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基于磁斯格明子包的微磁学模拟

基于磁斯格明子包的微磁学模拟

作者：曾钊卓兰州大学

学位级别：硕士

磁斯格明子（Magnetic skyrmion）是一种具有拓扑保护特性的自旋结构。由于其尺寸小、易稳定和驱动电流密度低,人们对其进行了广泛的研究。然而,由于斯格明子仅仅具有单一的结构,影响其进一步的发展。因此,人们提出了多种基于斯格明子... 详细信息

磁斯格明子（Magnetic skyrmion）是一种具有拓扑保护特性的自旋结构。由于其尺寸小、易稳定和驱动电流密度低,人们对其进行了广泛的研究。然而,由于斯格明子仅仅具有单一的结构,影响其进一步的发展。因此,人们提出了多种基于斯格明子的拓扑自旋结构来促进其发展,而具有任意拓扑数的磁斯格明子包（Magnetic skyrmion bags）就是其中的一种。随着斯格明子包的预测和发现,使得人们可以在拓扑数这一崭新的自由度上去进行相关的研究。本文主要通过微磁学模拟的方法研究斯格明子包的动力学,其中包括自旋轨道矩驱动斯格明子包的动力学、磁各向异性梯度中的斯格明子包以及斯格明子包的自旋本征模式三个部分。首先,我们通过微磁学模拟的手段研究了斯格明子包在一个无限大的铁磁薄膜以及具有有限长度的纳米条带中被自旋轨道矩驱动的动力学,并通过Thiele方程对其动力学进行了理论推导。我们发现在无限大的铁磁薄膜中,斯格明子包的速度依赖于它们的拓扑数;而在有限长度的条带中,当斯格明子包移动到条带的边界处,它们的速度不再依赖于其拓扑数。模拟结果和理论计算得到的结果符合得很好。最后,我们还驱动斯格明子包通过杂质和缺陷,以此来研究斯格明子包的拓扑保护特性。随后,为了克服自旋极化电流的能耗大、效率低等缺点,我们研究了磁各向异性梯度下的斯格明子包。首先,我们研究在不同磁各向异性常数下的斯格明子包的稳定性。随后,我们消除边界势来研究斯格明子包在磁各向异性梯度中的动力学。我们发现不同的斯格明子包具有不同的动力学,并且拓扑数为0的嵌套斯格明子（skyrmionium）的速度比其它斯格明子包更快。然而,当斯格明子包沿着边界运动时,skyrmionium与其它斯格明子包具有相同的速度。随后,我们通过Thiele方程对上述两种情形中的斯格明子包的动力学进行了理论推导并且讨论了该方程的适用范围。在一定范围内,模拟结果与理论计算所得结果符合较好。除了赛道存储器等自旋电子学器件,微波器件近来也得到了人们的广泛关注。因此,我们通过施加垂直方向的微波磁场系统地研究了斯格明子包在受限磁盘中的自旋本征模式。我们发现由于斯格明子包的旋转对称性相比于skyrmionium有所降低,所以在低频时会出现一个微弱的共振峰。此外,我们发现由于斯格明子之间的相互作用,斯格明子包的呼吸模式相对于寻常的斯格明子要复杂得多。随后,我们发现由于斯格明子包内相互作用分布的不均匀,在一个大的外磁场以及一个大的磁盘尺寸下,会有新的自旋本征模式产生。

关键词：磁斯格明子包微磁学模拟自旋轨道矩磁各向异性梯度自旋本征模式

Spin transfer nano-oscillator based on synthetic antiferromagnetic skyrmion pair assisted by perpendicular fixed magnetic field

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Chinese Physics B 2022年第10期31卷 319-325页

作者：马云旭王佳宁曾钊卓袁映月杨金霞刘慧博张森富王建波金晨东刘青芳 Key Laboratory for Magnetism and Magnetic Materials of the Ministry of Education Lanzhou UniversityLanzhou 730000China Key Laboratory for Special Function Materials and Structural Design of the Ministry of Education Lanzhou UniversityLanzhou 730000China College of Physics Science and Technology Hebei UniversityBaoding 071002China

As a microwave generator, spin transfer nano-oscillator(STNO) based on skyrmion promises to become one of the next-generation spintronic devices. However, there still exist a few limitations to the practical applications. In this paper, we propose a new STNO based on synthetic antiferromagnetic(SAF) skyrmion pair assisted by a perpendicular fixed magnetic field. It is found that the oscillation frequency of this kind of STNO can reach up to 5.0 GHz, and the multiple oscillation peak with higher frequency can be realized under a fixed out-of-plane magnetic field. Further investigation shows that the skyrmion stability is improved by bilayer antiferromagnetic coupling, which guarantees the stability process of skyrmion under higher spin-polarized current density. Our results provide the alternative possibilities for designing new skyrmionbased STNO to further improve the oscillation frequency, and realize the output of multiple frequency microwave signal.

