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A fully-coupled model for a piezoelectric hetero-junction subjected to a pair of stresses is proposed by discarding the depletion layer approximation. The effect of mechanical loadings on PN junction performance is discussed in detail. Numerical examples are carried out for a p-Si/ZnO-n hetero-junction under a pair of stresses acting on the ntype ZnO portion near the PN interface, where ZnO has the piezoelectric property while Si is not. It is found that the bottom of conduction band is lowered/raised near the two loading points due to the decrease/increase in the electron potential energy there induced by a tensile-stress mode via sucking in majority-carriers from two outside regions, which implies appearance of a potential barrier and a potential well near two loading points. Furthermore, the barrier height and well depth gradually become large with increasing tensile stress such that more and more electrons/holes are inhaled in loading region from the n-/p-zone, respectively. Conversely, rising/dropping of conduction band bottom is brought out near the two loading points by a compressive-stress mode due to the increase/decrease in the potential energy of electrons by pumping out the majority-carriers from the loading region to the two outside regions. Therefore, a potential well and a potential barrier are induced near the two loading points, such that more and more electrons/holes are driven away from the loading region to the n-zone/p-zone, respectively, with the increasing compressive stress. These effects are important to tune the carrier recombination rate near the PN interface. Thus, the present study possesses great referential significance to piezotronic devices. 相似文献
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高速开关电容阵列(SCA)具有高速采样、低功耗的特点,基于SCA的高速波形数字化是目前高精度时间测量的一个重要研究方向。为此,我们开展SCA芯片的研究,目前已设计完成原型ASIC设计,并正在进行后续版本的改进设计。为便于未来多版本ASIC的测试和评估,需设计具有一定通用性的数字读出模块,本论文工作主要介绍此模块的设计工作以及相应的数据读出软件。数字读出模块基于FPGA实现对待测ASIC的控制、配置及数据读出,采用DDR3片外存储芯片,使用USB3.0等接口进行数据传输;上位机软件基于Python3.7设计,实现了数据采集与波形绘制等功能。目前已使用设计完成的数字读出模块对第2版SCA ASIC进行了初步的测试,测试结果表明,此读出模块工作正常,且SCA芯片输出结果符合预期。 相似文献
34.
《Current Applied Physics》2020,20(11):1222-1225
The gate induced drain leakage (GIDL) effect in negative capacitance (NC) FinFET is investigated. A Landau–Ginzburg–Devonshire equation (which considers the polarization gradient in ferroelectric material) is used to estimate the characteristics of the NC FinFET. Specifically, metal-ferroelectric-metal-insulator-semiconductor (MFMIS) and metal-ferroelectric-insulator-semiconductor (MFIS) NC FinFETs are compared, in order to figure out the effect of the internal metal layer on the GIDL effect. To analyze the impact of the polarization gradient on the GIDL effect in NC FinFET, a polarization gradient coefficient is varied. For MFMIS, the polarization gradient doesn't significantly affect the device performance. The subthreshold swing improves but the GIDL effect deteriorates because of the “uniform” NC effect in channel region. For MFIS, the device performance is explicitly affected by the polarization gradient. Smaller polarization gradients result in non-uniform NC effect in channel region, resulting in severe GIDL effects. On the other hand, higher polarization gradients alleviate GIDL effects. 相似文献
35.
活性碳纳米管的制备及其在有机电解液中的电容性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以KOH为活化剂对碳纳米管进行化学活化制备双电层电容器用高比表面积活性碳纳米管. 采用TEM和N2吸附法表征活性碳纳米管的结构, 采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等评价其在1 mol•L-1 Et4NBF4/PC中的电容性能. 随活化剂用量增大、活化温度升高和活化时间的延长, 活性碳纳米管的比表面积和比电容都呈增大的趋势. 活化剂用量为3∶1, 800 ℃活化4 h制备的活性碳纳米管的比表面积663 m2•g-1, 比活化前提高了3倍, 其比电容达57.2 F• g-1, 比活化前提高了2倍. 将活性碳纳米管的比电容与其比表面积相关联, 发现两者之间具有非常好的线性关系, 并分析了原因. 相似文献
36.
A combination of energy filtered transmission electron microscopic (EF-TEM) procedures is proposed for the non-perturbing physico-chemical characterization of submicron mineral and organic colloids in aquatic systems. Synthetic hematite microparticles and xanthan polysaccharides were used as well-characterized model colloids in order to determine the optimum EF-TEM analysis conditions. In this paper, it is demonstrated that (i) our model colloids are morphologically representative of naturally occurring mineral/organic associations, (ii) EF-TEM allows the detection of fine xanthan ultrastructures without artefacts of conventional staining methods and (iii) submicron hematite particles can be specifically visualized and spectrometrically measured by EF-TEM within a hematite/xanthan mixture. This EF-TEM procedure appears to be appropriate for the characterization of real aquatic samples. 相似文献
37.
不同形貌Co3O4的水热-微乳液法制备及其电化学性能 总被引:2,自引:0,他引:2
以四元微乳液(水/十六烷基三甲基溴化铵/环己烷/正戊醇)为介质, 在100 ℃水热环境下成功地合成了具有蒲公英状、剑麻状以及捆绑式结构的前驱化合物, 经300 ℃焙烧可得结构保持的Co3O4. X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试表明, 所得样品为立方尖晶石结构, 同时水热反应时间对材料的形貌有很大的影响. 循环伏安和恒电流充放电等电化学测试均表明, 水热反应6 h、经热处理后得到Co3O4具有较好的电化学电容行为, 单电极比电容可达340 F·g-1. 相似文献
38.
以豌豆荚为碳源、ZnCl2或KOH为活化剂制备了活性炭, 并用作双电层电容器的电极材料. 采用比表面及孔隙度分析仪表征了豌豆荚基活性炭的孔结构. 通过KOH或ZnCl2活化后, 活性炭比表面积从1.69 m2·g-1增大到2237或621 m2·g-1. 采用循环伏安法和恒流充放电测试技术表征了豌豆荚基活性炭的电化学特性. 结果表明: 在6 mol·L-1 KOH溶液中经KOH活化处理的活性炭的质量比电容高达297.5 F·g-1, 并具有良好的充放电稳定性, 在5 A·g-1的高电流密度下循环充放电500次后, 质量比电容仅衰减8.6%. 相似文献
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40.