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外延铌酸锂薄膜声表面波器件的制备及射频特性

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外延铌酸锂薄膜声表面波器件的制备及射频特性

作者：杨荣邦曲阜师范大学

学位级别：硕士

对于传统的声表面波(SAW)器件,其射频性能主要由电极的微纳加工工艺和压电材料自身的物理特性决定,LiNbO3作为一种铁电材料和压电材料,具有出色的压电性能和机电耦合系数,目前已得到研究者的广泛关注。5G时代的到来对射频器件提出高带... 详细信息

对于传统的声表面波(SAW)器件,其射频性能主要由电极的微纳加工工艺和压电材料自身的物理特性决定,LiNbO3作为一种铁电材料和压电材料,具有出色的压电性能和机电耦合系数,目前已得到研究者的广泛关注。5G时代的到来对射频器件提出高带宽、高频段、低损耗的要求,研究者们把研究的重点放在低功耗、小型化和功能集成上。插入补偿层是最普遍的提升SAW器件性能的方法,其作用为改善频率温度系数,减少极端温度对器件性能的影响,同时可以对压电层进行声速补偿,提升器件的响应频率。Al2O3具有比LiNbO3更高的声速和更低的温度系数,可以对铌酸锂SAW器件的频率进行补偿,同时提升器件的温度稳定性。本文主要通过脉冲激光沉积技术在Al2O3衬底上制备LiNbO3薄膜,对薄膜压电性能、结晶质量进行表征,通过光刻技术制作SAW器件,探究了压电薄膜厚度和电极占空比对于SAW延迟线器件射频性能的影响。对器件结构进行优化,通过谐振器串并联设计了二阶梯形滤波器,与延迟线器件相比,其具有更高的带宽和更低的传输损耗。主要研究内容与结果概括如下:1.使用脉冲激光沉积技术在Al2O3衬底上外延生长LiNbO3薄膜,通过设计生长温度梯度探究了 LiNbO3薄膜合适的生长温度,利用X射线衍射技术对薄膜的结晶质量分析,结果显示在700℃生长时LiNbO3薄膜具有最佳的结晶质量。此外,通过XRD的φ扫描测试,确定了 LiNbO3薄膜与Al2O3衬底面外的外延关系。倒易空间的对称峰(006)测试证明了薄膜面外为单一取向,非对称峰(018)测试说明薄膜受衬底应力随厚度增加会出现应力松弛,薄膜越厚其表层所受到衬底的应力越松弛。Al2O3衬底作为声速补偿层提高压电层的SAW速度,PLD外延薄膜受应力调控有望获得更好的补偿效果。形貌测试证实了薄膜表面平整,粗糙度较低,满足制备SAW器件的形貌要求。外延LiNbO3薄膜具有明显的铁电性,较低漏电流和出色的压电性能,其压电系数d33达到17.6 pm/V。在Al2O3衬底上制备了与LiNbO3薄膜相同厚度的ZnO薄膜,后续进行SAW器件的性能对比。PLD技术制备压电薄膜具有外延应力调控的优势,薄膜平整度高,压电性能良好,为进一步优化器件性能提供了新的途径。2.设计研究了延迟线声表面波器件,对于叉指电极制备工艺进行了详细的探索,介绍了延迟线器件设计参数,对于光刻技术的操作流程和注意事项进行了详细探究,比较了不同制备电极方法的优缺点。实验结果表明,碘化钾溶液刻蚀法制备的金电极图案清晰,结构完整,样品表面杂质较少,满足SAW器件制备的要求。对不同压电薄膜厚度的延迟线器件进行S参数测试,结果显示,随着压电薄膜厚度增加,延迟线器件的中心频率略微下降,这是由于衬底补偿和应力调控导致压电薄膜SAW速度降低。薄膜厚度增加,延迟线器件插入损耗减少,这是由于在较厚的薄膜中声表面波在传输时向下的声学损失更小。与ZnO延迟线器件相比,LiNbO3延迟线器件具有更高的中心频率和更低的插入损耗,表明其在高频率、低损耗SAW器件应用中巨大的潜力。对不同电极占空比的延迟线器件进行S参数测试,结果表明电极占空比为50%时器件具有最优射频性能。3.使用串并联谐振器结构进一步设计制备了二阶梯形滤波器,其中串联谐振器的谐振频率高于并联谐振器,形成滤波通带。对梯形滤波器的结构进行表征,结果表明电极结构完整,相邻电极间无短路情况。对不同厚度LiNbO3薄膜制备的梯形滤波器进行S参数测试,可以观察到明显的滤波通带,带宽约为16.7 MHz,相对带宽约为3.3%,器件回波损耗均在-14 dB以下,插入损耗最低为-28.52 dB。随着LiNbO3薄膜厚度增加,器件的中心频率减小,插入损耗降低,这进一步验证了衬底应力调控对于SAW器件性能的影响。与ZnO梯形滤波器相比,LiNbO3器件具有更高的SAW速度和压电系数,对应梯形滤波器具有更高的中心频率和更低的损耗。通过与延迟线器件的对比分析表明,梯形滤波器具有更高的带宽和信号传输性能,谐振器串并联的结构有利于提升品质因数,通过谐振器参数设计可以灵活改变通带宽度和减小带内波纹,为高性能SAW滤波器的设计提供了参考。

