Ruddlesden-Popper层状钙钛矿Bi_(8)Ba_(4)Mn_(8)O_(28)的电子结构与磁性的第一性原理

采用基于密度泛函理论的投影平面波方法,对Ruddlesden-Popper(RP)层状钙钛矿结构Bi_(8)Ba_(4)Mn_(8)O_(28)的电子结构和磁学性质进行了自旋极化计算。由于A位Ba的替位掺杂,造成MnO6八面体发生显著旋转、倾斜等畸变,会对电子结构与磁性产生较大影响,对此进行了充分的讨论。考虑在位库伦作用修正的广义梯度近似(GGA+U)的计算表明,Bi_(8)Ba_(4)Mn_(8)O_(28)基态为铁磁半金属,其半金属能隙3.07 eV,晶胞总磁矩为31μB。Bi_(8)Ba_(4)Mn_(8)O_(28)的晶胞磁矩主要来自Mn原子磁矩的贡献,而Bi、Ba与O原子磁矩相对较小;而半金属性则主要源于Mn 3d自旋向上与自旋向下电子间存在较大的交换劈裂所致。使晶胞承受均匀变形,当其晶格常数在-10%~14%较大范围变化时,半金属性均可得到保持,且其晶胞总磁矩可始终稳定于31μB。

基于5G移动通信技术在医疗设备管理中的研究

目的 为解决现有医疗设备通信技术滞后、设备管理能力欠佳等问题,提出一种基于5G移动通信技术在医疗设备管理中的方法,以提高医疗设备之间的数据信息通信能力。方法 基于5G通信技术,融合安全传输层协议,对传输数据进行加密;结合WebRTC技术,实现远程视频通话和会诊;使用离群检测算法对数据进行处理,提高通信数据的信息检索能力;加入网络波动检测模块,降低在远程访问中网络波动带来的影响。结果 通过记录某医疗机构某年1—10月的远程视频次数及网络波动次数和触发网络加速模块的次数可知,本系统将目标特征误差保持在2%以下,在系统运行过程中非常稳定且适用。结论 本系统大大减轻了系统主机的压力,具有较高的工作效率及较低的误差率和波动率,可达到远程医用和远程急救的要求。

首层自动调平3D打印机的研究

介绍了一种首层自动调平的3D打印机。通过研究该技术的研究背景和重要性,确定研究的目的和意义,以解决当前3D打印技术中首层精度不高和调平困难的问题。采用了一种创新的方法,通过自动调平系统对打印床进行实时调整,从而实现首层的自动调平。实验结果表明,该打印机在提高首层精度的同时,大大减少了调平的时间和难度。该技术的应用对于提高3D打印的质量和效率具有重要意义。

非层状二维CdSe的制备及厚度对带隙的影响

二维半导体材料的天然带隙有望弥补石墨烯的零带隙缺陷,打破后者在场效应晶体管、开关器件、逻辑电路等领域的应用瓶颈. 相较于层状半导体材料,非层状半导体材料多以较强的离子键/共价键结合,且各向同性,因此要获取其二维结构存在一定挑战. 本论文通过化学气相沉积法实现了非层状CdSe在云母衬底上的二维各向异性生长. 详细表征了二维CdSe的微观形貌、晶体结构和光学特性等. 结果表明,样品具有显著的光致发光 (PL )效应,说明厚度减薄至纳米级时不会破坏CdSe的直接带隙属性. 此外,随着厚度减小,样品的PL峰逐渐蓝移. 为了进一步解释该现象,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了不同厚度的CdSe的能带结构,结果显示均为直接带隙,且随厚度减小,带隙值增大,与实验现象吻合. 由此可知,通过生长参数调控二维CdSe的厚度,即可实现对其带隙的有效调控,这对相关光电器件的性能提升具有指导意义.

北京一次罕见1月初雪过程的复杂降水相态成因分析

2023年1月12日的降雪为北京近42年来首次出现在1月上中旬的初雪,期间降水相态经历了复杂的变化。应用多种常规观测资料和云雷达、微雨雷达等新型探测资料以及ERA5再分析资料,对此次过程进行分析,并重点探讨相态变化成因。结果表明:850 hPa以下偏南暖湿急流输送了丰富的水汽,但动力抬升较弱导致降水量不大,而近地层冷垫的缺失不利于全市范围转雪和降雪的维持;0℃层高度的东西差异是北京西部为雪、东部为雨的主要原因,融化和蒸发过程引起的冷却效应导致0℃层高度快速降至500 m以下使得平原地区转雪,>0℃暖层增厚和融化层以上雪花尺度与密度的减小导致平原相态由雪转为雨;针对复杂的降水相态转换,确定性模式无法准确刻画融雪过程,而短期时效内集合预报可弥补确定性模式的短板;综合应用云雷达、微雨雷达和微波辐射计等探测资料,可提高对云中成雪和边界层融雪的判断准确性,有助于提升临近时段降水相态的预报准确率。

