年教師出題匯總（物理）

1、.2012年教師出題匯總（物理）序號課題（項目）名稱指導(dǎo)教師辦公室項目類型學(xué)生數(shù)量對學(xué)生的要求項目簡介備注1雙臺風(fēng)路徑的擬合賈曼中107自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文2-3數(shù)學(xué)或物理類學(xué)生我國東南沿海一帶經(jīng)常遭受臺風(fēng)的襲擊，臺風(fēng)所造成的損失呈逐年上升的趨勢。有時臺風(fēng)不是單個出現(xiàn)的，而是兩個或兩個以上同時出現(xiàn)。由于臺風(fēng)之間相互作用相互影響，臺風(fēng)路徑復(fù)雜多變，難以預(yù)報。本項目通過多渦旋相互作用系統(tǒng)，利用solidworks軟件，擬合多個臺風(fēng)相互作用下的路徑的情況，從而為雙臺風(fēng)路徑預(yù)報提供較好的理論支撐。2基于DNA分子的生物液晶材料研究周星飛北306學(xué)術(shù)論文本科1，2年級學(xué)生3生物模板法合成金屬納米線周星飛北

2、306學(xué)術(shù)論文本科1，2年級學(xué)生4一種新型手征器件光學(xué)特性研究陶衛(wèi)東，潘雪豐科研1徐榮祥同學(xué)已選好用人工結(jié)構(gòu)來控制光是現(xiàn)代光子學(xué)的關(guān)鍵問題之一，而光的偏振（極化）在各種不同的應(yīng)用中是非常重要的。最近納米技術(shù)的發(fā)展使得用周期性亞波長平面手征結(jié)構(gòu)來控制光的偏振狀態(tài)成為可能，本項目就是將針對此類器件的光學(xué)特性進行研究。5無鉛壓電陶瓷制備羅來慧北3092在材料領(lǐng)域中，實現(xiàn)材料的無或少鉛化對于促進環(huán)境保護和人類健康有著至關(guān)重要的作用，世界各國對于無鉛汽油和無鉛焊料的大力推廣就表明了對于無鉛制品的重視，在電子器件材料中，歐洲、日本、美國和中國等各個國家都在立法，以實現(xiàn)生產(chǎn)、貿(mào)易和使用的各個環(huán)境中減少鉛制品

3、的使用。雖然在歐洲議會和歐盟理事國共同簽署的法令中，明確指出，電子材料尤其是壓電材料中不限制鉛的使用，但這主要是因為在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)中還沒有哪一種材料性能可以替代傳統(tǒng)壓電材料鋯鈦酸鉛（PZT）陶瓷，但是如果能夠開發(fā)出性能可相當(dāng)?shù)臒o鉛壓電材料，可以預(yù)見，必將代替這些含鉛壓電材料，實現(xiàn)壓電材料的無鉛化，同時促進環(huán)境保護、經(jīng)濟和社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。壓電陶瓷的退極化溫度制約著無鉛壓電陶瓷的應(yīng)用，研究它的退極化溫度對壓電陶瓷的應(yīng)用具有很大的價值。6光催化劑的能帶調(diào)控的理論研究段香梅C1已選好能源問題成為全球經(jīng)濟發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。氫能作為一種清潔能源受到全世界的高度關(guān)注，分解水制取氫能是一種最簡便的方法。目

4、前氫的生成效率較低、制造成本偏高，因此，光解水制氫的首要目標(biāo)是研究與開發(fā)可見光響應(yīng)的光催化劑。為了提高光催化劑分解水制氫效率，必須對光催化劑進行改性處理，使其具有可見光響應(yīng)的光催化性能。本項目將利用基于第一原理密度泛函理論的計算模擬方法系統(tǒng)研究半導(dǎo)體金屬氧化物光催化劑的摻雜機理與改性。旨在通過各種摻雜手段，拓展寬禁帶納米半導(dǎo)體氧化物的光響應(yīng)范圍。12月7日新增微納金屬結(jié)構(gòu)LSPR效應(yīng)及其特性研究周駿自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文2-31 前言：自古以來，貴金屬納米粒子產(chǎn)生的豐富多彩的光學(xué)現(xiàn)象就令人著迷，如圖1。Mie和Debye分別在1908年和1909年在他們的著名論文中詳細討論了單個金屬球的電磁波散射

5、問題1,2。其中，Mie將麥克斯韋方程組應(yīng)用于對使用平面波照射亞波長金納米球體時產(chǎn)生了對綠光的強烈散射的解釋，對于理解這種現(xiàn)象建立了科學(xué)基礎(chǔ)。近幾年，隨著微細加工技術(shù)和納米材料的發(fā)展，納米金屬結(jié)構(gòu)的電磁學(xué)性質(zhì)受到越來越多的關(guān)注。在入射光輻照下，金屬納米顆粒表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，由感應(yīng)電荷產(chǎn)生的回復(fù)力引起自由電子的集體振蕩而形成局域表面等離激元共振（localized surface plasmon resonance，LSPR），顆粒周圍電磁場出現(xiàn)近場增強，并產(chǎn)生強烈的光學(xué)散射和吸收共振現(xiàn)象1。金屬納米粒子的大小、形狀、取向、組成和局域電介質(zhì)環(huán)境，決定納米粒子消光（吸收和散射）光譜的形狀，尤其是峰

6、值共振波長的位置，如圖2。2研究熱點（1）金屬納米顆粒的一個重要光學(xué)特性是具有很強的局域電磁場增強效應(yīng)，能夠有效地提高分子的熒光產(chǎn)生信號，原子的高次諧波產(chǎn)生效率，以及分子的拉曼散射信號等，因而成為國際上物理、化學(xué)、材料科學(xué)和納米科技領(lǐng)域里長期普遍關(guān)注的研究熱點。（2）等離激元雜化理論對于單個金納米球殼，其表面等離激元共振特性可以根據(jù)等離激元雜化理論5來解釋，如圖3所示。根據(jù)等離激元雜化理論，金納米球殼復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面等離激元共振特性均可以理解為構(gòu)成復(fù)合結(jié)構(gòu)的多個簡單單元的表面等離激元共振間的相互耦合（3）金屬納米體形狀的研究近年來，通過對金納米棒、金納米殼、金納米立方體等的研究發(fā)現(xiàn)，光學(xué)散射和光學(xué)吸收的共振峰位置會依據(jù)納米顆粒的形狀、尺寸及介質(zhì)環(huán)境的變化而改變因此，貴金屬納米顆粒具有的局域表面等離激元共振特性在表面增強拉曼散射、光學(xué)信號傳輸、生物和化學(xué)傳感、紅外LSPR超靈敏生物傳感及生物分子探測和醫(yī)學(xué)診斷等方面有廣闊的應(yīng)用前景當(dāng)前微納金屬結(jié)構(gòu)的研究對象類型為：金屬納米球、納米桿、納米殼、納米星、納米聚合物等結(jié)構(gòu)。3、結(jié)論等離激元共振作用的課題在科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)變得越來越重要，已經(jīng)從一個有趣的膠體化學(xué)現(xiàn)象，發(fā)展為納米級控制的電磁輻射，在化學(xué)和生物研究中獲得了實際應(yīng)用，比如納米粒子束的研究，已經(jīng)實現(xiàn)單分子級靈敏度的化學(xué)傳