关键词：脉冲激光沉积声表面波器件铌酸锂梯形滤波器

基于源导向的土壤重金属风险评价及管控因子分析

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环境科学 2024年第2期45卷 1026-1037页

作者：潘泳兴陈盟王櫹橦桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004 桂林理工大学地球科学学院桂林541004

量化重金属来源风险可以识别主要污染源,为减轻土壤重金属对生态和人类健康风险提供科学依据.以桂北某铅锌矿流域浅层土壤为研究对象,利用潜在生态风险评价(RI)和人体健康风险评价(HRA)进行生态和人体健康风险评价,利用绝对主成分-多元... 详细信息

量化重金属来源风险可以识别主要污染源,为减轻土壤重金属对生态和人类健康风险提供科学依据.以桂北某铅锌矿流域浅层土壤为研究对象,利用潜在生态风险评价(RI)和人体健康风险评价(HRA)进行生态和人体健康风险评价,利用绝对主成分-多元线性回归受体(APCS-MLR)模型和随机森林模型进行土壤重金属源解析,最后结合RI、HRA和APCS-MLR组成联合风险评价模型量化土壤重金属来源风险.结果表明,ω(Pb)、ω(Zn)、ω(Cu)和ω(Cd)均值分别为342.77、693.34、61.27和3.08mg·kg^(-1),含量均超出农用地土壤环境筛选值,存在一定程度的污染;Pb、Cr和As是主要健康风险影响因子,对儿童的健康风险要高于成年人;源解析结果识别出矿山开采活动(来源Ⅰ)、成土母质及原生地层(来源Ⅱ)和未知源,其中Pb、Zn、Cu和Cd主要由来源Ⅰ,Cr和As主要由未知源和来源Ⅱ贡献;土壤重金属来源风险评价结果表明,潜在生态风险和非致癌风险主要由来源Ⅰ和来源Ⅱ贡献,而致癌风险主要由未知源贡献;未知源在来源解析和风险评价均占有较高比例,应对其进一步研究,为土壤重金属防治提供科学依据.基于源解析的联合风险评价模型,注重不同来源的风险特征,精准查明高风险污染源,是一种更为合理可靠的风险评价方法.

