nc-Si:H/c-Si量子点二极管中的共振隧穿特性分析

采用常规PECVD工艺，在N型单晶硅(c-Si)衬底上沉积薄层纳米Si(nc-Si)膜，并进而制备了nc-Si:H/c-Si量子点二极管。在10～100K温度范围内实验研究了该结构的σ-V和I-V特性。结果指出，当反向偏压为-7～-9V时，无论在σ-V还是在I-V特性曲线上都观测到了近乎等间距的量子化台阶，此起因于在nc-Si:H膜中具有无序排布且粒径大小不一的Si微晶粒中，由于微晶粒中能级的量子化而导致的共振隧穿现象。如果进一步改进膜层生工艺，以制备出具有趋于有序排布、尺寸均匀和粒径更小的Si微晶粒的nc-Si:H膜，有可能实现更高温度范围内的共振隧穿。

在GaSb衬底上生长c-GaN的初步研究

AES、XPS和XRD谱结果证明

全球变化背景下科尔沁沙地生态系统C��N循环过程

工业革命以来，由于人口的快速增加和人类活动的强烈干扰（主要包括煤炭、石油等石化燃料的燃烧、化肥生产和使用）导致土地利用/覆被变化、大气CO2浓度升高、N沉降等一系列全球环境变化问题。有关陆地生态系统生物地球化学循环，尤其是陆地生态系统C��N循环及其耦合过程方面的研究成为全球变化科学研究领域的重要内容。 干旱/半干旱地区占地球陆地总面积的1/3。与湿润地区相比较，干旱/半干旱地区生态系统稳定性比较差，往往属于生态脆弱区。因此，全球变化对干旱/半干旱地区生态系统影响更加敏感。科尔沁沙地位于我国北方干旱/半干旱地区，是我国典型的农牧交错区和生态脆弱区。科尔沁沙地是世界上人口密度最高的干旱/半干旱地区之一，人类活动对其影响剧烈。然而，有关科尔沁沙地生态系统C��N元素生物地球化学循环过程对土地利用/覆被变化、N沉降等全球变化响应及其反馈机制的研究非常缺乏。因此，本文以科尔沁沙地退化沙质草地、农田、不同年龄樟子松和杨树人工林等生态系统为对象，开展了造林、模拟N沉降和凋落物管理对生态系统C��N元素循环过程影响的研究。 在科尔沁沙地东南缘，以退化沙质草地、樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica���人工林（15、24和30年生）、杨树（Poplus xiaozhuanica���人工林（7、11和15年生）为对象，研究草地转变为林地对生态系统C��N储量影响；以退化草地、榆树疏林草地和32年生樟子松人工林为对象，比较草地造林对土壤C��N循环过程及其土壤微生物性状的影响；以农田和5、10、15年生杨树人工林为对象，研究退耕还林对生态系统C��N储量和循环过程影响；以35年生樟子松人工林为对象，模拟研究N沉降和凋落物管理对生态系统C��N循环过程影响。通过上述研究，得到以下主要结果： （1）草地生态系统总C��量为34.38 Mg ha-1，15、24和30年生樟子松人工林生态系统总C��量分别为43.56、60.45和66.59 Mg ha-1，7、11和15年生杨树人工林生态系统总C��量分别为34.54、48.26和78.77 Mg ha-1；与农田相比，退耕5年的杨树人工林生态系统总C��储量下降13%，而10年和15年杨树人工林分别增加了176%和5倍；随着人工林年龄的增加，地上植被生物量C��储量占生态系统总C��储量的比例逐渐增加，并主要分配在树干。草地生态系统总N库储量为2.54 Mg ha-1，15、24和30年生樟子松人工林生态系统总N库储量分别为1.96、2.10和2.19 Mg ha-1，7、11和15年生杨树人工林生态系统总N库储量分别为2.27、1.84和2.60 Mg ha-1；与农田相比，退耕5年的杨树人工林生态系统总N库储量下降32%，而10年和15年杨树人工林分别增加了47%和76%；农田和草地造林后生态系统N储量依然主要分配在土壤中。 （2）草地和农田造林后土壤C��N库储量的变化受多因子的影响，例如林龄、树种种类以及立地条件等。农田和草地造林初期，土壤C��N库储量表现出下降趋势，随着林龄的增加，土壤C��N储量逐渐恢复。草地营造樟子松人工林30年后，0–60 cm���度土壤C��N储量依然显著低于草地；与草地相比，15年生杨树人工林土壤C��N储量差异不显著。在立地条件较好的情况下，10年杨树人工林土壤C��N储量已显著高于农田；然而，在立地条件相对较差的情况下，15年杨树人工林土壤C��N储量仍然与农田相比差异不显著。 （3）土地利用变化能够强烈地改变土壤C��N循环过程。与草地或疏林草地相比，32年生樟子松人工林土壤C��N、P含量显著降低；土壤C��N矿化过程发生显著变化，并且受季节变化的影响；在不同季节，土壤微生物量碳含量、代谢熵（qCO2）、微生物熵（MBC/TOC��以及土壤酶活性等在不同土地利用条件下表现出规律不一致。同样，农田退耕杨树人工林能够显著影响土壤C��N矿化过程，土壤无机氮（铵态氮+硝态氮）含量，土壤微生物量碳含量以及土壤微生物活性。草地造林在一定程度上导致土壤质量下降。而农田造林有利于土壤质量改善，尤其在在立地条件较好情况下。 （4）N添加增加对沙地樟子松人工林地上和地下C��N元素含量影响不大；N添加1年后，仅林下植被C��N含量显著增加，高氮处理（N15）凋落物N含量显著增加。N添加抑制了沙地樟子松人工林凋落物的早期分解和N、P元素释放。5、6、8和9月份土壤无机N含量均随着N输入增加表现出一定程度的增加，然而，7月份N添加导致土壤无机N含量降低。N添加对土壤潜在N矿化速率影响不显著。7和8月份N添加影响土壤C��化速率，而其它月份影响不显著。低氮处理（N5）有利于增加土壤微生物量碳含量，而高氮处理（N15）在一定程度上降低土壤微生物量碳含量。 （5）凋落物输入变化（凋落物添加和凋落物移出）在一定程度上改变了35年生沙地樟子松人工林生态系统C��N循环过程。凋落物移出（C0���增加了林下植被C��量，降低了树木叶片N含量。凋落物移出抑制了凋落物分解和P元素的释放，而增加了C��素的早期释放速率，对N元素释放过程影响不显著。凋落物输入变化对不同月份土壤无机N含量和土壤N矿化过程影响均不显著。仅在6月份凋落物移出显著抑制了土壤C��化速率，其它月份差异均不显著。凋落物管理对土壤微生物量碳含量影响不显著。 以上研究结果表明，土地利用变化、N沉降和凋落物输入改变等能够影响半干旱地区沙地生态系统C��N储量和循环过程。尤其是土地利用变化强烈改变沙地生态系统C��N储量、分配格局和循环过程，并且受到多因子的影响。科尔沁沙地樟子松人工林生态系统C��N元素生物地球化学循环存在密切的耦合关系。今后有必要进一步结合3S技术、同位素技术、模型模拟以及分子生物学技术等，从微观-宏观不同尺度上，研究半干旱地区沙地生态系统C��N循环过程对全球变化的响应及其反馈机制。

