摘要:在量子理论早期以来,搜索打破晶格晶格对称性的非常规量子阶段一直是物理学的重点,这是由基本兴趣和潜在应用驱动的。突出的例子包括铜土超导体,这些导体以其非常规的D-Wave Cooper配对和无耗散运输而闻名。在本演讲中,我们将讨论我们最近的发现[1],该发现是由我们的早期预测和对非常规旋转型效应的预测和观察结果所激发的[2,3,4]。与共同的铁磁性和抗铁磁性不同,这种非常规的雌雄同体相(请参阅图)打破了晶体晶格的对称性,并在其自旋和电子结构中同时具有d,g或i-甲状化波的特征[1]。d-wave altermagnetism代表了D波超导的磁性类似物。我们通过采用和开发一个对称框架来确定altermagnetism,该框架考虑了涉及电子自旋和晶格的配对转换。该框架正在作为磁晶体研究中的新范式出现。我们将通过讨论(i)半导体MNTE的altermagnetic带结构来证明其有用性,我们最近通过使用光发射光谱[5]和(ii)鉴定了240多种现实的Altermagentic候选者,我们最近通过协作工作对此进行了实验观察。
各种各样的微生物激发了它们行为的基本研究,有可能构建人工模仿。一个突出的例子是大肠杆菌细菌,它采用多个螺旋鞭毛表现出一种运动模式,在奔跑(方向游泳)和滚落型(游泳方向变化)相之间交替。我们建立了一个详细的大肠杆菌模型,该模型将耗散性粒子动力学方法描述为流体流,并研究其运行式行为。不同的大肠杆菌特征,包括身体几何形状,鞭毛弯曲刚度,鞭毛的数量及其在体内的排列。还进行了实验,以直接与模型合并。有趣的是,在模拟和实验中,游泳速度几乎与鞭毛的数量无关。钩子(将其直接连接到电机连接的鞭毛的短部分),鞭毛的多态性变换(鞭毛螺旋性的自发变化)的刚度以及它们在身体表面的排列强烈影响运行的行为。使用开发模型的中尺度流体动力学模拟有助于我们更好地理解支配大肠杆菌动力学的物理机制,从而产生与实验观察结果相比良好的运行式行为。该模型可以进一步用于探索大肠杆菌和其他细菌在更复杂的现实环境中的行为。
从经济角度来看,耐久性是热冲压模具的关键因素。通过沉积新材料而不是更换来翻新模具是一种降低成本的有效方法。为此,通过定向能量沉积的方式将一种新开发的马氏体时效钢 (NMS) 熔覆在热作工具钢上。经过优化的回火后,对熔覆的 NMS 进行高温暴露以检查抗软化性能。利用光学显微镜 (OM)、X 射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)、俄歇电子能谱 (AES) 和透射电子显微镜 (TEM) 的组合,系统地表征了材料的微观结构演变。熔覆钢中的沉淀物被鉴定为 Laves 相。该相的粗化被认为是钢在高温下热软化的主要原因。还使用修订的 Langer-Schwartz-Wagner (LSW) 模型模拟了粗化行为,该模型与实验观察结果非常吻合。此外,成功应用了沉淀强化数学模型来评估钢的软化行为。该模型可用于预测所研究的工具钢在高温使用过程中的硬度/强度变化。2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
摘要:将低能状态的集成到自下而上的石墨烯纳米纤维(GNRS)中是一种强大的策略,用于实现具有量身定制的纳米电子带量身定制的电子带结构的材料。低能零模型(ZMS)可以通过在石墨烯的两个sublattices之间产生不平衡来引入纳米仪(NGS)。这一现象是由[n]三角形(n∈)的家族举例说明的。在这里,我们证明了[3]三角形 - gnrs的合成,这是一种由五元环连接的[3]三角形链的grigular一维链(1D)链。在相邻[3]三角形上的ZM之间的杂交导致狭窄的带隙,E e g,exp〜0.7 eV的出现,以及使用扫描隧道谱图对实验验证的拓扑结束状态。紧密结合和第一原理密度功能理论计算局部密度近似值证实了我们的实验观察结果。我们的合成设计利用了单体构建块的选择性在表面上的从头到尾耦合,从而实现了[3]三角形 - gnrs的区域选择性合成。详细的从头算理论提供了对地面自由基聚合机制的见解,揭示了Au-C键形成/断裂在推动选择性中的关键作用。■简介
量子点接触(QPC),这是具有量化电导的半导体二维电子系统中的收缩 - 是新型的Spintronic和拓扑电子电路的组合。QPC也可以用作量子纳米电路中的读数电子,电荷传感器或开关。与超导接触的短且无杂质的收缩是一种库珀对QPC类似物,称为超导量子点接触(SQPC)。由于维持其几何需求和接近统一的超导 - 触发器界面透明度的挑战,此类量子设备的技术发展已延长。在这里,我们开发了先进的纳米构造,材料和设备工程技术,并报告了纳米级混合SQPC阵列的创新实现,该阵列具有分开的栅极技术在半导体的2D电子系统中。我们利用了量子井的特殊门可调性,并证明了混合INGAAS-NB SQPC中电导量化的第一个实验观察。我们观察到在单个芯片中制造的多个量子纳米版本中的零磁场可重复的量化电导率,并系统地研究了在低和高磁场上SQPC的量子运输,以实现其在量子元学中的潜在应用,以实现极为准确的电压标准和缺陷量化技术。
