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范德瓦尔斯材料的原位应变工程与应用

物理学报 2024年

作者：马泽成刘增霖程斌梁世军缪峰南京理工大学理学院物质科学交叉研究中心南京大学物理学院

范德瓦尔斯材料凭借独特的结构和优异的性能在应变工程领域引起了广泛的关注。通过改变原子晶格和电子结构，应变可以调控范德瓦尔斯材料的物理性质，最终实现高性能的新原理电子器件。文章首先总结了诱导原位应变的实验方法，然后通过... 详细信息

范德瓦尔斯材料凭借独特的结构和优异的性能在应变工程领域引起了广泛的关注。通过改变原子晶格和电子结构，应变可以调控范德瓦尔斯材料的物理性质，最终实现高性能的新原理电子器件。文章首先总结了诱导原位应变的实验方法，然后通过回顾范德瓦尔斯磁性、超导和拓扑材料在原位应变调控研究的最新进展，以及应变相关的器件应用开发，探讨该领域当前面临的挑战和未来的机遇。

关键词：范德瓦尔斯材料应变工程原位应变应变传感器

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基于电子顺磁共振谱的残磁测量应用及进展

光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 22-28页

作者：张全哲邹升张红北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京量子信息科学研究院北京100193

电子顺磁共振类似于核磁共振,是一种基于电子磁矩在外磁场中的顺磁性及塞曼分裂的方法,该方法与物质中未成对电子和外磁场相联系,通过获取和分析物质的电子顺磁共振谱,能够得到物质的结构信息或环境的磁场信息,因此其常被用来分析物质... 详细信息

电子顺磁共振类似于核磁共振,是一种基于电子磁矩在外磁场中的顺磁性及塞曼分裂的方法,该方法与物质中未成对电子和外磁场相联系,通过获取和分析物质的电子顺磁共振谱,能够得到物质的结构信息或环境的磁场信息,因此其常被用来分析物质结构、探测磁场等。极弱磁场通常指nT或以下量级的磁场,目前一些科学研究的进行常常要求在极弱磁环境下进行,例如基础物理研究、心脑磁探测等,因此稳定可靠的磁屏蔽常被用来创建所需的极弱磁环境。磁屏蔽包括被动磁屏蔽和主动磁补偿,被动磁屏蔽指利用磁屏蔽室屏蔽外界磁场,其内部往往有一定量的残余磁场,因此为方便进一步主动磁补偿,探测屏蔽后的残余磁场是有必要的。目前屏蔽室内残余磁场的测量手段主要分为商用化磁强计测量和装置原位测量,商用化磁强计测量方法简单,但精度低、噪声大,且不利于小型化,利用装置原位测量能够减少噪声,是目前主要的研究方法。由于碱金属原子最外层含有一个未成对电子,其成为电子顺磁共振实验的理想样品。而随着激光和光泵技术的发展,利用法拉第旋光效应作为光学手段探测气体原子的电子顺磁共振谱已经成为了可能。通过测量碱金属原子气体的电子顺磁共振谱进行残余磁场的原位测量效果好、精度高,具有极大的应用前景。通常基于电子顺磁共振的残磁测量系统包括残磁环境和样品模块、光学探头模块、信号调制模块、环境监测模块以及信号收集与处理模块,核心是光学探头模块,决定了磁场测量的灵敏度。简要描述了电子顺磁共振技术的原理,以光泵磁力计为主介绍了基于该技术的典型磁力计和目前的发展,重点概述了基于电子顺磁共振谱的残磁测量系统、各个组成模块以及相关技术近年来的发展现状。

关键词：电子顺磁共振磁场传感磁屏蔽极弱磁环境

蝴蝶求偶行为中物种识别和两性识别机制研究进展

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生态学杂志 2024年第5期43卷 1471-1476页

作者：李彦哲李承哲浙江农林大学现代农学院杭州311300

蝴蝶求偶行为一直是昆虫行为学家和进化生物学家关注的热点。本文综述了蝶类求偶行为的一般模式及在求偶中物种识别和两性识别的机制。蝶类求偶过程首先是发现并定位配偶,然后开始飞行追逐,最后完成交配。在此过程中蝴蝶需要识别同类和... 详细信息

蝴蝶求偶行为一直是昆虫行为学家和进化生物学家关注的热点。本文综述了蝶类求偶行为的一般模式及在求偶中物种识别和两性识别的机制。蝶类求偶过程首先是发现并定位配偶,然后开始飞行追逐,最后完成交配。在此过程中蝴蝶需要识别同类和异性配偶,辨别雌蝶的交配状态。蝴蝶识别同类和异性主要依靠翅的斑纹和色彩、紫外反射能力等视觉信号以及性信息素和虫体挥发物等嗅觉信号,但对两种信号的利用权重存在差异;雄蝶辨别雌蝶的交配状态主要依靠雌蝶的虫体挥发物及飞行姿态;对无香鳞和味刷的种类如何进行嗅觉通讯以及新手段的应用还有待深入研究。对蝶类求偶行为及其信号利用途径的研究有助于加深对蝶类求偶交配行为的认识,为深入了解蝶类的种内及种间交流奠定基础。

