胃肠道胶囊机器人无线能量传输系统中发射线圈优化设计

基于无线能量传输的模型与原理,仿真分析了几种不同类型发射线圈的磁场分布。结果表明,线圈磁芯开口大小、磁芯与空气界面的形状、线圈放置的位置都会对发射线圈附近磁场分布产生影响。进而优化出扇环型发射线圈,当线圈中通以频率218 kHz、幅值1.125 A的电流时,可在一定的空间区域形成3.0~4.7 G、比较均匀的磁场,满足胃肠道胶囊机器人的供能需求。相较于已有同用途的发射线圈,优化设计的发射线圈结构简单、整体尺寸显著缩小,同时采用较小的电流就能满足供能需求。研究工作可为优化设计无线能量传输系统中的发射线圈提供新的思路和可行途径。

入射角对微波在面内各向异性磁性薄膜中传播特征的影响

基于Maxwell方程组，探讨了面内各向异性磁性薄膜内磁导率的旋磁特性对微波在膜内传播性质的影响，揭示出不同角度入射的微波在膜内的传播性质具有显著差异。

低频吸波材料研究进展

低频吸波材料在民用与军事领域有着广泛的应用,加强吸波材料在低频波段的研究有着非常重要的意义。针对目前吸波材料存在的低频瓶颈,综述了国内外吸波材料在低频波段的研究进展,包括非晶态合金、铁氧体吸波材料、金属微粉吸波材料、纳米吸波材料,最后展望了低频吸波材料的发展趋势。

快淬FeSiCo磁性材料结构与吸波性能研究

采用快淬工艺制备Fe80-xSi20Cox(x=10,15,20,25)磁性合金,高能球磨后使用SEM、XRD分析快淬合金的微观形貌与相组成,通过VSM测量快淬合金的磁性能,采用Agilent PNA 8363B微波矢量网络分析仪测量快淬合金的电磁参数。研究结果表明:经高能球磨后的FeSiCo合金粉末具有扁平状的疏松结构;Co含量的变化未改变合金粉末的相结构,都为α-Fe(Co)结构,随着Co含量的增加,矫顽力Hc先增大后减小,饱和磁化强度Ms亦先增大后减小;按传输线理论模拟计算,Fe55Si20Co25合金粉末具有最佳的反射损耗,在涂层厚度为1mm、频率为2.5GHz时其反射损耗为-3.4dB。

吸波材料包覆研究进展在雷达波低频上的应用

通过各种包覆手段形成的核壳结构吸波材料，不仅可增强吸收剂的耐高温性、抗氧化性、抗腐蚀性性能，还能通过降低介电常数，改善阻抗匹配，大大提高吸波材料的吸波性能。对铁氧体，陶瓷、金属及其合金作为包覆的核一壳结构吸波材料的国内外研究现状进行总结，并针对目前雷达波低频1～4GHz吸波材料的研究热点，探讨包覆研究对雷达波低频吸波材料吸波性能的影响，发现适当的对吸波材料进行包覆处理，有利于提高其在雷达波低频频段的吸波特性。

Fe_(1-x)B_x磁性纳米膜的制备和微波物性分析

为获得具有较高复磁导率虚部的磁性材料并研究其微波物性,采用磁控溅射方法,制备Fe1-xBx磁性纳米膜,以Landau-L ifsh itz-G ibert方程研究复磁导率虚部随纳米膜各向异性场、饱和磁化强度和阻尼系数的变化规律,采用谐振腔法开展点频测试。结果表明,测试数据与理论计算值吻合较好。结合Fe1-xBx样品的制备,分析了其磁导率虚部随制备工艺、组分、厚度等的变化规律,这对于获得高磁导率(虚部)的磁性纳米膜具有指导意义。

层间交换耦合作用对面内单轴各向异性金属磁性三层膜微波物性的影响

基于Landau-Lifshitz方程和Maxwell方程组,我们探讨了垂直入射微波在面内单轴各向异性金属磁性三层膜中的传播性质.研究发现由于存在层间交换耦合作用,沿膜厚度方向不均匀的激发磁场显著影响铁磁层的磁导率,导致新颖的微波传播性质.

