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一种基于S型电磁超材料的高温温度传感器设计

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传感技术学报 2024年第3期37卷 389-395页

作者：张春丽吴倩楠翟荣锭刘雁飞李孟委中北大学半导体与物理学院山西太原030051 中北大学前沿交叉科学研究院山西太原030051 中北大学微系统集成研究中心山西太原030051 中北大学仪器与智能未来技术学院山西太原030051 中北大学仪器与电子学院山西太原030051

针对目前超材料温度传感器存在的量程小且灵敏度较低的问题,设计了一种碳氮化硅基的S型超材料的高温传感器。通过CST电磁仿真软件对超材料温度传感器进行模拟仿真,在其他结构参数一定的情况下,对金属条的长度、宽度、厚度、条间隙及基... 详细信息

针对目前超材料温度传感器存在的量程小且灵敏度较低的问题,设计了一种碳氮化硅基的S型超材料的高温传感器。通过CST电磁仿真软件对超材料温度传感器进行模拟仿真,在其他结构参数一定的情况下,对金属条的长度、宽度、厚度、条间隙及基板厚度等参数进行了设计与优化,确定了传感器结构的最佳尺寸,同时分析了传感器的谐振频率对温度的影响。结果表明,在28℃~1000℃下平均灵敏度可达5.674 MHz/℃。与之前报道的高温传感器相比,灵敏度提高了5倍,这种高灵敏度温度传感器可为航空发动机、武器装备等系统中的高温测试提供一种技术手段。

关键词：温度传感器电磁超材料碳氮化硅 S型高温传感器高灵敏度

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卍字型无线高温高压传感器的设计与研究

舰船电子工程 2024年第4期44卷 208-212页

作者：翟荣锭吴倩楠中北大学半导体与物理学院太原030051 中北大学前沿交叉科学研究院太原030051 中北大学微系统集成研究中心太原030051

论文介绍了一种利用硅碳氮(SiCN)材料制成的无线高温高压传感器。可以解决目前温度压力传感器所存在的量程狭窄、体积大、敏感度不足的问题。传感器由金属、硅碳氮基板和金属三层结构组成。结果显示,设计好的高温传感器可用于测量27℃~1... 详细信息

论文介绍了一种利用硅碳氮(SiCN)材料制成的无线高温高压传感器。可以解决目前温度压力传感器所存在的量程狭窄、体积大、敏感度不足的问题。传感器由金属、硅碳氮基板和金属三层结构组成。结果显示,设计好的高温传感器可用于测量27℃~1 000℃范围内的温度,温度灵敏度约为0.77 GHz/°C,并可检测10 MPa~100 MPa的压力,压力灵敏度0.159 GHz/MPa。该传感器探测范围广泛,在航空发动机、工业生产、通信等领域提供技术支持。

关键词：材料硅碳氮温度传感压力传感太赫兹

基于石墨烯超材料的太赫兹五频段折射率传感器

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半导体技术 2024年第3期49卷 226-233页

作者：贾以琳张春丽刘雁飞吴倩楠中北大学半导体与物理学院太原030051 中北大学前沿交叉科学研究院太原030051 中北大学微系统集成研究中心太原030051 中北大学仪器与智能未来技术学院太原030051

针对目前太赫兹折射率传感器波段单一且灵敏度低的问题,提出一种基于石墨烯超材料的五频段折射率传感器。通过CST电磁仿真软件对传感器结构进行模拟仿真,确定了可以同时提高吸收率和灵敏度的特征尺寸。与传统超材料折射率传感器相比,通... 详细信息

针对目前太赫兹折射率传感器波段单一且灵敏度低的问题,提出一种基于石墨烯超材料的五频段折射率传感器。通过CST电磁仿真软件对传感器结构进行模拟仿真,确定了可以同时提高吸收率和灵敏度的特征尺寸。与传统超材料折射率传感器相比,通过调整石墨烯层的化学势和弛豫时间即可实现石墨烯吸收体的可调谐性。仿真结果表明,该折射率传感器在频率为4.535、6.3681、8.253、10.395和11.321 THz时达到折射率吸收峰值,吸收率分别为92.2%、99.5%、99.9%、90%和99.1%,且5个波段中最高折射率灵敏度为436 GHz/RIU。与其他折射率传感器相比,该折射率传感器波段多且灵敏度高,具有良好的传感性能,可应用于光学检测、医学成像、生物传感等领域。

关键词：折射率传感器太赫兹超材料石墨烯多波段

Carpet cloak from optical conformal mapping

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Science China(Information Sciences) 2013年第12期56卷 128-131页

