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1.
准确预测GaN半导体材料的热导率对GaN基功率电子器件的热设计具有重要意义.本文基于第一性原理计算和经典Debye-Callaway模型,通过分析和完善Debye-Callaway模型中关于声子散射率的子模型,建立了用于预测温度、同位素、点缺陷、位错、薄膜厚度、应力等因素影响的GaN薄膜热导率的理论模型.具体来说,对声子间散射项和同位素散射项基于第一性原理计算数据进行了系数拟合,讨论了两种典型的处理点缺陷和位错散射的散射率模型,引入了应用抑制函数描述的各向异性边界散射模型,并对应力的影响进行了建模.热导率模型预测值和文献中典型实验数据的对比表明,基于第一性原理计算数据拟合的热导率模型和实验测量值总体符合较好,300 K温度附近热导率数值及其随温度变化的趋势存在20%左右的偏差.结合实验数据和热导率模型进一步确认了第一性原理计算会高估同位素散射的影响,给出了薄膜热导率随薄膜厚度、位错面密度、点缺陷浓度的具体变化关系,同位素和缺陷散射会减弱薄膜热导率的尺寸效应,主要体现在100 nm附近及更小的厚度范围.  相似文献   
2.
《Mendeleev Communications》2022,32(4):520-522
Investigations of nanocomposite thin films based on polyarylene- phthalide, single-walled carbon nanotubes and graphene oxide have been carried out. Using these films as a transport layer, field-effect transistors were assembled and their output and transfer characteristics were measured. The mobility of charge carriers was estimated and the obtained values are as follows: μPAP/GO = 0.020 cm2 V?1 s?1 and μPAP/SWCNT = 0.071 cm2 V?1 s?1.  相似文献   
3.
ZnO film-based ultraviolet (UV) detector was fabricated by photoassisted peak force tunnel atomic force (PFTUNA) on fluorine tin oxide (FTO) substrate. The PFTUNA current in dark and in UV light was ~0.1 and 2.0 nA, respectively. The UV sensitivity (photocurrent/dark current) is more than 20. The response time and the recovery time are ~0.12 and 0.32 s, respectively. The UV sensing mechanism is that the holes will transport to the ZnO surface to capture the adsorbed oxygen ions to weaken the depletion layer under UV illumination. The PFTUNA current between the tip and the ZnO film is consistent with the Richardson–Schottky (RS) thermionic emission model.  相似文献   
4.
In the pursuit to enlarge the library of polyimide materials for energy applications, new polyimide/MWCNTs composite films have been developed by MWCNTs-assisted polycondensation reaction of a hydroxyl and triphenylmethane-containing diamine with benzophenone tetracarboxylic dianhydride targeting to highlight their electrical storage capability as flexible electrodes in micro-supercapacitors (mSCs). The Fourier-transform infrared spectroscopy, proton nuclear magnetic resonance, UV–vis, fluorescence, and Raman spectroscopies were used to demonstrate the evolution of interfacial interactions between MWCNTs and the precursors (diamine monomer and intermediate polyamidic acid) and polyimide matrix that proved to be the origin of MWCNTs homogeneous dispersion. Thus, composite films incorporating 1, 3, 5, and 10 w.t.% MWCNTs were obtained and thoroughly investigated with regard to their morphology, mechanical behavior, thermal stability, and electrical conductivity. The electrochemical performance of these composites was first analyzed in a classical three-electrode cell by cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge in both aqueous and organic electrolyte systems. By far, the best electrical storage capacity was obtained with the composite polyimide film containing 10% MWCNTs that was further used as both active material and current collector in a flexible symmetric mSC realized by a straightforward and low-cost procedure. In the attempt to better exploit the advantages of this composite film, it was layered with a graphite-containing paint and tested as an electrode in a flexible mSC, which provided satisfactory results. To our knowledge, this is the first report on the electrical charge storage capability of a polyimide/MWCNTs free-standing film as a flexible electrode in mSCs, which do not require time- and resource-consuming processing steps.  相似文献   
5.