由散射系数反演电磁参量的一种改进算法

传输/反射法中存在的多值性问题多年来颇受关注。本文考察了两套由散射系数反演电磁参量的公式,表明在满足折射率虚部不小于零、阻抗实部大于零和折射率正切角取值范围受阻抗正切角限制关系三条件时,两套公式均可确定阻抗和折射率虚部,并给出数量有限的、可能的折射率实部。在此基础上,利用相邻频率点电磁参量的连续性,可分别求出数个差异显著的电磁响应谱。依据对材料电磁性能的初步认识,不难选出合适的介电常数和磁导率。最后,通过实例检验了上述方法的有效性。

异质栅碳纳米管场效应管电学特性研究

采用一种量子力学模型,研究了类MOSFET型碳纳米管场效应管(CNTFET)的电流特性。该模型基于二维非平衡格林函数(NEGF)方程和泊松(Poisson)方程自洽全量子数值解。结合器件的工作原理,研究了器件结构尺寸效应,比较分析单栅、异质栅CNTFET的电学特性。研究结果表明,与单栅结构相比,异质栅器件结构具有更低的泄漏电流、更高的电流开关比,并且,在15nm技术节点以上,异质栅CNTFET器件能够较好地满足ITRS10的相关性能指标要求。

低介电常数超材料在反射型磁光隔离器中的应用

为设计厚度薄、层数少且具有良好工作性能的反射型磁光隔离器,在一维单缺陷磁光光子晶体中引入低介电常数超材料.利用传输矩阵法研究该光子晶体的克尔磁光效应,结果表明,采用低介电常数超材料制备层间阻抗差异较大的一维单缺陷磁光光子晶体,既易于在磁光介质层形成较强的局域场,获得接近45°的克尔旋转角,又可增强光的反射,获得较高的能量反射率.本研究为低介电常数超材料应用提供了新的可能.

电子科学与技术专业“学、研”结合型人才培养方案的研究与实践

高等院校建立科学合理的、与创新能力培养相适应的实践教学体系非常重要。本文针对目前教学研究型大学电子科学与技术专业实践教学过程中存在的共性问题进行了分析,结合本院实际,提出了相应的对策,为教学研究型大学电子专业实践教学体系的构建提供参考。

不同基底对退火制备Ni纳米岛掩模形貌的影响

目前,刻蚀自组装在GaN薄膜上Ni纳米岛的掩模的方法是制备GaN纳米柱阵列常用手段。但是,这将对后续制备出的纳米柱产生Ni污染。除此之外,直接将GaN系的材料暴露在高温下进行Ni纳米岛掩模的制备,会对GaN材料表面产生一定的热腐蚀损伤。因此,以GaN、SiO_2、Al_2O_3和SixNy分别为基底,对退火自组装在这4种基底上的Ni纳米岛形貌进行了较为系统的研究。发现850℃的退火温度下,Al_2O_3基底上Ni薄膜形成的纳米岛的形貌最为规整,为最优化衬底。

铁磁性纳米片间相互作用对其微波磁性的影响

在铁磁性元素中,交换能、偶极能和各向异性能之间存在复杂的竞争,因此,这种结构化介质的静态和动态性能与构成材料的固有磁特性,各个元素的形状和尺寸等有着密切的关系.这些多个自由度提供了对于通常未构图的磁性薄膜不可达到的新性能.本文通过将所研究的系统划分成立方体网格的三维阵列来对其进行建模,研究具有不同相对位置、纳米片间距、磁各向异性方向的两矩形铁磁性纳米片的微波磁性能.研究发现:与单个矩形铁磁性纳米片相比,具有不同相对位置、纳米片间距的两矩形铁磁性纳米片共振峰频率分布发生变化;当两矩形纳米片磁各向异性方向所呈角度由0°增加到30°时,其磁性质没有明显变化,而从30°到90°时,其磁性质对磁各向异性方向变化比较敏感.通过调控纳米片的相对位置、纳米片间距以及磁各向异性方向可以制备具有良好性能的吸收材料.

