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基于氮化铝的声表面波传感器的设计与应用

基于氮化铝的声表面波传感器的设计与应用

作者：潘沛锋南京邮电大学

学位级别：硕士

声表面波技术目前已经广泛的应用于雷达、传感系统、电子系统、通讯系统等等,氮化铝由于具有高声速,高导热率,低声波损耗,化学稳定性,成为声表面波器件压电材料的选择。本文基于声表面波在压电材料的传播理论研究了基于氮化铝的声表面... 详细信息

声表面波技术目前已经广泛的应用于雷达、传感系统、电子系统、通讯系统等等,氮化铝由于具有高声速,高导热率,低声波损耗,化学稳定性,成为声表面波器件压电材料的选择。本文基于声表面波在压电材料的传播理论研究了基于氮化铝的声表面波传感器的设计与应用。本文主要完成了以下工作:首先对声表面波的传播方程结合压电理论基于叉指换能器的δ函数模型进行分析,并对其基于COMSOL软件的三维模型进行仿真,观察分析其瞬态应力将其简化为二维模型。之后本文仿真了一对叉指电极的声表面波模型,得出其谐振与反谐振模态下的频率,并计算出氮化铝的相速度约为V=5798.3m/s。接着模拟仿真了当器件结构改变时,声表面波的谐振与反谐振频率的变化,得出声表面波器件的特征频率与叉指换能器的电极高度和金属化率呈负线性相关,与基底厚度呈非线性负相关,为声表面波在工程方向上的设计和应用提供了理论和方法。本文最后对加载了压力的声表面波压力传感器和不同浓度下的声表面波气体传感器进行了模拟仿真,得出这二者与声表面波的谐振频率之间均具有良好的线性关系,声表面波压力传感器的输出频率与压力的关系可以表示为y=144.59-0.01784x,声表面波气体传感器的输出频率与气体浓度的关系可以表示为y=1.4398×10-140849x,这为声表面波传感器的时制造提供了一定的理论指导。

关键词：氮化铝声表面波压力传感器气体传感器有限元仿真

Sb,S共掺杂SnO_2电子结构的第一性原理分析

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物理学报 2018年第21期67卷 121-127页

作者：丁超李卫刘菊燕王琳琳蔡云潘沛锋南京邮电大学电子与光学工程学院微电子学院南京210023 东南大学毫米波国家重点实验室南京210096 南京大学物理学院南京210093

基于第一性原理的密度泛函理论和平面波超软赝势法,采用广义梯度近似算法研究了Sb, S两种元素共掺杂SnO_2材料的电子结构与电学性质.电子结构表明:共掺杂后材料仍然为n型导电直接带隙半导体;电荷密度分布改变, S原子与Sn, Sb原子轨道电... 详细信息

基于第一性原理的密度泛函理论和平面波超软赝势法,采用广义梯度近似算法研究了Sb, S两种元素共掺杂SnO_2材料的电子结构与电学性质.电子结构表明:共掺杂后材料仍然为n型导电直接带隙半导体;电荷密度分布改变, S原子与Sn, Sb原子轨道电子重叠加剧.能带结构表明, Sb, S共掺SnO_2在能带中引入新的能级,能带带隙相比于单掺更加窄化,费米能级进入导带表现出类金属特性.电子态密度计算结果进一步证实了电子转移的正确性:在价带中部, S原子轨道与Sn, Sb轨道发生杂化,电子转移加剧,价带顶部被S 3p轨道占据,提供了更多的空穴载流子,价带顶上移;随着S掺杂浓度的增加,带隙宽度继续减小,导带逐渐变窄,导电性能呈现越来越好的趋势.

关键词：共掺 SnO2 第一性原理电子结构

基于氮化铝单晶的声表面波压力传感器的特性研究

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安徽电子信息职业技术学院学报 2019年第6期18卷 12-15,25页

作者：潘沛锋南京邮电大学电子科学与工程学院

采用了声表面波(SAW)理论以及SAW谐振器的结构和工作原理,设计了一种基于声表面波(SAW)谐振式压力传感器。采用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics对氮化铝单晶声表面波谐振器进行建模和仿真,提出符合声表面波振型的对称模态和反对称模... 详细信息

采用了声表面波(SAW)理论以及SAW谐振器的结构和工作原理,设计了一种基于声表面波(SAW)谐振式压力传感器。采用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics对氮化铝单晶声表面波谐振器进行建模和仿真,提出符合声表面波振型的对称模态和反对称模态。计算出氮化铝单晶的相速度为5795.17m/s。讨论了氮化铝基底厚度对此压力传感器的相速度的影响。讨论了氮化铝金属化率对传感器的相速度的影响。最后通过附加0~1000 kg/m^2的质量块模拟不同压力下的传感器的频率响应,结果证明压力大小的变化与谐振频率之间具有良好的负相关线性关系。通过拟合得出线性表达式。

