二维TiS_(2)/TiO_(2)杂化纳米片储钠性质的第一性原理研究

二维TiS_(2)是一种具有较大应用前景的钠离子电池负极材料.然而,二维TiS_(2)负极材料钠离子扩散动力学性能不佳大大限制了其在钠离子电池领域的大规模应用.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,探究了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上钠原子吸附和扩散的热力学和动力学性质.研究结果表明,二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层结构具有较高的动力学和热力学稳定性.此外,钠原子倾向于吸附在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层硫-硫-氧穴位(S-S-O)的顶部,沿穴位-钛顶位-穴位方向(H_(CC)^(1)-T_(T)-H_(CC)^(1′))具有较低的扩散能垒(0.19 eV).与纯相二维TiS_(2)单层相比,钠原子更容易在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上迁移.本文通过对钠原子在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上的结构稳定性、优选吸附位点和扩散路径的全面研究,揭示了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层的结构性质和钠输运特性,为设计高性能的钛基钠离子电池负极材料提供了理论支撑.

VA族元素修饰对二维AlN电磁性质调控的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了VA族元素(N、P、As、Sb、Bi)对二维AlN电磁性质的影响.研究发现,VA族元素修饰后,二维AlN的能带结构发生显著劈裂,表明体系转变为磁性材料.同时,导带底部向低能量区域移动,使得二维AlN的吸收阈值从紫外线区域扩展至可见光区域.因此,VA族元素的修饰显著调控了二维AlN的电子结构和磁性,为实现可见光响应的光电子和自旋电子器件提供了新思路和可能性.

基于尺寸效应的钛合金二维超声辅助精密切削特性研究

目的为了减少尺寸效应对精密加工的影响,提高钛合金微尺度切削的加工精度与表面质量,方法将特种加工理论和精密切削方法相结合,提出二维超声辅助精密切削方法。首先,基于ABAQUS力-热耦合模型分析二维超声辅助精密切削钛合金的切削过程,探究精密切削与二维超声辅助精密切削的切削力学特性;其次,通过试验以超声振幅、切削深度与刃口半径的比值(a_(p)/r_(n))为因素,分析尺寸效应作用下超声振动切削中切削力及单位切削力的变化规律;最后,对比分析精密切削与二维超声辅助精密切削在不同切削深度与刃口半径的比值(a_(p)/r_(n))下的表面形貌特征。结果结果表明,随着切削深度与刃口半径的比值(a_(p)/r_(n))增大,精密切削钛合金表面形貌出现黏结、凹坑、耕犁现象,而二维超声辅助精密切削加工表面则出现均匀、完整的网状表面纹理特征。另外,二维超声辅助精密切削加工单位切削力远小于精密切削加工的,且随着振幅增大,单位切削力的增长比值由57.7%降至45.2%。结论二维超声辅助精密切削能够显著改善尺寸效应中产生的负前角效应和犁切现象,降低单位切削力,提高切削过程的稳定性,在提高钛合金微尺度切屑加工精度和表面质量方面具有重要应用价值。

二维GaN中带电缺陷性质的第一性原理研究

带电缺陷形成能与电荷转移能级对探索材料中n-type或p-type掺杂具有重要指导意义.基于第一性原理方法,本文结合二维带电缺陷校正理论,将半局域泛函电荷转移能级有效转换到杂化泛函精度,对六方二维氮化镓(Hexagonal gallium nitride,h-_(Ga)N)12种n-type和p-type带电掺杂体系结构性质、磁学性质及缺陷性质进行系统研究.n-type体系包括C_(Ga),Si_(Ga),Ge_(Ga),O_(N),S_(N),Se_(N),p-type体系包括Be_(Ga),Mg_(Ga),Ca_(Ga),C_(N),Si_(N),Ge_(N),结果表明Ge_(Ga)和Be_(Ga)分别是n-type和p-type中最稳定缺陷.n-type体系最稳定价态为0和1+价,施主离子化能分布在低于导带底~0.4到~0.6 eV能量区间,表现为深施主能级特性,会捕获p型h-GaN中空穴,影响空穴导电率;p-type体系最稳定价态为1-,0(Ge_(N)除外),1+价,受主离子化能分布在高于价带顶~1.25到2.85 eV能量区间,表现为深受主能级特性,会捕获n(p)型h-GaN中电子(空穴),影响n(p)载流子导电率.研究结果表明,二维h-GaN体系很难通过单缺陷实现n或p-type掺杂,实验上需要考虑复合缺陷实现双极型掺杂.