关键词：土壤重金属生态风险健康风险联合风险评价模型源风险评价

城市形态的多维特征与模式识别——以中美欧实体城市为例

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第6期49卷 1005-1017页

作者：焦利民王玉马淼徐智邦武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 武汉大学地理信息系统教育部重点实验室湖北武汉430079 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021

从多维度、大尺度视角识别城市形态模式及其分异,是城市格局、过程及效应研究的基础,但该方向仍是一个重要挑战。综合物理空间和社会空间视角构建了城市形态的多维表征体系和形态模式识别方法;以中国、美国、欧洲的2 475个实体城市为例... 详细信息

从多维度、大尺度视角识别城市形态模式及其分异,是城市格局、过程及效应研究的基础,但该方向仍是一个重要挑战。综合物理空间和社会空间视角构建了城市形态的多维表征体系和形态模式识别方法;以中国、美国、欧洲的2 475个实体城市为例,识别出6种主要城市形态模式,即高密度型、高聚合低密度型、低聚合低密度型、多中心高集聚型、多中心高混合型和多中心低混合型。中国城市多为高密度型和多中心高集聚型,以胡焕庸线为界呈显著“西北-东南”差异;美国城市多为高聚合低密度型、低聚合低密度型和多中心低混合型,并表现出东西分异;欧洲主要为多中心高混合型城市,少数其他类型城市多沿西南海岸线分布。多维城市形态模式可为跨区域城市比较研究、城市格局和过程效应、城市演化模拟等提供精细化综合分类依据。

关键词：城市形态城市分类跨国城市比较聚类分析

“雪亮工程”治安防控体系建设执行中存在问题及对策研究 ——以D市为例

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“雪亮工程”治安防控体系建设执行中存在问题及对策研究 ——以D...

作者：刘德邦中共山东省委党校

学位级别：硕士

伴随着改革开放和乡村振兴的持续深化,中国的社会利益构造正在迅速转变,人们对于优质生活方式的需求日益增长,而发展的失衡不足愈发明显。这导致了社会的整体安全状况出现重大变化,同时,构建现代化的社会管理体系并提升国家安全的标准... 详细信息

伴随着改革开放和乡村振兴的持续深化,中国的社会利益构造正在迅速转变,人们对于优质生活方式的需求日益增长,而发展的失衡不足愈发明显。这导致了社会的整体安全状况出现重大变化,同时,构建现代化的社会管理体系并提升国家安全的标准也被摆上了议事日程。值此全面深化改革推进之际,广大城乡地区一直是社会治安防控的短板。面对日益严重且错综复杂的环境挑战,自党的第十八届全国代表大会开始到最近召开了第二十届党代会后特别强调要进一步改革与优化我国社会的管理模式及制度框架;这意味着我们必须积极利用视听技术这类的大数据技术来持续推动科技创新并深化其应用于构建全方位的安全保障网络中去,进一步建立健全公共安全体系和完善立体化社会治安防控体系。而“雪亮工程”及其运行机制等作为重大民生工程,不只是建立一个信息化的预防控制系统的基本框架和工程,它也是发展和增强城乡综合社会安全防控体系的核心要素,有助于促进国家安全和社会稳定的重要工具和平台。在实践中,“雪亮工程”不仅是推动立体化社会治安防控体系建设的关键点位,还与新农村建设和扶贫工作一同规划和实施。在全国范围内,“雪亮工程”也成为一些地区探索解决社会稳定中“最后一公里”问题的有效方法。本文以D市“雪亮工程”的建设和政策执行为例,结合治理理论、环境预防理论、霍恩-米特政策执行模型,综合运用文献分析法、问卷调查法以及比较分析,详细了解“雪亮工程”建设运行情况,并根据问卷调查结果,分析D市在社会治安治理过程中采取的一系列措施,比较“雪亮工程”执行效果的情况,进一步总结提出D市“雪亮工程”建设过程中存在的五个方面的问题,总结了相应原因。此外,我们还基于深入研究“雪亮工程”的郑策执行效果,提出从政策目标与标准、政策资源、执行人员的价值取向、组织之间的沟通、政策控制五个方面如何进一步完善“雪亮工程”政策,以及从技术创新角度,如何优化规划“雪亮工程”技术发展,这有助于在新环境下寻找的社会安防网络构建、“雪亮工程”的高效执行、保护民众生命安全及财富、维持社会秩序平稳等方面创新性的解决方案,从而为21世纪的社会治安综合治理现代化的实现提供了有价值的参考。