关键词：昆虫蝶类求偶交配视觉嗅觉配偶识别

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深海环境噪声监测技术发展现状与展望

地球科学 2024年第6期49卷 2120-2130页

作者：陆哲哲朱心科杜新光李家彪自然资源部第二海洋研究所海底科学实验室浙江杭州310012 深海技术科学太湖实验室江苏无锡214028

以往关于人类活动对海洋生态系统产生的影响讨论主要聚焦于污染物的排放、过度二氧化碳的排放及过度开发等,然而人为噪声也是海洋生态系统的重要压力源之一.人为噪声的频率范围与海洋动物发出和感知的声音频率范围存在高度重合,因此人... 详细信息

以往关于人类活动对海洋生态系统产生的影响讨论主要聚焦于污染物的排放、过度二氧化碳的排放及过度开发等,然而人为噪声也是海洋生态系统的重要压力源之一.人为噪声的频率范围与海洋动物发出和感知的声音频率范围存在高度重合,因此人为噪声的增加会影响海洋动物的行为、生理甚至生存.鉴于海洋声景的快速变化,迫切需要发展深海环境噪声监测技术,评估人为噪声对深海生态系统的影响,从而针对性地减轻人类对海洋声景的影响,服务于构建健康的海洋.本文立足国内外研究形势,回顾人类活动影响下的海洋声景及深海噪声监测技术的发展情况,介绍多个致力于海洋噪声监测和研究的国际大计划,并呼吁相关机构及部门增强对海洋声景的关注,鼓励先进技术的研发,并制定相应的管理框架.

关键词：海洋声景海洋生态系统人为噪声噪声监测技术深海噪声污染

带有非一致约束和通讯时延的异构网络约束一致性

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控制理论与应用 2024年第8期41卷 1427-1437页

作者：莫立坡张豪哲北京工商大学电商与物流学院北京100048 北京工商大学数学与统计学院北京100048

本文主要致力于研究一类具有非一致的凸位置约束、非凸速度约束和非一致的通信时延的异构多智能体网络的约束一致性问题,其中异构多智能体网络由一阶和二阶智能体构成.首先,为每个智能体设计了一个分布式控制算法,同时,引入了两类坐标变... 详细信息

本文主要致力于研究一类具有非一致的凸位置约束、非凸速度约束和非一致的通信时延的异构多智能体网络的约束一致性问题,其中异构多智能体网络由一阶和二阶智能体构成.首先,为每个智能体设计了一个分布式控制算法,同时,引入了两类坐标变换,将带有时延的异构系统转化为带有异构非线性误差和无时延的线性时变系统.为了处理异构非线性误差,本文采用了一种几何学技巧,使组合变量的非线性动态可以被线性动态所控制.然后,通过投影算子和非负矩阵的性质,在一些弱的假设下,证明了随着时间的演进,非线性误差能收敛为零,从而达成系统的受限一致性.最后,本文给出两个数值算例验证了结果的正确性.

关键词：异构网络非凸速度约束位置约束通讯时延一致性

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针对电力CPS数据驱动算法对抗攻击的防御方法

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中国电力 2024年第9期 32-43页

作者：朱卫平汤奕魏兴慎刘增稷国网江苏省电力有限公司东南大学电气工程学院南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)

大规模电力电子设备的接入为系统引入了数量庞大的强非线性量测/控制节点，使得传统电力系统逐渐转变为电力信息物理系统（cyber-physical system,CPS），许多原本应用模型驱动方法解决的系统问题不得不因维度灾难等局限转而采取数据驱... 详细信息

大规模电力电子设备的接入为系统引入了数量庞大的强非线性量测/控制节点，使得传统电力系统逐渐转变为电力信息物理系统（cyber-physical system,CPS），许多原本应用模型驱动方法解决的系统问题不得不因维度灾难等局限转而采取数据驱动算法进行分析。然而，数据驱动算法自身的缺陷为系统的安全稳定运行引入了新的风险，攻击者可以对其加以利用，发起可能引发系统停电甚至失稳的对抗攻击。针对电力CPS中数据驱动算法可能遭受的对抗攻击，从异常数据剔除与恢复、算法漏洞挖掘与优化、算法自身可解释性提升3个方面，提出了对应的防御方法：异常数据过滤器、基于生成式对抗网络（generative adversarial network,GAN）的漏洞挖掘与优化方法、数据-知识融合模型及其训练方法，并经算例分析验证了所提方法的有效性。

