Size-Dependent Adhesion Strength of a Single Viscoelastic Fiber

Nano-fibrillar adhesives can adhere strongly to surfaces as a gecko does. The size of each fiber has significant effects on the adhesion enhancement, especially on rough surfaces. In the present study, we report the size effects on the normal and shear strength of adhesion for a single viscoelastic fiber. It is found that there exists a limited region of the critical sizes under which the interfacial normal or tangential tractions uniformly attain the theoretical adhesion strength. The region for a viscoelastic fiber under tension with similar material constants to a gecko's spatula is 135-255 nm and that under torque is 26.5-52 nm. This finding is significant for the development of artificial biomimetic attachment systems.

143Pm高自旋态和重丰中子新核素的合成及衰变性质研究

本论文从内容上可以分为两大部分：第一部分：对近球形核~(143)Pm高自旋态进行的在束γ研究。这一部分是本文的重点。利用能量为82和90 MeV的~(19)F束流，通过融合蒸发反应~(128)Te (~(19)F,4nγ) ~(143)Pm布局~(143)Pm的高自旋态。利用联合在束装置(JIBGE)的10套带BGO反康的HPGe探测器进行了标准在束γ谱学测量，包括γ射线的激发函数、γ单谱、γ-γ-t符合谱以及DCO测量。在已有工作的基础上，建立了~(143)Pm激发能高达10.5 MeV，自旋约为(61/2)h的高自旋态能级结构。观测到了28条新的跃迁能级和48条新的γ射线。对两个已知的同质异能态寿命进行了提取，并在8 MeV激发能附近进行了高自旋态同质异能态的搜索。以~(142)Nd，~(144)Sm为核实，用零级弱耦合模型对~(143)Pm的晕态能级结构进行了定量的解释。计算表明，直到激发能Ex = 6.77 MeV，自旋宇称J~π = (37/2~+)的晕态能级都可以用弱耦合模型进行很好的解释。但是，对于更高激发能的能级，组态情况要复杂的多，有出现N = 82中子闭壳打破的可能。同时，利用大基壳模型OXBASH程序对其能级结构进行了计算和讨论，其结果支持弱耦合模型的假设。第二部分：利用中能重离子的多核子转移反应，(~(186)W-2p + 2n)，(~(238)U-2p + 2n)对丰中子核~(186)Hf和~(238)Th进行了合成和鉴别。测量它们的半衰期分别为(2.6 ± 1.2) min和 (9.4 ± 2.0) min，与用质子一中子准粒子随机相近似方法的预言值是相符的。同时，对β延发裂变先驱核~(230)Ac进行了实验研究。观测到了它的两个裂变事件，得到~(230)Acβ延发裂变几率为(1.19 ± 0.85) * 10~(-8)。从而使~(230)Ac成为世界上第一种被确认了的基态β延发裂变先驱核。

