基于LaFeO3/YSZ/Pt结构的混成电势乙醇传感器研究

制备了以掺钇氧化锆(YSZ)为固态电解质,LaFeO3为敏感电极的混成电势乙醇气体传感器。LaFeO3通过溶胶-凝胶法制备并用XRD分析。利用场发射电子扫描显微镜对YSZ基底和敏感电极表面形貌进行了表征。测试结果表明制备的传感器在350℃的工作条件下对乙醇有良好的响应(400×10^-6乙醇时135 mV)和较快的响应时间(50×10^-6乙醇时14 s)。测试结果还表明此传感器有良好的可重复性和选择性。

振动俘能的自供电无线传感器节点设计

振动俘能是实现无线传感器自供电的有效技术途径,但如何提高低频小幅振动下的电能转换与管理效率是一个难点,为此提出了电磁式振动俘能器和电能管理电路优化设计方法。首先,提出了一种双涡旋平面弹簧电磁式振动俘能器,并对其结构参数进行了有限元仿真分析与优化;然后,基于BQ25570芯片设计了一种电能管理电路,并针对无线传感器节点功耗需求对电路参数进行了优化;最后,设计了自供电无线温度传感器节点对振动俘能器及其电能管理电路进行实验测试。测试结果表明:在52 Hz和0.5 gn低频小幅振动激励下,振动俘能器最大开路电压为7.5 V,电能管理电路最大平均输出功率达到38 mW,工作频带为4 Hz左右,实现了无线温度传感器模块的自供电。

应力导致的Fe_(2)CrGe从反铁磁基态到铁磁半金属相变的计算研究

运用第一性原理计算研究了惠斯勒(Heusler)合金Fe_(2)CrGe的电子结构和磁性质,发现其基态是(S=0),(S=1)Fe离子处于低自旋态而Cr离子处于高自旋态的反铁磁金属相,反铁磁态能量比铁磁态能量约低0.103 eV.此外还发现,如果施加+1.7%和–1.7%的应变,Fe_(2)CrGe会从反铁磁有序变成铁磁有序,并出现半金属特性;当应变达到±5%时,出现了大约0.2 eV的半金属能隙.通过平均场理论估算了Fe_(2)CrGe的居里(Curie)温度,发现其对应的居里温度为393 K,远高于室温.这表明Fe_(2)CrGe是有潜力的自旋电子材料.

基于Lambert-Beer理论与人工神经网络的混合荧光粉发射光谱预测

针对由钇铝石榴石基、硅基氮氧化物和氮化物混合制备的三元高显色荧光粉体系,采用修正Lambert-Beer模型结合BP(back propagation,BP)人工神经网络的方法实现了任意比例混合荧光粉体系的发射光谱预测。首先,通过修正Lambert-Beer模型计算出3种荧光粉以任意比例混合后的发射光谱比例系数;其次,采用BP人工神经网络对比例系数进行训练和预测;最后,实现3种荧光粉混合后发射光谱的预测并通过实验测量验证。研究结果表明:比例系数预测值与理论计算值之间的误差可以控制在5%以内;通过BP神经网络预测的发射光谱图谱与试验测量图谱符合程度较好,两者的均方根误差RMSE和色度差异Δxy较小,平均值分别为0.019和0.0016。