Fe,Co共掺杂ZnO薄膜结构及发光特性研究

采用溶胶凝胶法在玻璃衬底上制备了Fe,Co共掺Zn0.9FexCo0.1-xO(x=0,0.03,0.05,0.07)系列薄膜.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子谱(XPS)和光致发光(PL)谱对薄膜样品的表面形貌、晶体结构、成分和光学性能进行了研究.XRD结果表明所有ZnO薄膜样品都呈六方纤锌矿结构,在样品中没有观察到与Fe和Co相关的团簇,氧化物及其他杂相的衍射峰,表明共掺杂改善了Fe或Co在ZnO的分散性.XPS测试结果揭示样品中Co离子的价态为+2价;Fe离子的价态为+2价和+3价共存,但Fe相对浓度的增大导致Fe3+含量增加.所有样品的室温光致发光谱(PL)均观察到紫外发光峰和蓝光双峰,其中Fe,Co共掺ZnO薄膜的紫外发光峰较本征ZnO出现蓝移,蓝光双峰峰位没有变化,但发光强度有所减弱;而掺杂ZnO薄膜的绿光发光峰几乎消失.最后,结合微结构和成分分析对薄膜样品的发光机理进行了讨论.     

压力下CaN_2结构稳定性和电子结构的第一性原理研究

通过运用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法结合广义梯度近似对压力下CaN_2的结构稳定性和电子结构进行了理论研究.对结构稳定性的研究表明,ZnCl_2型结构是CaN_2在环境压力下最稳定的结构,而实验上观察到的CaC_2-I型结构是CaN_2高压下(8.7 GPa)的稳定性结构.在50 GPa的压力范围内,CaN_2将发生从ZnCl_2型结构到ThC_2型结构再到CaC_2-I型结构的两次压致结构相变,其相变压力分别为0.81 GPa和8.77 GPa.而对电子结构的研究表明ZnCl_2型、ThC_2型和CaC_2-I型三种结构的CaN_2都表现出了金属特征,三种结构CaN_2当中Ca-N键的离子-共价性特征和N原子间的N=N双键特征得到了确认.     

第一性原理研究ZnS掺V的光学性质和电子结构

 运用密度泛函平面波赝势方法（PWP）和广义梯度近似（GGA），对替代式掺杂钒（V）的闪锌矿（ZnS）的超晶胞电子结构进行了计算。研究了ZnS掺杂的光学性质及其电子结构，通过分析发现，光吸收的计算结果与运用配位场理论得到的计算结果以及实验数据符合较好；同时还对引入杂质前后电子结构的异同以及价键的一些性质进行了对比分析：因为杂质V的引入，态密度出现了几个新的峰，并且本体能带向低能方向偏移了大约2.5 eV，V所带正电荷为0.28，比任何一类Zn原子都要小，S—V键的共价性最强、键长最短。     

FPGA implementation and image encryption application of a new PRNG based on a memristive Hopfield neural network with a special activation gradient

A memristive Hopfield neural network(MHNN)with a special activation gradient is proposed by adding a suitable memristor to the Hopfield neural network(HNN)with a special activation gradient.The MHNN is simulated and dynamically analyzed,and implemented on FPGA.Then,a new pseudo-random number generator(PRNG)based on MHNN is proposed.The post-processing unit of the PRNG is composed of nonlinear post-processor and XOR calculator,which effectively ensures the randomness of PRNG.The experiments in this paper comply with the IEEE 754-1985 high precision32-bit floating point standard and are done on the Vivado design tool using a Xilinx XC7 Z020 CLG400-2 FPGA chip and the Verilog-HDL hardware programming language.The random sequence generated by the PRNG proposed in this paper has passed the NIST SP800-22 test suite and security analysis,proving its randomness and high performance.Finally,an image encryption system based on PRNG is proposed and implemented on FPGA,which proves the value of the image encryption system in the field of data encryption connected to the Internet of Things(Io T).     