关键词： nano-oscillator skyrmion spin-polarized current spintronic devices

断层接触非均匀性对米尺度断层黏滑失稳成核过程的控制

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2336-2349页

作者：任雅琼谢凡卓燕群中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局震源物理重点实验室北京100081 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

非均匀性是野外断层的重要特征,我们利用预制的具备接触非均匀性的米尺度岩石断层开展黏滑实验,模拟野外地震失稳过程.通过观测预制岩石断层发生的多个黏滑事件的应变时空演化,并对比断层接触非均匀性测定结果发现:(1)断层的接触弱段是... 详细信息

非均匀性是野外断层的重要特征,我们利用预制的具备接触非均匀性的米尺度岩石断层开展黏滑实验,模拟野外地震失稳过程.通过观测预制岩石断层发生的多个黏滑事件的应变时空演化,并对比断层接触非均匀性测定结果发现:(1)断层的接触弱段是成核最先启动,即最早发生预滑的区域,随失稳临近,预滑区域扩展且滑动速率增加,与厘米尺度均匀断层相比,准静态过程的预滑扩展不明显,向准动态过程转变突然且迅速;(2)断层的接触强段在成核期间一直处于闭锁状态,应力升高,且随失稳临近增幅加强,强段的屈服是断层从缓慢破裂到快速破裂的转折点,接触强段的持续闭锁在以往的厘米尺度均匀断层黏滑实验中较为少见;(3)加载速率以及加载历史是影响米尺度断层成核持续时间的重要因素,随加载速率变慢,成核持续时间变长,随加载历史变长,断层趋于均匀化,成核持续时间变短.上述研究结果明确提供断层接触非均匀性控制成核过程的直接证据.这不仅有助于将实验结果向可操作的地震预测实践转化,也有助于促进(大陆浅源)地震前兆机理的探索及理解.

关键词：摩擦黏滑地震成核断层接触非均匀性预滑

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基于能量阈值的双参数阈值函数在生理信号降噪中的应用

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兵工学报 2024年第4期45卷 1264-1272页

作者：赵薇卓智海张月霞北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101

针对弱生理信号在采集过程中易被噪声淹没,传统小波去噪算法存在去噪效果差和信号提取失真的问题,根据小波系数的能量分布特点,提出一种改进的小波阈值去噪算法。通过计算各层小波系数的能量来确定阈值,避免阈值计算的不平衡性,同时提... 详细信息

针对弱生理信号在采集过程中易被噪声淹没,传统小波去噪算法存在去噪效果差和信号提取失真的问题,根据小波系数的能量分布特点,提出一种改进的小波阈值去噪算法。通过计算各层小波系数的能量来确定阈值,避免阈值计算的不平衡性,同时提高自适应性和弱信号的保真度;采用一种改进的可调节的双参数阈值函数对小波系数进行处理,在小波系数压缩程度可控的同时可以自由调节阈值函数的变化趋势。实验结果表明:改进的小波阈值去噪算法相较于两种传统去噪算法(经验模态分解算法和滤波器算法)以及12种传统小波阈值和阈值函数组合算法,在信噪比、均方根百分比和均方根误差上都具有明显的优势,并且在实测生理信号中取得了最小的平均相对误差和最小的波动性。

关键词：小波变换能量梯度阈值改进阈值函数生理信号去噪

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从技术锁定判别中寻求技术突破的可能路径——以光刻技术为例

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科学学研究 2024年

作者：孙冰鞠卓芳哈尔滨工程大学经济管理学院

在光刻产业发展初期，摩尔定律推动着芯片性能呈现指数式上涨。然而，技术的自身发展规律导致技术“天花板”的出现，量子隧穿效应使摩尔定律失效，光刻技术出现技术锁定现象。基于路径构造理论的洞见，本文选取光刻产业专利信息分析技... 详细信息

在光刻产业发展初期，摩尔定律推动着芯片性能呈现指数式上涨。然而，技术的自身发展规律导致技术“天花板”的出现，量子隧穿效应使摩尔定律失效，光刻技术出现技术锁定现象。基于路径构造理论的洞见，本文选取光刻产业专利信息分析技术锁定效应，以光刻产业的技术共类网络结构为核心，测度技术生态位特征的指标，分析光刻产业技术生态位的三维特征。并利用Kaplan-Meier法测度技术锁定效应，构建面板回归模型分析技术生态位的三维特征及综合作用对技术锁定效应的影响，进而从技术生态位特征入手识别技术锁定破解的机会窗口。

