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ZnO薄膜发光器件的电抽运随机激射：随机性的抑制

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物理学报 2025年

作者：纪然蒋书明夏程涛杨德仁马向阳浙江大学硅及先进半导体材料国家重点实验室上虞半导体材料研究中心

通过以大晶粒水热ZnO薄膜作为发光层并加以恰当图案化处理的策略，显著抑制了基于ZnO薄膜的金属-绝缘体-半导体（MIS）结构发光器件的电抽运随机激射的随机性。采用激光直写光刻工艺，先将硅衬底上的晶粒大小超过500 nm的水热ZnO薄膜图... 详细信息

通过以大晶粒水热ZnO薄膜作为发光层并加以恰当图案化处理的策略，显著抑制了基于ZnO薄膜的金属-绝缘体-半导体（MIS）结构发光器件的电抽运随机激射的随机性。采用激光直写光刻工艺，先将硅衬底上的晶粒大小超过500 nm的水热ZnO薄膜图案化为大量的“小方块”（称为“Block”）和“街道”（称为“Street”），然后制备基于上述图案化ZnO薄膜的MIS结构(Au/SiO2/ZnO)发光器件（light-emitting device，以下简称LED）。研究表明：在相同的注入电流下，基于图案化ZnO薄膜的发光器件比基于未图案化ZnO薄膜的发光器件具有更少的随机激射模式；且前者随Block边长的减小而具更少的激射模式，同时其最强激射模式的波长在更窄的范围内波动。值得指出的是：在适当的条件（小注入电流和小Block边长）下，基于图案化水热ZnO薄膜的发光器件还可产生单模随机激射。此外，对比研究还表明：基于大晶粒水热ZnO薄膜的LED会比基于小晶粒溅射ZnO薄膜的LED具有更小的激射阈值电流，且在同样的注入电流下具有更少的激射模式和更高的激射光功率。关于上述结果背后的物理机制，分析指出：对基于图案化ZnO薄膜的发光器件而言，一方面由于单个Block内ZnO薄膜中的晶粒和晶界数量有限，光多重散射被严重削弱，那些能够通过光多重散射获得净光增益而产生随机激射的路径与ZnO薄膜未经图案化处理的情形相比要少得多。另外一方面，由于单个Block空间有限，不同激射模式之间的增益竞争使得空间上重叠较大的激射模式不能同时存在。由于上述两方面的原因，随着Block边长的减小，发光器件随机激射的模式会变得更少。此外，Block之间的光学耦合效应会加剧单个Block内部激射模式之间的增益竞争，从而进一步减少发光器件的随机激射模式。

关键词：水热ZnO薄膜发光器件随机激射图案化随机性的抑制

西兰铁路客运通道内旅客出行格局、特征与机制研究

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铁道运输与经济 2025年

作者：蒋繁荣彭天浩高毅华李涛陕西师范大学西北国土资源研究中心西安市第一实验学校中学部地理组

在我国高速铁路基本成网、强调高速铁路与普速铁路协调发展背景下，适时探讨高普并行通道内跨城旅客出行格局与出行方式选择具有参考价值。以西兰客运通道为实证案例，基于列车时刻表数据和问卷调查数据，借助网络分析与Logit模型，揭... 详细信息

在我国高速铁路基本成网、强调高速铁路与普速铁路协调发展背景下，适时探讨高普并行通道内跨城旅客出行格局与出行方式选择具有参考价值。以西兰客运通道为实证案例，基于列车时刻表数据和问卷调查数据，借助网络分析与Logit模型，揭示高速铁路与普速铁路在跨城出行网络中的相互作用关系及旅客在不同交通方式间的决策机制。结果表明，高速铁路的开通虽然增加了西兰客运通道内乘客的出行频率，但其与普速铁路在西兰客运通道内呈现出均衡发展的态势；乘客自身的社会经济属性及出行特征是影响高速铁路与普速铁路出行方式选择主要因素。相较于周内，周末出行选择高速铁路的机会也会增加，由于高速铁路车站区位位于城市外围区域，使得市内出行时间增加，选择高速铁路出行的乘客其程前及程后衔接时间普遍高于普速铁路。研究旨在通过量化分析与模型构建，剖析西兰客运通道内高速铁路与普速铁路出行格局、特征与形成机制，从而为优化我国铁路客运资源配置提供参考。