基于STM32机械臂解魔方算法研究

针对双手臂智能机器人复原魔方这一难题,设计了一套快速解魔方系统。该系统由图像采集、图像处理和机械臂控制三部分组成。首先,利用android手机中的Droid Cam软件采集魔方图像并将该图像信息传送至PC端;然后,通过Lab VIEW软件提供的库函数对图像进行分析和识别,并将结果发送给STM32处理器;最后,通过层先法得到复原魔方的步骤并控制2个机械臂复原魔方。实验结果表明,本系统可智能恢复任意打乱的魔方,并且执行过程控制较为简单,性能稳定可靠。

层析静校正技术在柴北缘地区的应用

柴北缘地区地震勘探多在山地、山前带、戈壁、沙漠等低降速带变化大的复杂地区进行,静校正问题成为制约勘探成效的瓶颈。绿山层析静校正是一种非线性反演技术,利用地震波初至时间和射线路径反演出近地表速度模型,然后求取静校正值,从而消除静校正影响,提高地震剖面的分辨率。该方法应用于柴北缘地区,提高了静校正计算的精度,较好地解决了该区的静校正问题。

小保当煤矿首采区三维地质特征研究

地质构造的复杂多变性严重制约了现场的生产,传统地质勘探难以实现全方位勘察,结果存在较大误差,难以满足实际生产需求。针对以上问题,本文选取陕北小保当一号井首采区为研究背景,采用三维地震勘探的方法对采区断层地质构造和上覆岩土覆盖层厚度变化趋势开展勘探作业。勘探研究表明,小保当一号井首采区共发现9条断层,均为正断层,其中2^(-2)煤层分布2条断层,5^(-2)煤层分布7条断层,断层落差相对较小;2-2煤上覆岩土覆盖层厚度为50~115 m,勘探区覆盖层厚度由东北向西南逐渐变厚,最大厚度为115 m。在开采该区西南部时,应选取较大工作阻力支架,采区东北区域开采时,加强矿井涌水量和漏风等问题的监管,对突发灾害开展防治工作。

苏禽绿壳蛋鸡部分性状间的典型相关分析

为研究苏禽绿壳蛋鸡开产性状、全期产蛋性状与体尺性状之间的关系,选取具有全期产蛋记录的30只苏禽绿壳蛋鸡的3组性状的13个变量进行典型相关分析。结果表明:苏禽绿壳蛋鸡的开产性状与全期产蛋性状的第1个和第2个典型相关系数为0.849、0.716,均达到极显著水平(P<0.01),分别占两组性状间总相关信息的70.5%、28.6%;开产性状和体尺性状间的第1个和第2个典型相关系数也达到了极显著和显著性水平(P<0.01,P<0.05),相关系数分别为0.821、0.749,分别占两组性状间总相关信息的59.3%、36.6%;全期产蛋性状和体尺性状的第1个典型相关系数达到显著性水平(P<0.05),相关系数为0.861,占两组性状间总相关信息的77.5%。苏禽绿壳蛋鸡3组性状中其主要作用的性状有:开产日龄、开产体重、达平均蛋重时体重、平均蛋重、体斜长和龙骨长,3组性状中全期产蛋性状与开产性状间的相关性最高。

有机蒙脱土的制备及插层剂的选择

以蒙脱土为原料 ,用季铵盐、有机胺盐作为插层剂与蒙脱土层间的离子进行交换 ,并且利用不同的插层方法 ,在不同的介质中制备出一系列有机蒙脱土。经红外光谱和X射线衍射表明 ,有机插层剂已进入蒙脱土的层间 ,有机蒙脱土的层间距由 1.2nm增加到 1.4～ 2 .3nm。对有机蒙脱土在甲苯中的流变行为进行了研究 ,发现改性蒙脱土能在甲苯中膨润。研究表明 ,以十八烷基胺盐酸盐为插层剂 ,利用水作介质得到的有机蒙脱土综合效果最好。