模拟增温对川西亚高山人工云杉林土壤碳含量和土壤呼吸的影响

全球气候变化已经成为不争的事实，其中全球变暖是近年来国内外的研究热点之一。土壤碳库作为陆地生态系统最大的碳库，气温升高必然会导致一系列的土壤碳储量和碳通量的变化，这些微小的变化又可能导致大气CO2浓度的变化并强化这种变暖的趋势。目前，土壤碳循环对温度升高的响应仍然是陆地碳循环研究最缺乏的部分，对土壤有机碳动态变化的研究仍存在着很大的不确定性与争议。四川西部的亚高山人工针叶林是青藏高原东部高寒林区的重要组成部分，是研究全球变化对森林生态系统影响的关键地区和重要森林类型。本研究通过采用原位人工模拟增温装置（Open-top chambers，OTCs���对川西米亚罗60年人工云杉林土壤实施增温，研究高海拔地区森林，尤其是人工森林系统下的土壤有机碳 含量、土壤呼吸及土壤酶活性对温度升高的响应。结果表明： 1. 增温处理的660天（2005年11月至2007年9月）期间，增温条件下的平均气温和土壤平均温度分别比对照提高0.43 ℃和0.27 ℃；0~10 cm���壤含水量在增温的不同时期均有不同程度的降低。 2. 土壤蔗糖酶、蛋白酶和脲酶活性在温度升高的不同阶段均有不同程度的提高。在增温处理300天（2006.09）、540天（2007.05）、600天（2007.07）和660天（2007.05）后，0~10 cm���的蔗糖酶活性分别比对照提高了36.36%（P<0.05）、24.31%、14.54%（P<0.05）和7.22%，脲酶活性分别提高了12.90%、24.19%（P<0.01）、34.48%（P<0.05）和14.64%(P<0.05)，蛋白酶活性分别提高了31.37%、1.99%、3.70%和17.80%。10~20 cm���的土壤酶活性也均有不同程度的提高，但均没有显著差异。蔗糖酶、脲酶和蛋白酶活性均呈现出随土层加深而减弱的趋势。 3. 土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性在增温的第1年内均有不同程度的提高，但在增温的第2年内比对照有所降低。增温300天后（2006.09），过氧化氢酶和多酚氧化酶在0~10 cm���分别比对照增加3.76%和49.25%（P<0.05），10~20 cm���分别增加了5.54%和29.67%。在增温的第2年内，增温540天（2007.05）、600天（2007.07）和660天（2007.09）后，0~10 cm���的过氧化氢酶活性分别比对照降低了27.70%（P<0.05）、4.34%和1.47%，多酚氧化酶活性分别降低了5.86%、11.76%（P<0.05）和7.47%。增温的第2年内，10~20 cm���的过氧化氢酶和多酚氧化酶活性也均有不同程度的降低，但差异均未达到显著水平。不同土层之间相比较，过氧化氢酶活性随土层加深而降低，多酚氧化酶活性随土层加深而增加。 4. 土壤有机碳和有机质在增温的不同阶段，含量比对照均有所降低；且随增温时间的延长，降低的幅度下降。0~10 cm���的土壤有机碳和土壤有机质在增温300天（2006.09）、540天（2007.05）、600天（2007.07）和660天（2007.09）后分别降低了8.69%、4.35%、3.80%和2.44%，差异均未达到显著水平。土壤全氮含量在增温后与对照相比无明显的增加或者降低趋势。增温条件下的土壤C/N比与对照相比有所降低，但在增温各阶段的差异均不显著。10~20 cm���的有机碳、有机质和C/N比也有不同程度的降低趋势，但差异均不显著。不同土层之间相比，0~10 cm���的有机碳、有机质、全氮含量和C/N比均高于10~20 cm���，呈现出随土层加深而降低的趋势。 5. 土壤呼吸速率在增温第1年内，与对照相比明显提高，但在增温处理2年后，与对照相比无显著变化。增温300天（2006.09）和360天（2006.11）后分别提高了13.32%和21.17%，差异显著。增温处理540天（2007.05）到660天（2007.09）期间，与对照相比，不仅没有明显的提升，反而有些月份比对照有所降低，对温度升高的敏感性降低，呈现出对温度升高的适应性。土壤呼吸的日呼吸速率呈现单峰曲线形式，在14:00~20:00期间达到最大值，在4:00~10:00期间具有最低值。土壤呼吸的季节变化，呈现出与外界环境温度相一致的趋势，在7月份（夏季） 最高，11月份（冬季）最低。土壤呼吸与2 cm���壤温度、5 cm���壤温度和空气温度均呈极显著指数相关，与0~10 cm���壤含水量呈线性相关，相关性达到显著水平，但低于土壤呼吸与温度的相关性。 The past century has seen a marked increase in atmospheric carbon dioxide concentrations and a concomitant warming that has drawn scientific attention to the link between global carbon stocks and climate change. In particular, the decomposition and turnover of soil organic matter is recognised as an important determinant of carbon driven climate change. The slightly variation in soil organic carbon will result in the increase of atmospheric carbon dioxide concentrations and reinforce the tendency of warming. The experiment was conducted in Subalpine coniferous forest in western Sichuan province. Subalpine coniferous forest in western Sichuan was a important part of eastern Qinghai-Tibetan Plateau, which play a important role in reseaching the sensitivity of forest ecosystem to climate change. To investigate the effects of elevated temperature on soil organic carbon content, soil respiration rates, and soil enzyme activities in subalpine Picea asperata plantations, a esimulated warming measure was applied with Open-top chambers. The results were as followed: 1) During the period from Nov. 2005 to Sep. 2007, mean air temperature and soil temperature were respectively 0.43℃ and 0.27℃ the ambient higher. Soil water content decreased to different exent in different months in warmed plots than in unwarned plots at depth of 0-10 cm. 2) In general, elevated temperature enhanced the soil enzyme activities of invertase, protease, and urease. In the first year of warming—after 300 days’ treatment (in Sep,2006), the activities of invertase, protease, and urease increased by 36.36%, 12.90% and 31.37% respectively at the depths of 0-10 cm���among which the activity of invertase reached statistic significance. In the second year of warming, invertase activity increased by 24.31% after 540 days’ treament (in May, 2007), 14.54% after 600 days’ treament (in Jul, 2007) and 7.22% after 660 days’ treatment (in Sep, 2007) at the depths of 0-10 cm, and the differences in July and Septemmber were statistically significant. Elveated temperature also increased the activity of urease in the second year of warming and had significant effects in May and July. The activity of protease in warmed plots was also higher than in unwarmed plots at depths of 0-10 cm, but there was no significant difference. Elevated temperature had no significant effects on all soil enzyme acitivities at the depths of 10-20 cm in the first and sencond year. The values of above-mentioned soil enzyme all decreased with soil layers. 3) Eleavted temperature enhanced the activities of catalase and polyphenol oxidase in the first year of warming while they turned out downtrend in the second year. The activity of catalase increased by 3.76% and 5.54% at depths of 0-10 cm and 10-20 cm respectively in the first year—after 300 days’ warming (in Sep, 2006), the differences of which had no statistical significance. The activity of polyphenol oxidase was significantly increased by 49.25% at depths of 0-10 cm and not significantly increased by 29.67% at depths of 10-20 cm after 300 days’ warming. In the second year of warming, the catalase activity was significantly decreased by 27.70% after 540 days’ treament (in May, 2007) and not significantly decreased by 4.34% and 1.47% after 600 days’ (in Jul, 2007) and 660 days’ treament (in Sep, 2007) respectively. The activities of catalase and polyphenol oxidase at depths of 10-20 cm were decreased to different extent, but there was no significant difference. Catalase activity stepped down with soil layers while polyphenol oxidase activity stepped up. 4) Increased temperature in both the first year and the second year resulted tendency of decrease in the contents of soil organic carbon and soil organic matter, and C/N ratios at soil depths of 0-10 cm and 10-20 cm. However, with the prolonged warming, the tendency of decrease gradually tapered off and the extent of decrease in the second year of experiment were lower than that in the first year. The contents of soil organic carbon and soil organic matter were all decreased 8.69% by warming in the first year and dcreased 4.35%, 3.80% and 2.44% in May, July and September of the second year, but no significant difference were found. The C/N ratios increased 8.52% in the first year of warming and had less increment in the second year, all of which were not statistical significant. Eleveated temperature had no obvious effect on the content of tatol N in two year consecutive warming experiment. The contents of soil organic carbon and soil organic matter, total N and C/N ratios all had the tendency of dcreasing with soil layers. 5) Soil respiration rates were significantly enhanced by 13.32% and 21.17% after 300 days’ (in Sep, 2006) and 360 days’ (in Nov, 2006) treament in the first year of warming, but the same showed no obvious difference in the second year of treatment, which was assumed the adaptability of soil respiration with a certain heightened temperature. Diurnal soil resspiration showed a daily variation with a minimum value between 4:00 and 10:00 h and a maximum value between 14:00 and 20:00 h, coinciding with the minimum and maximum values of soil temperature at 2 cm. Soil respiration rates exhibited a pronounced seasonal variation with minimum values in Novmber and a maximum value in July, approximately coinciding with the seasonal variation of air and soil temperature. An exponential function provided the best fit for soil respiration with temperature while a quadric equation was used to estimate the effect of soil moisture on soil respiration, which were all significantly correlated. Soil respiraion rate was more highly correlated with the soil temperature than soil moisture.

