Mutator for transferring a memristor emulator into meminductive and memcapacitive circuits

In this paper, a concise but effective interface circuit for transforming a memristor into meminductive and memcapacitive systems is designed. This newly proposed interface circuit, constructed by only two current conveyors, is equipped with three available ports, which can provide six connecting combinations in terms of one resistor, one capacitor, and one memristor. For the sake of confirming the design effectiveness, theoretical and simulation discussions are hence introduced and all the experimental waveforms provide conclusive evidence to validate the correctness of these new mutators. The most attractive features of this new interface circuit are the floating terminals and convenient practical implementation.     

NbOx忆阻神经元的设计及其在尖峰神经网络中的应用

NbO_x忆阻器凭借其纳米尺寸、阈值切换及局部有源特性在神经形态计算领域展现出巨大的应用前景.对NbO_x忆阻器动力学特性的深入分析和研究有利于忆阻神经元电路的设计和优化.本文基于局部有源理论,采用小信号分析方法对NbO_x忆阻器物理模型展开了研究,定量分析了产生尖峰振荡的区域和条件,并确定了激励信号幅值和尖峰频率之间的定量关系.基于上述理论分析,进一步设计了NbO_x忆阻器神经元,并结合忆阻突触十字交叉阵列,构建了25×10的尖峰神经网络(spiking neuron network,SNN).最后,分别利用频率编码和时间编码两种方式,有效地实现了数字0到9模式的识别功能.     

NiO/TiO2异质结构纳米管阵列膜对不锈钢的光生阴极保护及其储能性能

本工作通过修饰TiO₂制备半导体复合膜,提高其光吸收和光电化学性能,以期应用于光生阴极保护。先采用阳极氧化法在Ti表面制备TiO₂纳米管阵列膜,再应用水热处理法在膜表面沉积NiO纳米颗粒,形成具有异质结构纳米管复合膜。利用扫描电子显微镜、X-射线衍射、X-射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱、光致发光谱和光电化学技术对制备的纳米膜进行表征。结果表明,与纯TiO₂纳米管膜比较,NiO/TiO₂纳米管复合膜的光吸收扩展到可见光区。白光照射下,其在0.5 mol·L^?1 KOH和1 mol·L^?1 CH3OH混合液中的光电流密度达到176μA·cm^?2,是纯TiO₂纳米管膜的2倍。复合膜具有良好的光生阴极保护作用,与0.5 mol·L^?1 NaCl溶液中的403不锈钢耦连后,可使其电极电位下降440 mV,在光照2.5 h再转为暗态后,因具有电荷储存能力还可继续提供约15.5 h的阴极保护效应。     

基于模拟电路的新型忆感器等效模型

本文首先利用光敏电阻阻值的可控性, 建立了磁通控制型忆阻器的等效电路模型. 通过对忆感器和忆阻器间转换关系的分析, 采用模拟电子元器件设计了磁通控制型忆感器的实用等效电路模型, 给出了理论分析并结合Pspice软件进行了仿真验证. 忆感器等效电路模型的韦安关系展现出典型的非线性磁滞回线特性. 最后, 运用实验手段研究了正弦波和三角波两种典型电压信号激励下忆感器与RC串联后电路的动态特征, 证明了本文提出忆感器等效电路模型的有效性. 关键词： 忆阻器 忆感器 磁滞回线特性 Pspice     

蛋白质在导电聚甲基丙烯酰吡咯上的吸附

采用表面引发原子转移自由基聚合(SIATRP)技术在硅片及金膜表面上制备导电聚丙烯酰吡咯(PMAP),并对聚合物薄膜的化学结构等进行了表征.采用表面等离子谐振生化分析仪(SPR)原位考察了牛血清白蛋白(BSA)在聚合物表面上的吸附行为,通过改变缓冲液的pH值和BSA的浓度对蛋白质吸附的影响,探讨了BSA在PMAP上的吸附机理.采用电化学循环伏安测试考察了蛋白质吸附对于导电聚合物的电化学行为的影响.采用原子力显微镜(AFM)考察了BSA在聚合物表面上吸附前后聚合物的表面形貌变化.     

