小问题

正《小问题》栏欢迎来稿出题(请自拟题目或注明题目来源),题目及解答请寄《力学与实践》编辑部,采用后将致薄酬.2018-3一个质量为m,半径为R的薄壁匀质小球壳与桌面发生碰撞,碰撞前小球壳角速度为零、质心速度为v,如图1所示。桌面摩擦系数为μ,碰撞恢复系数为e。为了使碰撞后球壳角速度ω     

热-电应力下Cu/Ni/SnAg_(1.8)/Cu倒装铜柱凸点界面行为及失效机理

微互连铜柱凸点因其密度高、导电性好、噪声小被广泛应用于存储芯片、高性能计算芯片等封装领域,研究铜柱凸点界面行为对明确其失效机理和组织演变规律、提升倒装封装可靠性具有重要意义.采用热电应力实验、在线电学监测、红外热像测试和微观组织分析等方法,研究Cu/Ni/SnAg_1.8/Cu微互连倒装铜凸点在温度100—150℃、电流密度2×10~4—3×10~4 A/cm~2热电应力下的互连界面行为、寿命分布、失效机理及其影响因素.铜柱凸点在热电应力下的界面行为可分为Cu_6Sn_5生长和Sn焊料消耗、Cu_6Sn_5转化成Cu_3Sn、空洞形成及裂纹扩展3个阶段,Cu_6Sn_5转化为Cu_3Sn的速率与电流密度正相关.热电应力下,铜凸点互连存在Cu焊盘消耗、焊料完全合金化成Cu_3Sn、阴极镍镀层侵蚀和层状空洞4种失效模式.基板侧Cu焊盘和铜柱侧Ni镀层的溶解消耗具有极性效应,当Cu焊盘位于阴极时,电迁移方向与热迁移方向相同,加速Cu焊盘的溶解以及Cu_3Sn生长,当Ni层为阴极时,电迁移促进Ni层的消耗,在150℃,2.5×10~4 A/cm~2下经历2.5h后,Ni阻挡层出现溃口,导致Ni层一侧的铜柱基材迅速转化成(Cu_x,Ni_y)_6Sn_5和Cu_3Sn合金.铜柱凸点互连寿命较好地服从2参数威布尔分布,形状参数为7.78,为典型的累积耗损失效特征.研究结果表明:相比单一高温应力,热电综合应力显著加速并改变了铜柱互连界面金属间化合物的生长行为和失效机制.     

一种联合中继节点选择的博弈功率控制算法

有效的资源分配在协同通信中占有举足轻重的地位,鉴于此,该文研究了其中的中继节点选择和功率控制问题,提出了一种联合中继节点选择的博弈功率控制算法。它的主要思想是从各节点信噪比的角度建立收益函数,并具体针对源节点和中继节点建立不同的代价函数。在认为每个节点都负责的前提下,通过调整各节点功率达到各自效用的最大化,并依据中继节点发送功率的策略空间,优化参与协同的中继节点集合。同时,该文还对纳什均衡的性能进行了数学分析。从仿真结果可以看出,所提算法在复杂度可接受的前提下,能使各节点间的功率得到合理有效的使用,确能改善系统性能。     

荧光光谱法研究四苯基-锌金属卟啉与蛋白质的相互作用机理

利用荧光光度法研究了meso-四(4-羟基苯基)卟啉-锌金属卟啉(TPP-Zn)与牛血清白蛋白(BSA)之间的结合反应。TPP-Zn对于BSA有荧光猝灭作用,基于TPP-Zn对BSA内源荧光的猝灭机理,测定了两者之间在不同温度下的结合常数,温度在27,35和42 ℃时,利用荧光猝灭法测得的结合常数K分别为1.521×106 L·mol-1,7.048×105 L·mol-1,1.473×105 L·mol-1,各温度下的最大扩散碰撞猝灭速率常数K_q均大于2.0×1010 L·mol-1·s-1,由此判定猝灭类型为静态猝灭。根据Frster非辐射能量转移理论,确定了TPP-Zn与BSA之间的能量转移效率E,能量给体(BSA)与受体(TPP-Zn)之间的结合距离r=3.72<7 nm,符合非辐射能量转移条件。依据热力学参数ΔG<0,ΔH<0和ΔS>0确定了TPP-Zn与BSA之间的作用力主要是静电引力。     

A comparative study of YBa2Cu3O7-δ/YSZ bilayer films deposited on silicon-on-insulator substrates with and without HF pretreatment