~(19)F+~(27)Al耗散反应产物激发函数的长程关联

在中国原子能科学研究院的HI-13串列静电加速器上完成了19F+27Al耗散反应产物的激发函数测量。束流19F的入射能量从110.25MeV到118.75MeV,步长250keV,测量了实验室系+57°,+31°,-15°和-29°出射的类弹产物B,C,N,O,F和Ne的激发函数。观测到激发函数具有耗散反应的特征涨落结构,分析了激发函数之间的长程角度关联以及强烈的电荷数关联。

~(12)C~(6+)重离子辐照胡麻种子初步研究

本文研究了6×108cm-2、1.8×109cm-2和3.6×109cm-2的12C6+重离子束辐照对胡麻种子M1代生物学性状和DNA���子多态性等方面的影响。6×108cm-2辐照处理可引起胡麻发芽率提高,促进植株株高,增强花粉活力。同时辐照处理使胡麻种子千粒重和含油量有不同程度提高,辐射剂量越高,两者数值越大,3.6×109cm-2辐射剂量的胡麻种子千粒重和含油量与对照组的相比分别高出了16.5%和19.9%,此外在此剂量处发现了花粉发生了形态变化。辐照处理对胡麻DNA���子也产生了影响,筛选出的14个随机引物可以扩增出清晰、稳定、重复性好的DNA���段,有52个是多态性DNA���段,比率为52.5%。

