Clarke模型 |
| 2.2.8 弹性性质计算 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 利用弹性性质计算材料的晶格热导率 |
| 3.1 研究背景及内容介绍 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.3 弹性性质评估热学性能 |
| 3.3.1 声学Debye温度 |
| 3.3.2 Gruneisen参数 |
| 3.3.3 晶格热导率 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 二元硫族化合物热电性质的高通量研究 |
| 4.1 研究背景及内容介绍 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 电学输运性质 |
| 4.2.2 电学评估参数: χ |
| 4.2.3 非简谐效应强度评估参数: γ |
| 4.2.4 密度泛函理论计算方法 |
| 4.3 高通量评估二元硫族半导体化合物的热电性质 |
| 4.3.1 利用χ表征材料的最大功率因子 |
| 4.3.2 利用γ评估材料的晶格热导率 |
| 4.3.3 预测高性能二元硫族热电材料 |
| 4.4 高性能二元硫族热电材料的分类 |
| 4.5 结论 |
| 第5章 ZnSe_2的良好热电性能和物理机制 |
| 5.1 研究背景及内容介绍 |
| 5.2 研究方法 |
| 5.2.1 密度泛函理论计算方法 |
| 5.2.2 电学输运性质 |
| 5.2.3 晶格热导率 |
| 5.3 ZnSe_2的稳定性 |
| 5.4 ZnSe_2的良好电学输运性质 |
| 5.4.1 电子结构性质 |
| 5.4.2 等能费米面分布 |
| 5.4.3 电学输运性质 |
| 5.5 ZnSe_2的低晶格热导率 |
| 5.5.1 声子性质 |
| 5.5.2 晶格热导率 |
| 5.5.3 非简谐效应强度 |
| 5.6 ZnSe_2的良好热电性质 |
| 5.7 结论 |
| 第6章 非金属二聚体对Pyrite型化合物的热电性质的影响 |
| 6.1 研究背景及内容介绍 |
| 6.2 研究方法 |
| 6.3 Pyite型化合物的晶格热导率 |
| 6.3.1 晶格热导率 |
| 6.3.2 非金属二聚体对声子性质的影响 |
| 6.3.3 非金属二聚体对非简谐效应强度的影响 |
| 6.4 Pyrite型ⅡB-VIA_2化合物的良好电学输运性质 |
| 6.5 Pyrite型ⅡB-VIA_2化合物的良好热电性质 |
| 6.6 结论 |
| 第7章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）弯曲时空与量子引力理论的相关研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 双狭义相对论(DSR) |
| 1.2.2 广义测不准原理(GUP) |
| 1.2.3 标准模型扩展(SME) |
| 1.2.4 黑洞热力学性质 |
| 1.3 本论文的结构安排 |
| 1.4 本文的主要贡献与创新 |
| 第二章 量子引力修改色散关系的参数限制 |
| 2.1 修改色散关系 |
| 2.2 冷原子实验限制修改色散关系 |
| 2.3 氢原子1S-2S跃迁实验限制修改色散关系 |
| 2.3.1 参数ξ_1的限制 |
| 2.3.2 参数ξ_2的限制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双狭义相对论与黑洞霍金辐射 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 自旋1/2费米子修正的HAMILTON-JACOBI方程 |
| 3.3 一般自旋费米子修正的HAMILTON-JACOBI方程 |
| 3.4 普朗克尺度效应与动态KERR黑洞费米子隧穿辐射 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 广义测不准原理与黑洞热力学性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 BANERJEE-GHOSH的GUP模型 |
| 4.3 黑洞热力学性质 |
| 4.4 修正的黑洞热力学性质 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高阶广义测不准模型与黑洞热力学性质 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高阶GUP模型 |