偏最小二乘(PartialLeast Square)方法的拟合指标及其在满意度研究中的应用

本文在对顾客满意度模型及PLS方法进行简单介绍的基础上,对PLS的拟合指标,包括共同因子、多元相关平方和冗余,进行了讨论。     

可调控且稳定的SrMoO4等离激元共振用于增强的可见光驱动的氮还原

光催化固氮是最具潜力的人工光合过程之一,也是有望取代工业Haber-Bosch方法实现氨的绿色合成的清洁能源技术之一.由于氮气分子还原为氨需要较高的还原电位,导致大部分常规的半导体材料的导带能级不能满足固氮反应的热力学要求.同时,固氮光催化剂普遍存在光响应波段窄、表面催化活性低、太阳光向氨的转化效率低等问题.缺陷工程是目前制备高效固氮光催化剂的最有效的途径之一.在催化剂中引入缺陷可以带来两个方面的好处:(1)促进氮气分子在缺陷位点上的化学吸附和活化,从而降低反应能垒;(2)拓宽催化剂的太阳光响应波段,提高对太阳光的利用效率.等离激元效应来自于自由载流子的集体振荡,广泛存在于金属纳米结构中.尽管金属等离激元纳米材料在光催化中也有广泛的应用,可以通过等离激元增强的光吸收和散射、热载流子传输以及等离激元共振能量传递等机理提高太阳能转化效率,但其能量转化效率仍有限,多用于弥补半导体材料的弱点.研究发现,一些半导体纳米材料在可见光和近红外光范围表现出优异的等离激元共振吸收.相比等离激元金属纳米材料,这些半导体的等离激元共振效应的调控手段更加丰富.等离激元半导体材料普遍具有较高的缺陷浓度、非常宽的光响应波段,因而是理想的固氮光催化剂.本文利用具有还原性的气氛处理溶剂热法制备的SrMoO4,通过引入高浓度的氧空位,实现了可调控的稳定的等离激元共振吸收.制备的SrMoO4在可见光和近红外光范围具有强的等离激元吸收,其共振吸收峰的中心位置可从520调到815 nm,显著拓宽了SrMoO4的光响应波段,而样品的本征吸收边仍然位于310 nm.研究发现,氢气还原没有改变Sr的氧化态,而是将Mo6+还原成Mo5+.紫外光电子能谱分析结果表明,高温氢气处理没有改变SrMoO4样品的导带和价带能级.电子顺磁共振研究结果表明,氢气处理在SrMoO4中形成了大量的氧空位.Mott-Schottky测试结果发现,氢气处理后的样品的载流子浓度高达～2.0×1020 cm-3.具有等离激元效应的SrMoO4表现出优异的可见光固氮性能,相比不具有等离激元效应的SrMoO4,在入射光波长大于420 nm的可见光照射下,在氢气气氛中处理10 min,3,6和8h的SrMoO4样品的氨的产率分别为41.2,36.3,24.5和20.8 μg gcat-1 h-1.其增强光催化活性主要来源于更宽的太阳光吸收波段、等离激元激发产生的热载流子和丰富的缺陷活性位点.一方面,SrMoO4具有较高的导带能级,本征激发形成的导带电子能在热力学上将氮气分子还原为氨;另一方面,等离激元激发产生的热载流子具有较高的能量,能够越过固液界面的肖特基能垒,将吸附在催化剂表面缺陷处的氮气分子还原为氨.但是,尽管缺陷在光催化固氮中展现出多方面的优点,其在半导体中的浓度仍需进一步的优化.     

蔡氏结型忆阻器的简化及其神经元电路的硬件实现

蔡氏结型忆阻器(Chua corsage memristor, CCM)属于压控型局部有源忆阻器,具有复杂的动力学行为,在神经形态计算领域具有潜在的应用价值.根据静态电压-电流特性曲线, CCM可分为二翼、四翼和六翼型.本文基于神经形态行为的产生机制,将CCM的数学模型进行简化,简化后的模型表达式中无绝对值符号,且小信号等效电路的导纳函数与简化前完全相同.进一步采用简化的CCM模型与电容和电感元件相连,构建了三阶神经元电路.利用局部有源、混沌边缘、及李雅普诺夫指数等理论分析方法,预测了该神经元电路产生神经形态行为的参数域.根据简化的CCM数学模型,采用运算放大器、乘法器、电阻和电容等常用电路元件构建了该忆阻器的电路仿真器,并连接电容和电感进一步给出了神经元电路的硬件实现.实验结果表明该神经元电路可以产生丰富的神经形态行为,包括静息状态、周期尖峰、混沌状态、双峰响应、周期振荡现象、全或无现象和尖峰簇发现象.     

QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定六堡茶中黄曲霉毒素B1的含量

六堡茶属于后发酵茶,由于采用高温、高湿渥堆发酵工艺,容易受到黄曲霉毒素B₁污染而影响饮用安全,而目前专门针对六堡茶中黄曲霉毒素B₁检测的报道较少,因此提出了QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定六堡茶中黄曲霉毒素B₁含量的方法。取2.50 g过筛的茶叶样品,用2.0 mL水润湿后,以20 mL含1%(质量分数)甲酸的乙腈溶液提取。振荡、离心后,分取1.0 mL上清液,以250 mg无水硫酸镁、15 mg HC-C₁₈吸附剂、80 mg N-丙基乙二胺净化。振荡、离心后,上清液过0.22μm有机滤膜,取续滤液进行测定。以0.1%(质量分数)甲酸溶液-乙腈为流动相体系进行梯度洗脱,分离后的黄曲霉毒素B₁经电喷雾离子源正离子模式扫描后,采用多反应监测模式检测,外标法定量。结果显示：黄曲霉毒素B₁标准曲线的线性范围为1.44～14.40μg·L^-1,检出限(3S/N)为0.03μg·kg^-1;按照标准加入法对空...     

聚丙烯酰吡咯作为蛋白质吸附材料的研究

近些年, 具有电活性的聚合物在生物分子吸附材料方面的应用越来越广. 而导电聚合物的前聚体化合物的合成(如带吡咯基团的聚合物)对于生物分子的吸附研究非常重要. 详细研究了牛血清白蛋白(BSA)在导电聚合物前聚体—聚丙烯酰吡咯(PAP)表面上的吸附规律. 首先, 采用自由基聚合方法合成PAP, 通过spin-coating方法将PAP涂覆到50 nm厚的金膜上, 制备出均匀聚合物薄膜. 然后, 采用傅立叶转换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对PAP的化学结构及元素构成进行了分析, 同时考察了PAP膜在不同pH值的生物缓冲液环境中的水接触角. 在详细研究了聚合物膜的化学结构和表面性质之后, 采用表面等离子体谐振仪(SPR)原位监测BSA在PAP上的吸附动力学过程, 发现其吸附行为主要受缓冲液的pH值和BSA浓度的影响. 在不同生物缓冲液环境下, 蛋白质和聚合物膜之间的各种作用力会发生变化, 最终导致蛋白质吸附行为以及吸附量的不同, 这为以后制备更加敏感的导电蛋白质芯片奠定了基础.