~(12)C~(6+)对小鼠肝组织中脂类过氧化和血清抗氧化活力的影响

目的研究12C6+重离子全身照射对小鼠肝组织中脂类过氧化和血清抗氧化活力的影响。方法采用硫代巴比妥酸法测定重离子6Gy辐照后各组肝组织中脂质过氧化值;采用电子自旋共振自旋捕集技术检测辐照后各组血清对羟基的清除率。结果12C6+重离子全身辐照后46、70、82h组肝组织中脂质过氧化值明显增加,与对照组相比差异有显著性(P<0.01),但未出现峰值;辐照后各组血清对羟基的清除率明显下降,其中82h组的清除率最低,辐照后各组与对照组相比差异有显著性(P<0.01)。结论12C6+重离子全身辐照能引起小鼠肝组织中脂类过氧化并能使血清抗氧化活力下降。

~(19)F+~(27)Al耗散反应中双核系统的转动与形变

测量了19F+27Al耗散反应产物B,C,N,O,F和Ne的激发函数,入射束流的能量从110．25MeV 到118．75MeV,能量步长为250keV．从产物的能量自关联函数中提取了反应中所形成的中间双核系统的转动惯量,与相粘模型计算的刚体转动惯量相比较,结果表明形成的双核系统有大的形变．

~(19)F+~(27)Al耗散反应产物截面测量中的不重复性

在中国原子能科学研究院的HI-13串列静电加速器上完成了114MeV和118．75MeV的19F+27Al 耗散反应产物B,C,N,O,F,Ne,Na���Mg的微分截面测量．条形27Al同位素靶的大小尺寸为 10mm×50mm,平均厚度约67μg／cm2．固定入射束流19F的能量,通过移动靶位,先后轰击了靶上20个不同的位置．实验结果表明,在弹靶系统、入射能量以及探测系统都相同的多次独立的微分截面测量中,截面的涨落不呈现高斯型几率分布．截面测量的这种不重复现象难以用有限计数率的统计性质来解释．

(19)~F+(27)~Al耗散反应中双核系统的转动与衰变

测量了19F+27Al耗散反应产物B,C,N,O,F和Ne的激发函数,入射束流的能量从110.25MeV 到118.75MeV,能量步长为250keV.用能量自关联函数方法从激发函数中提取了各反应产物的平均衰变宽度,利用同时考虑反应中所形成的中间双核系统的转动特性和衰变特性而发展了的Ericson核反应统计理论,讨论了19F+27Al耗散反应中双核系统随时间的演化过程.

~(19)F+~(27)Al反应产物的角分布、角分散与耗散机制

完成了114MeV19F+27Al深部非弹性碰撞产物的角分布测量.分析了反应产物B,C,N,O,F,Ne,Na,Mg和Al的实验室系角分布,讨论了反应形成的中间双核系统随时间演化过程中角分布所表现出的耗散特点.从实验上提取了反应产物各元素的角分散参数并作了角分散参数的理论拟合,讨论了角分散参数的物理意义以及角分散参数与耗散反应产物的电荷数Z之间的依赖关系.

~(19)F+~(27)Al深部非弹性碰撞产物的角分布

完成了19F+27Al深部非弹性碰撞产物的角分布测量.初步分析了反应产物B,C,N,O,F,Ne,Na,Mg和Al的实验室系角分布,展现出深部非弹性反应机制的特点,显示了反应系统随时间的演化过程.

~(19)F+~(93)Nb耗散反应产物激发函数中截面测量的不重复性

完成了 1 9F + 93Nb重离子耗散碰撞激发函数的两次独立测量 .束流的入射能量为 1 0 0— 1 0 8MeV ,步长 2 50keV .两次测量的宏观条件几乎完全一样 ,惟一的差别是使用了厚度分别为 70和 71 μg cm2 的两块 93Nb同位素靶 .实验结果表明 :( 1 )两次测量所得到的耗散反应产物激发函数的涨落具有不可平滑的结构 ;( 2 )这种不平滑的涨落截面有不重复的迹象 .着重从实验的角度对这一结果进行了讨论 .

同位旋相关的Boltzmann-Langevin方程及新核素~(19)Na���生截面的研究

介绍了一种同位旋相关的输运方程 ,研究了在入射能量为 2 8.7和 6 0 .0MeV/u时　 12 C +12 C��反应 ,对模型进行检验 ,发现计算结果较好地符合实验结果 ,说明了方程的可靠性 .利用该模型研究了在入射能量为 2 8.7MeV/u下反应系统17— 2 0 ,2 2 Ne+12 C��核素19Na���产生截面 ,发现缺中子核引起的反应 ,具有更大19Na���产生截面 ,为新核素的探测找到了理论依据 .