| 5.3 高阶GUP与黑洞热力学性质 |
| 5.3.1 一阶修正项 |
| 5.3.2 二阶修正项 |
| 5.4 黑洞残余 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 洛伦兹不变性破缺与黑洞霍金辐射 |
| 6.1 标量场中洛伦兹不变性破缺 |
| 6.1.1 Schwarzschild黑洞热力学性质的修正 |
| 6.1.2 Reissner-Nordstrom黑洞热力学性质的修正 |
| 6.2 旋量场中洛伦兹不变性破缺 |
| 6.2.1 Reissner-Nordstrom黑洞辐射的修正 |
| 6.2.2 动态Vaidya黑洞辐射的修正 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）基于第一性原理对热电材料BiCuSeO和SnSe的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热电效应 |
| 1.2.1 基本原理 |
| 1.2.2 基本参数 |
| 1.3 热电材料发展现状 |
| 1.3.1 传统热电材料 |
| 1.3.2 方钴矿热电材料 |
| 1.3.3 硫化物和硒化物热电材料 |
| 1.4 BiCuSeO和 SnSe的研究现状 |
| 1.4.1 SnSe |
| 1.4.2 BiCuSeO |
| 1.5 本文研究意义和主要内容 |
| 第二章 基于第一性原理热电材料的计算方法 |
| 2.1 基于密度泛函理论的第一性原理 |
| 2.1.1 Kohn-Hohenberg定理 |
| 2.1.2 Kohn-Sham方程 |
| 2.2 交换关联泛函 |
| 2.2.1 局域密度近似 |
| 2.2.2 广义梯度近似 |
| 2.2.3 杂化泛函 |
| 2.3 玻尔兹曼方程及形变势理论 |
| 2.4 自旋轨道耦合 |
| 2.5 计算软件和计算流程 |
| 2.5.1 计算软件 |
| 2.5.2 计算流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 P型和N型 BiCuSeO各向异性热电性能的理论研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 计算方法和模型 |
| 3.2.1 结构优化 |
| 3.2.2 自洽计算 |
| 3.2.3 自旋耦合 |
| 3.2.4 晶体结构模型 |
| 3.3 电子结构 |
| 3.4 电输运性质 |
| 3.4.1 塞贝克系数 |
| 3.4.2 弛豫时间 |
| 3.4.3 电导率 |
| 3.4.4 功率因数 |
| 3.5 热输运性质 |
| 3.5.1 声子谱 |
| 3.5.2 弹性常数、DP常数和有效质量 |
| 3.5.3 晶格热导率 |
| 3.5.4 电子热导率 |
| 3.6 评估热电性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 P型和N型 SnSe各向异性的热电性能的理论研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 计算方法和模型 |
| 4.2.1 计算方法 |
| 4.2.2 晶体结构模型 |
| 4.3 电子结构 |
| 4.4 电输运性质 |
| 4.4.1 塞贝克系数 |
| 4.4.2 弛豫时间 |
| 4.4.3 电导率 |
| 4.4.4 功率因数 |
| 4.5 热输运性质 |
| 4.5.1 晶格热导率 |
| 4.5.2 电子热导率 |
| 4.6 评估热电性能 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于Si和Sb2Te3的半导体/金属周期性纳米多层薄膜结构及热电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 .引言 |
| 1.2 .热电理论 |
| 1.2.1 .热电效应 |
| 1.2.2 .热电优值 |
| 1.2.3 .提高热电优值的途径 |
| 1.3 .热电材料 |
| 1.3.1 .Si基热电材料研究进展 |
| 1.3.2 .Sb_2Te_3 基热电材料研究进展 |
| 1.4 .周期性纳米多层薄膜 |
| 1.4.1 .周期性纳米多层薄膜概述 |
| 1.4.2 .周期性纳米多层薄膜热电性能 |
| 1.4.3 .周期性纳米多层薄膜热稳定性 |
| 1.5 .本文的研究思路和研究内容 |
| 1.5.1 .本文的研究思路 |
| 1.5.2 .本文的研究内容 |
| 第二章 周期性纳米多层薄膜热学与电学理论研究及测试平台的搭建 |