关键词：社会治安综合治理雪亮工程社会治安防控体系

实时直接分析串联质谱快速检验苯二氮卓类物质研究

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实时直接分析串联质谱快速检验苯二氮卓类物质研究

作者：刘富邦中国人民公安大学

学位级别：硕士

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650GHz行波管电子光学系统研究

650GHz行波管电子光学系统研究

作者：吴涵邦电子科技大学

学位级别：硕士

轻质高强高阻尼HfO_(2)@CNT/聚合物/CuAlMn复合材料的制备及性能

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金属学报 2024年第3期60卷 287-298页

作者：蒋招汉邱文婷龚深李周中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

由于阻尼合金和聚合物分别在减振效果和力学性能方面存在不足,为了实现宽频域和温域内的功能结构一体化,本工作采用烧结蒸发法和真空渗入工艺成功制备了一种新型阻尼复合材料。该复合材料以多孔CuAlMn形状记忆合金为骨架,孔隙中填充了负... 详细信息

由于阻尼合金和聚合物分别在减振效果和力学性能方面存在不足,为了实现宽频域和温域内的功能结构一体化,本工作采用烧结蒸发法和真空渗入工艺成功制备了一种新型阻尼复合材料。该复合材料以多孔CuAlMn形状记忆合金为骨架,孔隙中填充了负载HfO_(2)颗粒的碳纳米管与黏弹性聚合物组成的复合体。对样品进行了动态力学分析和室温单轴压缩实验,结果表明,当骨架孔隙率为80%、碳纳米管质量分数为1%时,该复合材料的压缩屈服强度和弹性模量分别为27 MPa和1040 MPa,密度仅为2.11 g/cm^(3),损耗因子在0.1~200 Hz和20~100℃范围内都在0.055以上,最大值可达0.102。相比于同等孔隙率的CuAlMn骨架,复合材料的弹性模量、压缩屈服强度和损耗因子分别提高了1、2和1.5倍。引入三相模型研究了复合材料的阻尼机理,计算结果表明,新型复合材料的主要阻尼机制是界面阻尼。

关键词：阻尼复合材料多孔CuAlMn形状记忆合金 HfO_(2) 碳纳米管聚合物界面阻尼

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日记摘抄(之一)

作家 2024年第5期 22-24页

作者：刘庆邦不详

偶尔翻看以前的日记,发现有一些不错的感悟,后来忘记了。现在随手抄录一些,是重温,也是备忘。

关键词：摘抄感悟日记

全面抗战时期沦陷区青年奔赴后方的交通与体验

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抗日战争研究 2024年第1期 135-143页

作者：朱汉杰中国社会科学院大学历史学院

全面抗战时期,不断有沦陷区青年奔赴后方,具体路线各异,随时兴废。行路体验艰苦,锻炼了青年能力,也塑造了他们的民族国家归属感。民族意识驱动各方为青年提供帮助,国民政府地下组织坚持斗争,协助青年前往后方。日伪对沦陷区的控制不甚扎... 详细信息

全面抗战时期,不断有沦陷区青年奔赴后方,具体路线各异,随时兴废。行路体验艰苦,锻炼了青年能力,也塑造了他们的民族国家归属感。民族意识驱动各方为青年提供帮助,国民政府地下组织坚持斗争,协助青年前往后方。日伪对沦陷区的控制不甚扎实,封锁线多成“虚线”。可见,沦陷区与非沦陷区的限隔并不严密,两地之间的联系、交通超乎一般认知。

关键词：抗日战争沦陷区日常生活人口流动民族意识