骨组织工程研究中的二维黑磷材料

背景:黑磷与人体骨有高度的同源性,近年来在骨组织工程领域被广泛研究。自2014年以来,二维黑磷材料因具有优异的理化性能和生物性能备受生物医学领域广泛关注。目的:综述黑磷基纳米材料在骨组织工程中的研究进展,着重介绍了二维黑磷纳米材料的合成方法、成骨特性和在生物材料中的应用。方法:以“黑磷,骨组织工程,骨缺损,骨再生,成骨性;black phosphorus,Bone tissue engineering,Bone defect,Bone Regeneration,Osteogenesis”为关键词,检索2014年1月至2023年12月期间Pub Med、中国知网数据库中的相关文献。经过排除和筛选后对96篇文章进行分析。结果与结论:黑磷纳米材料因良好的生物相容性、生物降解性、光热作用、抗菌能力、载药性能和特殊成骨效应在骨组织工程中发挥着重要作用,是促进骨再生的理想候选材料。黑磷纳米材料的制备主要为自上而下的顶层剥离方法,主要原理是通过物理或者化学手段削弱黑磷层间的范德华力,得到单层或者少层的磷烯,即黑磷纳米片或量子点。黑磷基纳米复合材料主要分为水凝胶、3D打印支架、复合材料支架、静电纺丝、仿生骨膜、微球和仿生涂层。纳米黑磷研究在骨组织工程中处于起步阶段,仍面临多个挑战:黑磷在体内的行为以及与各种生物分子的相互作用机制有待进一步研究;黑磷的长期潜在毒性尚不清楚;黑磷的制造过程难以控制。因此,如何开发尺寸均一、安全、可靠、高效的纳米黑磷并转化为临床应用,需要对现代生物医学技术、物理化学技术和精密制造技术进行跨学科研究。

非层状二维γ-In_(2)Se_(3)的各向异性生长及其光学特性

非层状二维(2D)γ-In_(2)Se_(3)具有优异的光学和电学性能,在超薄柔性器件和光电探测领域具有广泛的应用前景.然而,相较于层状的类石墨烯材料,非层状材料固有的各向同性化学键,使得其二维各向异性生长面临较大的挑战.本研究构建了一种新的化学气相沉积(CVD)生长策略,成功制备了高质量的2Dγ-In_(2)Se_(3).首次选用低熔点的铟粉为前驱体,有效降低了生长温度.此外,生长过程去除了CVD法合成二维硒化物时不可避免的危险气体H_(2),这不仅能有效抑制InSe副产物的形成,还降低了实验危险性.通过探究原料用量、生长温度及时间等参数对样品形貌和厚度的影响,获得了最佳生长窗口.详细表征了2Dγ-In_(2)Se_(3)的微观形貌、化学组分、晶体结构和光学特性等.结果表明,样品具有强烈的光致发光(PL)效应,与γ-In_(2)Se_(3)的直接带隙属性相吻合.随着厚度的减小,PL峰会发生蓝移,说明光学带隙随之增大.Raman光谱显示,不同厚度的样品其特征峰也会发生移动,说明厚度会影响2Dγ-In_(2)Se_(3)的分子振动行为.由此可见,通过生长参数调控2Dγ-In_(2)Se_(3)的厚度,可实现对其光学带隙和分子振动行为的调控,这将为相关的理论研究和光电器件应用提供基本的材料平台.

二维码识别技术联合和谐护理理论应用于胃癌术后患者的影响

目的分析二维码识别技术联合和谐护理理论应用于胃癌术后患者的影响。方法选取2022年6月至2023年6月于安阳市肿瘤医院收治的80例胃癌术后患者,随机分为对照组、观察组,各40例。给予对照组和谐护理理论护理,观察组患者在对照组基础上行给予二维码识别技术。评估两组患者睡眠情况(PSQI)、生活质量(QLQ-ST022)、焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(SDS);疼痛程度(VAS);对比患者服药依从性(MMAS-8)、护理依从性评分(GAS)以及临床疗效。结果护理后两组PSQI评分均降低,且观察组患者各项PSQI评分低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);护理后两组QLQ-ST022评分均降低,且观察组患者各项QLQ-ST022评分低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);护理后两组SAS、SDS评分均降低,且观察组患者SAS、SDS评分低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);护理后两组VAS评分均降低,MMAS-8、GAS评分均升高,且观察组患者VAS评分低于对照组,MMAS-8、GAS评分高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);观察组治疗有效率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论通过二维码识别技术联合和谐护理理论联合方案进行护理,能够减轻患者的疼痛程度及负面情绪,提升患者生活质量及睡眠质量。