奇奇核166,168Lu和奇中子核87Zr高自旋态的实验研究

本论文主要进行了奇奇核~(166)Lu、~(168)Lu和奇中子核~(87)Zr的高自旋态的研究工作，对它们高自旋态的一些物理现象进行了讨论。并且首次对1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)组态带的系统学规律进行了总结。主要由以下三个部分组成：~(166,168)Lu高自旋态的研究在最近有关形变奇奇核高自旋态的研究工作中，随着实验上π1／2-[541](direct X)vi_(13/2)带自旋的确定，人们发现除了130区的兀h_(11/2)(direct X)vh_(11/2)和160区的兀h_(11/2)(direct X)vi_(13/2)组态带低自旋旋称反转以外，π1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)带的低自旋也是反转的，该转动带低自旋旋称反转现象引起了人们的很大的兴趣并得到很广泛的研究，为了通过π1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)带与已知自旋和宇称的基态和一些低激发态相连，确定该转动带的自旋，人们付出了很大的努力。特别是最近几年，一些实验上自旋的确定，使得研究π1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)组态带低自旋旋称反转的系统学规律成为可能。需要指出的是在以前的研究结果中，~(166)Lu的π1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)组态带的能级摆动规律与相邻奇奇核该组态带的能级摆动规律严重不符，澄清该疑点是我们重新研究该核的主要动力之一。在以前~(168)Lu的研究工作中，只在~(168)Lu中发现两个带，但其中只有晕带的组态得到指定，根据带结构和旋称劈裂的大小估计另一个带极有可能是π1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)带。为了澄清以上这些疑点和得到π1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)组态带的系统学规律，我们重新研究了。~(166,168)Lu的高自旋态。另外(h_(11/2)_p(i_(13/2))_n组．态带的低自旋旋称反转是一个广为人知的物理现象，但在以前的有关~(166）Lu的结果中对(h_(11/2))_p(i_(13/2))_n组态带白旋的确定与该组态带低自旋旋称反转系统规律相反，这也是我们对~(166)Lu重新研究的一个原因。实验是在北京中国原子能科学研究院HI-13串列加速器上进行的，分别利用入射能量为97MeV和92MeV的~(19)F束通过熔合蒸发反应~(152)Sm(~(19)F,~5n)~(166)Lu和~(154)Sm(~(19)F5n)~(168)Lu布居了~(166)Lu和~(168)Lu的高自旋态。用十台HpGe探测器组成的探测阵列进行γ-γ符合测量，对~(166)Lu和~(168)Lu分别记录了约1.27 * 10~8和0.25 * 10~8个两重和两重以上的符合事件。在~(166)Lu中，共发现了五条转动带，根据它们的顺排在0.28MeV均没有出现上弯，意味着它们的中子均占居i_(13/2)轨道，同时根据在~(165)Lu和~(167)Lu只发现基于9／2~-[514]、7／2~-[404]、1／2~-[541]、1／2~+[411]和5／2~+[402]轨道的转动带及在~(165)Yb和~(167)Hf中晕带均为5／2~+[642]的事实，那么由上述质子轨道和中子轨道组成的转动带是本文发现的五条带的最可能的侯选者。本实验中观察到的五条转动带分别基于7／2~+[404](direct X)5／2~+[642]、9／2~-[514](direct X)5／2~+[642]、1／2~-[541](direct X)5／2~+[642]、5／2~+[402](direct X)5／2~+[642]和1／2~+[642](direct X)5／2~+[642]轨道的转动带。和以前的数据相比主要有以下几点改进：(A)在以前的结果中，包括2000年新发表的有关~(166)Lu的文章，他们均把本文~(166)Lu纲图中(5)和(6)退激系列归属于π1／2~-[541](direct X)v5／2~+[642]转动带，而在本文中通过符合关系一个新的退激系列(7)被发现，根据(6)和(7)之间的符合关系、带交叉频率、γ射线强度和B(M1)／B(E2)的比值等关系，本文认为新发现的退激系列(7)与(6)组成新的π1／2~-[541](direct X)v5／2~+[642]转动带.以前的结果的错误在于把属于1／2~-[541](direct X)5／2~+[642]转动带的α = 0与1／2~-[541](direct X)5／2~+[642]转动带的α = 0误归于一个带，这就澄清了原文献中π1／2~-[541](direct X)v5／2~+[642]转动带能级摆动规律与相邻奇奇核该组态带能级摆动规律不符的疑点，同时把原文献中误归于π1／2~-[541](direct X)v5／2~+[642]转动带的那一个退激系列(5)重新指定为1／2~+[411](direct X)5／2~+[642]带(α = 0)；(B)通过分析实验数据、跃迁能量系统学和运用顺排相加性规则对以前实验中建立的9／2~-[514](direct X)5／2~+[642]和7／2~+[404](direct X)5／2~+[642]带的自旋进行了重新指定，把它们的自旋在原文的基础上加1个单位，澄清了以前的有关~(166)Lu结果中对9／2~-[514](direct X)5／2~+[642]组态带自旋的确定与该组态带低自旋旋称反转事实相反的疑点；(C)新发现了基于9／2~-[541](direct X)5／2~+[642]组态的转动带。在~(168)Lu中，共观察到了四条转动带，分别是π1／2~-[541](direct X)v5／2~+[642]、7／2~+[404](direct X)5／2~+[642]、 9／2~-[514](direct X)5／2~+[642]和7／2~+[404](direct X)5/2~-[523](本文新建立的带)带，本文对其中晕带7／2~+[404](direct X)5／2~+[642]的K值取值与原文献中的取值不同，并根据能量系统学和带头激发能指出不同的原因。 