外加电磁场下周期性体系的第一性原理计算方法

电磁场对物质性质的影响和调控一直是科学研究的核心议题.然而,在计算凝聚态物理领域,由于传统的密度泛函理论并不能轻易推广至含有外加电磁场的情景,且外场往往会破缺周期性体系原本具有的平移对称性,从而使得布洛赫定理失效.因此,利用第一性原理方法计算外场作用下的物质性质并非易事,特别是在外场不能被视为微扰的情况下.在过去的二十年中,许多计算凝聚态物理学者致力于构建和发展适用于有限外场下周期性体系的第一性原理计算方法.本文旨在系统地回顾这些理论方法及其在铁电、压电、铁磁、多铁等领域的应用.本文首先简要介绍现代电极化理论,并阐述基于此理论以及密度泛函理论,构建出两种用于有限电场下计算的方法.然后探讨将外磁场纳入密度泛函理论,并对相关的现有计算手段以及所面临的挑战进行讨论.接着回顾了被广泛用于研究磁性、铁电和多铁体系的第一性原理有效哈密顿量方法,以及该方法在考虑外场时的延伸.最后,介绍了当下备受瞩目的利用机器学习中的神经网络方法构建有效哈密顿量模型的发展成果及在考虑外场下的拓展.     

加入支撑墙的FED的电场分布及电子轨迹数值模拟

ＦＥＤ内部真空中的电场和电子运动受到支撑结构的影响,为此采用了有限元法计算带有介质支撑墙的ＦＥＤ电场分布;采用龙格－库塔法计算该空间电子轨迹。并且在考虑了介质支撑墙上的二次电子发射之后。定性的分析了空间电场电子轨迹及墙上的电荷积累情况。得出了支撑墙对ＦＥＡ电子轨迹影响的数值结果,对器件的设计提出了建议。     

图像特征的伪装效果评估技术

定义以目标形心为中心、以目标图像的轮廓为模板的八联通区域作为该目标伪装效果评估的直接背景.依据目标识别机理和相关的伪装原则,从图像的统计、形状和纹理三个方面分别筛选并提取出目标及其8个直接背景的19个特征值;根据3σ法则,对提取的特征值进行归一化处理后构成9行19列评估矩阵,在此基础上,采用BP神经网络建立了伪装效果量化评估模型.利用积累的大量工程伪装检测数据开展了系统试验;利用获取的试验数据作为样本集,对模型进行了训练、验证和测试.试验结果表明:所建立的伪装效果量化评估模型预测结果与专家评估结果的相关度达到0.82,能有效消除伪装效果评估过程中由操作人员主观因素对评估结果造成的影响,具有良好的科学性和可靠性.     

基于STM32W108的无线传感系统

通过对传统的工业数据采集系统研究比较,提出了基于ZigBee的无线传感系统设计,创新采用具有32位的ARM Cortex-M3内核的STM32W108单片机,固化协议栈.该系统将采集到的工业数据通过数据采集端设备和协调器节点组成的ZigBee网络传送给PC机,然后进行统一的分析和处理.引入手持设备,方便特殊情况下的现场数据采集和处理.     

诊断仪嵌入式软件测试方法研究

嵌入式软件在工程机械中应用越来越广泛,为保证软件产品高质量和可靠性,需进行软件测试以最小化软件缺陷;嵌入式软件的开发环境和运行环境不一致,增加了软件测试难度;文章以某型诊断仪嵌入式软件为对象,对被测件进行需求分析,基于需求分析将测试类型划分为人机界面测试、功能测试、接口测试、边界测试及性能测试;基于诊断仪软件运行环境特点,分析并搭建了模拟测试环境;然后针对各测试类型,提出对应的测试方法并进行了阐述;最后利用所述测试方法执行测试用例;通过测试结果可见,提出的测试方法能有效发现软件问题,具有一定的实用价值。     

扭转陀螺运动系统的研究

研究了扭转陀螺系统的角动量以及系统所受外力矩,分析了陀螺在运动中出现的进动、章动等现象.当陀螺存在一定偏心差时,陀螺会进行参变共振、受迫共振.     

栅极面积和ESD结构对AlGaN/GaN MIS-HEMTs中LPCVD-SiNx栅介质TDDB特性的影响

基于CMOS兼容性GaN工艺,研制出具有低压化学气相沉积SiNx栅介质的硅基AlGaN/GaN异质结金属-绝缘层-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMTs)器件.通过威布尔统计分析,研究了栅介质面积和静电释放(ESD)结构对SiNx的经时击穿(TDDB)特性的影响.结果表明,较小的栅介质面积有利于更长的器件寿命,而...     

FED器件的支撑结构设计和实现

使用墙式结构作为FED器件的内的支撑，使用Algor专用力学有限元件对器件各种结构的力学特性进行了数值计算，同时对照器件的电学特性后确定了支撑墙的分布密度，安装位置和装配误差等工艺参数，并完成了现有器件条件下的工艺实现，得到理想的结果。     

基于BCPO发光材料近紫外有机发光二极管的电致发光效率与稳定性

近十年来,制备近紫外有机发光二极管成为有机电子学领域的研究热点之一.但是当器件的电致发光波长延伸到400 nm以下后,对器件中各功能层的材料选择提出了更高要求.本实验中,以宽带隙小分子材料BCPO(bis-4-(N-carbazolyl)phenyl)phenylphosphine oxide)为发光层,基于BCPO的发射光谱确定了电子传输材料和空穴传输材料,制备了电致发光峰位波长在384 nm附近的近紫外有机发光二极管.在最佳的器件结构下,器件的最大外量子效率达到2.98%,最大辐射功率达到38.2 mW/cm².电致发光谱中波长在400 nm以下的近紫外光占比为57%.结果表明器件在恒压模式下展示了良好的稳定性,此外,对影响器件稳定性的多个关键因素给予了深入的分析.