关键词：高速铁路普速铁路西兰客运通道乘客出行行为跨城出行

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盾构隧道开挖诱发邻近桩周土体变形试验研究

人民长江 2025年

作者：范伟亮张孟喜中铁二十局集团有限公司上海大学力学与工程科学学院

针对超大直径隧道开挖时邻近桩基变形观测困难的问题，提出了超大直径隧道侧穿桩基的透明土试验方案，采用熔融石英砂、搭配正十二烷和白油混合溶液作为孔隙溶液配置透明土，并结合光学观测系统及PIV处理系统，对盾构隧道开挖引起的邻... 详细信息

针对超大直径隧道开挖时邻近桩基变形观测困难的问题，提出了超大直径隧道侧穿桩基的透明土试验方案，采用熔融石英砂、搭配正十二烷和白油混合溶液作为孔隙溶液配置透明土，并结合光学观测系统及PIV处理系统，对盾构隧道开挖引起的邻近桩周土体位移变化规律进行分析，获得不同情况下桩周土体位移场。试验结果表明：随着桩隧间距的增大，隧道的开挖对桩基附近的土体扰动会越来越小，当桩隧距离到达1.5倍隧道直径时，桩基所受的影响到达临界值；随着桩长的增大，桩侧土体的竖向位移呈现抛物线形式，先增大后减小；而桩侧土体的水平位移会随着桩长的增大由桩基上部向隧道方向倾斜变为桩基上部和隧道范围内的土体向隧道方向倾斜；开挖面距离桩基越近，开挖对桩周土体位移影响越剧烈。

关键词：透明土超大直径盾构开挖土体位移场侧穿桩基

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■并联机构运动学建模与性能评价

机械工程学报 2025年 330-339页

作者：汪满新李正亮王明昊南京理工大学机械工程学院

研究一种新型五自由度混联机器人的主机构■并联机构运动学建模与性能评价方法，该机构由一条1T2R(T表示移动，R表示转动)空间混合运动链和两条空间无约束主动支链组成。基于位置解析解以及几何约束，建立工作空间的参数化模型并提出任... 详细信息

研究一种新型五自由度混联机器人的主机构■并联机构运动学建模与性能评价方法，该机构由一条1T2R(T表示移动，R表示转动)空间混合运动链和两条空间无约束主动支链组成。基于位置解析解以及几何约束，建立工作空间的参数化模型并提出任务空间/机构体积比指标；采用矢量法建立其解耦雅可比矩阵，进而得出并联机构末端速度与驱动关节速度之间的映射关系，借助矩阵论提出一套可衡量此类机构切向和法向速度传递特性的运动学性能评价指标；在此基础上，研究尺度参数对机构全域运动学性能及任务空间/机构体积比指标的影响规律，并以运动学性能和几何干涉等为约束得出机构尺度参数可行域。最后，通过比对分析验证所提出的■并联机构与著名Tricept机器人和TriMule机器人中的并联机构具有相似的运动学性能，表明■并联机构具有良好的应用前景。

关键词：并联机构运动学建模性能评价

环介导等温扩增技术的发展及其在耐药基因检测中的应用

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畜牧兽医学报 2025年

作者：廖怡雯叶景芬武绍碧陈世雄杨婉罗雪杨琦贵州大学动物科学学院

本文介绍了环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification，LAMP）技术的原理、过程和特点，以及其在耐药基因检测中的应用。LAMP技术以其高效、特异、灵敏和简便的特点，在分子生物学领域得到了广泛应用。除了基本的LAMP检... 详细信息