除以上所述外，本文还给出了~(166)Lu和~(168)Lu各γ射线的强度、转动参数A、较强γ射线的DCO值、分支比和B(M1)／B(E2)等实验值。基于实验和理论预期的B(M1)／B(E2)比值的比较、各带带交叉行为、顺排相加性、带头激发能和转动参数A对各带的组态和自旋进行了指定。最后通过对实验上对~(162,164)Tm、~(174)Ta和~(176)Re的π1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)组态带p-n剩余相互作用信息的提取，指出奇质子核中1／2~-[541]带的带交叉频率相对相邻偶偶核的延迟约三分之一到一半左右，其原因是由于p-n剩余相互作用所造成的(包含了对效应和形变变化的CSM模型能够解释另一半的偏离)，可以定性的认为正是由于形变、对相互作用的变化和剩余p-n相互作用三者相结合导致了整个的1／2~-[541]带中带交叉频率的偏离。旋称反转机制综述和πh_(932)(direct X)vi_(l3/2)组态的系统学首先对导致旋称反转的各种机制做一简单回顾，同时对ππh,u2⑩vi,钔组态带系统学规律做一简单总结，总结了πh_(11/2)(direct X)Vi_(13/2)组态带的跃迁能量系统学规律。在最近，随着~(162)Tm、~(164)Tm、~(174)Ta和~(176)Re等几个奇奇核中半退耦带1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)的自旋通过实验方法的确定，人们惊奇的发现在上述这些核~(162)Tm、~(164)Tm、~(174)Ta和~(176)Re)中半退耦带1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)在低自旋区都是旋称反转的。人们就会很自然的回头去看那些在该区已经布居1／2~-[541](direct X)vi_(l3／2)组态带的那些核，结果发现对于该组态带的自旋的指定是很杂乱无章的，有些自旋的确定即不符合能量系统学又与顺排相加性规则相悖，如在~(172)Ta和~(178)Re中(值得指出的是有关这两个核的文章均是在十年前发表的)，自旋的指定明显与最近发表的该区πhg_(9/2)(direct X)vi_(13/2)组态带自旋不符，本文通过能量系统学和顺排相加性对~(172)Ta和~(178)Re的1／2~-541](direct X)vi_(13/2)组态带自旋做了修改，分别增加了3h和h。本文通过对最新结果~(162)Tm、~(164)Tm、~(170)Lu、~(170,174,176)Ta、~(176)Re、~(180)Ir)和以前的结果(~(172)Ta和~(178)Re)及本文的结果(~(166,168)Lu)对上述12个核的1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)组态带的S(I) = E(I)-E(I-1)- E(I + 2)-E(I + 1)-E(I - 1)-E(I - 2)]／2～I的变化图的分析，继A ≈ 130区7πh_(11/2)(direct X)vh_(11/2)组态带和A ≈ 160区πh_(11/2)(direct X)vi_(13/2)组态带的系统学规律以后，首次总结出A ≈ 170区π1／2~-541](direct X)vi_(13/2)组态带的系统学规律：反转点的自旋随N的增加而增加，随Z的增加而减小，与πh_(11/2)(direct X)和πh_(11/2)(direct X)vi_(13/2)转动带的系统学规律很相似，即反转点自旋均随中子和质子单调地变化。通过对各种理论模型的研究发现三轴形变、科里奥利力、带交叉与自反转和p-n相互作用在奇奇核中都有可能导致旋称反转，包含有p-n相互作用的粒子-转子模型在πh_(11/2)(direct X)和vh_(11/2)、πh_(11/2)和π1／2 ~-[541](direct X)vi_(13/2)组态带中的旋称反转上取得了某些成功，表明p-n相互作用在解释奇核低自旋反转现象中起着很重要的作用。通过对实验上π1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)组态带旋称反转点与文献中理论计算值的比较，得出p-n相互作用强度的变化可能是导致π1／2~-[541](direct X)vi_(13/2)组态带症称反转点变化主要原因的结论。过渡区核~(87)Zr的高自旋态研究在A≈80区，许多原子核的中子和质子数都处在28和50两个满壳层之间，对于这些核而言，任何一种核子数的改变都有可能导致核形状的显著变化。有研究结果表明，对于40≤Z≤45的核来讲，N=46是变形核向球形核变化的转折点。在40≤N≤50区，对Zr(Z=40)同位素系列中诸原子核能级结构伴随中子数改变而发生的变化的研究将会帮助我们了解这个形状变化的过程。我们所研究的~(87)Zr含有47个中子，就处于这个过渡区。实验是在北京中国原子能科学研究院HI-13串列加速器上进行的，利用入射能量为118MeV的~(32)S束通过~(58)Co(~(32)S,3pn)~(87)Zr熔合蒸发反应布居。~（87）Zr的高自旋态，实验用的靶为附有Ta衬的厚度1082μg／cm~2的~(59)Co箔。用7台HpGe探测器组成的探测阵列进行γ-γ符合测量。同时采用一个小平面光子探测器探测低能γ射线。本实验记录了约1.5 * 10。个两重以上的符合事件，建立了自旋直到37／2和43／2的能级纲图。研究的结果表明：~(87)Zr与相邻同中子奇A核的正宇称低激发能级之间存在着很强的相似性，而与相邻奇A核同位素相比，结构变化明显， 这可能表明在该核区对核形变的影响中子占主要地位，质子影响较小。激发能随中子变化的比值图呈阶梯状，认为R ≈ 1.5，R_x ≈ 2.0和R_x ≥ 2.2分别代表核形变的三个区域，即球型核、过渡区核和形变核。通过与相邻(Z,N + 1)偶偶核低激发态能级相比较的方法对各低激发能级组态的主要成分进行了估计，发现随自旋的增加，出现了各能级组态之间的混杂。

