基于非平衡Green函数理论的峰值掺杂-低掺杂漏结构碳纳米管场效应晶体管输运研究

为改善碳纳米管场效应晶体管的性能,将一种峰值掺杂-低掺杂漏(HALO-LDD)掺杂结构引入碳纳米管沟道.在量子力学非平衡Green函数理论框架内,通过自洽求解Poisson方程和Schr(o|¨)dinger方程,构建了适用于非均匀掺杂的碳纳米管场效应管的输运模型,该模型可实现场效应晶体管的输运性质与碳纳米管手性指数的对接.利用该模型研究了单HALO双LDD掺杂结构对碳纳米管场效应晶体管输运特性的影响.对比分析表明,这种非均匀掺杂结构的场效应管同本征碳纳米管沟道场效应晶体管相比,具有更低的泄漏电流、更大的电流开关比、更小的亚阈区栅电压摆幅,表明其具有更好的栅控能力;具有更小的漏源电导,更适合应用于模拟集成电路中;具有更小的阈值电压漂移,表明更能抑制短沟道效应.同本征沟道碳纳米管场效应晶体管相比,这种非均匀掺杂碳纳米管场效应晶体管在沟道区靠近源端位置,电场强度增大,有利于增大电子的传输速率;在沟道区靠近漏端位置,电场强度减小,更有利于抑制热电子效应.

代价敏感惩罚AdaBoost算法的非平衡数据分类

针对非平衡数据分类问题,提出了一种基于代价敏感的惩罚AdaBoost算法。在惩罚Adaboost算法中,引入一种新的自适应代价敏感函数,赋予少数类样本及分错的少数类样本更高的代价值,并通过引入惩罚机制增大了样本的平均间隔。选择加权支持向量机(Support vector machine,SVM)优化模型作为基分类器,采用带有方差减小的随机梯度下降方法(Stochastic variance reduced gradient,SVRG)对优化模型进行求解。对比实验表明,本文提出的算法不但在几何均值(G-mean)和ROC曲线下的面积(Area under ROC curve,AUC)上明显优于其他算法,而且获得了较大的平均间隔,显示了本文算法在处理非平衡数据分类问题上的有效性。

样本不均衡时轴承故障的非平衡卷积网络诊断

为了提高样本不均衡条件下轴承故障诊断精度,提出了基于VAE-SNN的样本增广方法和基于非平衡损失网络的故障诊断方法。首先,使用变分自编码器用于数据生成,并依据孪生神经网络对生成数据的类别进行判定,实现了基于变分自编码器和孪生神经网络的样本增广;其次,分析了卷积神经网络无差别对待样本的缺点,针对不均衡样本的特殊性,提出了非平衡损失函数卷积网络,该网络能够自动关注数量少、难分的样本训练。经实验验证,生成对抗网络增广的样本相似度为0.847,孪生神经网络增广的样本相似度比对抗网络提高了6.61%,说明孪生神经网络的样本增广效果更好;在相同诊断方法前提下,样本增广后比增广前的准确率提高了9.42%,说明样本增广有利于提高轴承的故障诊断准确率;非均衡损失网络比卷积神经网络的诊断精度提高了7.17%,比自适应深度学习提高了4.12%,验证了非均衡损失网络的高准确率和优越性。

低维纳米材料量子热输运与自旋热电性质——非平衡格林函数方法的应用

低维材料不断涌现的新奇性质吸引着科学研究者的目光.除了电子的量子输运行为之外,人们也陆续发现和确认了热输运中显著的量子行为,如热导低温量子化、声子子带、尺寸效应、瓶颈效应等.这些小尺度体系的热输运性质可以很好地用非平衡格林函数来描述.本文首先介绍了量子热输运的特性、声子非平衡格林函数方法及其在低维纳米材料中的研究进展;其次回顾了近年来在一系列低维材料中发现的热-自旋输运现象.这些自旋热学现象展现了全新的热电转换机制,有助于设计新型的热电转换器件,同时也给出了用热产生自旋流的新途径;最后介绍了线性响应理论以及在此理论框架下结合声子、电子非平衡格林函数方法进行的一些有益的探索.量子热输运的研究对热效应基础研究以及声子学器件、能量转换器件的发展有着不可替代的重要作用.

介观混杂系统的非平衡格林函数

研究了正常金属——正常金属——超导体三端介观混杂系统.从系统的模型哈密顿量出发,运用运动方程方法,推导得出任意温度和任意偏压下量子点的格林函数及系统的自能.

