Cyclotron resonance and quantum Hall effect studies of the two-dimensional electron gas confined at the GaN/AlGaN interface

We report on high magnetic fields (up to 40 T) cyclotron resonance, quantum Hall effect and Shubnikov-de-Hass measurements in high frequency transistors based on Si-doped GaN-AlGaN heterojunctions. A simple way of precise modelling of the cyclotron absorption in these heterojunctions is presented, We clearly establish two-dimensional electrons to be the dominant conducting carriers and determine precisely their in-plane effective mass to be 0.230 +/- 0.005 of the free electron effective mass. The increase of the effective mass with an increase of two-dimensional carrier density is observed and explained by the nonparabolicity effect. (C) 1997 American Institute of Physics.

INVESTIGATION OF C-60 SINGLE-CRYSTAL BY X-RAY-METHODS

C-60 Single crystals grown by a single-temperature-gradient technique were characterized by synchrotron radiation white beam x-ray topography and x-ray double crystal diffraction with Cu K-alpha 1 radiation on conventional x-ray source. The results show that the crystal is rather well crystallized, The x-ray topographies give an evidence of dendritic growth mechanism of C-60 Single crystal, and x-ray double crystal diffraction rocking curve shows that there are mosaic structural defects in the sample. A phase transition st 249+/-1.5% K from a simple cubic to a face centered cubic structure is confirmed by in situ observation of synchrotron radiation white beam x-ray topography with the temperature varing from 230 to 295 K.

4×4热光SOI波导开关阵列

设计并制作了阻塞型和完全无阻塞型4×4热光SOI(silicon-on-insulator)波导开关阵列.开关单元采用了多模干涉耦合器(MMI)-MZI(Mach-Zehnder intederometer)结构的2×2光开关.阻塞型光开关附加损耗为4.8～5.4 dB,串扰为-21.8 dB～-14.5 dB.完全无阻塞型光开关阵列附加损耗为6.6～9.6 dB,串扰为-25.8～-16.8 dB.两者的消光比都在17～25 dB内变化,开关单元功耗小于230 mW.器件的开关时间小于3μs.功耗和开关速度都明显优于SiO_2基和聚合物基的开关阵列.

两种结构GaN基太阳盲紫外探测器

分别在金属有机化学汽相沉积（MOCVD）生长的i-Al0.33Ga0.67N／AlN／n-GaN和p-Al0.45Ga0．55N／i—Al0.45Ga0.55N／n＋-Al0.65Ga0.35N的异质结构上，成功研制了太阳盲区的肖特基型和PIN型紫外探测器。研究结果表明，Au与i—Al0.33Ga0.67N形成了较好的肖特基结，响应波长从250—290nm，峰值（286nm）响应率约为0．08A／W；PIN型紫外探测器的响应波长从230～275nm，峰值（246nm）响应率约为0．02A／W。

(n)nc-Si:H/(p)c-Si异质结中载流子输运性质的研究

采用常规等离子体增强化学气相沉积工艺，以高H_2稀释的SiH_4作为反应气体源和PH_3作为磷原子的参杂剂，在p型(100)单晶硅C(p)c-Si)衬底上，成功地生长了施主掺杂型纳米硅膜C(n)nc-Si:H),进而制备了(n)nc-Si;H/(p)c-Si异质结，并在230-420K温度范围内实验研究了该异质结的I-V特性。结果表明，(n)nc-Si:H/(p)c-Si异质结为一典型的突变异质结构，具有良好的温度稳定性和整流特性。正向偏压下，该异质结的电流输运机理为复合－隧穿模型。当正向偏压V_F<0.8V时，电流输运过程由复合机理所支配；而当V_F>1.0V时由隧穿机理决定。反向偏压下，该异质结具有良好的反向击穿持性。

红光InAlAs量子点的结构和光学性质

利用MBE方法在(001)衬底上成功地生长了密度大、尺寸小、发红光的InAlAs/Al-GaAs量子点结构。通过原子力显微镜观测表明，InAlAs量子点的密度和大小都随覆盖厚度的增加而增大；发现Al原子的表面迁移率决定InAlAs量子点的形貌。光荧光谱证实了量子点的发光峰值在红光范围，并结合形貌的统计得到了量子点的发光峰展宽主要是受量子点的横向尺寸影响。