具有完全不确定参数的五项双曲型混沌系统的投影同步

提出了一个新的简单的双曲型三维自治混沌系统,该三维混沌系统只含有五项, 并且其非线性特征主要依赖于一个非线性二次双曲正弦项和一个非线性二次交叉项. 较已有的三维混沌系统而言, 不仅系统的项要少一些, 而且在参数变化时, 呈现混沌的参数范围也很大. 对系统的一些基本动力学特性进行了数值模拟和理论分析. 同时, 还研究了具有完全不确定参数的该五项双曲型混沌系统的投影同步. 基于Lyapunov指数稳定性理论和Barbalat引理, 设计了一个新的具有参数自适应律的自适应同步控制器, 利用该控制器分别实现了两个结构相同和相异混沌系统的渐进性和全局性投影同步. 数值模拟验证了该方法的有效性和可行性.     

金属Ni的热力学性质的从头计算法研究

将分子动力学方法与基于第一性原理的COMPASS势相结合在0K到1300K范围内将Ni放在NPT和NPH系综中进行模拟,计算了弹性常量、压缩比、线性扩张常量等物理量。计算结果与实验数据良好相符,通过计算表明采取合理的方法和计算参数,Ni的热力学性质可以比较准确地计算出来,这可为实验和理论上进一步的研究提供有意义的参考。     

江淮膨胀土自由膨胀率特征

自由膨胀率是公路及其他行业膨胀土判别与分类的常用指标,研究自由膨胀率特征对指导膨胀土判别分类具有重要意义。本文依托皖中地区在建的合(肥)—六(安)高速公路,开展了自由膨胀率及其他相关性指标的试验研究,分析了皖中膨胀土的自由膨胀率特征。研究表明:皖中地区膨胀土自由膨胀率与反映膨胀本质的指标蒙脱石含量,以及液限、塑性指数等间接性判别指标具有较好的相关性,可将其用作膨胀土判别与分类的指标;分类实践发现《公路路基设计规范》所推荐的自由膨胀率分级评判标准不能适用于皖中地区膨胀土;根据研究结果给出了具有合理分类特征的分类标准建议。     

Mg2C高压性质的从头计算法研究

运用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,结合广义梯度近似,系统地研究了Mg2C在高压下的结构相变、电子结构和光学性质。计算结果表明Mg2C在高压下将发生两次相变,一次是从反萤石到反氯化铅结构的一阶相变在30.09 GPa,另一次是从反氯化铅结构到Ni2In型结构的二阶相变在260 GPa。此外,对压力下电子结构和光学性质的分析表明,Mg2C的带隙宽度随着压力增加而增加,与Mg2Si在压力下表现出金属性有很大不同。     

一类混沌系统同步时间可控的自适应投影同步

基于自适应的方法, 提出了一种同步时间可控的混沌投影同步方法. 该方法针对一类不同的混沌系统设计了通用的同步控制器和参数自适应律, 使驱动系统的状态变量和响应系统的状态变量按照给定比例矩阵达到同步, 同步误差按预设的指数速率收敛. 由于比例矩阵和指数速率不为第三方所知, 可提高信息的抗破译能力. 同时, 通过调节相关控制器参数, 可在有限时间内达到投影同步, 并实现对同步时间的有效控制. 数值模拟结果的对比和分析验证了所提方法是有效的和鲁棒的. 关键词： 混沌 自适应控制 投影同步 时间可控     

重视考题教学价值,鼓励学生交流展示——以2014年湖北襄阳卷第25题解题教学为例

最近一次数学自习课上有学生问了一道中考题,笔者感觉该题很有探究价值,于是就跟全体学生一起开展多解探究,并反思了问题的深层结构,占去一节课的时间,但大家感觉收获很大.本文记录这次习题课上的精彩片断,并反思考题的教学导向,与同行研讨.一、考题及教学对话