本文从实验和第一性原理计算研究两方面，评述了近些年来为改善氧化钨的电致变色性能所取得的各项研究进展，并深入分析了其在应用领域、性能需求、研发重点等方面所发生的转变趋势。响应时间和循环寿命是固态无机电致变色材料在大面积建筑幕墙应用中两项最重要的性能指标。采用纳米技术合成的具有多孔隙结构的晶态氧化钨，兼具高稳定性和高变色...
采用分子动力学方法，基于REBO势函数研究了不同长宽比的单层二硫化钼纳米带在不同热力学温度（0.01—1600 K）条件下的弛豫性能.对弛豫过程中纳米带的能量变化和表面起伏程度进行了分析对比，研究了单层二硫化钼纳米带自由弛豫的动态平衡过程.仿真结果显示：理想温度（0.01 K）条件下，分子动能较低，振动振幅较小，并不足以使纳米带产生起伏现...
将针对1/n阶微积分算子有理逼近的经典Carlson正则牛顿迭代法拓展到任意阶分数微积分算子的有理逼近。为了构造一个有理函数序列收敛于无理的分数微积分算子函数，将分数微积分算子有理逼近问题转换为二项方程的算术根代数迭代求解。并引入预矫正函数，使用牛顿迭代公式求解算术根，获得任意阶分数微积分算子的有理逼近阻抗函数。对n从2到5变化...
本文基于量子图态的几何结构特征，利用生成矩阵分割法，提出了一种量子秘密共享方案。利用量子图态基本物理性质中的稳定子实现信息转移的模式、秘密信息的可扩展性以及新型的组恢复协议，为安全的秘密共享协议提供了多重保障。更重要的是，方案针对生成矩阵的循环周期问题和因某些元素不存在本原元而不能构造生成矩阵的问题提出了有效的解决方...
本文通过数值计算的方法研究了一维离散时间准周期量子行走的动力学特性,主要研究了两个自旋空间C 算符按照广义Fibonacci准周期排列的量子行走,发现对两类广义Fibonacci准周期序列,波包扩散都是超扩散（即标准方差σ约为tγ,0.5〈γ〈1）,而且在给定的两个 C 算符下,第二类广义Fibonacci准周期序列的幂指数γ大于第一类广义Fibonacci准周期序列.通...
基于动力学连续时间无规行走方法，对受非线性阻尼驱动的莱维飞行在自由势场以及周期势场中的扩散行为进行了研究。非线性阻尼取代斯托克斯阻尼，通过动力学连续时间无规行走方法体现在莱维随机行走粒子的每一步跳跃中。结果显示，非线性阻尼的强阻尼耗散作用导致莱维飞行的超扩散行为衰减为正常扩散，粒子速度定态分布呈现双峰与单峰的相互转化...
根据Retinex视觉模型中照射分量和反射分量的统计特性，融合多尺度主特征提取法、平台直方图算法、非局部均值滤波及局部细节增强算法可对多谱段图像进行有效增强。首先利用多尺度主特征提取法估计照射分量，对照射分量进行平台直方图操作，增强全局对比度及图像主结构边缘细节；然后将原图与照射分量相除获取反射分量，对反射分量进行非局部均...
采用显关联多参考组态相互作用（explicitly correlated multi-reference configuration interaction method, MRCI-F12）方法和相关一致基组cc-pCVQZ-F12计算了双原子分子SO的基态X3Σ？和第一激发态a1△的势能曲线,研究中考虑了Davidson 修正,芯-价电子关联修正和标量相对论效应。通过对这两个束缚电子态势能曲线的拟合,给出了光谱常数并与其他...
本文采用量子力学从头算方法，运用密度泛函B3LYP方法在6-311G基组水平上对不同外加电场（-0.02—0.02 a.u.）下自由基分子BeH基态的稳定电子结构进行了计算，研究了外电场对BeH分子键长、能量、电荷分布、能级分布、能隙及红外光谱的影响规律.结果表明，随着H→Be方向外电场的增加，分子键长、原子电荷值、偶极矩以及红外强度递减；而能量、能...
提出了一种基于多开口田字形单元结构实现材料左手特性的设计方案.该结构是在介质基板单侧集成电、磁谐振器形成左手单元.通过理论分析、软件仿真、加工测试、提取有效电磁参数,结果表明该结构在12.7—21.1 GHz范围内具有双负特性（等效介电常数ε〈0,等效磁导率μ〈0）,基本覆盖Ku波段,绝对带宽可达8.4 GHz,单元损耗低于0.3 dB.同传统的左手材料...