本文介绍了环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification，LAMP）技术的原理、过程和特点，以及其在耐药基因检测中的应用。LAMP技术以其高效、特异、灵敏和简便的特点，在分子生物学领域得到了广泛应用。除了基本的LAMP检测方法外，本文还对一些新型LAMP技术，如IMS-LAMP、LAMP与CRISPR/Cas系统的联用、LAMP与Argonaute系统的联用、LAMP传感器以及LAMP与微流控芯片的结合等做了介绍。此外，针对耐药基因的检测中，LAMP技术展现了很好的应用前景，为快速、准确地检测耐药基因提供了有效的工具。

关键词：环介导等温扩增恒温扩增快速扩增检测方法耐药基因检测

基于Mach-Zehnder结构的模式不敏感硅基热光开关

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中国激光 2025年

作者：骆长亮延凤平郭浩户俊杰北京交通大学电子信息工程学院

提出了一种模式不敏感的热光开关，该光开关由多模干涉耦合器、相移器及S波导级联而成。通过导模激励系数法对多模干涉耦合器进行优化，使其具备模式不敏感的特性。同时对相移器进行优化，也使其具备模式不敏感的特性，TE0、TE1、TE2三... 详细信息

提出了一种模式不敏感的热光开关，该光开关由多模干涉耦合器、相移器及S波导级联而成。通过导模激励系数法对多模干涉耦合器进行优化，使其具备模式不敏感的特性。同时对相移器进行优化，也使其具备模式不敏感的特性，TE0、TE1、TE2三种模式的相位通过热光效应来改变。通过添加空气沟槽以降低功耗，通过仿真，当加热功率为9 mW时，在1550 nm处可实现不小于29 dB的消光比和低于0.88 dB的插入损耗。我们提出的模式不敏感光开关可以同时调制三个模式，适用于模分复用系统。

关键词：光开关模式不敏感模分复用热光效应马赫-曾德尔

固定路段选择比例下非凸OD需求估计模型及算法分析

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系统工程理论与实践 2025年

作者：刘鹏杰简金宝邵虎许佳伟邵枫蒋枚萱中国矿业大学数学学院江苏省应用数学中心广西民族大学数学科学学院广西应用数学中心湘潭大学数学与计算科学学院

现有起点–讫点(Origin-Destination, OD)需求估计大多关注于“功能性”的模型研究,缺乏有效的理论分析,并且基本都使用相同的度量误差标准,未对不同输入数据的特性进行合理区分.不同于现有研究,该文采用?1/2-拟范数作为路段流量估计值... 详细信息

现有起点–讫点(Origin-Destination, OD)需求估计大多关注于“功能性”的模型研究,缺乏有效的理论分析,并且基本都使用相同的度量误差标准,未对不同输入数据的特性进行合理区分.不同于现有研究,该文采用?1/2-拟范数作为路段流量估计值与实际观测值的误差度量准则,使路段流量估计值更匹配于观测值.其次,使用带有?2-范数的误差度量准则将先验OD需求作为辅助引入到目标函数中,提出一种固定路段选择比例下的非凸OD需求估计模型.根据构建模型的可分结构特点,设计基于ADMM的分裂算法以求解该模型.随后,对所提分裂算法进行理论分析,包括子序列收敛性,全局收敛性,迭代复杂性和收敛率等方面.为验证所提模型及相应分裂算法的数值表现,使用三个交通路网进行OD需求估计试验.试验结果显示,在估计OD需求误差可接受情况下,所提模型及算法获得的路段流量估计值与观测值较为匹配.