理论探索二维X_(2)UO_(4)(X=K,Rb,Cs)的力学特征、电子结构和声子输运特征

本文用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了三种建议的二维材料X_(2)UO_(4)(X=K,Rb,Cs)的稳定性、弹性、电子结构和声子振动特性.计算结果显示,三种材料同时具备较好的热力学、动力学和机械稳定性.电子结构表明,三种材料属于宽禁带间接半导体,其计算能隙分别是3.90、3.79和3.42 eV,并且在300 K时有着71.31-174.23 cm^(2)/Vs的电子迁移率.声子输运特性表明,三种材料的声子色散均没有虚频出现,声学模和低频光学模呈现强烈耦合,且有着低频率low-lying声子,这使得材料具备很强的声子非谐效应、低声子群速度和强声子散射率,从而表现出很低晶格热导率,在300 K温度下时仅为0.16-0.19 W/mK.这些特性表明,二维X_(2)UO_(4)(X=K,Rb,Cs)在纳米电子和热电器件领域具备应用潜力.

二维光晶格中旋转玻色-爱因斯坦凝聚基态中的涡旋分布

利用多重网格预条件共轭梯度法,研究了囚禁在二维光晶格与谐振势组成的复合势阱中的旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋分布,探讨了光晶格深度、晶格常数和凝聚体旋转频率对旋转凝聚体中涡旋分布的影响.结果表明,由于光晶格势阱的引入,凝聚体中产生涡旋,且涡旋位于外部势阱极小值处.随着光晶格势阱深度的增加,凝聚体集聚在光晶格势阱的底部,形成格点状分布,其中的涡旋形成涡旋对,并融合形成更大的涡旋.在晶格常数较小时,凝聚体中涡旋分布形成类似Abrikosov涡旋晶格,随着晶格常数的增加,凝聚体中涡旋的分布形式出现多样化,出现了内中外三层结构.随着旋转频率的增加,凝聚体中涡旋数目也随之增加,涡旋分布也更加复杂和富于变化,凝聚体密度分布范围也随着旋转频率的增加而扩展.当凝聚体旋转频率接近外部谐振势阱的谐振频率,即凝聚体处于最低朗道能级近似时,其中的涡旋数量大幅度增加,且出现涡旋成对组合与融合现象,并形成了涡旋斑图花纹.

二维γ-GeSe基异质结的电子特性研究

二维γ-GeSe拥有类似石墨烯的优异导电特性.利用第一性原理,对二维γ-GeSe的结构和电子特性进行了研究;构建了γ-GeSe/SnSe 2异质结,结果表明该异质结是典型的Ⅱ型能带排列.在施加电场后,其带隙值会有明显的增大,但其能带排列类型保持稳定的Ⅱ型能带排列,这种特性表明此异质结具有在太阳能电池领域应用的潜力.构建的γ-GeSe/GaSe异质结具有典型的Ⅰ型能带排列,施加电场对异质结的电子结构影响甚微;但能一直保持稳定的Ⅰ型能带排列,表明该异质结在发光二极管领域和激光器中具有应用潜力.

基于二维码技术的蝴蝶兰组培苗生产管理系统

蝴蝶兰组培苗生产周期长、工序流程多,传统的手工管理数据错误率高、时效性差、管理效率低、人力成本高。基于二维码技术,采用J2EE平台设计开发了蝴蝶兰组培苗生产管理系统,采用7大功能模块,实现了从种质来源、组培扩繁、瓶外假植到商品苗销售全过程可追溯数字化管理,为蝴蝶兰组培苗规范化、标准化、数字化生产提供了有效的可靠平台。

基于多频磁场耦合的平面二维位移传感器

针对目前光刻机、超精密数控机床等高端超精密装备对于精准平面定位的要求,提出了一种基于多频磁场耦合的平面二维位移传感器。传感器组成为定尺和动尺,其中定尺由导磁基体和X、Y方向励磁线圈构成,动尺由导磁基体和X、Y方向感应线圈构成。通过对X、Y方向励磁线圈通入正余弦励磁信号,在定尺上构建出多频磁场耦合的二维均匀磁场阵列,动尺感应出带有位移信息的电信号,经过理论推导和电磁仿真验证了多频磁场直接解耦差动结构和幅值调制解算方法的可行性,并对仿真误差进行分析,并优化了传感器结构。最后采用PCB工艺制作传感器样机并开展相关实验研究,实验结果表明:传感器在150 mm×150 mm的测量范围可对二维位移进行精确测量,其中X方向测量精度为±33.08μm,Y方向测量精度为±36.95μm,优化后的传感器样机X、Y方向原始对极内位移误差峰峰值在原有基础上降低了49.1%和50.7%。

二维曲线型随机变量函数概率分布的计算

利用转换法给出二维曲线型随机变量函数概率分布的求解方法,指出在特殊情形下其与一维连续型随机变量函数概率分布的关系,并举例说明了求解方法的有效性.所给结果为二维曲线型随机变量的相关研究提供了新思路,具有一定的教学参考价值.