关键词：声表面波氮化铝单晶压力传感器 COMSOL 叉指换能器

有双重固硫作用的PEDOT包覆MnO_2纳米管阴极用于高性能的锂硫电池（英文）

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无机化学学报 2019年第5期35卷 769-779页

作者：葛优潘沛锋彭霞刘瑞卿朱红丽冯晓苗沈清明黄镇东马延文南京邮电大学有机电子与信息显示重点实验室暨先进材料研究所(IAM) 南京210023

制备了α-MnO_2纳米管作为硫的宿主材料,将硫填充到α-MnO_2管的中空部分,并通过原位聚合法在α-MnO_2外层包覆一层薄层聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)进一步束缚硫。这样一种双重固硫的阴极材料S@α-MnO_2-PEDOT在锂硫电池中体现出了高... 详细信息

制备了α-MnO_2纳米管作为硫的宿主材料,将硫填充到α-MnO_2管的中空部分,并通过原位聚合法在α-MnO_2外层包覆一层薄层聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)进一步束缚硫。这样一种双重固硫的阴极材料S@α-MnO_2-PEDOT在锂硫电池中体现出了高的性能。在电流密度1 675 mA·g^(-1)(1C)下循环200圈,容量为774.4 mAh·g^(-1),且在电流密度为3 350 mA·g^(-1)(2C)下容量达854.1 mAh·g^(-1),体现出良好的循环稳定性和倍率性能。这些显著的性能得益于阴极材料新颖的结构。在这种结构中,α-MnO_2纳米管不仅能对硫起到物理限制作用,而且增强了硫宿主材料和多硫化物间的化学相互作用。同时,PEDOT的引入增强了含硫纳米复合材料的导电性,并进一步减少了由于体积变化和多硫化锂的过度溶解引起的硫的损失。

关键词：锂硫电池 MnO2纳米管 PEDOT 水热自组装

V2O5空心球作为高效硫载体用于锂硫电池（英文）

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无机化学学报 2020年第3期36卷 575-583页

作者：潘沛锋陈平方亚男单淇陈宁娜冯晓苗刘瑞卿李盼马延文南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地先进材料研究院(IAM)有机电子与信息显示协同创新中心

以V2O5空心球作为锂硫电池的正极材料,将其用于存储硫和限制多硫化物的穿梭效应。V2O5空心球的平均直径约为500 nm,为存储硫提供了更多空间并适应硫电极的体积变化。同时,V2O5对多硫化物具有很强的化学吸附性,可以有效地限制多硫化物的... 详细信息

以V2O5空心球作为锂硫电池的正极材料,将其用于存储硫和限制多硫化物的穿梭效应。V2O5空心球的平均直径约为500 nm,为存储硫提供了更多空间并适应硫电极的体积变化。同时,V2O5对多硫化物具有很强的化学吸附性,可以有效地限制多硫化物的穿梭效应。由于中空结构增加了硫的存储,并通过化学键牢固地吸附多硫化物,使该锂硫电池同时具有高容量和良好的稳定性。V2O5/S作为正极的锂硫电池在0.1C倍率时显示出1439 mAh·g-1的高可逆容量,并在1C的倍率下循环300次后的容量约为600 mAh·g-1。

关键词：锂硫电池 V2O5空心球正极穿梭效应化学吸附

多壁碳纳米管-氮化钒空心球复合材料作为高效硫载体用于锂硫电池

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无机化学学报 2021年第7期37卷 1184-1190页

作者：陈平刘逸然潘沛锋方亚男单淇冯晓苗刘瑞卿林秀婧马延文南京邮电大学材料科学与工程学院信息材料与纳米技术研究院(IAM)江苏省有机电子与信息显示协同创新中心(SICAM)南京210023

以多壁碳纳米管/氮化钒复合材料(MWCNT⁃VN)作为锂硫电池正极载体材料,利用VN的空心结构储存硫和限制多硫化物的穿梭效应。另外,MWCNT形成了一个导电网络,进一步提升了正极的导电性能。在1C的电流密度下,VN/S电极与MWCNT⁃VN/S电极的初始... 详细信息

以多壁碳纳米管/氮化钒复合材料(MWCNT⁃VN)作为锂硫电池正极载体材料,利用VN的空心结构储存硫和限制多硫化物的穿梭效应。另外,MWCNT形成了一个导电网络,进一步提升了正极的导电性能。在1C的电流密度下,VN/S电极与MWCNT⁃VN/S电极的初始放电比容量分别为702.2和809.3 mAh·g^(-1),经过350圈循环后,每圈衰减量均小于0.1%。与单纯VN/S相比,所得MWCNT⁃VN复合材料的电化学性能均有提升,如较高的锂离子迁移率、稳定的倍率性能和长循环稳定性。

