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師大公告
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關于推薦申報2019年內蒙古自治區科學技術獎的公示
發布時間 : 2019-05-17     點擊量:

按照科技廳《關于推薦2019年度內蒙古自治區科學技術獎的通知》要求,現就我校擬推薦的八項成果情況進行公示。

一、

申報項目名稱:功能化納米材料的應用

主要完成單位:內蒙古師范大學,內蒙古醫科大學

主要完成人:愛軍、云國宏、嘎魯

成果簡介:

核酸適配體具有特異性的識別能力和高結合力的特性。納米材料的獨特性質,使它在癌癥的診斷中成為極佳的藥物載體和信號放大器。本文中,制備了水溶性AS1411四極子包裹的近紅外(NIR)熒光銀納米簇。由于兩者之間的光動力學和近紅外銀納米團簇協同作用,用于同時靶向腫瘤顯像和增強光熱治療(PTT)或光動力療法(PDT)。AS1411四極子構象能負載光敏劑(原卟啉)并靶向鏈接癌細胞表面核仁素。這個特異性靶向對AS1411保護的銀納米簇的熒光核仁素的高親和力,并提供在細胞內成像和核染色中的應用。同時,原卟啉也可以捕獲AS1411產生多功能納米復合物,可用于光照射下的腫瘤治療。更有趣,增強光動力結腸癌細胞的協同效應的基礎上實現對結腸癌細胞的熒光探針原卟啉光治療和近紅外光熱治療。

二、

申報項目名稱 :非線性波理論中若干問題的符號計算研究

主要完成單位:內蒙古師范大學

主要完成人:扎其勞、斯仁道爾吉、包霞

成果簡介

項目所屬科學領域:波動現象是自然界最普遍的現象之一,它基本上存在著非線性效應,因此非線性波問題成為當今眾多科學領域倍受關注的熱點問題。非線性波理論是非線性科學研究的一個重要分支,也是數學、物理、生物、海洋學和金融學等的新興交叉問題,它體現了一大類非線性相互作用的若干特征,并為許多應用問題提供了啟示。特別,為非線性偏微分方程提供了求顯式解的方法。本研究工作是在探索非線性波方程的求解方法、構造新可積系統和研究非線性系統的可積性質等方面開展的。我們采取計算機符號處理手段解決了其中的困難問題,并依此發現和獲得了一系列富有重要意義的結果,進而促進非線性波的數學理論的深入與發展,為解決實際問題提供新的方法和途徑。

主要研究內容及發現點:(一)建立求解非線性波方程的Darboux變換、分階多項式展開的符號計算法和分部理論法。將它們應用于一些非線性波方程的求解問題,獲得了具有很強實際背景的顯式精確解,并揭示了復短脈沖系統中光滑孤子、尖峰孤子和loop孤子傳播速度的規律等。(二)構造新可積系統。從Lax意義的可積角度出發,利用混合mKdV族推導出一個新的mKdV6方程。應用跡恒等式,建立4×4矩陣譜問題的新的廣義Hamilton系統,如廣義AKNS族和廣義KdV族。建立2×2矩陣譜問題的廣義WKI族的Hamilton系統和一個Lax可積與Painlevé可積的無色散耦合方程。(三)研究非線性系統的可積性質。包括非線性波方程的Lax對、Painlevé性質、雙-Hamilton結構、守恒律、對稱、非線性疊加公式、Bäcklund變換等。

科學價值、同行引用評價情況:尋找新的可積系統和給出可積系統的顯式解一直以來都是孤立子理論中最基礎而重要的研究內容。一方面聯系3×3 階或更高階的矩陣譜問題的可積系統的研究引起了專家和學者的極大興趣和熱情。另一方面具有尖峰孤子解的可積動力模型的產生是近年來可積系統方向的重大發現。我們考察了幾個二次和三次非線性多分量Camassa -Holm (CH) 類型方程的多重尖峰孤子解和多重kink解,為尖峰可積動力系統家族提供了更為豐富的內容。孤立子、怪波和尖峰孤子分別用于描述波的穩定性、調制不穩定性和破碎現象,在實際中它們都有廣泛的應用前景。本課題獲得的多孤立子解、高階怪波解和多重尖峰孤子解對洞察事物內部結構和解釋各種非線性現象起到至關重要的作用。

本研究成果多次在國內外非線性波理論學術會議上作了報告,并得到同行的重視和認同。本課題組有關怪波解的研究工作被國際孤子專家關注和引用,其中中科院郭柏靈院士等人在著作《怪波及其數學理論》中提到本課題組為國內研究怪波解的團隊之一。還有本課題組提出的方法被同行專家命名為Wazwaz-Zhaqilao方法,并用于解決其它問題。35篇SCI論文的SCI他引總數227次,10篇代表性論文的SCI他引總數85次。