作者： LI Hui XU YaDong wu qiannan CHEN HuanYang School of Physical Science and Technology Soochow University

The original carpet cloak was designed by a numerical method,the quasi-conformal *** its refractive index profile was obtained *** this letter,we propose a new carpet cloak based on the optical conformal mapping,with ... 详细信息

关键词： transformation optics optical conformal mapping carpet cloak invisibility cloak quasi-conformal mapping

福建省近10年水土流失动态变化成因与治理的分析

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亚热带水土保持 2024年第3期36卷 27-33页

作者：吴倩楠张颖王昌辉吴菁福建省交通规划设计院有限公司福建福州350000 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311100 福建省水土保持试验站福建福州350000

水土保持工作是建设生态文明的重要组成部分,水土流失防治有利于保护保护、改良水土资源,充分发挥水土资源的生态效益,建立良好生态环境。本研究基于近10年《福建省水土保持公报》,分析福建省水土流失情况、深入探讨水土保持监管及治理... 详细信息

水土保持工作是建设生态文明的重要组成部分,水土流失防治有利于保护保护、改良水土资源,充分发挥水土资源的生态效益,建立良好生态环境。本研究基于近10年《福建省水土保持公报》,分析福建省水土流失情况、深入探讨水土保持监管及治理情况,研究成果对水土保持工作指导具有重要意义。结果表明:①近10年福建省水土流失面积及水土流失强度均呈递减趋势,部分区域水土流失强度属于剧烈、极强烈侵蚀强度,是后续水土流失治理的重点和难点;②“放管服”“天地一体化”等相应政策、措施出台以来,加快了水土保持方案行政审批和生产建设项目水土保持自主验收的速度;③水土流失综合治理是水土流失面积减少的主要原因,生产建设项目是现阶段新增水土流失的主要来源。近10年福建省水土流失治理工程由试点向全省推广,覆盖面广,成效明显。本研究为福建省水土保持工作后续开展提供了数据支撑及理论基础。

关键词：水土流失福建省水土保持公报水土流失综合治理放管服

Design and fabrication of a series contact RF MEMS switch with a novel top electrode

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Nanotechnology and Precision Engineering 2023年第1期6卷 47-55页

作者： qiannan wu Honglei Guo Qiuhui Liu Guangzhou Zhu Junqiang Wang Yonghong Cao Mengwei Li School of Semiconductors and Physics North Univ ersity of ChinaTaiyuan 030051China School of Instrumentation and Intelligent Future Technology North University of ChinaTaiyuan 030051China Academy for Advanced Interdisciplinary Research North University of ChinaTaiyuan 030051China Center for Microsystem Integration North University of ChinaTaiyuan 030051China School of Instrumentation and Electronics North University of ChinaTaiyuan 030051China School of Aeronautics and Astronautics North University of ChinaTaiyuan 030051China Key Laboratory of Dynamic Measurement Technology North University of ChinaTaiyuan 030051China

Radio-frequency(RF)micro-electro-mechanical-system(MEMS)switches are widely used in communication devices and test *** this paper,we demonstrate the structural design and optimization of a novel RF MEMS switch with a straight top *** insertion loss,isolation,actuator voltage,and stress distribution of the switch are optimized and explored simultaneously by HFSS and COMSOL software,taking into account both its RF and mechanical *** on the optimized results,a switch was fabricated by a micromachining process compatible with conventional IC *** RF performance in the DC to 18 GHz range was measured with a vector network analyzer,showing isolation of more than 21.28 dB over the entire operating frequency ***,the required actuation voltage was about 9.9 V,and the switching time was approximately 33μs.A maximum lifetime of 109 switching cycles was ***,the dimension of the sample is 1.8 mm×1.8 mm×0.3 mm,which might find application in the current stage.

关键词： RF MEMS switch communication devices straight top electrode

Boosting Photocatalytic Oxygen Evolution:Purposely Constructing Direct Z-Scheme Photoanode by Modulating the Interface Electric Field

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Chemical Research in Chinese Universities 2020年第6期36卷 1059-1067页

作者： LI Yinyin wu qiannan ZHANG Kai HU Bin LIN Yanhong WANG Dejun XIE Tengfeng Institute of Physical Chemistry College of ChemistryJilin UniversityChangchun 130012P.R.China State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry College of ChemistryJilin UniversityChangchun 130012P.R.China College of Chemistry Jilin UniversityChangchun 130012P.R.China

