理电学院部分科研项目简介
发布时间:2012-03-29 浏览次数:

 

项目名称:新型锂离子电池正极材料薄膜制备及其动力学性质研究

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:10564002

项目负责人:雷敏生

资助经费:26万元

项目起止年月:2006.01-2008.12

项目简介:本项目主要通过脉冲激光沉积(PLD)技术,把LiFePO4做成薄膜,分析其本征的物理和化学性能以及锂离子动力学特性,由此找出解决问题的方法。另外,通过制备不同材料的多层薄膜,分析层间界面性能,研究表面改性提高材料性能的机理。这些应用基础研究工作对锂离子电池的发展与应用将具有非常深远的意义。

 

项目名称:应用计算材料科学方法研究设计锂离子电池正极材料

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:10604023

项目负责人:欧阳楚英

资助经费:31万元

项目起止年月:2007.01-2009.12

项目简介:本课题主要应用计算材料科学中的各种方法,对锂离子电池正极材料进行研究。包括掺杂改性、包覆改性、表面特性、离子输运、界面和电解液相互作用等一系列实验研究难以解决或不能解决的问题,预测材料的性能,理解材料性能的机理,为实验研究提供理论支持,对材料设计进行指导,为实验提供参考方案等。这些基础研究不仅对我国锂离子电池产业的发展将具有十分重要的意义。

 

项目名称:基于电路理论的超导量子比特消相干机理的研究

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:10864002

项目负责人:嵇英华

资助经费:20万元

项目起止年月:2009.01-2011.12

项目简介:含超导量子比特的固态量子电路,由于具有损耗小、可规模化等特点,是实现量子通信与量子计算最有希望的方案之一。目前关于超导量子比特系统研究工作的一个重点是消相干与退纠缠的研究。本项目应用量子物理学与电路理论中的研究方法,对超导量子比特系统的动力学特性进行研究。研究内容包括:超导量子电路的结构、超导量子电路与环境之间的耦合方式、耦合强度等因素对系统动力学演化的影响。在本项目中,我们就超导量子电路的多能级结构、电路的结构及电路元器件参数对消相干的影响进行了比较系统的研究。主要研究结果表明:利用超导量子电路多能级结构是克服量子计算误差并提高量子门速度的一个有效途径。我们也对量子系统的初态、演化路径,系统与环境间的耦合模式等因素对纠缠动力学演化的影响也进行了比较深入的探讨。这方面的主要研究结果表明:通过优化演化路径与耦合模式,能够有效地避免环境引起的消相干并阻止出现完全退纠缠。同时,我们还对三能级量子系统在混合态下的量子几何相位进行了探索性的研究。基于研究工作,我们得到了一些比较有意义的结果,能够为实现超导量子比特的有效操纵提供一定的理论依据与指导。

 

项目名称:基于非线性偏振旋转可调谐多波长光纤激光器研究

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:60807014

项目负责人:张祖兴

资助经费:21万元

项目起止年月:2009.1——2011.12

项目简介:多波长光纤激光器是未来密集波分复用光通信系统的理想光源,本项目提出利用非线性偏振旋转效应来实现光纤激光器的稳定多波长产生。非线性偏振旋转通常用于光纤激光器的被动锁模,因为它能产生强度相关传输而作为一等效饱和吸收体,即高强度光通过、低强度光阻止。但是非线性偏振旋转效应本身是会饱和的,它诱导的强度相关损耗能有效抑制均匀加宽增益介质中的模式竞争,是一种新的多波长产生机理和方法。另一方面,不使用传统的体滤波器,而是直接在激光腔内插入一段保偏光纤,保偏光纤将与激光器原有偏振相关隔离器构成一等效双折射光纤梳状滤波器,它的波长间隔可以通过改变保偏光纤长度来选取,波长可以通过偏振来精密调谐。此外,基于非线性偏振旋转光纤激光器有两种不同的工作模式,即被动锁模和多波长输出,而且通过调节偏振两种工作模式之间可以互相切换,它将是一种可全光纤集成、操作简单的多功能光纤激光器。