不同土壤水分条件对长白山阔叶红松林5种树种的生理生态特性的影响(英文)

水分亏缺影响植物的整个生长过程,不论是外部形态还是内部结构以及各种代谢过程均受到影响。不同植物对其不同程度水分亏缺的响应是不同的,这主要是由于不同植物在不同水分条件下碳同化与水分利用机制间存在差异的结果。本研究以组成长白山阔叶红松林主要树种红松、水曲柳、胡桃楸、椴树和蒙古柞的幼苗为研究对象,盆栽于模拟干旱条件下,其土壤含水量分别为田间持水量(37.2%)的85%~100%(CK)、65%~85%、(MW)和45%~65%(LW)。讨论了不同模拟干旱强度对树木耐旱特征、净光合速率、蒸腾速率和水分利用率等参数的影响。结果表明,所有供试树种经模拟干旱处理后叶片耐旱特征增加:叶片厚度、自由水含量和肉质度增加,比叶面积减小。不同树种的光合速率对不同土壤水分条件反映趋势基本相似,除水曲柳在轻度土壤水分亏缺下光合速率和水分利用率比对照组有所提高外,其它4个树种光合速率和水分利用率均下降,但蒸腾速率对土壤水分含量反应不一,反映出幼树对对土壤水分含量适应的复杂性。表3参15。

长白山阔叶红松林碳收支特征

植被--大气间CO2交换研究对准确评价陆地生态系统碳收支有重要意义.该研究采用开路式涡动相关系统对长白山阔叶红松林的CO2交换特征进行了整年连续监测.结果表明,该森林生态系统的碳交换季节变化明显,2003年森林净生态系统碳交换量(NEE)变化范围在-6.37~2.13 g/(m2.d)之间,5—9月均表现为碳汇,其余月份为碳源,其中净碳吸收量与释放量最大的月份分别为6和10月;全年森林净吸收的碳量为-191.3 g/m2,整体表现为一定强度的碳汇.影响NEE的环境因子主要是光合有效辐射(PAR)和土壤温度等,白天NEE对PAR的响应符合直角双曲线方程,夜间的NEE与5 cm深土壤温度有较好的指数关系.生态系统呼吸释放对温度响应的敏感性(Q10)为3.17.

东北草甸棕壤的零电荷点和界面酸-碱反应特征平衡常数

分别采用电势滴定(Potentiometric titration)法,质量滴定(Mass titration)法和惰性电解质滴定(Inert electrolyte titra-tion)法测定了荷结构负电荷的东北草甸棕壤的零净电荷点(PZNC),研究表明荷结构负电荷的土壤依然存在与电解质浓度无关的零净电荷点,三种方法的实验结果分别为2.9,5.0和3.3.相比较而言,电势滴定法和惰性电解质滴定法的结果相近,而质量滴定法的结果偏高.对文献中推算表面质子活性位密度(Ns)的方法进行了改进,得到东北草甸棕壤样品的Ns为2.5 mmol·g-1.根据实验测定的pHPZNC,Ns和结构电荷密度(σst)值直接计算得出东北草甸棕壤样品的界面反应特征平衡常数即1-pK模型中的pK,2-pK模型中pKain1t和pKain2t,分别为3.37,2.42和4.32,与文献报道的沉积物和蒙脱土的值相吻合.