高厚度薄膜-泡沫平面调制靶的飞秒激光微加工

 利用数值孔径为0.14的显微物镜聚焦中心波长800 nm、脉宽120 fs、重复频率1 kHz的飞秒激光,采用焦点逐线扫描等距下移方式,选取的入射平均功率为30 mW,加工速度为300 μm/s,对瑞利-泰勒(R-T)不稳定性实验靶用的厚度1.5 mm聚苯乙烯（PS）薄膜-聚4-甲基-1-戊烯（PMP）泡沫双层复合长条块体样品进行精确切割成型,并与纳秒激光切割情形对比。结果表明：利用飞秒激光微加工有效控制了切割区变形和材料分层,获得了整齐的切割边缘和平坦的切割面,样品最大切割深度超过800 μm。     

SimGen(m+n=9)团簇结构和电子性质的计算研究

硅锗团簇结构与电子性质的研究对于研发新型微电子材料具有重要意义. 将遗传算法和基于密度泛函理论的紧束缚方法相结合, 研究了Si_mGe_n(m+n=9)团簇的原子堆积结构和电子性质. 计算结果发现, Si_mGe_n(m+n=9) 团簇存在两种低能原子堆积稳定构型: 带小金字塔的五边形双锥堆积和带桥位Ge原子的四面体紧密堆积. 随着团簇内锗原子数目的逐渐增加, 两种堆积结构均出现明显的转变, 其中最低能量的几何结构由单侧带相邻双金字塔的五边形双锥结构转变为双侧带相邻单金字塔的五边形双锥结构. 随着原子堆积结构的变化, 团簇内原子电荷分布及电子最高占据轨道与电子最低未占据轨道的能隙随团簇内所含硅和锗元素组分的不同呈现出明显的差异.     

熔融TiAl合金纳米粒子在TiAl(001)基底表面凝结过程中微观结构演变的原子尺度模拟

采用基于嵌入原子方法的分子动力学方法模拟了附着于TiAl合金(001)面的TiAl合金纳米粒子在不同温度下的原子堆积结构演变. 在模拟中, 熔融态(1500 K)的纳米粒子先被放置在温度分别为1100, 1000, 900, …, 200和100 K的基体(001)面, 随后急冷降温至基体温度. 通过逐层分析粒子内和基体表面的原子排列情况, 发现温度主要影响粒子内的原子堆积结构. 当基体温度很高时, 粒子内除了靠近基体的几个原子层外, 其他区域内均未形成有序的原子堆积结构. 随基体温度降低, 粒子内大部分原子逐渐形成了有序的原子堆积结构, 且粒子内出现了一个以基体(001)晶面为底面、以基体[101], [101], [011], [011]晶向为轴的近四棱锥形内区域, 此区域内外的原子均呈有序排列, 但原子面的取向不同, 因而形成了明显的界面. 随基体温度进一步降低, 这个内区域仍然存在但其体积不断减小, 同时在纳米粒子顶部有越来越多的原子再次呈现无序排列, 使此内区域愈加难以辨别.     

虚拟仿真技术对大学物理实验教学影响的探究

从我校大学物理实验教学的现状出发,分析了传统的物理实验教学方式存在的缺点与不足。讨论了在物理实验教学中补充一些虚拟仿真实验对于丰富教学内容、改善教学方式和客观评价学生实验成绩的影响。     