 

项目名称:自激发可调谐布里渊多波长纤激光器及其微波电子学应用研究

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:60967002

项目负责人:叶志清

资助经费:27万元

项目起止年月:2010.01-2012.12

项目简介: 本项目首先提出和研究一种多波长光纤激光器,采用激光腔内泵浦自激发技术,无需外界泵浦源,简化了激光器结构。并且利用双折射光纤萨格纳克(Sagnac)环路反射镜均衡掺铒光纤增益,实现光纤激光器的宽带可调谐和布里渊波长的高效产生。提出的多波长激光器具有波长间隔固定、线宽窄、可产生波长数量多,功率均衡等特点,是波分复用系统的理想光源。另外,本项目还创新性地将此光纤激光器运用于微波光子滤波器领域,实现新的微波光子产生技术和微波光子滤波器,具有独特的优点。多波长光纤激光器输出的多波长谱具有其独具的单纵模特性,而无需采用另外的选模器件或技术,任意选取其中两个波长后进行拍频,可产生与波长间隔相对应频率的微波。多波长光纤激光器可以代替多个独立激光器,由于其产生波长数量多和宽带可调谐,基于此多波长激光器可以构建高Q值、可调谐、可重构的微波光子滤波器。

 

 

项目名称:磁性原子吸附的纳米管异质借磁性和电子输运性质的理论研究

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:10904054

项目负责人:徐 波

项目起止年月:2010.012012.12

项目简介:采用第一性原理方法研究碳化硅纳米管-碳纳米管(SiCNT-CNT)异质结的结构、电子结构性质、力学性质、原子吸附特性以及原子吸附前后磁性和电子输运性质的变化。其中包括分析多种类型的碳纳米管和多种类型的碳化硅纳米管的结合处的原子化结构,讨论结构不同的异质结的电子结构性质和电子输运性质;针对较为稳定的异质结结构讨论其磁性原子的吸附行为,以此为基础分析磁性原子对异质结磁性和电子输运性质的影响。开展对SiCNT-CNT异质结的结构、性质以及磁性原子吸附影响的研究,将有利于揭示SiCNT-CNT异质结的基本特性以及功能修饰特性,这为研究其他的纳米线或纳米管异质结提供了重要的理论依据,也为以后纳米异质结的实际应用奠定基础。

 

项目名称:包含退相干效应的几何量子调控

项目类型:国家教育部重点项目

项目批准号:210115

项目负责人:胡利云

资助经费:10万元

项目起止年月:2010.01-2012.12

项目简介:几何量子计算是利用量子系统的几何性质去构造几何量子门,由于几何量子计算具有极大潜力内禀属

性的容错方案,从而有效地减少计算和通讯过程中的误差。现为量子信息研究的热点问题之一。本研究课题运用不变性理论,研究真实的物理系统的几何与动力学特性。主要包括:(1)重点研究如何在非绝热和非周期演化下构造几何量子门。(2)通过控制一些外界参数,使几何相位和动力学相位成比例或消除动力学相位,获得普遍的统一的纠缠几何量子门,能够使得操作量子门引起的计算误差大为减少。(3) 进一步拓展到量子开系统的几何特性,研究自洽地包含退相干效应的几何量子门。相对于已有的使用转动操作去消除量子系统动力学相位的方法,我们的工作可以减少量子门操作过程以及由此引起的新的误差;另外,同在转动坐标系中使用整体几何性质去构造量子门的方法

 

项目名称:应用计算材料科学方法研究锂离子电池电极材料中的几个物理问题

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:11064004

项目负责人:欧阳楚英

项目起止年月:2011.012013.12

项目简介:本课题拟应用计算材料科学中的各种方法,研究锂离子电池电极材料以及电极过程动力学中存在的几个物理问题。通过对这些物理问题的深度理解,将在锂离子电池电极材料的改进上具有重要意义。研究内容主要包括三方面:1)电极材料的深度脱/嵌锂的嵌入物理问题,2)电极材料表面物理问题以及电极/电解液界面和电极内部两相共存区的界面物理问题,3)电极中载流子输运。通过分析这三个典型的物理问题,将有助于预测电极材料的性能,解释电极材料性能失效的机理,为实验研究提供理论支持,对材料设计进行指导等。