| 2.1 .周期性纳米多层薄膜热传导与电输运理论研究 |
| 2.1.1 .周期性纳米多层薄膜热传导研究 |
| 2.1.2 .周期性纳米薄膜电输运理论研究 |
| 2.2 .周期性纳米多层薄膜热稳定性理论研究 |
| 2.2.1 .可互溶型周期性纳米多层薄膜 |
| 2.2.2 .发生反应形成新化合物的周期性纳米多层薄膜 |
| 2.2.3 .完全不互溶的周期性纳米多层薄膜 |
| 2.3 .周期性纳米薄膜测试平台的搭建 |
| 2.3.1 .周期性纳米多层薄膜热导率测试平台搭建 |
| 2.3.2 .周期性纳米多层薄膜电学测试平台搭建 |
| 2.4 .本章小结 |
| 第三章 Si/Si_(0.75)Ge_(0.25)/Au周期性纳米多层薄膜结构及热学性能研究 |
| 3.1 .引言 |
| 3.2 .Si/Si_(0.75)Ge_(0.25)/Au周期性纳米多层薄膜制备与结构分析 |
| 3.2.1 .Si/Si_(0.75)Ge_(0.25)/Au周期性纳米多层薄膜制备 |
| 3.2.2 .Si/Si_(0.75)Ge_(0.25)/Au周期性纳米多层薄膜结构分析 |
| 3.3 .Si/Si_(0.75)Ge_(0.25)/Au周期性纳米多层薄膜热学测试与分析 |
| 3.3.1 .Si/Si(0.75)Ge_(0.25)/Au周期性纳米多层薄膜热学测试 |
| 3.3.2 .Si/Si_(0.75)Ge_(0.25)/Au周期性纳米多层薄膜热学分析 |
| 3.4 .本章小结 |
| 第四章 Si/Au周期性纳米多层薄膜结构、热学性能及热稳定性研究 |
| 4.1 .引言 |
| 4.2 .Si/Au周期性纳米多层薄膜的制备与结构分析 |
| 4.2.1 .Si/Au周期性多层薄膜的制备 |
| 4.2.2 .Si/Au周期性纳米多层薄膜的结构表征 |
| 4.3 .Si/Au周期性纳米多层薄膜导热系数研究 |
| 4.3.1 .Si/Au周期性纳米多层薄膜导热系数测试 |
| 4.3.2 .Si/Au周期性纳米多层薄膜热导分析 |
| 4.4 .Si/Au周期性纳米多层薄膜热稳定性研究 |
| 4.5 .本章小结 |
| 第五章 Sb_2Te_3/Au周期性纳米多层薄膜结构、热学性能及热稳定性研究 |
| 5.1 .引言 |
| 5.2 .Sb_2Te_3/Au周期性纳米多层薄膜结构与热导研究 |
| 5.2.1 .Sb_2Te_3/Au周期性纳米多层薄膜的制备 |
| 5.2.2 .Sb_2Te_3/Au周期性纳米多层薄膜结构表征 |
| 5.2.3 .Sb_2Te_3/Au周期性纳米多层薄膜导热系数测试与分析 |
| 5.3 .Sb_2Te_3/Au周期性纳米多层薄膜热稳定性研究 |
| 5.3.1 .退火温度对Sb_2Te_3/Au周期性纳米多层薄膜的微观形貌及结构的影响 |
| 5.3.2 .退火温度对Sb_2Te_3/Au周期性纳米多层薄膜电学性能影响 |
| 5.3.3 .退火对不同Au层厚度的Sb_2Te_3/Au周期性纳米多层结构影响 |
| 5.3.4 .退火对不同Au厚度Sb_2Te_3/Au周期性纳米多层薄膜电学性能影响 |
| 5.4 .本章小结 |
| 第六章 Sb_2Te_3/金属周期性纳米薄膜结构与电学性能研究 |
| 6.1 .引言 |
| 6.2 .Sb_2Te_3 薄膜结构与电学性能研究 |
| 6.2.1 .Sb_2Te_3 薄膜样品制备及结构分析 |
| 6.2.2 .Sb_2Te_3 薄膜样品电学性能表征 |
| 6.3 .Sb_2Te_3/Cu周期性纳米薄膜电学性能研究 |
| 6.3.1 .Sb_2Te_3/Cu周期性纳米薄膜制备与结构分析 |
| 6.3.2 .Sb_2Te_3/Cu周期性纳米薄膜电学性能分析 |
| 6.4 .Sb_2Te_3/Ag周期性纳米薄膜电学性能研究 |
| 6.4.1 .Sb_2Te_3/Ag周期性纳米薄膜制备与结构分析 |
| 6.4.2 .Sb_2Te_3/Ag周期性纳米薄膜电学性能 |
| 6.5 .本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 .总结 |
| 7.2 .创新点 |
| 7.3 .展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 制备与测试 |
| 附录二 图片索引 |
| 附录三 表格索引 |
| 附录四 符号索引 |
| 攻读博士期间发表的论文和其他成果 |
| 致谢 |
（10）自旋-轨道耦合旋量超冷原子气体的新奇量子态（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 玻色-爱因斯坦凝聚（BEC） |