关键词：对抗攻击数据驱动算法电力CPS 攻击防御

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纳米晶(Nd， Ce)-Fe-B/(Nd， R)-Fe-B(R=Pr， La)热压磁体的制备和性能研究

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有色金属科学与工程 2024年

作者：危伟国江庆政刘增国江西省稀土磁性材料及器件重点实验室&江西理工大学稀土磁性材料及器件研究所

基于双合金技术，采用放电等离子体烧结制备了不同比例的各向同性纳米晶 (Nd， Ce)-Fe-B/(Nd， R)-Fe-B (R = Pr， La) 热压磁体，并探究了不同热压磁体的磁性能和微观结构。结果表明，随着(Pr， Nd)-Fe-B合金的添加，剩磁和矫顽力均有... 详细信息

基于双合金技术，采用放电等离子体烧结制备了不同比例的各向同性纳米晶 (Nd， Ce)-Fe-B/(Nd， R)-Fe-B (R = Pr， La) 热压磁体，并探究了不同热压磁体的磁性能和微观结构。结果表明，随着(Pr， Nd)-Fe-B合金的添加，剩磁和矫顽力均有所提升。背散射图像(结果)表明，团聚的块状富稀土相逐渐消失，晶界相变得更为均匀且薄，从而提升了矫顽力。此外，磁体中(Pr， Nd)-Fe-B主相比例的增加，也有效的提升了热压磁体的磁性能。当添加量为60%时，磁体剩磁Jr为8.58 ×0.1 T，矫顽力Hcj为12.65 ×79.6 kA/m，最大磁能积(BH)max为15.79 ×7.96 kJ/m3。

关键词：双合金磁性能微观结构放电等离子烧结

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双有源全桥变换器无电流传感器鲁棒预测控制

电工技术学报 2024年第10期39卷 3093-3104,3140页

作者：孙孝哲张祯滨韩明昊李真刘晓哲山东大学电气工程学院济南250061

该文以双有源全桥(DAB)DC-DC变换器为主要研究对象,针对传统比例积分控制动态响应慢及采用既有预测控制对量测噪声和参数敏感的缺陷,提出一种基于无电流传感器模型预测控制(CS-MPC)策略。首先构建双有源全桥DC-DC变换器的预测模型,分别... 详细信息

该文以双有源全桥(DAB)DC-DC变换器为主要研究对象,针对传统比例积分控制动态响应慢及采用既有预测控制对量测噪声和参数敏感的缺陷,提出一种基于无电流传感器模型预测控制(CS-MPC)策略。首先构建双有源全桥DC-DC变换器的预测模型,分别针对变换器启动阶段与暂态过程提出基于模型预测控制(MPC)的动态优化策略;然后定量分析DAB变换器对模型参数和采样精度的敏感性,结合卡尔曼滤波算法构建其状态空间模型,在无电流传感器的情况下实现系统的鲁棒预测控制;最后在实验样机上通过实验验证所提方法的有效性。实验结果表明:与传统控制策略相比,所提方法能够实现低电流应力下的快速启动,且动态响应性能明显改善。此外,所提方法无需电流传感器数据,即对测量噪声脱敏;在参数变化下的鲁棒性能较传统预测控制显著提升。

关键词：双有源全桥 DC-DC 变换器模型预测控制动态响应提升无电流传感器控制鲁棒控制

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基于实例分割与光流的动态环境SLAM

兵工学报 2024年第1期45卷 156-165页

作者：岳胜哲王正杰北京理工大学机电学院北京100081

针对传统语义实时定位与建图(Semantic real-time Localization and Mappling,SLAM)算法在动态环境下剔除特征点过多、造成定位精度降低的问题,提出一种基于实例分割与光流的视觉语义SLAM算法。算法使用Mask R-CNN网络对图像中的潜在动... 详细信息

针对传统语义实时定位与建图(Semantic real-time Localization and Mappling,SLAM)算法在动态环境下剔除特征点过多、造成定位精度降低的问题,提出一种基于实例分割与光流的视觉语义SLAM算法。算法使用Mask R-CNN网络对图像中的潜在动态物体进行实例级别的分割,同时在光流线程中对动态物体进行识别并剔除,随后使用剩余的静态光流点与静态特征点联合优化定位,实现语义信息与光流信息的充分融合利用。使用公开数据集测试和地面无人平台实验对所提方法进行验证。实验结果表明,在TUM数据集下,新方法的定位均值误差相比ORB-SLAM2平均提高75%,相比Dyna-SLAM平均提高8.5%。

关键词：动态环境光流法实例分割语义SLAM

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