 

项目名称:锂离子电池电极材料深度嵌锂和表面特性研究

项目类型:教育部留学回国人员科研启动基金

项目批准号:

项目负责人:欧阳楚英

资助经费:3.5

项目起止年月:2011.01-2013.12

项目简介:课题主要应用计算材料科学中的各种方法,研究锂离子电池电极材料以及电极过程动力学中存在的两个基本问题:电极材料的深度嵌锂和脱锂的嵌入过程结构和性能的变化、电极材料表面和电极/电解液以及电极内部两相共存区的界面问题。解决这两个基本问题,对提高电池容量、循环性能、安全性能等都具有重要意义。

 

 

项目名称:纳米晶的制备,表面修饰及其电荷存储性能的研究

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:11004087

项目负责人:袁彩雷

资助经费:23万元

项目起止年月:2011.01-2013.12

项目简介:作为新一代的超高密度存储器件,纳米晶存储器具有体积小、存储密度高,低能、快速擦写和可多次循环使用的特点,本研究工作的目标是利用脉冲激光沉积技术在高介电材料薄膜中形成高密度,可以有效控制尺寸的纳米晶。通过优化组合纳米晶材料和介电母体材料以及制备核壳结构纳米晶来人为的调控纳米晶表面的缺陷态。系统的研究纳米晶表面缺陷在电荷存储中的作用,探寻纳米晶存储电荷的物理机理,研究载流子的限域效应,单电子效应,了解量子多位存储器在构建超小,超高密度存储器中的应用。

 

 

项目名称:高质量有、无磁性椭球形胶体颗粒三维光子晶体的自组装特性及应用

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:11004088

项目负责人:刘桂强

资助经费:23万元

项目起止年月:2011.01-2013.12

项目简介:建立一套能提供稳定可控生长环境的磁控自组装系统,实现高质量有、无磁性椭球形胶体颗粒三维光子晶体的自组装,并对旋涂在其表面和渗入其内部量子点的自发辐射进行调制,研究光子晶体从有序向无序过渡时,光子能隙的演变过程、光局域化的动态变化过程及发光微球自发辐射的动态变化过程等,并揭示这些现象产生的物理机理。并在此基础上,探索与偏振相关的器件的设计和制备。

 

 

项目名称:用于环保、节能大面积、高度有序三维磷光体光子晶体的制备及性能研究

项目类型:江西省科技支撑计划项目

项目批准号:20112BBE50033

项目负责人:刘桂强

资助经费:3万元

项目起止年月:2011.01-2012.12

项目简介:旨在结合光子晶体的带隙效应和磷光体材料的发光特性,研发出新型环保、节能的光电源材料,通过对这些新型结构材料的透射/反射光谱、荧光光谱等的研究,掌握稀土掺杂浓度和煅烧温度的改变导致的磷光体三维光子晶体的光学性能和光子带隙的变化规律,探索光子带隙对磷光体材料发光辐射调控的物理机制以及磷光体三维光子晶体长余辉的发光机理。同时,设计和实现一些基于磷光体三维光子晶体的环保、节能型光电源器件

 

 

项目名称:用纠缠态表象方法研究量子退相干问题 

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:11047133

项目负责人:胡利云

资助经费:4万元

项目起止年月:2011.012011.12

项目简介:量子退相干问题是量子计算与量子信息领域中不可避免的本质问题,也是物理学界的一个重点和难点。本项目基于热场动力学理论和有序算符内的积分技术构建反映量子系统与外界环境之间相互作用的纠缠表象来处理量子退相干问题。与传统处方法相比,上述处理方法具有明显的优点:能方便有效地将密度主方程转化为c 数方程;能解析求解主方程,给出主方程的Kraus 算符和形式并证明其归一化;可简洁地导出Wigner 函数、光子数分布函数的演化方程。由于纠缠态本身体现了量子系统与外界热环境的纠缠本性,故在纠缠态表象中讨论退相干问题能较直接地反映其本质,深化理解。通过此方法,本项目将建立一套较完整的处理退相干问题的理论方法和计算公式,为理论工作者提供简洁优美的表示。此外,以上研究内容和方法将进一步推广到Fermi 子系统与外界环境的相互作用及非线性密度算符主方程,讨论其退相干问题.