关键词：锂硫电池氮化钒碳纳米管正极

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营商环境驱动企业科技创新人才集聚路径研究

科研管理 2025年

作者：孙柏鹏贾建锋东北大学工商管理学院工业智能与系统优化国家级前沿科学中心智能工业数据解析与优化教育部重点实验室

“环境好，则人才聚”，营造良好的营商环境是促进企业科技创新人才集聚的关键，对于企业由传统发展模式向创新驱动模式转变具有重要意义。基于生态系统理论，采用模糊集定性比较分析方法，探究了城市营商环境生态对企业科技创新人才集... 详细信息

“环境好，则人才聚”，营造良好的营商环境是促进企业科技创新人才集聚的关键，对于企业由传统发展模式向创新驱动模式转变具有重要意义。基于生态系统理论，采用模糊集定性比较分析方法，探究了城市营商环境生态对企业科技创新人才集聚的组态影响。研究发现：(1) 企业科技创新人才集聚并非由单一营商环境要素主导，而是受到多要素的组态影响；(2) 营商环境要素通过组合形成了三条企业科技创新人才集聚的路径，分别为“市场与创新环境主导下的金融与政务保障型”、“市场助力下的法治与政务保障型”和“金融服务与法治和政务环境协同驱动型”；(3) 尽管单一营商环境要素不足以成为企业科技创新人才集聚的必要条件，但政务环境表现出更强的普适性作用。研究结论丰富了企业科技创新人才集聚的前因研究，为城市通过优化营商环境生态“筑巢引凤”提供了政策启示。

关键词：营商环境人才集聚生态系统理论模糊集定性比较分析

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大语言模型幻觉现象的分类识别与优化研究

计算机科学与探索 2025年

作者：何静沈阳谢润锋北京航空航天大学人文与社会科学高等研究院清华大学新闻与传播学院北京工业大学信息学部

随着大语言模型在自然语言理解和生成任务上的广泛应用，其在医疗、法律和科研等高精度领域的表现被愈发关注。然而，幻觉现象作为大语言模型普遍存在的问题，极大制约了其在这些领域的实际应用。当前，针对大语言模型幻觉现象的评估和... 详细信息

随着大语言模型在自然语言理解和生成任务上的广泛应用，其在医疗、法律和科研等高精度领域的表现被愈发关注。然而，幻觉现象作为大语言模型普遍存在的问题，极大制约了其在这些领域的实际应用。当前，针对大语言模型幻觉现象的评估和优化尚存在显著不足：首先，缺乏高质量的高精度领域幻觉评估数据集；其次，现有幻觉评估方法大多依赖单一模型，未能充分利用多模型间的差异性优势；最后，不同模型在幻觉类型和幻觉率上表现存在较大差异，尚未有有效方法来降低高幻觉率模型的幻觉现象。本研究采用数据集构建-群体智能选举-幻觉分类与量化-先验知识优化的系统流程，全面评估和优化了大语言模型在医疗问答领域的幻觉现象。首先，根据公开数据集Huatuo，结合GPT4生成问题答案和人工标注的形式构建了医疗问答领域大模型幻觉评估数据集；其次，使用GPT4o、GPT4、ChatGLM4、Baichuan-13B和Claude 3.5等先进的大语言模型对数据集中的问题生成答案。通过一种基于群体智能的方法，选举出一个LeaderAI，它将各模型的回答与参考答案进行比较，从而确定各模型的幻觉率。最后，进一步将幻觉分为事实性幻觉和忠实性幻觉两类。研究结果表明，在LeaderAI的指导下，被评估的大模型的幻觉率显著下降，特别是忠实性幻觉率明显降低。

关键词：大语言模型幻觉识别幻觉分类模型优化

新冠病毒受体结合域与人血管紧张素转换酶2结合力研究进展

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病毒学报 2025年

作者：曾嘉锋续芮陈操传染病溯源预警与智能决策全国重点实验室国家卫生健康委员会医学病毒与病毒病重点实验室中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所

新冠病毒通过其刺突蛋白的受体结合域与人细胞血管紧张素转换酶2结合是病毒感染的重要环节。本文围绕新冠病毒刺突蛋白的受体结合域，分析了五种关注变异株的刺突蛋白受体结合域氨基酸突变对与血管紧张素转换酶2结合力的影响，探讨了新... 详细信息

新冠病毒通过其刺突蛋白的受体结合域与人细胞血管紧张素转换酶2结合是病毒感染的重要环节。本文围绕新冠病毒刺突蛋白的受体结合域，分析了五种关注变异株的刺突蛋白受体结合域氨基酸突变对与血管紧张素转换酶2结合力的影响，探讨了新冠病毒与血管紧张素转换酶2结合的主要机制，以及受体结合域突变对“病毒-宿主”结合的影响。总结了病毒与受体结合力的传统与新兴研究方法，如生物化学、晶体学等。这些技术有助于更好地理解病毒的入侵机制，预测病毒变异的传播趋势和防控策略，最终为防控新冠疫情提供科学依据。

关键词：新冠病毒受体结合域血管紧张素转换酶2 受体结合力