非平衡相变系统相关函数的临界奇异性

在非平衡相变系统规格化模型的基础上，考察了非平衡系统局域序参量涨落的相关函数．在非平衡相变临界点邻城内，导出了其空时相关函数的具体形式，并讨论了当系统趋于非平密相变临界点时，该相关函数的临界奇异行为，以及非平衡相变涨落的临界触发机理．由此看出相关函数的奇异性是导致非平衡系统临界巨涨落的根源．

非平衡定态系统空时相关函数在相变临界点的表现

从规格化模型出发，考虑空间因素和时间因素，定义相关函数并考察相关函数在临界点的表现及其与“巨涨落”形成的关系。

非均匀介质中静电问题的Green函数解法

用Green函数法解决非均匀介质中静电学的Dirichlet问题。主要讨论了电介质性质连续变化和介质性质分区均匀两种情形,给出了相应的Green函数解公式。

非平衡系统中的熵产生与能耗散函数

从普遍的热力学方程出发,导出了粘性多组分流体有外力场存在时的熵产生和能耗散函数的一般表达式,通过对具体过程的分析讨论,指出:能耗散函数在存在体积力的情况下,不具有普适性。

非均匀多孔介质渗透率尺度跃迁的Green函数方法

应用Ｇｒｅｅｎ函数方法研究了非均质多孔介质的尺度跃迁，对大尺度上的等效渗透率给出了级数形式的表达式。对于服从对数正态分布的渗透率分布，应用随机场理论和级数部分求和技术研究了渗透率的尺度跃迁，得到了等效渗透率的表达公式，其表达式包含了局部关联上的所有信息。对于三维无限区域上的等效渗透率给出了简单的估计。

非平衡态热力学的态函数

从态函数熵的观点出发 ,对非平衡定态及其稳定性作一探讨 。

非平衡系统的势函数理论

势函数是在平衡态统计物理中应用得十分成功的理论，将势函数理论推广到非平衡系统是非平衡态统计物理的一项十分重要的任务。本文综述了非平衡态势函数理论的一个重要方面，即利用对随机过程的研究来建立系统的势函数，本文阐述了非平衡系统势函数的定义和概念；论证势函数在系统演化过程中的单调性质；详细介绍了各种计算非平衡势函数的方法；同时介绍了利用势函数解析地研究在噪声作用下的非线性系统的非定态演化行为。整个研究包含了一维和多维系统的广泛系统。

非平衡格林函数在电子输运问题中的应用

简单讨论了非平衡格林函数理论,并利用非平衡格林函数理论推导了电子相互作用体系的电流公式,获得了一些一般性的结果。

使用压缩函数的非平衡Feistel结构的伪随机性和超伪随机性

从可证明安全的角度研究使用压缩函数的非平衡Feistel结构(UFN-C)的安全性,证明了k+1轮UFN-C是伪随机的,k+2轮UFN-C是超伪随机的;进一步地,探讨了UFN-C的有效构造,降低了Naor和Reingold在1999年文章中类似结构对伪随机函数个数的要求.最后,针对一类具体的UFN-C——SMS4,分析其广义形式SMS4-like结构的伪随机性和超伪随机性,为设计与使用该类结构的分组密码提供了可证明安全的理论依据.

从散射波函数方法中导出的非平衡格林函数公式

给出了从Landauer-Buttiker′s散射波函数导出无相互作用介观系统中的非平衡格林函数公式的严格证明.结果表明:尽管散射波函数理论和非平衡格林函数理论基于非常不同的物理思想,但在应用上这2个等价的理论工具是可以互补的.

基于核函数拟合的非平衡数据分类方法

在数据分类算法的实际应用中,经常会遇到数据不平衡的问题(即正负样本的数目相差极大)。标准的分类算法在处理这一问题时,往往很难达到令人满意的性能。提出一种新的方法,通过对正负样本分别进行核函数拟合,根据拟合好的核函数对未知样本进行预测。在UCI标准数据集的仿真实验结果表明,该方法能有效地处理非平衡数据问题。

基于非平衡格林函数的共振隧穿二极管模型

应用非平衡格林函数方法对共振隧穿二极管(RTD)内部的载流子分布和势场情形进行了研究。给出了应用该模型计算A1GaAs／GaAs／A1GaAs的RTD结构在不同阱宽和不同垒宽情形下的电流一电压曲线，为验证该数值模型的正确性，文中还给出了基于Wigner函数的解析模型，将两者的结果进行了比对，并对其结果进行了分析。

完全非平衡函数与分裂相对差集

引入群G到群H上的完全非平衡函数来考察G×H相对于{1}×H的分裂相对差集,证明了完全非平衡函数的存在性与对应的分裂相对差集的存在性等价.通过研究完全非平衡函数的基本性质,得到了一些结果.

完全非平衡函数与分裂相对差集

引入群G到群H上的完全非平衡函数来考察G×H相对于{1}×H的分裂相对差集,证明了完全非平衡函数的存在性与对应的分裂相对差集的存在性等价.此外,通过研究完全非平衡函数的基本性质,得到了一些新的研究结果.

费用函数为非叠加性时的用户平衡配流

提出了传统的求解用户平衡配流(UE)的数学规划模型的局限性,应用非线性互补(NCP)将用户平衡问题进行重构,使其能够在路径费用是路段费用非叠加性增函数的情况下适用,然后采用间隙函数将NCP转化成一个等价的无约束非线性规划,并提出了解法.