电磁点源辐射线法用于复杂二维干涉仪测向研究

战斗机综合电子战系统采用二维干涉仪实现方位和俯仰同时测向,用于实现高精度无源定位或引导火控雷达等快速截获目标等。方位干涉仪天线通常安装在机翼前缘等位置,由于受重力或在飞行中颤动等影响,天线出现下倾而不在飞机机体水平面内,现有基于电磁辐射源远场近似平行投射原理进行测向建模过程方法非常复杂且困难。针对非正交二维干涉仪测向难题,提出了一种简洁高效的测向模型,将投射电磁波假设为空间中的辐射点源,由辐射点源到二维干涉仪天线距离差与相位差的关系,再利用辐射点源对应的空间方向线上超过一定距离时的任意点到干涉仪天线相位差近似相等的前提,得到辐射点源空间三维位置的三个方程,求解得到空间三维位置进一步得到电磁波方位俯仰的二维测向公式。对算法模型及其误差进行理论、仿真分析和实际工程验证,结果证明了该方法的有效性。

基于深度学习的二维人体姿态估计综述

人体姿态估计是近年来计算机视觉问题中的一个热门话题,它在改善人类生活方面具有巨大的益处和潜在的应用。近年来深度神经网络得到快速发展,相较于传统方法而言,采用深度学习的方法更能提取图像表征信息。综合分析近年来人体姿态估计的进展,根据检测人数分为单人和多人人体姿态估计。针对单人姿态估计,介绍了基于直接预测人体坐标点的坐标回归方法及基于预测人体关键点高斯分布的热图检测方法;针对多人姿态估计,采用解决多人到解决单人过程的自顶向下方法和直接处理多人关键点的自底向上方法。总结了各方法网络结构的特点和优缺点,并阐述当前面临的问题及未来发展趋势。

二维薄层色谱技术的研究进展

二维薄层色谱是一种新型的薄层色谱技术,主要包括单固定相二维薄层色谱、双固定相二维薄层色谱和二维移植薄层色谱。本文通过查阅国内外文献,对不同二维薄层色谱技术的操作方法及特点、二维薄层色谱图像处理、与其他技术联用的进展进行了介绍,并对其未来发展提出了展望。二维薄层在保留了一维色谱的所有优点的基础上,大大扩充了峰容量,提高了分离效果,可为中药质量控制的发展研究提供新的思路。

二维超声联合剪切波弹性成像在老年肌少症诊断及疗效预测中的临床价值

目的探讨二维超声联合剪切波弹性成像在老年肌少症诊断及疗效预测中的临床应用价值。方法选取我院收治的84例老年肌少症患者(观察组)和同期42例健康老年人(对照组),两组均行二维超声和剪切波弹性成像检查,比较两组肌肉厚度、羽状角、肌束长度及收缩状态下腓肠肌杨氏模量平均值(以下简称杨氏模量值)的差异。观察组患者行常规药物治疗和弹力带训练,记录其治疗后总有效率,比较入院时与干预1、3、6个月后握力、四肢骨骼肌指数(ASMI)、简易躯体能力测试表(SPPB)评分的差异。绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析二维超声和剪切波弹性成像参数单独及联合应用对老年肌少症诊断和疗效预测的效能。结果观察组肌肉厚度、羽状角、肌束长度及杨氏模量值均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。观察组患者治疗后总有效率86.90%(73/84);干预1、3、6个月后握力、ASMI、SPPB评分均高于入院时,差异均有统计学意义(均P<0.001)。ROC曲线分析显示,肌肉厚度、羽状角、肌束长度、杨氏模量值诊断老年肌少症的曲线下面积(AUC)分别为0.775、0.716、0.621、0.749,各参数联合应用的AUC为0.911,高于其单独应用,差异均有统计学意义(均P<0.05);肌肉厚度、羽状角、肌束长度、杨氏模量值预测老年肌少症疗效的AUC分别为0.805、0.846、0.785、0.775,各参数联合应用的AUC为0.889,高于单独应用,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论二维超声联合剪切波弹性成像在老年肌少症诊断及疗效预测中均有较好的临床应用价值,可为临床评估提供参考。