 

 

项目名称:复合超导量子比特与电路腔量子电动力学系统中退相干机理的研究

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:11164009

项目负责人:嵇英华

资助经费:42万元

项目起止年月:2012.01-2015.12

项目简介:本项目基于国家的重大需求和国际前沿的科学问题,从现有的基础出发,将复合超导量子电路体系作为研究和量子调控对象。在充分考虑测量仪器与超导电路腔量子电动力学系统对量子态操纵的作用与影响的基础上,在非马尔科夫与非二能级近似下,将电路理论与耗散理论相结合,将量子跳跃与密度矩阵重整化群、非平衡格林函数理论等方法相结合;寻求复合超导量子电路系统多能级量子描述的新理论,及相应的量子动力学方程的新的求解方法。进而深入探索复合超导量子电路各组成单元之间,各组成单元与环境之间的耦合机制及对量子输运特性与量子纠缠特性的影响,重点研究复合超导量子电路系统的退相干特性。本项目完成后,期望能更深刻地理解超导量子单路中内在的量子相变和临界现象,揭示出一些新颖的量子调控效应,给出解决超导量子比特中快速退相干难题的方案。

 

 

项目名称:利用应变场调控制备核壳结构纳米微粒及其相关性能的研究

项目类型:国家自然科学基金项目

项目批准号:11164008

项目负责人:袁彩雷

资助经费:50万元

项目起止年月:2012.01-2015.12

项目简介:具有核壳结构的纳米微粒由于其独特的物理与化学性质而越来越受到人们更多的关注。应变场对于核壳结构纳米微粒的微观结构以及其物理与化学性能起着至关重要的作用。在本研究课题中,我们将利用脉冲激光沉积和快速退火技术,制备镶嵌在非晶介电材料薄膜中的核壳结构纳米微粒,系统的研究核壳结构纳米微粒生长过程中的应变场分布和其生长参数之间的关系,通过人为的调节核壳结构纳米微粒的应变场来实现对核壳结构纳米微粒界面缺陷态的调控,从而进一步优化核壳结构纳米微粒的光学、电学和磁学性能。

 

 

项目名称:电力设备运行状态远程监控管理系统

项目类型:江西省科技支撑计划

项目批准号:20111BBE50027

项目负责人:黄剑华

资助经费:8万元

项目起止年月:2011.10-2012.12

项目简介:针对当前国内居民用电、道路照明、夜景照明及各类电气设备的供配电、电力设备管养现状,在对当前的几种有线、无线数据传输技术进行分析、比较的基础上,选择通用分组无线业务(GPRS)作为系统通讯的媒介,提出了电力设备运行状态远程监控管理系统的项目背景以及目的意义。项目主要的研究内容:通过GPRS网络的远程数据通信,寻求实现被监控点与监控中心间的双向通信的最佳途径,研究出使监控中心既然接收各种电气参数数据、又能为用户及时了解、控制各变配电站电力设备的运行状态提供快捷通道,也可根据实际需要向监控点发送各种操作命令,控制监控设备的运行情况,且当设备出现异常或被盗时能自动发出报警信号等各相关功能的实现方案。通过系统软件的编制监控中通过对各信息的集中分析和处理,可为各电力设备建立运行档案以利于设备的及时更新或报修。研究和开发系统优化软件以实现对相关电力设备各项运行参数的优化组合。另外,从行业动态和市场需求对本项的发展前景和对相关行业的业务延伸也作了较详细的分析以利于今后将该系统目向产业化方向发展。