随着中性冷原子气体的人造自旋-轨道耦合的实验实现，近年来人们开始关注与之相关的可能应用，其中包括自旋-轨道耦合下原子反射镜的研究。本文在前人研究的基础上，考虑一束自旋-轨道耦合的冷原子气体入射到有限高势垒的情形，通过将部分反射和全反射情况进行对比，发现了与之前研究不同的性质。我们发现，在全反射条件下，反射原子的极化率随...
将带有LCR分流电路的压电陶瓷片对贴在铝和环氧树脂组成的声子晶体结构中。使智能材料的机械振动与压电陶瓷的压电效应耦合起来，推导出机械振动在压电陶瓷片上的等效附加应力；使LCR分流电路中的电磁振荡效应和声子晶体的能带特性有机结合，计算了在分流电路作用下智能材料扭转和弯曲振动的带隙特性，研究了电阻、电感、电容元件的改变对压电声...
通过设计高效率808 nm非对称宽波导外延结构,减少P型波导层和包层的自由载流子光吸收,实现腔内光吸收损耗为0.63 cm -1.制备的808 nm半导体激光器阵列在室温25℃下,实现驱动电流135 A,工作电压1.76 V,连续输出功率大于150 W,斜率效率高达1.25 W/A,中心波长809.3 nm,器件最高电光转换效率为65.5%,这是目前国内报道的808 nm半导体激光器阵列的最高...
基于自旋反转模型,研究了可变偏振光注入1550 nm垂直腔面发射激光器（VPOI-1550 nm-VCSEL）的偏振开关（PS）及双稳（PB）特性。研究结果表明：对于一自由运行的1550 nm-VCSEL,在给定电流下,激光器中的平行偏振模式（Y偏振模式）激射,而正交偏振模式（X偏振模式）被抑制。引入可变偏振光注入后,在给定频率失谐△ν（定义为注入光与X偏振模式之间...
目标声散射机理及其散射特性为识别目标的物理依据。针对水下目标声散射成分在时-频域存在相互混叠干扰，造成目标弹性声散射特征不稳定的问题，提出一种适合在欠定问题下分离目标声散射成分的时频域盲抽取方法。研究声散射成分的时频特征差异，构造目标回波单源自项的空间时频分布矩阵，通过对其进行特征值分解抽取相应的声散射成分，建立描述...
基于射线模型给出了质点水平振速、垂直振速及复声强的表达式。结合深海直达波区的声线到达结构，分析了大深度接收时深海直达波区复声强的特点，理论分析与仿真结果表明，利用声场中不同组声线的复声强可以估计声线到达接收点的掠射角。根据在2014年进行的一次深海实验中布放在3146 m深处的矢量水听器获取的实验信号，利用直达波和海面反射波的...
热声技术以无运动部件和采用与环境友好的工质这两个突出特点，催生着动力和机械装置的重大变革。量子力学是揭示微观世界本质规律的有力工具，为了揭示热声微循环的本质规律，根据量子力学基本原理对量子热声微循环的优化性能进行了较深入的研究。把热声微团看作是许多服从量子力学规律的热声子，建立了热声微循环的量子力学理论模型。借助于二...
环境参数失配导致定位性能大幅度下降是匹配场定位所面临的难题之一。应用贝叶斯理论对环境聚焦，是当前解决该难题的研究热点。环境聚焦方法的实质是将未知环境参数和声源位置联合优化估计。然而，运动声源的位置时变性限制了观测时间长度和观测信息量，因此不得不利用很有限的观测信息来实现众多参数的估计。当航速较快或是环境信息的不确定性...
本文针对激光等离子体X射线诊断的需求,设计开发了移位双光栅X射线谱仪.该谱仪采用高线对密度和低线对密度的两种光栅组成移位双光栅作为核心衍射组件,高密度光栅能够提高中、高能区（1000—5000 eV）的能谱分辨率,低密度光栅足够满足低能区（100—1000 eV）测量的能谱分辨率要求,控制了低能区谱线的分布空间,保证足够的测量范围.两种光栅相互配...
连铸坯初始凝固坯壳一次枝晶生长过程中受力冲击是导致其不均匀生长的重要原因.本文采用元胞自动机法模拟连铸低碳钢（Fe-0.6 wt.%C）方坯初始凝固一次枝晶生长演变,并基于材料力学理论简化其为悬臂梁,计算实际浇铸熔体冲击下一次枝晶受力.研究表明,2—10 K 过冷度范围,枝晶尖端溶质浓度随过冷度增加稳步提升,过冷度每升高2 K,尖端最大浓度增加...
