BRDF表面对一维梯度折射率介质内辐射传热影响

辐射计算中的漫反射或镜反射假设并不足以完整地描述实际表面的特性.本文首次将BRDF、表面引入辐射传热分析。使用Minnaert模型模拟BRDF表面,通过遗传算法得到模型参数.用DRESOR法和逆蒙特卡洛法求解了含BRDF表面的-维梯度折射率介质中的辐射传热问题。计算结果显示了DRESOR法和逆蒙特卡洛法的准确性。虽然BRDF表面和相应的漫反射表面对应的温度偏差仅为±1.5%,但辐射热流偏差高达±10.5%,这足以引起很大的分析误差,实际辐射热分析中应引起重视。     

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.     

稠油中饱和烃复杂混合物成分解析及其意义

利用两根极性不同的毛细柱,在全二维气相色谱上分析辽河油田遭受严重生物降解形成的稠油饱和烃组分,可以将传统色谱分析时形成的“基线鼓包”即不可分辨的复杂混合物（Unresolved Complex Mixtures）分开．根据饱和烃全二维气相色谱谱图的族分离特点和瓦片效应,结合飞行时间质谱提供的质谱信息初步解析不可分辨的复杂混合物主要成分．发现常规色谱分析时形成的所谓“基线鼓包”是由成千上万、含量相对较低的不同取代基的环状化合物组成,这些化合物在一维色谱上以分子量递增的顺序排列,在二维色谱上以极性的差异或者环的多少排列．C24之前的第一组不可分辨的复杂混合物主要由环己烷为基本单元的单环、双环和三环烷烃类化合物组成,信噪比在100以上的化合物数量约为饱和烃总数量的75％,质量分数是饱和烃总量的80％以上,是饱和烃的主要组成部分．C24之后出现的第二组不可分辨的复杂混合物主要由四个环或者五个环为基本单元的化合物组成,信噪比在100以上的化合物数量约为饱和烃总数量的17％,质量分数是饱和烃总量的0．5％．对稠油中这些不可分辨的复杂混合物的解析有助于对其成因机理的认识和高效开采方案的制定．     

含水溶液中香豆素类探针对碘离子的荧光增强识别

设计合成了新型含硫代半卡巴肼结构的香豆素类I-荧光分子探针CI,其结构用1H NMR,13C NMR,GC/MS和元素分析进行了表征,并考察了其光谱性能.结果表明CI在中性缓冲溶液中,在常见阴离子(F-,Cl-,Br-,I-,AcO-,HSO-4,H2PO-4)中能够专一性地识别I-.滴加I-后引起吸收光谱蓝移80 nm,荧光光谱蓝移6 nm,荧光增强5.9倍,溶液荧光由黄绿色变为亮蓝色.其它阴离子的存在并未干扰CI对I-的检测.     

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.     

Al高掺杂浓度对ZnO禁带和吸收光谱影响的第一性原理研究

采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 建立了未掺杂与不同浓度的Al原子取代Zn原子的两种Zn_1-xAl_xO超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布和能带分布的计算. 结果表明: ZnO高掺杂Al的条件下, 掺杂的Al原子浓度越大,间隙带越窄, 蓝移越弱. 计算结果和实验结果相一致.     

非简并光学参量放大器线宽对纠缠增强的影响

非简并光学参量放大器可以有效地增强其注入纠缠态光场的纠缠度。但是由于光学参量放大器具有一定的线宽,所以不可能实现整个频率范围内的纠缠增强。为此,在本文中我们分析了光学参量放大器线宽对纠缠增强效率的影响,为今后开展宽频纠缠增强提供参考。     

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。