碳纳米管交流输运特性研究

提出了一种新型的研究半导体低维系统的含时输运特性的数值模拟方法。基于紧束缚模型,直接在时域采用迭代法计算含时的非平衡格林函数(NEGF),求解出交流信号作用下的响应电流。将该方法应用于低维碳纳米管系统的交流输运性质的研究,并对载流子含时输运的物理机制进行了阐述。结果表明:在外加电压作用的瞬间,电流值突然变得很大,类似于传统CMOS器件的过冲效应。当输入电压为单个方波,随着时间的推移,电流呈现出平滑的逐步振荡衰减,最终趋于稳态。当输入电压为连续方波,响应电流的振荡幅度和频率随电压幅度的增加而增加。仿真结果有助于对低维材料电学特性的评估,并且为将来工作在交流信号下的低维纳米电子器件的设计和制作提供初步的理论依据。

梯子形石墨烯纳米条带输运性质的研究

在紧束缚近似下,采用Green函数和Landauer-Büttiker公式计算了梯子型石墨烯纳米条带的电子输运性质。结果表明,随着阶梯数的增加,梯子型石墨烯纳米条带电导峰以0.0 eV为中心发生对称分裂,中心电导峰减小直至消失;随着阶梯间间隔变大,电导峰减小。通过数值计算,揭示了该新型石墨烯结构电子输运的物理机制,为基于石墨烯的新器件的设计和优化提供理论指导。

石墨烯纳米条带的电子输运性质研究(英文)

采用紧束缚近似模型,运用Green函数和Landauer-Büttiker公式计算了并联型Armchair型边界的石墨烯纳米条带的电子输运性质。结果表明,随着并联纳米条带数量的增加,石墨烯纳米条带电导峰(电导谷)将有相应数量的增加;条带之间的间距增宽,中心区电导谷的宽度将减小。通过数值计算,揭示该新型石墨烯结构电子输运的物理机制,为基于石墨烯的新型器件的设计和优化提供理论指导,并对石墨烯纳米条带在未来集成电路设计中的应用提供理论参考。

温度对线状金属颗粒复合物电磁参量的影响

线状金属颗粒在复合物中会构成回路,产生较强的磁响应,这种磁响应受温度影响小.基于有效介质理论,探讨线状金属颗粒复合材料电磁响应的基本特征,优化设计适用于高温环境的、性能较好的线状钨颗粒复合微波吸收材料.

电磁损耗抑制共模电流方法的研究

沿电缆-底盘传导的共模电流是电动汽车产生电磁干扰的重要原因.根据传输线理论,提出了利用电磁损耗抑制共模电流的新途径.实践中,采用集总元件的梯形网络,在电容器和线圈内分别填充电损耗材料和磁损耗材料,来构建相应的电磁损耗器件.通过求解基于传输矩阵关系式的联立方程组,探讨电磁损耗对电缆上共模电流影响的特征,表明利用电磁损耗可有效地抑制较宽频率范围内的共模电流.本文提出的方法也可用于抑制光伏并网、舰船电力系统、印刷电路板等方面存在的共模电流.

传输/反射法中样品位置及相关误差的修正

探讨传输/反射法测量时,修正样品定位误差的一种可能方法。考虑到理想情况下,样品两侧散射系数S_(11)与S_(22)、S_(12)与S_(21)分别相等,在根据测量的同轴线夹具两端的散射系数S^0计算样品两侧的散射系数S时,搜寻S_(11)与S22差异最小的位置,作为样品的确切位置,来减小误差。测量实例表明,该方法可有效修正定位误差,同时,S_(11)与S_(22)间偏离程度反映了误差的大小,可用来评估实验结果的合理性。该研究有助于深化对传输/反射法测量误差的认识,进一步探讨修正误差的可行途径。

不同基底对退火制备Ni纳米岛掩模形貌的影响

目前,刻蚀自组装在GaN薄膜上Ni纳米岛的掩模的方法是制备GaN纳米柱阵列常用手段。但是,这将对后续制备出的纳米柱产生Ni污染。除此之外,直接将GaN系的材料暴露在高温下进行Ni纳米岛掩模的制备,会对GaN材料表面产生一定的热腐蚀损伤。因此,以GaN、SiO_2、Al_2O_3和SixNy分别为基底,对退火自组装在这4种基底上的Ni纳米岛形貌进行了较为系统的研究。发现850℃的退火温度下,Al_2O_3基底上Ni薄膜形成的纳米岛的形貌最为规整,为最优化衬底。