Atmospheric CO_2 capture and photofixation to near-unity CO by Ti~(3+)-V_o-Ti~(3+) sites confined in TiO_2 ultrathin layers

To realize efficient atmospheric CO_2 chemisorption and activation,abundant Ti~(3+) sites and oxygen vacancies in TiO_2 ultrathin layers were designed.Positron annihilation lifetime spectroscopy and theoretical calculations first unveil each oxygen vacancy is associated with the formation of two Ti~(3+) sites,giving a Ti~(3+)-V_o-Ti~(3+)configuration.The Ti~(3+)-V_o-Ti~(3+) sites could bond with CO_2 molecules to form a stable configuration,which converted the endoergic chemisorption step to an exoergic process,verified by in-situ Fourier-transform infrared spectra and theoretical calculations.Also,the adjacent Ti~(3+) sites not only favor CO_2 activation into COOH*via forming a stable Ti~(3+)–C–O–Ti~(3+) configuration,but also facilitate the rate-limiting COOH~* scission to CO~* by reducing the energy barrier from 0.75 to 0.45 e V.Thus,the Ti~(3+)-V_o-TiO_2 ultrathinlayers could directly capture and photofix atmospheric CO_2 into near-unity CO,with the corresponding CO_2-to-CO conversion ratio of ca. 20.2%.     

Polarization diversity two-dimensional grating coupler on x-cut lithium niobate on insulator

We propose and demonstrate a polarization diversity two-dimensional grating coupler based on the lithium niobate on insulator platform, for the first time, to the best of our knowledge. The optimization design, performance characteristics,and fabrication tolerance of the two-dimensional grating coupler are thoroughly analyzed utilizing the three-dimensional finite-difference time-domain method. Experimentally,-7.2 d B of coupling efficiency is achieved with 1 d B bandwidth of64 nm. The polarization-dependent loss is about 0.4 d B around 1550 nm. Our work provides new polarization multiplexing approaches for the lithium niobate on insulator platform, paving the way for critical applications such as high-speed polarization multiplexed electro-optical modulators.     

你真的会玩翻身陀螺吗?

推导翻身陀螺在翻身过程中的角速度,解释为什么不怕速度太快而翻过头、翻身陀螺进动与自转方向"相反",以及并不是自转越快越易翻身.     

基于能量变化的微尺度金属应变突变准则研究

微尺度金属在塑性变形过程中呈现出显著的应变突变特性.论文以力加载条件下单晶Ni微米柱体和位移加载下Au纳米柱体为对象,探讨应变突变的判定准则与不同特征阶段的判别条件.首先从经典塑性理论Hill稳定性条件出发,分析微柱体变形过程中的动能变化,提出了应变突变发生与结束的判定准则.进一步分析柱体变形过程中的内能变化,结合动能变化的分析结果,给出了微尺度金属不同变形阶段的判别条件.通过与文献中实验与理论结果对比发现,基于动能变化的应变突变判定准则能够判断应变突变的发生与结束,基于能量变化的判别条件可以有效区分微柱体的不同变形阶段.最后对新理论准则的可靠性与适用性进行了讨论.     

油酸钠改性无水硫酸钙晶须及其机理研究

采用油酸钠改性无水硫酸钙晶须(AW),既可以增强无水硫酸钙晶须的疏水性,又可以在晶须表面引入-C=C-增加其功能性。利用晶须在甲基丙烯酸甲酯(MMA)的分散性能探究油酸钠加量、时间、改性温度等因素对改性效果的影响;采用XRD、XPS和DRIFTS探索晶须的吸附及改性机理、Washburn法测定晶须的疏水性能。结果表明随油酸钠用量的增加,分散性能先变好后变差,油酸钠与晶须质量比为1∶100时,沉降高度和沉降速度由油酸钠与晶须质量比为1∶200时的3.1 cm和0.31 cm/min大幅增加到10.6 cm和1.06 cm/min;分散性能开始出现突变时的油酸钠用量随温度升高而增加;DRIFTS表明油酸钠中的油酸根离子主要以物理吸附和化学吸附的方式与钙离子结合存在于晶须表面,其特征吸收峰分别是1 577 cm^-1和1 540 cm^-1的双峰和1 547 cm^-1的单峰;改性后的晶须疏水性较改性前大幅增加,与水的接触角从改性前的0.04°增加到改性后的77.35°。     