基于STM32单片机的二维码门禁控制系统

该文介绍一种基于STM32单片机的二维码门禁控制系统。该系统通过集成图像采集、二维码识别、数据通信和控制逻辑等关键模块,实现高效、安全的门禁管理。首先,系统利用GM65图像传感器捕捉进出人员的二维码图像,然后通过STM32单片机的强大处理能力进行二维码解码,从而获取其中的身份信息。接着,系统将解码得到的数据与One-Net云端信息进行比对,以判断进出人员是否具有合法通行权限。若权限验证通过,则门禁设备执行开锁操作,允许人员通行;若验证不通过,则系统拒绝开锁,并记录相关事件。该系统的引入,不仅提升门禁管理的效率和安全性,还降低了人为操作的错误率,为智能化、自动化的门禁管理提供新的解决方案。

经阴道二维超声对子宫内膜息肉及子宫内膜息肉病变诊断的应用价值

目的探讨经阴道二维超声对子宫内膜息肉及子宫内膜息肉病变诊断的应用价值。方法选取2019年1月至2022年1月在本院就诊的患者46例,据病理检查结果将其分为息肉组和病变组。记录两组患者临床资料、BMI、超声指标(子宫内膜厚度、病灶最大直径、病灶回声不均匀、血流丰富),并以病理检查为金标准,分析经阴道二维超声诊断价值。结果依据病理检查检查显示,息肉组30例,病变组16例。两组患者年龄、产次0次占比比较差异无统计学意义(P>0.05),两组患者BMI≥24kg/m^(2)、绝经后出血比较差异具有统计学意义(P<0.05);病变组子宫内膜厚度、病灶最大直径、病灶回声不均匀占比、血流丰富占比均显著高于息肉组,差异均具有统计学意义(P<0.05);以病理结果作为金标准,灵敏度为67.50%(27/40),特异度为16.67%(1/6),阳性预测值为84.38%(27/32),阴性预测值为7.14%(1/14),符合率为60.87%(28/46)。结论经阴道二维超声可作为辅助手段用于子宫内膜息肉及其病变的早期诊断和鉴别诊断。

二维超声剪切波弹性成像技术肝脏硬度测量在非酒精性脂肪性肝病疾病严重程度预测中的应用价值

目的 研究二维超声剪切波弹性成像技术(2D-SWE)肝脏硬度测量在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)疾病严重程度预测中的应用价值。方法 研究方法为回顾性分析,观察对象为2019年9月至2023年10月皖南医学院附属宣城市医院(宣城市人民医院)收治入院的122例NAFLD患者,设为研究组,并选取同一时期入院的122例健康体检者,设为对照组。两组研究对象均接受2D-SWE检查,比较肝硬度值。同时,参考脂肪性病变程度将研究组122例患者分为轻度组(n=63)与中重度组(n=59)。比较两组患者体重指数、生化指标[总胆红素、空腹血糖、高密度脂蛋白(HDL)、糖化血红蛋白(HbA1c)、甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白(LDL)],分析研究组2D-SWE硬度值与体重指数、生化指标的相关性,并分析2D-SWE硬度值对NAFLD严重程度的预测价值。结果 研究组患者的肝硬度值为(12.08±3.04) kPa,高于对照组[(6.98±2.93) kPa],差异有统计学意义(P<0.05)。中重度组肝硬度值为(12.28±3.07) kPa,高于轻度组[(8.39±2.76) kPa],轻度组、中重度组肝硬度值均高于对照组[(6.98±2.93) kPa],差异均有统计学意义(P<0.05)。中重度组患者的体重指数、空腹血糖、HbA1c、甘油三酯、总胆固醇、LDL水平分别为(31.12±4.34) kg/m^(2)、(6.24±0.76)μmol/L、(6.18±0.53) mmol/L、(3.16±0.58) mmol/L、(0.79±0.14) mmol/L、(3.26±0.75) mmol/L,均高于轻度组[(27.48±2.19) kg/m^(2)、(5.36±0.58)μmol/L、(5.27±0.36) mmol/L、(2.08±0.47) mmol/L、(0.61±0.13)mmol/L、(2.77±0.89) mmol/L],差异均有统计学意义(P<0.05)。经Pearson分析,研究组患者肝硬度与体重指数、空腹血糖、HbA1c、甘油三酯、总胆固醇、LDL均呈正相关(r=0.270、0.219、0.215、0.234、0.233、0.264,均P<0.05)。NAFLD程度预测中肝硬度值的受试者工作特征(ROC)曲线下面积为0.908,标准差0.025,P<0.01,95%置信区间(CI)为0.857~0.959。结论 NAFLD检查中2D-SWE肝脏硬度测量效果显著,肝脏硬度值与NAFLD密切相关,且可辅助预测患者疾病严重程度。