超大孔聚合物亲和色谱层析介质的制备及评价

探索了用席夫碱法在超大孔聚合物微球表面偶联Protein A配基制备亲和层析介质的方法,以亲水化后的聚丙烯酸酯类超大孔微球为基质,考察了氧化剂浓度(H5IO6)对配基偶联量的影响,以扫描电子显微镜表征微球表面形貌,结果发现其偶联Protein A后微球仍能够保持其大孔结构。考察了该类亲和介质在不同操作流速(361~3 600 cm/h)下的动态载量,在3 600 cm/h操作流速下,人抗体载量与361 cm/h相比仅下降10%左右,表明该类介质适合抗体大分子的快速传质,能够满足快速、高效、高通量分离纯化的需求。     

基于Mueller矩阵椭偏仪的纳米压印模板与光刻胶光栅结构准确测量

在纳米压印工艺中,对模板和压印结构的几何参数进行快速、低成本、非破坏性地准确测量具有非常重要的意义.与传统光谱椭偏仪只能改变波长和入射角2个测量条件并且在每一组测量条件下只能获得振幅比和相位差2个测量参数相比,Mueller矩阵椭偏仪可以改变波长、入射角和方位角3个测量条件,而且在每一组测量条件下都可以获得一个4×4阶Mueller矩阵共16个参数,因此可以获得更为丰富的测量信息.通过选择合适的测量条件配置,充分利用Mueller矩阵中的测量信息,有望实现更为准确的纳米结构测量.基于此,本文利用自主研制的Mueller矩阵椭偏仪对硅基光栅模板和纳米压印光刻胶光栅结构进行了测量.实验结果表明,通过对Mueller矩阵椭偏仪进行测量条件优化配置,并且在光学特性建模时考虑测量过程中出现的退偏效应,可以实现压印工艺中纳米结构线宽、线高、侧壁角以及残胶厚度等几何参数更为准确的测量,同时对于纳米压印光刻胶光栅结构还可以直接得到光斑照射区域内残胶厚度的不均匀性参数.     

Switching plasticity in compensated ferrimagnetic multilayers for neuromorphic computing

Current-induced multilevel magnetization switching in ferrimagnetic spintronic devices is highly pursued for the application in neuromorphic computing. In this work, we demonstrate the switching plasticity in Co/Gd ferrimagnetic multilayers where the binary states magnetization switching induced by spin-orbit toque can be tuned into a multistate one as decreasing the domain nucleation barrier. Therefore, the switching plasticity can be tuned by the perpendicular magnetic anisotropy of the multilayers and the in-plane magnetic field. Moreover, we used the switching plasticity of Co/Gd multilayers for demonstrating spike timing-dependent plasticity and sigmoid-like activation behavior. This work gives useful guidance to design multilevel spintronic devices which could be applied in high-performance neuromorphic computing.     

Impact of AlxGa1-xN barrier thickness and Al composition on electrical properties of ferroelectric HfZrO/Al2O3/AlGaN/GaN MFSHEMTs

Ferroelectric (FE) HfZrO/Al$_{2}$O$_{3}$ gate stack AlGaN/GaN metal-FE-semiconductor heterostructure high-electron mobility transistors (MFSHEMTs) with varying Al$_{x}$Ga$_{1-x}$N barrier thickness and Al composition are investigated and compared by TCAD simulation with non-FE HfO$_{2}$/Al$_{2}$O$_{3}$ gate stack metal-insulator-semiconductor heterostructure high-electron mobility transistors (MISHEMTs). Results show that the decrease of the two-dimensional electron gas (2DEG) density with decreasing AlGaN barrier thickness is more effectively suppressed in MFSHEMTs than that in MISHEMTs due to the enhanced FE polarization switching efficiency. The electrical characteristics of MFSHEMTs, including transconductance, subthreshold swing, and on-state current, effectively improve with decreasing AlGaN thickness in MFSHEMTs. High Al composition in AlGaN barrier layers that are under 3-nm thickness plays a great role in enhancing the 2DEG density and FE polarization in MFSHEMTs, improving the transconductance and the on-state current. The subthreshold swing and threshold voltage can be reduced by decreasing the AlGaN thickness and Al composition in MFSHEMTs, affording favorable conditions for further enhancing the device.     

相移吸收二元性算法用于X射线混合衬度定量显微CT的可行性研究

本文采用相移吸收二元性(PAD)相位恢复算法来实现混合 衬度样品内部不同密度组分的定量成像, 采用数字模拟和实验研究验证该方法的可行性. 模拟结果表明, 对于三种不同材料其重构误差均小于1%, 且误差值随材料折射率的增大而减小. 利用上海光源X射线成像线站开展了实验研究, 结果表明用单距PAD相位恢复算法可获取样品的定量信息. 与模拟结果相比, 实验中的重构精度相对较低, 环状伪影可能是影响精度的主要原因. 模拟和实验研究过程中, 均只采用了一组单距投影数据. 可以认为, 相移吸收二元性算法可用于混合衬度样品的定量信息分析研究. 由于剂量相对较低, 应可适合于软组织和骨骼同时存在时生物医学样品的定量相衬CT研究.     

冰的熔解热实验中冰水质量比的探讨

冰与温水质量比对冰的熔解热实验的成败起着关键作用。文章对冰水质量比进行测量和分析,得出了冰的熔解热实验中最适合的冰水质量比的范围约为1／12-1／5。     

采用吸收修正Bronnikov算法的有机复合样品的X射线显微计算机层析研究

有机复合样品如大多数由低原子序数物质构成的多聚物组合材料、生物软组织等具有混合相位和振幅特性,采用传统吸收计算机层析(CT)或纯相位重构算法难以达到较高密度分辨的目的。采用基于吸收修正的Bronnikov相位恢复算法的X射线同轴相衬CT技术对高分子混合组份材料和药物医学样品进行了实验研究。结果表明该相位恢复算法可以实现多聚物组合材料的无损分辨和精确测量,能够清晰辨别各组份材料的电子密度分布;验证了药物样品多孔性结构三维测量的可行性,能够有效提供孔隙测量的阈值选择。该方法在材料科学尤其是聚合物组合材料、泡沫多孔材料都会发挥很好的作用;单距的低辐射优势,尤其适用于生物医学样品三维无损成像。     

涂铁基非晶涂层的磨粒磨损性能研究

用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备一种高非晶含量的Fe基合金涂层.用MLS-225型湿砂橡胶轮磨损试验机评价铁基复合涂层的磨粒磨损性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对涂层的显微组织结构、磨损表面进行分析.结果表明,涂层中含有一定量的非晶相,通过Verdon方法对XRD图谱进行Pseudo-Voigt函数拟合,计算得出涂层的非晶相含量约为49%.涂层呈典型的层状组织结构,结构致密,孔隙率低,具有很高的硬度和耐磨性,显微硬度在HV900~1 050范围内,属于硬质涂层.涂层耐磨粒磨损性能为Q235钢的12.2倍.其磨损机制主要为脆性剥落.     

快速小波边界元的矩阵后压缩方法

介绍了一种基于传统边界元单元划分的小波 Galerkin 边界元法,该方法具有几乎线性(即 ON,N 为自由度)的求解复杂度。在准消失矩小波的框架下介绍了非标准型系数矩阵的压缩问题,提出了一种后压缩算法以降低小波边界元法的内存消耗。求解 Stokes 方程的算例表明,后压缩算法在保证结果收敛特性的情况下可以将系数矩阵的内存占用量降低 5 倍以上。     

“弦振动的研究”实验仪器的改进

指出了“弦振动的研究”实验仪器存在的问题,提出了改进方法。