Highly epitaxial YBa2Cu3O7-δ (YBCO) and yttria-stabilized zirconia (YSZ) bilayer thin films have been deposited on silicon-on-insulator (SOI) substrates by using in situ pulsed laser deposition (PLD) technique. In the experiment, the native amorphous SiO2 layers on some of the SOI substrates are removed by dipping them in a 10% HF solution for 15 s. Comparing several qualities of films grown on substrates with or without HF pretreatment, such as thin film crystallinity, general surface roughness, temperature dependence of resistance, surface morphology, as well as average crack spacing and crack width, naturally leads to the conclusion that preserving the native SiO2 layer on the surface of the SOI substrate can not only simplify the experimental process but can also achieve fairly high quality YSZ and YBCO thin films.     

非理想信噪比估计对BICM-ID系统性能的影响

该文给出一种直观的信噪比估计非理想时的先验信息建模,使用外信息转移图较为全面地分析了非理想信噪比估计对带迭代译码的比特交织编码调制系统性能的影响,分析结果表明非理想信噪比估计对典型的星座类型和标号在高斯和瑞利信道下的影响相似;通过对不同帧长的系统性能比较可知,长帧下信噪比估计偏小在-3dB以下时性能会大大下降,而估计偏大则没有影响;而对于中短帧而言,在相同的偏差下,偏小的影响要大于偏大的影响;此外,还给出由拟合得到的8PSK高斯信道和16QAM高斯与瑞利信道下的信噪比估计算法,最后通过系统仿真验证了该算法的有效性。     

飞思卡尔Flexis JM控制器系列灵活启动USB连接的开发

通用串行总线(USB)连接已成为串行通信的普遍标准,广泛应用于各种设备中,从PC外设和记忆棒到工业设备等不胜枚举.飞思卡尔半导体推出其Flexis JM系列微控制器(MCU),帮助设计人员轻松地将USB连接融入到各种各样的消费和工业应用中.     

基于图像内在特征的图像自动拼接方法

针对传统图像拼接方法需要人工干预的不足,提出了基于图像内在特征的图像自动拼接方法.本方法应用由粗到精的技术实现图像之间像素精度的拼接.图像粗配准阶段采用仿射变换模型,利用Fourier-Mellin变换的频域分析技术同图像多分辨率技术相结合的方法求取仿射变换模型下的粗配准参数.图像的精配准阶段采用投影变换模型,将粗配准参数作为图像投影变换模型下的初始值,相邻图像中重叠区域的灰度差平方和作为误差指标函数,利用Levenberg-Marquardt方法进行图像投影模型参数估计的优化,得到全局意义条件下的精确变换参数.最后,将此方法应用于实际拍摄的可见光和红外图像序列进行试验分析,验证了本方法的有效性.     

空间高能离子在纳米级SOI SRAM中引起的单粒子翻转特性及物理机理研究

基于蒙特卡罗方法研究空间高能离子在65—32 nm绝缘体上硅静态随机存取存储器(SOI SRAM)中产生的灵敏区沉积能量谱、单粒子翻转截面和空间错误率特性及内在的物理机理.结果表明:单核能为200 MeV/n的空间离子在60—40 nm厚的灵敏区中产生的能损歧离导致纳米级SOI SRAM在亚线性能量转移阈值区域出现单粒子翻转;宽的二次电子分布导致灵敏区仅能部分收集单个高能离子径迹中的电子-空穴对,致使灵敏区最大和平均沉积能量各下降25%和33.3%,进而引起单粒子翻转概率降低,以及在轨错误率下降约80%.发现俘获带质子直接电离作用导致65 nm SOI SRAM的在轨错误率增大一到两个数量级.     

锈胀开裂后变形钢筋与混凝土粘结性能实验研究

为研究锈胀开裂对变形钢筋与混凝土间粘结性能的影响,开展了电化学快速锈蚀内贴应变片钢筋混凝土试件的拔出实验,得到了不同位置处钢筋的应变,进而推导了钢筋与混凝土不同位置处的粘结应力,分析了锈胀裂缝宽度对钢筋与混凝土间不同位置处粘结应力的影响。实验研究表明:粘结试件中的钢筋应变对锈胀裂缝宽度的敏感性大;对于锈胀裂缝较小的试件,其粘结应力峰值接近加载端,而对于锈胀裂缝较大的试件,粘结应力峰值更靠近自由端。