Ti-Fe2O3 photoanode has received widespread attention in photoelectrochemical(PEC)water spilling because of its optimized oxidative and reductive capability of composites ***,its low efficiency could limit its ***,in order to improve the efficiency of PEC water spilling,the all-solid-state direct Z-scheme Ti-ZnFe2O4/Ti-Fe2O3(TZFO/Ti-Fe2O3)nanorod arrays composited with the ideal energy band structure are synthesized by modulating the Fermi level of TZFO for PEC water *** photophysical methods in this work,including the Kelvin probe measurement and transient photovoltage spectroscopy(TPV)measurement,are applied to explore the migration behavior of electric charges at the enhanced interface electric ***,the Z-scheme charge transfer mechanism of TZFO/Ti-Fe2O3 photoanode is proved *** from the desirable charge transfer at interface electric field,the TZFO/Ti-Fe2O3 exhibits the outstanding photocatalytic oxygen evolution reaction(OER)performance,and the photocurrent of 60TZFO/Ti-Fe2O3 photoanode reaches 2.16 mA/cm^2 at 1.23 V *** hydrogen electrode(RHE),which is three times higher than that of pure Ti-Fe2O3 *** work provides a facile approach of modulating interface electric field to optimize the Z-scheme charge-transfer process.

关键词： Ti-ZnFe2O3/Ti-Fe2O3 Z-Scheme Interface electric field Heterojunction photoanode

基于单质量块微纳光栅泰伯效应的双轴MOEMS加速度计

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微纳电子技术 2024年第4期61卷 98-104页

作者：杜艺鑫金丽解琨阳吴倩楠李孟委中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学前沿交叉科学研究院太原030051 中北大学创新创业学院太原030051 中北大学半导体与物理学院太原030051

对一种基于单质量块微纳光栅泰伯效应双轴微光机电系统(MOEMS)加速度计进行了设计、加工与测试。利用有限元分析和时域有限差分法分别对双轴加速度计的敏感结构和光栅参数进行仿真优化。在保证加速度计高集成度的同时,为了实现双轴加速... 详细信息

对一种基于单质量块微纳光栅泰伯效应双轴微光机电系统(MOEMS)加速度计进行了设计、加工与测试。利用有限元分析和时域有限差分法分别对双轴加速度计的敏感结构和光栅参数进行仿真优化。在保证加速度计高集成度的同时,为了实现双轴加速度的高精度测量,采用不同周期的两组光栅进行双轴加速度检测,通过磁控溅射工艺将两组光栅结构沉积在质量块的不同区域,最终通过阳极键合方式实现该双轴MOEMS加速度计的制备。实验结果表明,光栅泰伯效应双轴MOEMS加速度计x轴与y轴的灵敏度分别为3.36和3.54 V/g,零偏稳定性分别为25.53和20.91μg@1 s。该研究为实现高精度多轴加速度计提供了一种新的方法。

关键词：微光机电系统(MOEMS) 双轴MOEMS加速度计泰伯效应微纳光栅阳极键合

A novel low-loss four-bit bandpass filter using RF MEMS switches

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Chinese Physics B 2022年第1期31卷 680-685页

作者： Lulu Han Yu Wang qiannan wu Shiyi Zhang Shanshan Wang Mengwei Li School of Instrument and Electronics North University of ChinaTaiyuan 030051China Nantong Institute of Intelligent Opto-Mechatronics North University of ChinaNantong 226000China Center for Microsystem Integration North University of ChinaTaiyuan 030051China Academy for Advanced Interdisciplinary Research North University of ChinaTaiyuan 030051China School of Science North University of ChinaTaiyuan 030051China

This paper details the design and simulation of a novel low-loss four-bit reconfigurable bandpass filter that integrates microelectromechanical system(MEMS)switches and comb resonators.A T-shaped reconfigurable resonator is reconfigured in a'one resonator,multiple MEMS switches'configuration and used to gate the load capacitances of comb resonators so that a multiple-frequency filtering function is realized within the 7-16 GHz frequency *** addition,the insertion loss of the filter is less than 1.99 dB,the out-of-band rejection is more than 18.30 dB,and the group delay is less than 0.25 *** the other hand,the size of this novel filter is only 4.4 mm×2.5 mm×0.4 *** results indicate that this MEMS reconfigurable filter,which can switch 16 central frequency bands through eight switches,achieves a low insertion loss compared to those of traditional MEMS *** addition,the advantages of small size are obtained while achieving high integration.

关键词： four-bit RF microelectromechanical system(MEMS)switch reconfigurable filter comb resonator