三、

申報項目名稱: 低維半導體材料的電子態及相關性質的研究

主要完成單位: 內蒙古師范大學、內蒙古農業大學、內蒙古大學

主要完成人:趙鳳岐、包錦、梁希俠

成果簡介:

低維半導體材料的物性研究目前已成為國內外半導體物理領域的熱點研究問題。此研究無論對新物理現象的探索還是對新型電子、光電子器件的研制均有十分重要的意義。本項目主要研究了低維半導體材料的電子態(雜質態、自由極化子、束縛極化子、極化激元等)的能量、結合能、躍遷能量和不同支光學聲子對電子態能級的影響。

本項目的主要研究內容:

1、研究了極性半導體三元混晶系統中的極化子及其相關問題。首先研究了三元混晶AlxGa1-xAs 中束縛極化子能量隨組分x的變化關系,研究結果驗證了Adachi 經驗公式。接著又研究了閃鋅礦GaAs/AlxGa1-xAs半導體方形量子阱中極化子回旋質量和不同支光學聲子對能量的貢獻隨阱寬的變化關系,得出了與實驗一致的結果,很好地解釋了實驗現象。在此研究基礎上,考慮了定域聲子、半空間聲子和界面聲子模,以及雜質中心與不同支聲子模的相互作用和電子有效帶質量、聲子頻率隨量子阱生長方向坐標Z的變化關系,重點研究了閃鋅礦GaAs/AlxGa1-xAs拋物量子阱中極化子能級和不同支光學聲子對極化子能量和結合能的影響,給出該結構中自由極化子和束縛極化子能量、結合能、躍遷能量和不同支光學聲子對極化子能量和結合能的影響隨阱寬的變化關系。此研究獲得了前人未有的結果,引起了同行學者的關注。因為,前人討論拋物量子阱中電子態能級問題時,用過于簡單的體聲子近似方法處理比較復雜的電子-聲子相互作用,這顯然不合理的,尤其是阱寬較小時。

2、運用改進的無規元素等位移模型和玻恩-黃近似,結合電磁場的麥克斯韋方程和邊界條件,研究了極性半導體三元混晶及其低維系統,如單層薄膜、雙層薄膜、量子阱、量子線、量子阱線等系統的表面和界面聲子極化激元的性質,獲得了表面和界面聲子極化激元的色散關系,以及表面和界面聲子極化激元的頻率隨混晶組分和低維系統結構的變化關系. 結果表明: 表面和界面聲子極化激元模位于體聲子極化激元模的禁帶頻率區間內,且其能量隨混晶組分和低維系統結構的變化而呈非線性變化,三元混晶的“單模”和“雙模”性也在色散曲線中體現了出來。

3、研究了纖鋅礦氮化物和氧化物量子阱中的電子態。計算了AlyGa1-yN/AlxGa1-xN和ZnO/MgxZn1-xO等量子阱中的電子態的能級和不同支光學聲子對電子態能量的影響,給出該結構中極化子和雜質態能量、結合能和不同支聲子對極化子能量和結合能的影響隨阱寬和外電場的變化關系。得到了前人沒給出的新的理論結果。目前國際上對拋物量子阱系統的電子-聲子相互作用研究很不充分,我們對拋物量子阱的電子態開展的一系列研究工作比前人的工作更深入細致,獲得了關于極化子能量和結合能的新穎結果。

本成果的研究期間完成了國家自然科學基金5項,內蒙古自然科學基金4項,內蒙古自治區高等學??蒲谢?項,發表論文90多篇,其中一作(或通訊作者)論文被SCI收錄27篇,EI收錄11篇, 其余發表在核心刊物和省級刊物上。本成果為基礎理論研究的創新性成果,得到了國內外同行的認可,達到國際先進水平。成果對本領域的研究有推動作用,對相關實驗研究及器件研制有一定的指導作用。

四、

申報項目名稱:多元稀土六硼化物LaxCe1-xB6微觀結構及電子發射機理研究

主要完成人:包黎紅、特古斯、烏仁圖雅

主要完成單位:內蒙古師范大學

成果簡介:

本項目采用光學區域熔煉法成功制備出了高質量,大尺寸多元稀土六硼化物LaxCe1-xB6單晶體。結合X-射線勞埃定向法,對單晶體不同晶面進行了定向及切割。系統研究了這些晶面在不同溫度下的熱發射性能。采用同步輻射技術對多元稀土六硼化物中稀土原子La及摻雜原子Ce的晶格占位進行了辨別。通過確定吸收原子周邊的微觀結構及電子態,并采用第一性原理計算出了每個晶面的逸出功,系統研究了摻雜元素對逸出功的影響規律,揭示了多元稀土六硼化物的發射機理。在此基礎上,采用固相燒結法以稀土氧化物和硼氫化鈉為原料在真空環境下成功制備出了二元單相稀土六硼化物LaB6, CeB6, PrB6, NdB6, EuB6,SmB6,CaB6, SrB6, BaB6納米粉末和多元稀土六硼化物La1-xEuxB6及La1-xBaxB6等納米粉末。通過調節反應溫度可實現對納米粉末晶粒度及形貌可控技術。該方法已申請專利并授權(授權號為:ZL 2015 1 0341234.7)。上述研究成果對自主研發稀土六硼化物單晶陰極材料提供優良的工質材料。此外,納米粉末的光學性能研究表明有望應用在工業上制備隔熱玻璃,并且對提高太陽能電池轉換效率方面有潛在應用前景,有望替代價格昂貴的金和銀納米顆粒,成為新一代的光吸收材料。研究結果發表在期刊Materials Characterization 97 (2014) 69–73 (影響因子:2.892,三區),Journal of Crystal Growth 415 (2015) 123–126 (影響因子:1.742),Journal of Alloys and Compounds 651 (2015) 19-23 (影響因子:3.779,二區),Materials Letters 139 (2015) 187-190 (影響因子:2.687,三區),Journal of Inorganic Materials 30 (2015) 1110-1114(SCI收錄,影響因子:0.49,四區),物 理 學 報 64 (2015) 096104(1-5) (影響因子:0.669),CrystEngComm 2016, 18, 1223-1229 (影響因子:3.304,二區)和Phys.Chem.Chem.Phys 2016, 18, 19165-19172 (影響因子:3.906,二區)等期刊上。

五、

申報項目名稱:相和尺寸控制合成稀土離子摻雜的復合氟化物納米材料及其上轉換發光性質研究

主要完成人:德格吉呼、吳青龍、張丹

主要完成單位:內蒙古師范大學

成果簡介:

稀土復合氟化物是一類重要的上轉換發光基質材料。此項目把稀土摻雜復合氟化物材料的空間尺寸減小到納米量級時,發現了孔結構、紫外發射增強、寬的激發功率下發射白光以及團簇結構的上轉換發光的氟化物材料的新輻射躍遷。

以熱分解法合成的納米顆粒,在反應體系中通入的氬氣的流量比較大時,得到具有孔結構的NaYF4:Yb,Er納米粒子,通入的氬氣的流量僅僅保持體系的保護氣氛時得到實心納米顆粒。

鐿、銩共摻LaF3和β-Na(Y1.5YNa0.5)F6納米材料比塊體材料相比具有紫外發射增強特性,復合氟化物的紫外發射增強的幅度更大。納米材料與塊體材料相比1D2至3H6的輻射躍遷和1D2至3F4的輻射躍遷比1G4至3H6的銩的特征輻射躍遷增強比較明顯。

近紅外顯示用鐿、鈥、銩三摻的三種納米材料在250-430、350和580-735 mW的激發功率密度范圍內發射白色光。此白光的激發功率密度范圍依賴于納米材料的粒徑,其粒徑越小激發功率密度范圍越寬。

在鐿、鉺共摻氟化物納米材料中首次發現了4F5/2 → 4I15/2,2P3/2 → 4I11/2的輻射躍遷。在α-NaGdF4的形貌控制合成中發現隨著反應溫度由250°逐步提高到320°時納米粒子由小顆粒→立方納米顆粒→花狀顆粒→小顆粒的形貌變化。

六、

申報項目名稱:中國與越南國扁蝽科昆蟲的分類研究

主要完成單位:內蒙古師范大學、中國農業大學、Tiroler Landesmuseum Innsbruck

主要完成人:白曉拴、彩萬志、E. Heiss

成果簡介:

