正空间搜索方法及类钙钛矿氧化物精细结构分析研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    10904088
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    冯振杰
  • 依托单位：
    上海大学
  • 学科分类：
    A2001.凝聚态物质结构、相变和晶格动力学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

本课题旨在以申请者所拥有的粉末衍射法测定分子晶体结构软件包GEST为基础，以强关联锰氧化物低温物性与电荷有序相精细结构分析为具体研究对象，首先解决当今正空间搜索随机算法分子晶体结构程序中常出现的分子重叠问题；在方法上通过利用MnO6八面体正空间几何信息，克服诸如氧一类的单个轻元素粉末衍射法中难以确定坐标的问题，进而发展一套通过粉末衍射法确定类钙钛矿初始结构的新方法，为目前Rietveld精修类钙钛矿精细结构中常出现的修偏问题提供一种全新的解决方案，以期成功将该软件应用于强关联钙钛矿锰氧化物精细结构的分析过程，该成果将为国内外大量研究者利用简单的粉末衍射数据在确定类钙钛矿精细结构研究方面提供一个有效的分析工具，同时给出强关联锰氧化物低温物性反常与电荷有序相精细结构之间的关联，并从中得到某些新认识、新方法和新规律。

结项摘要

基本完成项目计划中的内容。在项目的资助下，成功开发了一款基于粒子群算法的粉末衍射法测定晶体结构的软件PeckCryst.在这个程序中使用了粒子群算法这个全局优化算法进行大规模的搜索，进而找到可能的最佳结构模型，为下一步的结构精修打下良好的基础。为了方便使用，开发了Python脚本辅助运行程序。粒子群算法的控制参数较少，原理简单，目前，粒子群算法还没有在粉末衍射法测定晶体结构中的应用报道。从测试的例子来看，虽然粒子群算法存在停滞问题，但多次运行程序后一般可以得到比较合理的结构，多次运行程序得到计算结果这个是符合随机算法的特点的。利用全局优化算法的特点，把化学不合理结构对应的判据因子RBg加上一个惩罚因子，从而有效的清除了结果中的化学不合理结构，测试的结果也证实了采用的惩罚因子计算公式是有效的。不断完善程序的功能和易操作性，争取使PeckCryst程序和GEST程序成为分子晶体结构测定领域比较有影响力的程序，拥有更多的用户。 由于正空间搜索方法基本上都是利用随机算法，随机的产生一系列的结构，然后利用算法进行优化，在优化的过程中并没有考虑化学上的合理性，然而在某些特殊的情况下，最终的结果会出现化学上明显不合理的结构(原子位置重叠)，这类结构虽然不合理，但是其判据因子却是最好的，从而导致最终无法得到合理的结构。本人尝试利用惩罚因子的办法来解决这个问题，对此类问题的解决进行了有益的尝试。为了更好的开展对超导样品的交流磁化率研究，在进一步研究超导性能以前，确定超导样品超导转变温度和确定超导样品的质量，搭建了一台自制的交流磁化率仪器。从设计到焊接，到仪器选择，到控制程序的编写，这台仪器的搭建过程遇到了诸多的困难，在解决这些困难的过程中，对测量系统有了更深刻的认识。在这个搭建的过程中，也逐渐认识到，要想把实验做好，自制一些仪器还是十分必要的。制备了Ca掺杂的YBa2Cu3O7块材样品，目前正在利用PLD制备相应的薄膜，研究其电学和磁学性能，利用STM技术进行观察；尝试制备了Pr1.85Ce0.15CuO4多晶样品和单晶样品。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
氧缺陷导致的结构无序对La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_3薄膜电输运特性的影响(英文)
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    低温物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张世龙;张金仓;冯振杰;姚雪灿;贾蓉蓉;敬超;曹世勋
  • 通讯作者：
    曹世勋
Magnetization reversal and Yb3+/Cr3+ spin ordering at low temperature for perovskite YbCrO3 chromites
钙钛矿 YbCrO3 铬铁矿的低温磁化反转和 Yb3 /Cr3 自旋排序
  • DOI：
    10.1063/1.3457905
  • 发表时间：
    2010-07
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Su, Yuling;Zhang, Jincang;Feng, Zhenjie;Li, Li;Li, Beizhan;Zhou, Yun;Chen, Zhenping;Cao, Shixun
  • 通讯作者：
    Cao, Shixun
Frequency and field dependence of magnetoelectric coupling in multiferroic particulate composites
多铁颗粒复合材料中磁电耦合的频率和场依赖性
  • DOI：
    10.1051/epjap/2011110124
  • 发表时间：
    2011-12
  • 期刊：
    The European Physical Journal - Applied Physics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhou, Y.;Ye, Y. X.;Zhou, S. H.;Feng, Z. J.;Yu, S. J.;Chen, M. G.;Zhang, J. C.
  • 通讯作者：
    Zhang, J. C.
An approach for eliminating chemically unreasonable structure models with overlapping atoms as implemented within the GEST software
一种在 GEST 软件中实现的消除具有重叠原子的化学不合理结构模型的方法
  • DOI：
    10.1107/s0021889809049875
  • 发表时间：
    2010-02
  • 期刊：
    Journal of Applied Crystallography
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Feng, Zhen Jie;Jia, Rong Rong;Dong, Cheng;Cao, Shi Xuan;Zhang, Jin Cang
  • 通讯作者：
    Zhang, Jin Cang
Observation of twin-like composition modulation and phase separation with long-range order induced by oxygen deficiency in single crystal manganites
单晶锰矿中缺氧引起的类孪晶组成调制和长程有序相分离的观察
  • DOI：
    10.1016/j.jcrysgro.2010.03.024
  • 发表时间：
    2010-06
  • 期刊：
    Journal of Crystal Growth
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Jia, Rongrong;Feng, Zhenjie;Wang, Shipeng;Liu, Yongsheng;Jing, Chao;Cao, Shixun;Zhang, Jincang
  • 通讯作者：
    Zhang, Jincang

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其他文献

Al掺杂NdFeO 3体系的晶体结构精修与磁特性研究
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1001-9731.2015.18.009
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    功能材料
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭沛音;曹世勋;黄若祥;冯振杰;曹义明;赵伟尧;康保娟;鲁波;张金仓
  • 通讯作者：
    张金仓

其他文献

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相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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