近年来,随着纳米科技、聚合物材料和先进制造技术的发展,以柔性传感器为代表的新兴柔性电子器件在可穿戴、健康医疗、物联网终端等领域发挥着越来越重要的作用。作为柔性电子器件的载体,柔性基底对传感器的机械可靠性和电学传感性能等方面有着重要的意义。但由于其表面非极性键造成的高疏水性限制了功能性材料在其表面的沉积,常常造成柔性基底层与电极层/敏感层之间不稳定的界面结合。因此,利用紫外臭氧处理对柔性基底表面改性受到了广泛的关注。利用近红外光谱技术对柔性基底的紫外臭氧处理效果进行快速精准评估,旨在从基团分子层面探究其改性效果,在实际应用中是对传统依靠接触角测量评估方法的有效补充。具体而言,对四种常见的柔性基底材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酰亚胺(PI)进行了1/2/5/10 min不同时长的紫外臭氧(UVO)改性处理,并利用近红外光谱对其改性效果进行表征研究,最后利用接触角测量方法对上述的表征结果进行了验证分析。近红外光谱分析表明:对于柔性PDMS基底,紫外光能量不足以切断其中的甲基(—CH3)官能团和(—C—Si—)等化学键,无法引入羟基、羧基等亲水性基团。对于柔性PEN和PET基底而言,紫外臭氧处理的效果要优于柔性PDMS基底,且对柔性PET基底的处理效果要优于柔性PEN基底,其原因可能是PEN基底材料中萘环的双环结构具有很强的紫外光吸收能力,阻隔了380 nm以下的大部分紫外线能量。对于柔性PI基底,紫外臭氧处理可以有效引入羟基(—OH)和羧基(—COOH)等活性基团,且这些官能团的强度和数量随着处理时间的增加而增加,从而在短时间内使得PI基底表面能增大、接触角减小、湿润性提高。接触角测试结果验证:紫外臭氧处理对于柔性PDMS基底处理效果不明显(接触角下降幅度为8.4%);对柔性PET基底处理的效果(接触角下降幅度为39.6%)要优于柔性PEN基底的处理效果(接触角下降幅度为9.4%);紫外臭氧处理的效果对柔性PI基底处理效果最佳,接触角下降幅度达到了62.7%。  相似文献   
6.
亚铁磁材料因具有反铁磁排列的子晶格磁矩而表现出诸多丰富的物理性质,在磁信息存储和逻辑领域具有广阔的应用前景.本文采用磁控溅射方法在热氧化的硅基片上制备了Pt/GdFeCo(t)/Pt多层膜,系统研究了亚铁磁GdFeCo厚度对多层膜的表面形貌、结构、磁性以及反常霍尔效应(AHE)的影响.结构测试表明薄膜表面粗糙度较小,且GdFeCo层为非晶态;实验中利用GdFeCo层厚度可有效控制Gd元素含量,从而调控GdFeCo趋近反铁磁态特性的磁矩补偿点;通过重金属强自旋轨道耦合效应(SOC)和非晶态亚铁磁薄膜面内压应力,实现了良好垂直各向异性(PMA);进一步阐明了亚铁磁薄膜中磁性和反常霍尔效应的内在产生机制以及磁矩补偿点与温度的内在关系.这些结果为构建新一代低功耗自旋电子器件奠定基础.  相似文献   
7.
Metal–organic frameworks (MOFs) and their derivatives are considered as promising catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER), which are important for many energy provision technologies, such as electrolyzers, fuel cells and some types of advanced batteries. In this work, a “strain modulation” approach has been applied through the use of surface‐mounted NiFe‐MOFs in order to design an advanced bifunctional ORR/OER electrocatalyst. The material exhibits an excellent OER activity in alkaline media, reaching an industrially relevant current density of 200 mA cm?2 at an overpotential of only ≈210 mV. It demonstrates operational long‐term stability even at a high current density of 500 mA cm?2 and exhibits the so far narrowest “overpotential window” ΔEORR‐OER of 0.69 V in 0.1 m KOH with a mass loading being two orders of magnitude lower than that of benchmark electrocatalysts.  相似文献   
8.
Highly spin-polarized ferromagnetic materials are essential for efficient spintronic devices. Here, 100% spin-polarized compounds Rb2TaZ6 (Z = Cl, Br) studied via density functional theory are reported. These compounds show stability in the ferromagnetic phase with cubic symmetry and half metallic behavior, thereby exhibiting a nonzero direct band gap in the spin-down channel and zero band gap in the spin-up configuration. The Ta-d sates contribute mainly to the net magnetic moments as explained by the crystal field theory and density of states. High Curie temperatures of 960.35 and 1021.74 K for Ra2TaCl6 and Rb2TaBr6, along with maximum spin polarizability, make these compounds favorable for efficient spintronic applications.  相似文献   
9.
10.
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