利用一级轻气炮开展了不同厚度氧化铝陶瓷样品的平板冲击压缩实验，并借助激光速度干涉仪（VISAR）测试了样品的自由面速度历程。根据自由面速度历程确定了不同厚度氧化铝陶瓷样品的Hugoniot弹性极限值，结果显示，冲击压缩下氧化铝陶瓷中存在弹性前驱波衰减现象。进一步基于氧化铝陶瓷的细观结构扫描电镜（HEL）图像，分析了氧化铝陶瓷的细观结...
分别基于线性和非线性稳定性理论，建立了描述同轴旋转可压缩气体中含空泡液体射流稳定性的一阶与二阶色散方程，并对色散方程进行验证分析；在此基础上，进行了射流表面一阶与二阶扰动及其发展的分析，线性与非线性稳定性理论下射流空间发展的对比研究。研究结果表明，二阶扰动波的波长和振幅明显小于一阶扰动波；沿射流方向，射流表面的扰动发...
采用点缺陷线性分布模型，利用能量弛豫方法得到了基于van der Pauw变温霍尔效应测量来确定纤锌矿n-GaN位错密度的新方法。用高分辨率X射线衍射仪测试了两个分别用MOCVD方法和用HVPE方法生长的n-GaN样品，用Srikant方法拟合得到了位错密度。结果表明两种方法高度一致。进一步的研究表明，新方法和化学腐蚀方法的测试结果基本一致，相关拟合参数...
本文利用射频磁控溅射法制备了一系列厚度约800 nm的非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）薄膜，并对其电输运性质和低温的电子退相干机理进行了系统的研究。研究发现，所有a-IGZO薄膜中，载流子浓度均不随温度变化，高温区的电阻-温度系数为正，说明样品具有类金属导电特性。通过对薄膜低温磁电阻的测量，获得了电子退相干散射率与温度的关系。分析表明...
本文采用弹性力学的方法，基于压电方程，给出了磁铁/压电双晶片（Bimorph）复合材料磁电耦合系数的理论表达式，并选取不同的结构参数和材料参数对其磁电耦合系数进行了数值计算。研究表明： Bimorph存在最佳的压电层厚度，使得磁铁/Bimorph复合材料的磁电耦合系数达到最大；金属层材料和压电相材料也均会影响磁铁/Bimorph复合材料的磁电耦合系...
目前半导体锗在吸收边附近（1550 nm）的压力-折射率系数在实验和理论上并未研究清楚。本文通过测量在不同压力下镀在光纤端面的高结晶度锗薄膜的反射率，来计算得到锗在吸收边附近的压力-折射率系数。本文的实验结果显示，锗在吸收边附近出现反常色散现象，即折射率随能量变化呈正相关，并且其压力-折射率系数出现反常，为正值，这是由于多晶结...
金属材料缺陷检测对于经济发展具有重要意义．针对现有无损检测技术信号模态单一、检测范围有限等不足，提出了一种基于多模态信号的金属材料缺陷无损检测方法．该方法以光声无损检测方法为主体，首先利用有限元方法分析了缺陷对激光能量吸收量和光声表面波传播的影响，提出了基于激光吸收量和光声表面波的缺陷检测方法；然后搭建了多模态信号检...
由于石墨烯在太赫兹波范围内只发生带内跃迁,相比在可见光范围内,其光学吸收特性有显著优势,通过集成石墨烯与谐振腔,将太赫兹波限制在腔内,可进一步增强石墨烯对太赫兹波的吸收.采用麦克斯韦方程组并结合电磁场边界条件,研究了单层石墨烯在太赫兹波段范围内的光吸收机理；推导出石墨烯的传输矩阵和吸收系数方程,发现在太赫兹波段石墨烯的吸收是...
爆炸发射阴极已广泛应用于高功率微波源，但常规场致爆炸发射阴极存在使用寿命短或电子发射不均匀的问题，改善阴极材料是解决这一问题的有效途径。本文将碳化硅晶须掺杂到石墨中制备得到阴极，从二极管电流波形上升沿和输出微波脉宽产生的变化着手，分析了碳化硅晶须掺杂石墨阴极表面材料成分和微观形貌对其电子发射性能的影响机理。研究发现，...
本文针对高电子迁移率晶体管在高功率微波注入条件下的损伤过程和机理进行了研究,借助Sentaurus-TCAD仿真软件建立了晶体管的二维电热模型,并仿真了高功率微波注入下的器件响应.探索了器件内部电流密度、电场强度、温度分布以及端电流随微波作用时间的变化规律.研究结果表明,当幅值为20 V,频率为14.9 GHz的微波信号由栅极注入后,器件正半周电流...
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