自适应小波包图像压缩感知方法

该文提出一种自适应小波包图像压缩感知方法。该方法选用小波包变换分解图像,基于数学期望和信息熵分析各个小波包系数块的属性,自适应地将其划分为低频信号、无价值信号、特殊处理信号和压缩感知处理信号等4种信号类型,再针对不同的信号类型设计对应的处理方法,适应不同特征的图像。通过此种方法,在图像压缩感知过程中,可以根据不同图像和小波包系数块自适应地选取采样值,来提高压缩感知质量。实验结果表明该文提出的自适应小波包图像压缩感知方法在相同采样值的前提下,不仅提高了图像的重构质量,同时也降低了算法的计算复杂度和所需存储空间。     

CCN网络中一种基于代理主动缓存的用户移动性支持方案

该文提出以内容为中心的网络(CCN)中一种基于代理的主动缓存方案。通过代理服务器主动请求与缓存移动切换过程中用户未能获取的内容,解决CCN网络中用户移动性支持问题。与现有CCN网络用户移动性支持方案相比,该文提出的基于代理的主动缓存方案,用户获取内容的时间成本与代理服务器获取内容的时间成本较低,用户的移动切换时延与内容获取的平均时间较短。该方案可有效利用CCN网络共享的内容资源,减缓用户移动对实时业务的不良影响。     

一种机载相控阵雷达杂波抑制的空时块对消器设计方法

机载雷达的工作参数决定了地杂波在角度-多普勒空间的分布轨迹,该文首先在充分利用载机速度和雷达工作参数等先验信息的基础上,构建了机载相控阵雷达的杂波矩阵模型。然后基于空时等价性原理,提出了一种杂波空时块对消器的设计方法,该方法通过构造一个空时2维非自适应滤波器以对消杂波。仿真实验表明,该对消器可作为杂波预处理器,能有效改善常规MTI处理和降维STAP算法的杂波抑制性能。     

紧凑型自由电子激光THz源上四极磁铁的设计及测量

基于自由电子激光（FEL）的太赫兹源具有高功率、高效率、波谱范围宽且连续可调、波束质量好等显著优点,目前是获得最高输出功率的方法。紧凑型太赫兹源使整体装置小型化,减少了装置成本和占用空间,但依然可以提供高功率、高品质的太赫兹波束,是一种便利可靠的用户装置。由于空间限制,FEL上的磁铁要尽可能地减小其尺寸,并仍能满足束流参数设计要求。本文设计的四极磁铁磁轭孔径与有效长度,其中2块是64 mm100 mm,另外3块是45 mm100 mm。这些四极磁铁的磁场梯度可以达到0.6~1.9 Tm-1。采用Poisson和Oprra-3D软件进行四极磁铁的二维和三维仿真计算,设计优化四极磁铁的结构,并测量了加工完成后的四极磁铁的磁场。     

新型双阈值高g值MEMS惯性开关（英）

在保证引信勤务安全性和正常发射可靠性前提下,为实现引信小型化而设计了一种新型无源双阈值高g值MEMS惯性开关,其主要包括能够识别两种典型加速度环境（载荷1:15 000g-300 ms,载荷2：3000g-3 ms）的环境识别模块M1和为后续电路可靠供电的通电模块M2。环境识别模块M1主要通过控制带有Z型齿的质量块与对应L型挡块之间的碰撞来确定质量块的运动位移,进而控制通电模块M2的工作情况。基于两种典型加速度环境对MEMS惯性开关进行了动力学仿真并优化,仿真结果表明所设计的开关在载荷1环境下保持断开,而在载荷2环境下可靠闭合。