关键词：起点–讫点需求估计固定路段选择比例非凸模型交替方向乘子法

土地利用强度与景观生态风险的时空演变及其耦合协调特征

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水土保持研究 2025年

作者：付梦雨邱孟龙符绍武李逍遥陕西师范大学地理科学与旅游学院

[目的]土地利用强度是影响景观生态风险的重要因素，厘清二者之间复杂的非线性关系，可为土地资源可持续利用与区域生态安全提供科学依据。[方法]以黄河流域陕西段为例，分析土地利用强度与景观生态风险的时空分异特征，并运用耦合协调... 详细信息

[目的]土地利用强度是影响景观生态风险的重要因素，厘清二者之间复杂的非线性关系，可为土地资源可持续利用与区域生态安全提供科学依据。[方法]以黄河流域陕西段为例，分析土地利用强度与景观生态风险的时空分异特征，并运用耦合协调度模型，探究二者之间的耦合协调特征。[结果]（1） 2000—2020年黄河流域陕西段土地利用强度呈逐年递增趋势，年均增长率为4.55%，空间上由北向南呈递增趋势；（2）景观生态风险总体处于中生态风险等级，2000—2020年生态风险指数由0.19下降到0.17，呈轻微下降趋势，由北向南呈递减趋势，平均85.5%的高生态风险区分布在北部的长城沿线风沙区和渭北黄土旱塬区；（3）土地利用强度与景观生态风险的耦合协调度由2000年的0.40上升到2020年的0.46，呈逐年上升趋势，由北向南呈递增趋势；当土地利用强度大于0.13时，土地利用强度与景观生态风险之间的关系由相互抑制的低耦合协调转变为相互促进的高耦合协调。[结论]黄河流域陕西段的土地利用强度、景观生态风险以及二者之间的耦合协调度均呈明显的时空异质性特征，且耦合协调度随着土地利用强度的增加呈增加趋势。

关键词：土地利用强度景观生态风险时空演变耦合协调黄河流域陕西段

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煤热解中甲烷和乙烯激光光谱在线检测

中国激光 2025年

作者：李凯亮孟星星王庚乾宫廷田亚莉和小虎郭古青邱选兵李传亮太原科技大学应用科学学院山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心

甲烷和乙烯是煤化工中煤热解重要产物，其热解演化机理对于理解煤炭的热分解过程、优化燃料利用效率以及减少有害气体排放具有重要意义。本文结合可调谐半导体激光吸收光谱技术、波长调制和时分复用技术研制了一款能够同时检测甲烷和乙... 详细信息

甲烷和乙烯是煤化工中煤热解重要产物，其热解演化机理对于理解煤炭的热分解过程、优化燃料利用效率以及减少有害气体排放具有重要意义。本文结合可调谐半导体激光吸收光谱技术、波长调制和时分复用技术研制了一款能够同时检测甲烷和乙烯浓度的在线监测装置，并成功应用于煤热解过程的气体分析。激光光源采用中心波长分别为1653 nm和1620nm的分布反馈式激光器（DFB），激光通入光程为15m的Herriott型高温多光程池，结合硬件电路和相应的软件程序，实现了对甲烷和乙烯光谱信号的调制、解调及浓度反演。通过不同浓度的标准气体对系统标定得到了0.999和0.998的线性拟合度。对200×10-6mol/mol和100×10-6mol/mol的CH4和C2H4标准气体进行1000 s持续测量，得到CH4和C2H4的最大浓度波动分别为2×10-6mol/mol和6×10-6mol/mol,标准差分别为0.7和2.1，对测量结果进行Allan方差分析得到0.025×10-6mol/mol（甲烷）和0.133×10-6mol/mol（乙烯）的最低检测极限。通过对氮气和浓度为200×10-6mol/mol的甲烷标准气体切换测量，得到了装置的动态响应时间为17.8 s。最后对山东烟煤进行煤热解气体检测，得到了甲烷和乙烯气体浓度的释放曲线，并且通过改变实验的升温速率、煤样粒径以及氧气浓度探究了浓度释放曲线与实验条件的关系，得到了两种气体在煤热解时的释放规律，为煤热解工艺的优化和气体排放控制提供了重要的数据支持和技术参考。

关键词：可调谐半导体激光吸收光谱技术煤热解波长调制时分复用在线检测