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核能是一种清洁能源,也是化石燃料的有前途的替代品。第四代反应堆的设计理念旨在提供更安全、抗扩散和经济可持续的核电设施。第四代反应堆的开发和实施中最重要的因素是结构材料的可靠性和性能,无论是用于堆内还是堆外应用 [1]。由于相关的放射毒性,设计和开发用于核燃料循环各个阶段的新材料具有挑战性。计算热力学提供了一种独特的途径来确定核材料在温度和成分范围内的基本热力学性质,而这些性质是实验无法达到的。在本文中,我们讨论了基于计算热力学的三项研究,即混合氧化物燃料的热性质研究、单相高熵合金的高通量筛选和作为高放射性金属废料载体的 Fe-Zr 合金的评估。
可充电金属阳极电池是有希望的锂离子电池开发。然而,金属阳极与电解质的高反应性导致形成固体 - 电解质相间(SEI)。电解质设计是控制金属阳极电池中SEI组成的关键手柄,但是我们对电解质(特别是阳离子的第一个协调球)的理解是有限的。在本文中,对离子溶剂化和络合技术的研究将其带入电池电解质的背景下。在一组偏光溶剂中,总结了文献中的相关数据,并补充了溶液(δsol H)的焓(δsol H)和转移(δTrh)测量的焓(δTrh)测量。通过考虑溶剂和阴离子特性,尤其是溶剂捐赠和阴离子的大小,观察到的趋势是合理化的。使用一组示例电解质来实现LI +配位球,等温滴定量热法(ITC)和电位滴定(PT),以探测Li +协调复杂的较弱的溶剂的热力学演化,该溶剂是由弱溶剂的较弱的溶剂所取代的,该溶剂是由强度溶剂替代的。拉曼光谱法用于确认溶剂位移是按预期发生的,并且研究了阴离子对ITC测量的影响。开发了一个统计结合模型,该模型符合实验滴定数据,以提取Gibbs自由能(ΔG),焓(ΔH)和熵(ΔS)的平均变化。使用此方法对EC的优先溶剂化趋势进行了量化的EC:DMC和EC:PC电解质,并与其他工人观察到的偏好进行了比较。本论文为将来的有关更复杂的电池电解质配位环境的热力学研究及其与SEI组成的联系提供了一个框架。
村里女巫理论与其他理论不同的一点是,许多人质疑她的客观性。例如,杰恩斯(1957)主张熵具有“拟人化”的本质。劳埃德(2006)写道:“熵是我们没有的信息,因此是主观的。”布里奇曼(1941,214)评论说:“热力学带有人类的气息。”与此同时,许多人对热力学推崇备至。爱丁顿有一句名言:“如果你发现(你最喜欢的宇宙理论)违背了热力学第二定律,那我就不给你希望了;它只能在最屈辱中崩溃。”(Eddington 1935,81)如果热力学不客观,有些人会得出严重后果:“这种观点会引发一些深刻的哲学问题,并倾向于破坏科学事业的客观性”(Denbigh and Denbigh 1985,vii)。在本文中,我们认为这些对热力学客观性的挑战是可以克服的。
我们解决了一个新的环境,其中第二定律受到质疑:因果订单的量子叠加中的热量,由所谓的量子开关制定。这种叠加已被证明与通道的通信能力的增加有关,从而显然违反了数据处理不平等,并且有可能将热与寒冷分开。我们分析了此信息能力增加过程的热力学。我们展示了信息能力增加与热力学的兼容。我们表明,如果连续热力学的连续热量遵守热力学的第一和第二定律,则可能确实会增加信息能力,如果将它们放置在不确定的顺序上,此外,只有显着限制的增加才有可能。增加是以消耗热力学资源的代价,即与开关相关的连贯性的自由能。
按照 FQMT 会议的传统,FQMT'24 将再次汇聚各学科领域的年轻和经验丰富的科学家,共同探讨上述主题。会议的跨学科性质将通过主讲人的选择来体现,他们除了专业之外,还能够报告各自领域的具体成果,还能从与其他领域重叠的更广阔视角来讨论各自领域的最新进展。会议的目标是聚集来自不同物理学分支的重要科学家,他们可以通过交流不同的观点和想法、研究许多不同系统的经验以及研究当前物理学问题的各种理论和实验方法而相互受益。希望此次会议的科学议程安排能再次为提出具有挑战性的问题和难题及其答案做出重大贡献,这些问题和答案对于提高对量子物理学基础、多体物理学、远离平衡系统的量子统计物理学、纳米级和生物系统物理学的理解至关重要,并将进一步激发物理学、化学和生物学不同领域的专家之间的新合作和深入讨论。
摘要:金属卤化物钙钛矿 (MHP) 将非凡的光电特性与半导体同类产品所不具备的化学和机械特性相结合。例如,它们表现出与单晶砷化镓相当的光电特性,但形成能却接近于零。MHP 的晶格能较小,这意味着它们在接近有机材料的标准条件下经历了丰富多样的多态性。MHP 还表现出与最先进的电池电极一样高的离子传输率。金属卤化物钙钛矿最广泛的应用(例如光伏和固态照明)通常将低形成能、多态性和高离子传输视为应消除的麻烦。在这里,我们通过将这些特性与其他技术相关的半导体进行比较来全面了解这些特性,以强调这种特性组合对于半导体的独特性,并说明如何在新兴应用中利用这些特性。M
利用密度泛函理论讨论了环状三氧化铬团簇与各种气体的相互作用。研究了 n=1 至 6 的环状 (CrO 3 ) n 团簇。相互作用的气体包括 CO、H 2 、NH 3 、CH 4 和 O 2 。所有相互作用的气体都会从 CrO 3 团簇中吸收氧原子(O 2 除外),留下缺氧的团簇,而环境空气中的 O 2 会重新氧化这些团簇。CrO 3 缺氧团簇具有较低的能隙,这提高了这些团簇对相互作用气体的敏感性。讨论了相互作用的热力学,包括对吉布斯自由能、焓和反应熵的评估。反应温度的变化使用吉布斯能量值显示了反应发生的温度范围。一些气体反应是放热的还是吸热的,具体取决于焓的值。自然键轨道 (NBO) 分析显示了 CrO 3 团簇和气体中每个原子上的电荷。这些电荷解释了团簇和气体之间的反应静电。可以使用能隙和反应速率的变化来计算气体对这些气体的相对敏感度。
信息科学将熵解释为变量中包含的“信息量”。感官系统将空间刺激压缩为全息表示。数据压缩会增加信息密度 [22, 23, 24]。正交变换将时间上相距遥远的身份整合到主观观察者状态中 [1, 2, 11, 15, 19]。因此,虽然时间变异性提供了高度的自由度,但通过正交变形对感官数据进行变换可以为经验和记忆产生稳定性,而不受感官干扰 [15]。感知(反应)源于自我调节,恢复高熵(静息)状态。因此,静息稳态是熵的要求。由于诱发状态建立在静息电位之上,因此可以使用热力学进行分析 [3, 4, 5, 18]。