基于最近邻优先的高效聚类算法

针对高维空间中任意形状的多层次聚类问题,基于"同类相近"的思想,提出并实现了最近邻优先吸收聚类算法NNAF算法。证明了最近邻点搜索定理,基于这一定理又提出了SNN(SearchingNearestNeighbors)算法和GSNN(Grid basedSearchingNearestNeighbors)算法,其时间复杂度为O(n log(n)),当用扫描图像所得数据时,时间复杂度会降为O(n);而使用传统的搜索算法,时间复杂度为O(n2);提出了实现任意形状高维空间聚类的NNAF算法,时间复杂度为O(n);提出了MLCA(Multi layerClusterAlgorithm)算法并证明了两个相关的定理,在改变阈值后重新聚类时,使用MLCA算法可以节省90%以上的时间。实验结果显示,以上算法适应于任意形状的高维空间数据的聚类,可以有效过滤噪声数据,且用户需要的先验知识少、可快速获得各种层次的聚类结果。

改性剂种类对蒙脱土结构和性能的影响

为增加蒙脱土(montmorillonite,MMT)和有机物的相容性和研究插层剂种类对MMT结构和性能的影响,采用Cu,Co和Ni无机金属阳离子,十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯烃磺酸盐和十二烷基苯磺酸钠等有机阴离子表面活性剂及十六烷基氯化吡啶、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵等有机阳离子表面活性剂作为改性剂,对蒙脱土进行一次改性和二次改性,制备出一系列改性蒙脱土。研究了改性剂种类、插层方式、插层次序对插层效果的影响。X射线衍射分析表明:一次改性时,插层剂均能进入蒙脱土的层间,改性土的层间距由1.04nm增加到1.7～3.52nm;二次改性时,先阳离子后阴离子的插层顺序有利于层间距增大(4.14nm),还可利用配位作用将二次改性剂引入金属离子一次改性MMT中,使层间距增大。改性机理研究认为:阳离子改性机理为层间离子交换,而阴离子改性机理是改性剂和MMT表面形成了氢键。沉降实验表明一次改性土和二次改性土在有机溶剂中分散能力有所增强。

折射波静校正与层析静校正技术适用性分析

对于任何一种类型的油气藏,构造都是十分重要的主控因素,而构造因素的影响往往与地震资料处理中的静校正密切相关,因此,长波长静校正问题越来越多地引起人们的关注.折射波静校正与层析静校正是目前资料处理中常用的静校正技术.前者适合近地表有稳定的折射层、表层速度和厚度纵横向变化不太剧烈的地区,并要预先给出风化层的速度;但是不能反映层内速度变化,不适合风化层速度变化剧烈或存在速度反转的地区.后者在算法上比前者复杂许多,适合地形起伏较大、近地表结构复杂、速度变化剧烈的地区,能够解决因速度横向剧烈变化和速度倒转引起的静校正问题;但是计算量大,计算时间长,存在多解性.日常工作中往往会认为层析静校正一定比折射波静校正效果好,其实不然.本文在归纳了这两种方法适用条件和优缺点的基础上,结合低山区和黄土塬区两种典型地表结构的实际资料进行了静校正处理.从模型和剖面对比上可以证明,并不是算法越复杂处理效果就越好,只有在满足算法适用条件的前提下才能充分体现技术优势.

MgO激子束缚能—第一性原理GW-BSE研究

采用第一性原理计算了MgO的电子结构和激子光谱。通过解贝塞尔方程,得到MgO的吸收光谱,同时计算了MgO的激子束缚能。由计算结果知MgO中存在强烈的激子效应,激子束缚能约83 meV。在室温条件下,由于MgO的激子束缚能大于热能,因此激子效应可能对等离子平板显示单元的放电性能产生重要影响。本文还研究了不同布里渊k点密度下的MgO激子光谱,研究结果可帮助理解MgO晶体中激子的物理性质。另外暗激子则被认为是MgO暴露在真空紫外等离子辐射后另一可能的外电子发射源。