扁蝽科Aradidae為半翅目Hemiptera中一個較大的科。目前所知,全世界包括8亞科,281屬,2025種;世界廣布。扁蝽科昆蟲多活動于腐木樹皮之下或樹枝表面,常成群聚居,以菌類為食,數量多時可造成危害。扁蝽較少活動,極難發現,形態差異顯著。不同的地理位置,加上扁蝽極弱的活動能力,導致扁蝽科昆蟲形態的多樣性;故該科昆蟲是研究種群地理變異、分化及物種進化的絕佳材料。中國地域廣闊,地形復雜多樣;越南國南北狹長,僅北部為亞熱帶山地,其余皆為熱帶地區;兩國扁蝽科昆蟲的多樣性是豐富的。目前對中、越國兩國扁蝽科昆蟲的分類研究還處于對種、屬的描述階段和系統學研究階段。Heiss (2001) 記錄了中國扁蝽科109種; 而越南國扁蝽研究更為缺乏,白曉拴,彩萬志和Heiss (2011) 統計,僅有46種,25屬被描述。研究者于2006至2017年間研究了中國及越南國的扁蝽科昆蟲,發現了中國新紀錄亞科1亞科,使中國扁蝽由4亞科上升到5亞科;發現了新屬10屬,新種25種,其中越南國新屬3屬,新種5種;發現新紀錄屬7屬,新紀錄種8種;并測定了中國扁蝽科5亞科的線粒體基因組序列,通過分析序列得出5亞科的系統發育關系;首次通過古生物學證據得出1.64億年出現Calisiinae亞科,1.34億年出現Aradinae亞科,驗證了利用線粒體基因組分子數據得出的5亞科系統發育關系的正確性;通過分類研究,中國發現扁蝽有39屬,161種;越南國有53種,29屬。該研究成果極大地豐富了中國及越南國扁蝽科昆蟲區系,增加了該地區生物的多樣性,填補了扁蝽科昆蟲在該地區研究的空白,在世界扁蝽科昆蟲研究領域占有重要地位;同時,積累了大量扁蝽科昆蟲的DNA分子數據及生物地理學數據,研究結果為開展扁蝽科昆蟲的起源、演化、系統發育及地理分布格局形成等研究提供了堅實的基礎資料。項目得到國家自然科學地區基金(31060289)支持。該項目發表文章22篇,其中SCI文章19篇,核心期刊2篇。SCI文章發表于Scientific Reports(4.259),Zootaxa (0.972), ACTA ENTOMOLOGICA MUSEI NATIONALIS PRAGAE(0.632)等國際刊物。論文他總引次數為16次。

七、

申報項目名稱:中國短頭葉蟬系統分類研究

主要完成單位:內蒙古師范大學、曲阜師范大學、安順學院

主要完成人:張斌、李玉建、張玉波、邸曉晨、單良陳玉

成果簡介:

短頭葉蟬為一類為害禾谷類、蔬菜、果樹和林木等作物的常見害蟲。不僅直接取食危害各類農林作物,而且還傳播植物病毒病,是植物病毒病重要的傳播介體。因此,對農林生產上常見的葉蟬類群進行系統分類、寄主植物、地理分布等多樣性研究,具有重要的經濟意義。該類群的分類研究在中國處于半空白狀態,許多重要類群缺乏記載,中國的區系組成和分布不明。

本研究在國家自然科學基金和內蒙古自然科學基金的聯合資助下,圍繞該類群的區系調查、物種多樣性、分類學、形態學、生物學、系統發育、生物地理學等領域開展了較全面、深入、系統的研究工作。初步掌握了各類農林經濟作物上發生的葉蟬類群和種類組成,初步揭示了其發生和消長規律,獲得了重要類群的生物學和生態學資料。采用比較形態學與分子系統學方法,對短頭葉蟬類昆蟲進行系統分類。本研究共建立12個新屬、58個新種,描記2個中國新記錄族、25個中國新記錄屬和33個中國新記錄種;考訂錯誤鑒定5屬5種;核定新異名8個;重建了短頭葉蟬系統分類的理論體系。

項目發表論文22篇,其中SCI收錄17篇,國際重要期刊2篇,出版專著2部;獲得國家專利授權2件。項目成果將增加對該類群昆蟲生物多樣性的基礎狀況和資源狀況的了解,將對害蟲的防治和益蟲的利用等有關領域提供可靠的基礎資料和應用依據。改變我國研究的落后面貌,達到國際同行水平;亦將有利于該類昆蟲資源的合理開發和應用,對農林害蟲防治和益蟲利用亦有一定的應用前景。

八、

申報項目名稱:不連續微分算子的特征值分布及特征函數的震蕩問題

主要完成單位:內蒙古師范大學、內蒙古科技大學、內蒙古工業大學

主要完成人:玉林、葛素琴、王桂霞、許美珍、陶斯格

成果簡介:

在數學物理及其它工程技術學科中,許多問題都可以歸結為微分算子問題。微分算子的研究主要關注如下兩個方面:通過對算子的譜分析,人們能夠對相關問題做出科學解釋并提出恰當方案;另一方面,通過對給定的譜數據進行分析,來刻畫和構造原系統并推斷系統本身的一些性質。本文中,基于在某一點處有質量作用的弦振動問題、衍射問題以及由不同材料重疊形成的薄的疊層板塊的熱傳導問題等,研究了帶有轉移條件的自共軛S-L算子的特征值的分布,特征值及特征函數的漸進估計以及特征函數的震蕩問題,上述問題的研究價值在于深入揭示微分算子的譜與邊界條件、轉移條件、勢函數、權函數、譜參數的關系,為反問題的研究奠定基礎。

現對以上擬推薦申報項目成果公示7天,如有異議,請在公示期以書面形式向科技處成果科反映。

公示時間:2019年5月17日—2019年5月23日

聯系人:蘇玉明,聯系電話:4393152。

科技處

2019年5月17日

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