关键词：技术锁定技术生态位技术突破光刻产业

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宽输入双有源桥变换器移相变频控制策略研究

太阳能学报 2024年第6期45卷 234-243页

作者：卓福生董纪清福建省新能源发电与电能变换重点实验室(福州大学) 福州350108

重点分析三重移相控制下宽输入工况对双有源桥DC-DC变换器特性的影响,分别推导宽范围输入电压情况下软开关范围、电流峰值和电流有效值随开关频率变化的理论表达式。在此基础上,提出一种移相变频混合控制策略,通过调节开关频率扩大双有... 详细信息

重点分析三重移相控制下宽输入工况对双有源桥DC-DC变换器特性的影响,分别推导宽范围输入电压情况下软开关范围、电流峰值和电流有效值随开关频率变化的理论表达式。在此基础上,提出一种移相变频混合控制策略,通过调节开关频率扩大双有源桥DC-DC变换器的软开关范围,并降低电流峰值和电流有效值,提高变换器的整体效率。最后,搭建一台基于SiC器件的1 kW双有源桥DC-DC变换器样机验证所提控制策略的有效性。

关键词：双向DC-DC变换器 DAB变换器电流峰值电流有效值移相变频

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算法推荐下短视频平台版权注意义务司法认定争议与优化

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东南大学学报（哲学社会科学版） 2024年第S1期26卷 106-111页

作者：冼卓铭华南理工大学法学院广东广州511400

随着算法推荐技术在短视频平台的应用,平台版权侵权注意义务的提升成为理论与实践的重要论题。其中,算法推荐技术的应用是当今短视频版权侵权案件中注意义务提升与具体变化的关键所在。通过梳理算法推荐技术的技术原理与法理分类,从百... 详细信息

随着算法推荐技术在短视频平台的应用,平台版权侵权注意义务的提升成为理论与实践的重要论题。其中,算法推荐技术的应用是当今短视频版权侵权案件中注意义务提升与具体变化的关键所在。通过梳理算法推荐技术的技术原理与法理分类,从百家争鸣的司法实践中分析算法推荐技术应用情况与行为责任,以期更好地帮助我们评判短视频网络服务平台的版权侵权注意义务。当下司法裁判观点在短视频平台为何承担更高注意义务、其行为违背何种注意义务、应当如何承担更高注意义务上存在较多分歧。应当从“积极注意义务”“消极防范义务”两个角度对平台注意义务的范围进行认定,承认部分算法推荐技术构成“推荐行为”,审慎要求平台承担消极防范义务。

关键词：算法推荐短视频平台版权注意义务

批判性思维视域下外语课程思政的融入实践——以《基础日语》课程为例

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西藏大学学报（社会科学版） 2024年第2期39卷 234-240页

作者：卓凌集美大学外国语学院福建厦门361021

不论是课程思政的目标还是人才培养的能力目标都指向思维的塑造。批判性思维正是全面、深入获取知识并完成内化、迁移和升华的必要途径。文章以《基础日语》课程思政为切入点,探讨在批判性思维视域下,通过优化外语课程教学目标设计、重... 详细信息

不论是课程思政的目标还是人才培养的能力目标都指向思维的塑造。批判性思维正是全面、深入获取知识并完成内化、迁移和升华的必要途径。文章以《基础日语》课程思政为切入点,探讨在批判性思维视域下,通过优化外语课程教学目标设计、重构教学内容、革新教学模式和完善课程思政评价体系等举措进行课程思政实践的路径。

关键词：批判性思维基础日语课程思政

性能维持的增广可行域Tube鲁棒经济模型预测控制

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控制与决策 2024年第2期39卷 536-544页

作者：何德峰李能卓黄原驰韩平浙江工业大学信息工程学院杭州310023

针对未知但有界扰动作用下的约束线性系统,提出一种性能维持的增广可行域Tube经济模型预测控制(tube economic model predictive control, TEMPC)策略.首先考虑经济性能优化目标和鲁棒稳定控制目标,构造TEMPC优化问题的隐式收缩约束,并... 详细信息

针对未知但有界扰动作用下的约束线性系统,提出一种性能维持的增广可行域Tube经济模型预测控制(tube economic model predictive control, TEMPC)策略.首先考虑经济性能优化目标和鲁棒稳定控制目标,构造TEMPC优化问题的隐式收缩约束,并对系统状态和控制约束进行紧缩Tube设计,给出增广可行域优化问题的数学描述;然后,引入线性分解增广名义终端状态和终端罚函数,扩大优化问题的初始可行域,在此基础上应用终端“三要素”和收缩原理,建立TEMPC策略的递推可行性和闭环系统关于最优经济平衡点有界稳定性的充分性条件,进而证明闭环性能在原初始可行域上的不变性;最后,通过对比仿真结果验证所提出策略的有效性和优越性.

关键词：模型预测控制不确定线性系统鲁棒稳定性经济优化可行域

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