SnO2双层电子传输层对钙钛矿太阳能电池界面电荷传输的影响

为了改善基于SnO₂电子传输层的钙钛矿太阳能电池的界面电荷传输特性和迟滞现象,我们采用低温溶液处理工艺制备了4种不同类型的SnO₂电子传输层用于钙钛矿太阳能电池,包括由SnCl₄·5H₂O溶胶-凝胶层（Cl₄-SnO₂）、SnCl₂·2H₂O溶胶-凝胶层（Cl₂-SnO₂）和SnO₂纳米颗粒层（NP-SnO₂）与SnO₂胶体层（Col-SnO₂）两两相互作用形成的同质结SnO₂双层电子传输层和Col-SnO₂单层电子传输层;并系统研究了不同SnO₂双层电子传输层对器件光电性能和迟滞现象的影响。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、稳态光致发光（PL）、电化学阻抗（EIS）和稳定性测试等表征证实,在Col-SnO₂层下方插入Cl₂-SnO₂层可更好地形成紧密接触,两者相互作用形成平滑紧凑的SnO₂双层纳米晶体结构与钙钛矿层之间具有良好的界面接触和更少的界面缺陷,表现出更优异的电子提取和传输特性。与基于Col-SnO₂单层结构的器件（14.16%）相比,基于Cl₂-SnO₂/Col-SnO₂双层电子传输层结构的器件获得了15.01%的光电转换效率,正向扫描的光电转换效率提高了约23.3%,短路电流密度（J_sc）和填充因子（FF）均得到了改善,迟滞现象被明显抑制且表现出更好的稳定性。相比之下,基于Cl₄-SnO₂/Col-SnO₂双层结构器件的性能改善稍显逊色,基于NP-SnO₂/Col-SnO₂双层结构器件的性能反而有所下降。     

4H-SiC肖特基二极管γ射线探测器的模型与分析

 在研究反偏压4H-SiC肖特基二极管作为g射线探测器工作机理的基础上建立了数值模型,模拟了不同偏压和辐照剂量率下探测器的暗电流、工作电流和灵敏度。模拟结果表明:探测器的灵敏度随反向偏压的增加而上升;对于Au/SiC肖特基二极管,有源区掺杂数密度为2.2×10¹⁵ cm^-3时,0 V偏压下探测器的灵敏度为13.9×10^-9 C/Gy,100 V偏压下为24.5×10^-9 C/Gy。计算结果与实验数据符合得较好。     

ICF靶材料和靶制备技术研究进展

 主要介绍了中国工程物理研究院ICF靶材料科学与靶制备技术在材料研究、靶丸制备技术、薄膜制备技术、精密微工艺及靶参数测量等方面的主要研究进展。在靶材料研究方面,近年相继研制成功全氘代聚苯乙烯（D-PS）有机材料、微靶掺杂和激光吸收与X射线转换金属纳米或团簇材料;探索了新型有机气凝胶储氢材料,开展了金属小团簇理论研究和纳米金属复合材料的研究工作。在靶制备技术与工艺方面,完成了PS单层、双层和三层塑料空心微球的研制工作;利用低温等离子体聚合涂层技术,建立了微球表面沉积纯CH薄膜以及金属掺杂CH薄膜的工艺和技术;在玻璃微球充氩技术研究中,开展了原子力扫描显微镜对玻璃球壳钻孔工艺研究以及粒子辐照改性充气技术研究,等等。     

基于MATLAB中SIMULINK的准周期弹跳运动的仿真模拟

使用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了刚性小球在谐振桌面上做准周期性弹跳运动的动力学模型,对小球在不同倍频下的准周期运动进行了仿真模拟,并得到了小球运动的相图。结果表明：控制参数的选取对小球的动力学行为有着很大的影响。     

Electrical controllable spin valves in a zigzag silicene nanoribbon ferromagnetic junction

We propose two possible spin valves based on a zigzag silicene nanoribbon(ZSR) ferromagnetic junction. By using the Landauer–B u¨tikker formula, we calculate the spin-resolved conductance spectrum of the system and find that the spin transport is crucially dependent on the band structure of the ZSR tuned by a perpendicular electric field. When the ZSR is in the topological insulator phase under a zero electric field, the low-energy spin transport and its ON and OFF states in the tunneling junction mainly rely on the valley valve effect and the edge state of the energy band, which can be electrically modulated by the Fermi level, the spin–orbit coupling, and the local magnetization. When a nonzero perpendicular electric field is applied, the ZSR is a band insulator with a finite energy gap, the spin switch phenomenon is still preserved in the device and it does not come from the valley valve effect, but from the energy gap opened by the perpendicular electric field. The proposed device might be designed as electrical tunable spin valves to manipulate the spin degree of freedom of electrons in silicene.     

人工神经网络用于化学数据解析的研究(Ⅰ)──逼近规律与过拟合

对多层前传网络的过拟合问题进行了探讨。定义了逼近误差和逼近度作为人工神经网络(ANN)的建模评价指标。通过应用于多元非线性校正的数值模拟和实际药物光度分析数据解析,表明该指标意义明确,便于掌握,且能较好地定量表述ANN逼近规律的程度。