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Wafer-scale carbon-based CMOS PDK compatible with siliconbased VLSI design flow

Nano Research 2024年第8期17卷 7557-7566页

作者： Minghui Yin haitao xu Yunxia You Ningfei Gao Weihua Zhang Hongwei Liu Huanhuan Zhou Chen Wang Lian-Mao Peng Zhiqiang Li Institute of Microelectronics Chinese Academy of SciencesBeijing 100029China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China State Key Lab of Fabrication Technologies for Integrated Circuits Beijing 100029China Beijing Hua Tan Yuan Xin Electronics Technology Co. Ltd.Beijing 101399China Institute of Carbon-based Thin Film Electronics Peking UniversityShanxi 030012China Key Laboratory for the Physics and Chemistry of Nanodevices and Center for Carbon-based Electronics School of ElectronicsPeking UniversityBeijing 100871China

Carbon nanotube field-effect transistors(CNTFETs)are increasingly recognized as a viable option for creating high-performance,low-power,and densely integrated circuits(ICs).Advancements in carbon-based electronics,encompassing materials and device technology,have enabled the fabrication of circuits with over 1000 gates,marking carbon-based integrated circuit design as a burgeoning field of research.A critical challenge in the realm of carbon-based very-large-scale integration(VLSI)is the lack of suitable automated design methodologies and infrastructure *** this study,we present the development of a waferscale 3μm carbon-based complementary metal-oxide-semiconductor(CMOS)process design kit(PDK)(3μm-CNTFETs-PDK)compatible with silicon-based Electronic Design Automation(EDA)tools and VLSI circuit design *** proposed 3μm-CNTFETs-PDK features a contacted gate pitch(CGP)of 21μm,a gate density of 128 gates/mm^(2),and a transistor density of 554 transistors/mm^(2),with an intrinsic gate delay around 134 *** of the 3μm-CNTFETs-PDK was achieved through the successful design and tape-out of 153 standard cells and 333-stage ring oscillator *** the carbon-based PDK and a silicon-based design platform,we successfully implemented a complete 64-bit static random-access memory(SRAM)circuit system for the first time,which exhibited timing,power,and area characteristics of clock@10 kHz,122.1μW,3795μm×2810μ*** research confirms that carbon-based IC design can be compatible with existing EDA tools and silicon-based VLSI design flow,thereby laying the groundwork for future carbon-based VLSI advancements.

关键词： carbon nanotube field-effect transistors(CNTFETs) complementary metal-oxide-semiconductor(CMOS) process design kit(PDK) wafer-scale very-large-scale integration(VLSI)

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中国杂交水稻在非洲的技术积累及其可持续发展

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西亚非洲 2024年第1期 131-151,156页

作者：文春晖徐海涛湖南农业大学经济学院湖南农业大学中非农业合作与发展基地

杂交水稻技术作为缓解世界粮食短缺问题的重要工具,为中非农业合作带来了深远的积极影响。中非杂交水稻技术合作始于20世纪90年代初期,现已从杂交水稻试验示范、本土化育种初探阶段发展至本土化制种及全产业链合作初创的新阶段。由中国... 详细信息

杂交水稻技术作为缓解世界粮食短缺问题的重要工具,为中非农业合作带来了深远的积极影响。中非杂交水稻技术合作始于20世纪90年代初期,现已从杂交水稻试验示范、本土化育种初探阶段发展至本土化制种及全产业链合作初创的新阶段。由中国主导的马达加斯加杂交水稻商业化运作全产业链合作体系,不仅为马达加斯加粮食振兴计划的增产目标夯实了基础,而且为中国农业技术在非洲开展属地和商业化产业合作发挥了良好的示范和推动作用。然而,杂交水稻技术合作的复杂性使之在其他非洲国家的大面积推广面临一些挑战,具体而言,包括合作目标国农业投入不足、农田水利设施匮乏、农业技术人才缺乏、产业发展资金不足、不同政治集团的利益纷争与国际舆论环境的压力等多重制约因素。与此同时,非洲国家建立自主可控粮食安全体系的紧迫性、中非提升粮食生产战略与政策的高度契合性、中非经贸博览会创立提供的新动能,以及中非农业合作挑战因素的长期性、复杂性,使未来中非杂交水稻技术合作得以渐进性发展与深化具备了条件。

关键词：中非合作农业技术合作杂交水稻技术农业技术积累全产业链

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自构建关联噪声下的随机共振及其在故障诊断上的应用

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振动与冲击 2024年第11期43卷 297-305页

作者：徐海涛杨涛周生喜西北工业大学航空学院西安710072 西北工业大学深圳研究院深圳518057

轴承作为旋转机械的重要组件之一,及时对其进行健康监测与更换可有效避免设备停机,减少经济损失。首先基于自构建关联噪声驱动下的随机共振系统(stochastic resonance system driven by self-constructingly correlated noise, DSCSR),... 详细信息

轴承作为旋转机械的重要组件之一,及时对其进行健康监测与更换可有效避免设备停机,减少经济损失。首先基于自构建关联噪声驱动下的随机共振系统(stochastic resonance system driven by self-constructingly correlated noise, DSCSR),推导了在正弦激励下该系统输出的理论信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)。研究发现通过调节此非线性系统的参数可观察到随机共振现象。其次,针对将随机共振现象用于故障诊断时需要准确的先验知识这一局限性,进一步提出了基于功率谱的信噪比评价指标,并以此来确定非线性系统随机共振发生时的最优系统参数,对最优参数系统输出信号进行功率谱分析来判断故障类型。最后,通过轴承故障诊断试验以及实际风机轴承内圈故障实例证明了DSCSR方法的有效性,以及其增强微弱故障特征并抑制其他谐波以及噪声的干扰的能力。