| 1.1.2 BEC的实验方法 |
| 1.1.3 BEC的平均场理论 |
| 1.1.4 BEC中的物质波孤子 |
| 1.1.5 BEC中的量子化涡旋 |
| 1.2 研究现状和进展 |
| 1.2.1 旋量BEC的基本性质 |
| 1.2.2 超冷原子的自旋-轨道耦合 |
| 1.2.3 自旋-轨道耦合旋量BEC中的矢量孤子 |
| 1.2.4 自旋-轨道耦合旋量BEC中的涡旋 |
| 1.3 本论文研究目的和意义 |
| 1.4 论文的框架结构及其创新点 |
| 第二章 理论模型和计算方法 |
| 2.1 旋量BEC的平均场模型 |
| 2.1.1 三组分耦合Gross-Pitaevskii方程组 |
| 2.1.2 具有外部旋转效应的旋量BEC系统 |
| 2.1.3 具有自旋-轨道耦合效应的旋量BEC系统 |
| 2.2 模型的处理 |
| 2.2.1 模型的无量纲化处理 |
| 2.2.2 模型维度约化 |
| 2.3 理论分析方法 |
| 2.3.1 变分法 |
| 2.3.2 多重尺度微扰法 |
| 2.4 数值计算方法 |
| 2.4.1 虚时间演化法 |
| 2.4.2 有限差分法 |
| 2.4.3 时间劈裂谱方法 |
| 第三章 自旋-轨道耦合旋量BEC中的磁化矢量孤子 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物理模型与理论分析 |
| 3.3 外场参数对孤子性质的影响 |
| 3.3.1 单粒子能谱的性质 |
| 3.3.2 多重尺度微扰结果 |
| 3.3.3 孤子的色散效应 |
| 3.3.4 孤子的非线性特征 |
| 3.4 磁化矢量孤子 |
| 3.4.1 矢量暗孤子及其性质 |
| 3.4.2 矢量亮孤子及其性质 |
| 3.4.3 自旋极化特征 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 环形势中自旋-轨道耦合旋量BEC的基态量子相 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 环形势的实验实现与理论描述 |
| 4.3 物理模型 |
| 4.4 系统基态对外场的响应 |
| 4.4.1 自旋-轨道耦合对基态性质的影响 |
| 4.4.2 单环势阱对基态性质的影响 |
| 4.4.3 相互作用对基态性质的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 共心耦合双环势阱中自旋-轨道耦合旋量BEC的新奇量子态 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 共心耦合双环势阱及物理模型 |
| 5.3 新奇量子态及其外场响应 |
| 5.3.1 相分离和相混合 |
| 5.3.2 越垒输运和低能隧穿 |
| 5.3.3 隐涡旋和层状涡旋 |
| 5.4 小结 |
| 结结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、费米气体的Joule-Thomson效应（论文参考文献）
- [1]二维TiS2基复合材料的制备及热电性能研究[D]. 丁文俊. 江西科技师范大学, 2021
- [2]NaCl熔剂法制备Cu2Se热电材料及其热电性能与热稳定性研究[D]. 陆建华. 云南师范大学, 2021(08)
- [3]NbC/TaC/ZrTe3/KFe2As2超导电性的STM研究[D]. 朱长江. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(02)
- [4]铋硫氯半导体的制备及其热电性能优化研究[D]. 张瀚. 昆明理工大学, 2020(05)
- [5]二维层状结构Cr2Ge2Te6基材料热电性能的研究[D]. 汤晓丹. 重庆大学, 2020(02)
- [6]二元硫族热电材料的高通量计算和性能研究[D]. 贾甜甜. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [7]弯曲时空与量子引力理论的相关研究[D]. 蒲瑾. 电子科技大学, 2020(07)
- [8]基于第一性原理对热电材料BiCuSeO和SnSe的性能研究[D]. 赵宏磊. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [9]基于Si和Sb2Te3的半导体/金属周期性纳米多层薄膜结构及热电性能研究[D]. 胡阳森. 上海交通大学, 2019(06)
- [10]自旋-轨道耦合旋量超冷原子气体的新奇量子态[D]. 彭娉. 西北大学, 2019(01)