【摘 要】
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复杂体系的结构与性质研究是当前物质科学的一个重要方向。其中,通过分子光子学的理论模拟来探测复杂体系的结构演化过程,并揭示重要相互作用的微观机理及其所决定的物理化学性质,是前沿科学研究的热点。随着高性能计算机硬件和量子力学计算方法的飞速发展,基于第一性原理的密度泛函理论成为了研究复杂体系不可或缺的方法。与此同时,分子动力学理论的进步也为大体系的动力学模拟提供了高效快速的便捷途径,机器学习等人工智能技
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复杂体系的结构与性质研究是当前物质科学的一个重要方向。其中,通过分子光子学的理论模拟来探测复杂体系的结构演化过程,并揭示重要相互作用的微观机理及其所决定的物理化学性质,是前沿科学研究的热点。随着高性能计算机硬件和量子力学计算方法的飞速发展,基于第一性原理的密度泛函理论成为了研究复杂体系不可或缺的方法。与此同时,分子动力学理论的进步也为大体系的动力学模拟提供了高效快速的便捷途径,机器学习等人工智能技术的兴起为复杂体系的大量数据分析处理提供新的思路。吸收光谱和发射光谱是分子光子学的重要内容,其微观本质是
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Solanoeclepin A是由Mulder等人于1986年从茄科植物马铃薯根部分离得到,具有非常独特骨架结构的四降三萜类天然产物.研究表明,其对造成土豆大量减产的土豆孢囊线虫(PCN;Globodera rostochiensis and G. pallida)的孵化过程具有极强的诱导活性(0.3 g/公顷土地).其结构由Schenk小组于1999年通过X-ray单晶衍射确证.本论文主要围绕着
自由基是指带有单电子的分子或离子。由于自由基的能量高,反应活性高,在结构化学、生命科学、化学计量学、功能材料制备等方面都有重要应用。金属有机自由基中的单电子主要分布在金属元素上。金属自由基违背十八电子规则,在金属催化、小分子活化等方面都有重要应用。由于金属自由基的检测及应用研究主要停留在电化学水平,大部分金属自由基只有波谱表征,因此制备和稳定具有高度活性的金属自由基仍是一个挑战。我们课题组利用全氟
双自由基作为自由基化学的一个重要分支,由于具有多样的光、电、磁特性,在有机化学、物理化学、分子电子学、有机自旋电子学等领域已经成为研究热点。大多数自由基非常活泼,寿命短,易发生氧化、聚合、夺氢等反应,稍晚于三苯甲基自由基发现的席勒烃和齐齐巴宾烃就是两例经典的例子。如何稳定和分离双自由基成为研究的关键,除了碳原子外,硼原子和氮原子也可以作为双自由基优良的自旋承载中心。本论文总结了含硼及双(三芳胺)自
机器的诞生与演化贯穿着人类社会的发展历程。它们解放了人类的双手和大脑,激发了人类的思考与创作,使人类不断走向更高的文明。发展到今天,机器在相继实现自动化、巨型化后,正在朝着智能化、数字化的道路持续迈进;与此同时,近几十年来纳米科学技术的蓬勃发展,也为机器的发展提供了新的方向——微型化。对于机器可以小到什么程度这一问题,化学家们受生物分子机器和人工机器启发,以丰富的想象力和高超的技艺设计与合成的各种
石墨烯的许多物理化学性质对石墨烯的层数和堆垛次序十分敏感。众所周知,单层石墨烯是零能隙的半金属,低的开关比限制了石墨烯在场效应晶体管等电子器件领域应用和发展。然而,双层或少层石墨烯的电子结构能够在垂直电场作用下调控,实现在价带和导带之间打开一个带隙或者使其能带重叠。特别是Bernal堆垛的双层石墨烯在双栅垂直电场的作用下具有绝缘态,为石墨烯在电子工业中的应用开辟了广阔的应用前景。大规模工业制备层数
自由基是指含有未成对电子的原子、分子或离子。自由基因为含有单电子而具有很高的活性,通常情况下寿命很短,稳定的自由基不仅加深了人们对结构化学理论的理解,在材料科学、生物医学等很多领域有着重要的实际应用:可以作为自旋标记物、自由基捕获剂、也可以用来构筑磁性材料、超导材料、还可以作为电池的填充材料等。自由基的实际应用价值促使人们来发现更多稳定的自由基,那么如何来稳定自由基则是自由基化学领域的研究重点。我
生物正交反应(Bioorthogonal reaction)是一类可以在生理条件下发生,并且不会与生物体内同时发生的其它生化反应互相干扰,也不会对生物体以及目标分子产生损害的反应。光催化的生物正交反应是目前生物正交反应中关注度较高的一类反应,其是由光引发的反应底物之间的加成反应,反应条件温和且反应效率高。其中,基于二芳基四氮唑与双键的光点击反应是一种常用于生物大分子标记的生物正交反应,该反应在化学
有机电化学合成作为一种高效且环保的绿色合成手段,具有悠久的历史和工业应用价值。该方法直接利用清洁的电子为“试剂”,避免了当量的化学氧化剂或还原剂的使用,符合绿色化学和可持续发展的重要方向。利用有机电化学合成的优势,将不对称催化合成与有机电合成相结合,发展不对称电催化反应将是极为高效、绿色的不对称合成策略。该策略能够进一步拓展不对称催化的活化模型、反应类型以及底物适应性,并为有机电化学的合成研究提供
能谷是除电子电荷和电子自旋的一个额外的电子自由度。能谷电子学利用能谷自由度进行信息的编码、处理和传递,它是对以电荷为载体的传统微电子学和以自旋为载体的自旋电子学的补充,并且具有稳定性好、处理速度快、集成度高、能耗小、传输距离远等特点,有很广阔的发展前景。研究发现,单层过渡族金属硫化物具有强自旋轨道耦合等特点,成为能谷电子学器件的理想材料。同时,又因其具有原子级厚度、直接带隙、良好的电学和机械性能等
在异质结构中实现广谱的太阳能吸收和良好的电荷分离是设计高效光催化剂的一大挑战。Z型异质结光催化材料的设计,可以有效利用两种半导体覆盖不同太阳能光谱区域,并基于二者的能带错位诱导电子和空穴电荷聚集于不同的半导体中实现电荷分离。然而,许多Z型异质结的设计并未考虑电荷分离的能量依赖,导致往往是低能的激发态电荷被分离,而能量较低的电子空穴却被保留下来。在本文中,我们设计了一种能量依赖的三元块体和薄膜Cu2