基于物理的植物叶子形态变化过程仿真造型

文中提供了一种对植物叶子造型的新方法,可以非常真实地展现叶子在干枯、老化过程中几何形态的变化.基于植物学和物理原理,文中引入了双层结构模型表达叶子的力学结构,很好地模拟了不同种类植物叶子形状的多样性.文中首先分析了叶子形状变化的原因,即在叶子枯萎过程中,叶肉和叶脉由于各自不同的组织结构,导致了收缩比例不同,从而在物理模拟中,通过建立关于叶子基本结构的双层质点-弹簧模型,并对上下两层的不同参数的合理设置,很好地表现了叶肉和叶脉的不同力学特性.双层模型的相互作用,决定了叶子最终变形的方式和效果,由此可以得到非常接近真实树叶的各种叶子形态.

UASB反应器处理维生素C生产废水研究

维生素C生产废水有机物浓度高、成分复杂、排放量大，是一种亟待处理的典型工业废水。本研究分别采用实验室规模和中试规模的升流式厌氧颗粒污泥床反应器（UASB）对该制药工业废水的厌氧生物处理工艺进行了较为深入的研究。同时采用两种不依赖于纯培养的分子生物学手段—变性梯度凝胶电泳（DGGE）和扩增核糖体DNA限制性分析（ARDRA）技术揭示了UASB反应器不同运行阶段污泥中微生物群落多样性组成及变化。此外，首次研究了零价铁（Fe0）在厌氧消化过程中对反应器运行及微生物群落结构的影响。 采用城市污水处理厂厌氧消化池絮状污泥和处理啤酒废水的颗粒污泥混合接种，小试中温（35±1℃）UASB反应器在其运行的第65天启动成功。反应器稳定运行阶段，在进水COD浓度为9000mg/L、水力停留时间为12h、容积负荷为13.6 kgCOD/m3.d条件下，其COD去除率稳定在85~90%之间，沼气产率达到4.5 m3/m3.d，沼气甲烷含量平均为72%。中试UASB反应器的接种污泥为厌氧消化污泥，其启动时间相对较长，为90天。在稳定运行期，反应器的进水COD浓度为8000~10000mg/L，水力停留时间和容积负荷分别保持在12~16h和10.6~14.2 kgCOD/m3.d范围，该阶段反应器的平均COD去除率稳定在85%左右，沼气产率平均为5.2m3/m3.d，沼气中甲烷含量为69%。上述结果表明中温UASB工艺用于维生素C生产废水处理是高效、可行的。 与对照反应器相比，添加Fe0的小试UASB反应器的COD去除率和沼气产量分别提高了6.5%和10.2%。同时，磷酸盐平均去除率为79%，比对照提高了64%，目前尚未见类似研究报道。在中试规模的UASB反应器中补充一定量的Fe0可缩短反应器启动时间，促进颗粒污泥的形成，该结果可能具有重要的应用价值。培养试验进一步表明，Fe0可以作为产甲烷菌还原CO2生成甲烷的电子供体。培养实验还表明，当系统中存在硝酸盐（0.40 mM）和硫酸盐（0.26 mM）时，Fe0促产甲烷过程受到一定程度的抑制。 采用细菌通用引物968F/1401R和341F/907R获得的PCR-DGGE指纹图谱均表明UASB反应器不同运行阶段细菌种群结构变化明显。小试和中试稳定期污泥的微生物多样性均高于各自初始接种污泥。产甲烷菌通用引物340F/519R的PCR-DGGE结果显示，虽然接种污泥中产甲烷菌的丰富度系数略低于稳定期，但总体而言，反应器运行期间产甲烷菌的种群组成相对稳定。 通过构建不同处理和不同运行阶段污泥样品的16S rRNA基因文库并对克隆基因进行限制性内切酶消化、测序分析。结果表明，稳定期两个反应器微生物群落结构相似，但与各自接种污泥差异明显。小试UASB反应器接种污泥中细菌的优势菌群分别为变形菌纲的δ亚纲（28.7%）和β亚纲（17.4%），至稳定运行期则演替为革兰氏阳性低GC菌群（21.9%）和变形菌纲的δ亚纲（14.0%）。中试反应器接种污泥Green non-sulfer bacteria（25.9%）和变形菌纲的δ亚纲（16.4%）类群占优势，而稳定期Green non-sulfer bacteria类群（17.9%）、革兰氏阳性低GC菌群（16.2%）和变形菌纲的δ亚纲（15.4%）为优势菌群。 产甲烷菌的优势克隆为SRJ 230、SRJ 26和SRJ 583，前两者分别与Methanosaeta concilii和未培养的Methanobacteria-like克隆Gran7M4的同源性达到97%和98%，后者与Methanomethylovorans. sp同源性为99%。接种污泥中上述类群占总克隆数量的比例较低。小试、中试接种污泥中产甲烷菌分别占7.8%和3.0%，但稳定运行期，该比例明显增加，分别达到21.9%和18.8%。上述结果表明启动期与稳定期污泥产甲烷菌种群组成相对稳定，但各类群数量明显增加。 添加Fe0的UASB反应器稳定运行期污泥中产甲烷菌比例（31.2%）高于对照反应器（24.2%）, 革兰氏阳性低GC类群、变形菌纲的δ亚纲比例差异不明显，而变形菌纲β亚纲（6.0%）和Green non-sulfer bacteria（9.2%）的比例均分别低于对照反应器（13.1%和17.1%）。该结果表明，添加Fe0使反应器内微生物群落多样性发生了显著变化。 此外，在添加Fe0的UASB反应器中检测到特异性的克隆SRJ 341和SRJ 320，两者分别同磷酸盐去除和铁氧化有关的克隆子Orbal D41和Clone195的序列相似性达95%和96%。这两个类群可能分别与磷酸盐去除及铁促产甲烷作用密切相关。这一结果尚未见报道。