及时对材料索引的定期调制开放动量差距。这样的系统被视为常见空间晶体的时间类似物,其中带镜在频率空间中打开。最近的研究还导致了这种动量差距的拓扑时间边界状态(TTBS)的理论预测。在这项工作中,我们报告了一种新型TTB的发现和实验实现,这些TTB出现在具有空间周期性损失和增益的非热空间晶体中,其中BLOCH动量差距的出现与平均时间破裂相位,而不是依靠周期性的时间调节。通过诱导损失和增益曲线的突然翻转,在Bloch动量间隙的中间出现了一种模式,并在翻转瞬间峰值,这被视为时间边界。值得注意的是,我们发现暂时的翻转会导致拓扑过渡,并且上述模式是一种TTB,是jackiw-rebbi状态的时间类似物。TTB在1D活动的机械晶格中进行实验观察,并且通常在广泛的非炎性系统中出现。通过将非热物理学与时空拓扑系统联系起来,我们的结果不仅可以加深对时间拓扑阶段的理解,而且还为通过拓扑用途控制了瞬态波的新基础。
摘要 - 我们已经设计了多表面Halbach高温超导体 - 永久磁导向道(HTS- PMG)的磁悬浮运输(MAGLEV)的布置(MAGLEV),并研究了动态响应特性外还研究了静态力参数。使用三种不同的HALBACH HTS – PMG排列与多面(6 HT,4 HTS),并在三个不同的冷却高度(FCHS)中进行静态和动态测量。使用多表面HALBACH HTS -PMG排列获得了较大的垂直载荷能力和更宽的载荷间隙。此外,多面排列的指导力值的近四倍是单个侧面的指导力值,这表明多面排列中的侧面HTSS对指导力有显着贡献,因此磁磁系统的横向运动稳定性。垂直和横向动态刚度值都随着FCH的降低而增加,也可以说,磁磁系统的动态刚度性能可以增强,尤其是通过使用多表面HALBACH HTS -PMG布置在侧向方向上。通过系统的2-D近似来支持这些实验观察结果。我们表明,通过使用单个材料参数(临界电流密度J C)进行整个超导组,可以令人满意地预测完整的一系列实验。从这项研究获得的静态和动态参数和
代谢通量及其控制机制是细胞代谢的基础,为研究生物系统和生物技术应用提供了见解。然而,对微生物细胞工厂中生化反应的控制,尤其是在系统层面的控制,定量和预测性的理解是有限的。在这项工作中,我们提出了 ARCTICA,这是一个计算框架,它将基于约束的建模与机器学习工具相结合以应对这一挑战。使用模型蓝藻 Synechocystis sp. PCC 6803 作为底盘,我们证明 ARCTICA 可以有效模拟全球规模的代谢通量控制。主要发现包括:(i) 光合生物生产主要受卡尔文-本森-巴沙姆 (CBB) 循环中的酶控制,而不是受参与最终产物生物合成的酶控制;(ii) CBB 循环的催化能力限制了光合活性和下游途径;(iii) 核酮糖-1,5-双磷酸羧化酶/加氧酶 (RuBisCO) 是 CBB 循环中的主要限制步骤,但并非最主要的限制步骤。预测的代谢反应与之前的实验观察结果在质量上一致,验证了我们的建模方法。ARCTICA 是了解细胞生理学和预测基因组规模代谢网络中限速步骤的重要管道,从而为蓝藻生物工程提供指导。
上下文。薄膜和涂层广泛应用于各种技术应用,如微电子、封装或光学。它们在沉积过程中通常会产生高残余应力,有时压缩应力约为几 GPa。如此大的压缩应力可能导致屈曲结构的成核和生长,这通常会导致最初赋予此类薄膜/基材复合材料的功能特性的丧失。因此,我们研究的目的是通过确定相关参数来防止、限制或控制屈曲现象的发生,从而更好地理解屈曲现象。过去,我们的研究主要集中于基材的弹性和塑性的影响、特定起泡结构作为所考虑薄膜机械性能的函数的观察、施加在起泡结构上的外部压力问题、弹性理论框架在观察到塑性褶皱时理解屈曲的局限性、二维材料(如石墨烯)的起泡结构由于其最终厚度而存在争议等。我们现在想将注意力集中在薄膜/基材的粘附性能上,这控制着界面裂纹的扩展,并最终控制起泡结构的生长。最近的实验观察突出了在固定机械应力/载荷下起泡的增长,表明粘附性随时间发生显著变化。例如,图 1 显示了一个圆形水泡(Si 晶片上厚度为 60 nm 的 Au),其中有无数连续的塑性褶皱,这是其生长动力学的标志。
15. 补充说明由船舶结构委员会赞助。由其成员机构共同资助。16. 摘要先进复合材料制造技术的发展为聚合物基质复合材料在大型承重结构(包括船舶和码头和桥梁等土木工程结构)中的经济高效应用提供了清晰的前景。然而,聚合物基质复合材料在火灾引起的热负荷下会严重降解(损坏)。本报告描述了经过火灾降解的聚合物基质玻璃增强复合材料的压缩失效的实验和理论研究结果。我们的研究涉及单层和芯复合材料。实验研究是在大约 1 平方米的复合板上进行的。这些研究记录了面板在受到热(即火灾)负荷和平面内和平面外机械负荷时的结构坍塌。与分析建模同时进行的面板变形和坍塌的详细有限元模拟与实验观察结果非常吻合。在实验和分析的背景下,讨论了开发结构防火定量方法的方法。最后,提出了单板和芯板的简单设计方法,并讨论了实验结果和热边界条件。 17. 关键词 复合材料、热负荷、聚合物基复合材料 18. 分发声明 分发可通过以下方式向公众提供: 国家技术信息服务 美国商务部 Springfield, VA 22151 电话 (703) 487-4650