Ti5Al2C3与Ti2AlC、Ti3AlC2结构、弹性和电子性质的第一性原理对比研究

采用第一性原理的方法,研究了Ti5Al2C3在高压下的结构、弹性和电子性质,并与Ti2AlC和Ti3AlC2进行了对比分析。结果表明:三者的晶格常数a值近似相等,而Ti5Al2C3的c值和V值则分别近似等于Ti2AlC和Ti3AlC2的对应值之和;通过晶体结构分析认为Ti2AlC和Ti3AlC2分别由Al-Ti-C-Ti链和Al-Ti-C-Ti-C-Ti链交替排列构成,而Ti5Al2C3的结构主链Al-Ti-C-Ti-Al-Ti-C-Ti-C-Ti刚好是Ti2AlC和Ti3AlC2的主链之和;综合分析认为Ti5Al2C3可由Ti2AlC与Ti3AlC2组合而成。三者的结构参数都随着压力增大而减小,Ti5Al2C3的弹性性质介于Ti2AlC和Ti3AlC2之间,满足Ti3AlC2>Ti5Al2C3>Ti2AlC;通过电子态密度分析认为三者均具有共价键和金属键的共同性质。

近地表复杂结构下的静校正边界效应探讨

在地震资料处理过程中,由于地形和低速带、降速带起伏变化,以及野外采集施工方法等因素的影响,应用初至波静校正方法计算静校正量,对炮点以外的检波点无法获取有效延迟时间及近地表模型,这就意味着不能得到准确的静校正量,在地震资料处理中产生边界效应。提出了在无炮点覆盖的检波点区域内,按照一定间隔的炮点距(需要参考表层厚度)增加激发点,弥补初至波静校正对边界延迟时间计算中的缺陷,提高复杂近地表结构模型的准确性,消除边界效应在地震资料处理中所产生的中、长波静校正量不准的现象,以最大限度地满足精细勘探需求。

1971—2016年青藏高原积雪冻土变化特征及其与植被的关系

利用1971—2016年青藏高原81个气象站逐月积雪日数和45个测站第一冻结层下界观测资料,分析了青藏高原积雪冻土的时空变化特征及其与高原植被指数(NDVI)的关系,探讨了积雪冻土下垫面变化对高原植被及沙漠化的可能影响。结果表明:1)青藏高原积雪日数分布极不均匀,巴颜喀拉山和唐古拉山为高原积雪日数的大值区,且年际变率较大。2)青藏高原积雪日数总体上呈现减少趋势,平均以3.5 d/(10 a)的速率减少,且在1998年前后发生突变,减少速率进一步加快,达到5.1 d/(10 a)。3)青藏高原第一冻结层下界呈上升趋势,达到-3.7 cm/(10 a),与青藏高原增暖紧密相关。4)青藏高原NDVI呈缓慢增加趋势,与高原气温、降水的增加趋势相一致,积雪冻土的变化对不同区域植被NDVI的影响有显著差异。在气候变暖背景下,形成的暖湿环境促进积雪消融、冻土下界提升,使土壤浅层含水量增加,有利于植被恢复和生长,其结果对高原土地沙漠化防治有一定参考作用。

长波长静校正问题的一种解决方法

长波长静校正是地震勘探数据处理中的难题 ,至今尚未圆满解决。本文根据近年来在中国西北地区的工作经验 ,分析出长波长静校正的产生缘于地表低速带厚度或速度的 (横向长波长 )变化 ;提出一种利用折射初至反演低速带的结构来进行长波长静校正的有效方法。模型和实际资料的计算结果证明了该方法的可行性和有效性。

Te掺杂单层MoS_2的电子结构与光电性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了Te掺杂对单层MoS2能带结构、电子态密度和光电性质的影响。结果表明,本征单层MoS2属于直接带隙半导体材料,其禁带宽度为1.64 eV。本征单层MoS2的价带顶主要由S-3p态电子和Mo-4d态电子构成,而其导带底则主要由Mo-4d态电子和S-3p态电子共同决定;Te掺杂单层MoS2为间接带隙半导体材料,其禁带宽度为1.47 eV。同时通过Te掺杂,使单层MoS2的静态介电常数增大,禁带宽度变窄,吸收光谱产生红移,研究结果为单层MoS2在光电器件方面的应用提供了理论基础。

近地表层地震层析成像

在石油地震勘探中，由于近地表层速度和厚度的变化，使常规叠加剖面的同相轴受到破坏，常导致假构造现象。为此，本文提出一种近地表层地震层析成像法。该法利用地震勘探中单炮记录的初至波，求取连续变化的近地表层速度分布结构。计算中采用打靶法的两点射线追踪完成地面炮点与接收点间回折波的射线追踪，以形成迭代反演时用的线性方程组和相应的雅可比矩阵。然后，用收敛速度较快的最小二乘共轭梯度法（LSCG）求线性方程组的解。对理论模型的计算结果表明，该方法是可行的，是消除近地表层异常对地震资料影响的有效手段。