沈阳城市生态工程植物材料的选择与构建技术的研究

通过大量的野外调查、现场栽植及人工熏气试验等对沈阳市主要绿化植物的生态功能（抗污吸污、滞尘、减噪、增湿降温等）进行了研究与分析.在此基础上，采用园林专家咨询评价的方法，结合前人的研究成果及园林工作的实践总结，从生态适应性、观赏性、生态效能等方面全面系统的建立了沈阳市绿化植物的评价应用的综合指标体系，并根据沈阳市的自然条件和实际情况确定了主要的指标因子对沈阳市常见的230种绿化植物进行了综合评判和分级，筛选出最适宜的骨干树种和适宜的基本树种及宜继续推广的、可适当保留的或应淘汰的种类，提出了沈阳市绿化基调树种和骨干树种选择和调整的方案.尤其是对室内生态环境特点和室内植物生态适应性进行了深入的研究和探讨，对100种室内植物的生态适应性进行综合应用评价，并借鉴国内外室外防污植物的研究成果，选择出了适应于不同功能居室及对不同室内污染物抵抗和吸收能力强的室内植物种类.

崔—Lawson模型与logistic方程的比较研究

本文对崔—Lawson模型与logistic方程进行了比较，指出了以营养动力学为基础的崔—Lawson模型关于生物物种与营养环境之间关系的内涵思想，从而揭示了崔—Lawson模型比logistic方程之所以深刻的关键所在。本文通过对棕色固氮菌的菌体培养实验，系统地验证了以营养动力学为基础的崔—Lawson模型思想，并且对实验数据分别进行了崔—Lawson模型及logistic方程拟合。对两个模型拟合出的残差平方和进行了比较。证实崔—Lawson模型比logistic方程更适合于对实验资料的描述。并且随着营养水平逐渐降低，logistic方程拟合的残差平方和逐渐减小，从而说明只有在营养水平低的情况下，才适合用logistic方程，而通常情况下，用logistic方程是不合适的。