关键词：关联噪声随机共振故障诊断非线性系统

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基于深度强化学习的自学习排课遗传算法研究

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计算机科学 2024年第S1期51卷 229-236页

作者：徐海涛程海燕童名文华中师范大学人工智能教育学部武汉430079

排课是教学活动中一项常规而重要的事项,传统的人工排课方式费时费力,且容易出现错误,无法满足大规模排课的需求,而经典排课遗传算法存在收敛速度过快、排课效率随约束因素的增加而下降等问题。针对已有排课遗传算法存在的问题,提出一... 详细信息

排课是教学活动中一项常规而重要的事项,传统的人工排课方式费时费力,且容易出现错误,无法满足大规模排课的需求,而经典排课遗传算法存在收敛速度过快、排课效率随约束因素的增加而下降等问题。针对已有排课遗传算法存在的问题,提出一种基于深度强化学习的自学习排课遗传算法(GA-DRL)。GA-DRL算法利用Q-learning算法,实现了交叉参数和变异参数的自适应调整,增强了遗传算法的搜索能力,通过建立马尔可夫决策过程(MDP)的参数动态调整模型,对种群适应度函数进行状态集合的分析,实现对种群的整体性能的综合评价。同时将深度Q-网络算法(DQN)引入调度问题中,以解决排课中种群状态多、Q表数据量大的问题。实验结果表明,与经典排课遗传算法和改进的遗传算法相比,GA-DRL算法在正确率和寻优能力上有所提升。所提算法还可以应用于考场安排、电影院的排座和航空航线规划等问题。

关键词：排课问题遗传算法 Q-学习深度Q-网络

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130203综放工作面综合防灭火技术研究与实践

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华北科技学院学报 2024年第2期21卷 7-12页

作者：黄旭何伟蒋彦兵张庆龙许海涛宁夏煤业有限责任公司枣泉煤矿银川750000 华北科技学院北京东燕郊065201

130203工作面采用走向长壁综采放顶煤采煤法,所采2#煤层属于易自燃煤层。为预防在回采期间工作面出现自燃发火的现象,结合130203综放工作面实际开采情况,采用预测、治理及效果监测的全过程研究方法,确定了自燃发火预测预报,封堵采空区漏... 详细信息

130203工作面采用走向长壁综采放顶煤采煤法,所采2#煤层属于易自燃煤层。为预防在回采期间工作面出现自燃发火的现象,结合130203综放工作面实际开采情况,采用预测、治理及效果监测的全过程研究方法,确定了自燃发火预测预报,封堵采空区漏风,工作面上、下段采空区灌注防灭火材料,采空区灌浆、注惰性气体等综合防灭火技术方案,并制定了近距离、远距离、小面积、大面积应急灭火方案。经实践证明130203综放工作面回采期间,工作面煤层未出现自燃迹象及险情,达到了预期的防治效果,保障了工作面的安全生产。

关键词：综放工作面煤层自燃发火封堵采空区灌浆注惰性气体

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PIV空间分辨率对湍流多点统计量测量的影响

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实验流体力学 2024年第4期38卷 44-57页

作者：巩雪纯王封郗恒东徐海涛清华大学航天航空学院北京100084 清华大学燃烧能源中心北京100084 西北工业大学航空学院西安710072

粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV),尤其是平面PIV,因其技术成熟且能提供瞬时流场,被广泛应用于湍流统计特性实验研究。PIV测量的空间分辨率(实验测量中所能解析的最小流场尺度,由图像处理时问询域窗口大小决定)不能准确分... 详细信息

粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV),尤其是平面PIV,因其技术成熟且能提供瞬时流场,被广泛应用于湍流统计特性实验研究。PIV测量的空间分辨率(实验测量中所能解析的最小流场尺度,由图像处理时问询域窗口大小决定)不能准确分辨湍流中的小尺度运动,导致PIV测量获得的湍流多点统计量的定量信息(如速度结构函数、湍流耗散率等)包含一定误差。为定量分析这一误差,本文采用空间滤波模型模拟PIV测量对单点速度矢量的作用,进而推导出PIV测得的速度结构函数及湍流耗散率随滤波尺度的变化规律。为检验该模型,通过模拟示踪粒子在基于均匀各向同性湍流直接数值模拟(DNS)得到的湍流速度场中的运动及PIV系统对其的成像,获得了计算合成的PIV粒子图像,采用标准PIV算法对该图像进行处理,获得了速度场并计算得到了相关的湍流统计量,将其与基于真实DNS数据计算得到的统计量对比,获得了定量的误差信息,并与模型的预测结果进行了对比。研究结果表明:本文建立的模型反映了PIV测量中空间分辨率对湍流统计量的影响。在冯·卡门旋流系统产生的近似均匀各向同性流场中进行了平面PIV测量,针对测量得到的速度结构函数与K41理论结果的误差,采用基于本文模型得到的结论进行了分析与校正。本文工作为PIV测量得到的湍流统计量(尤其是小尺度多点统计量)给出了一个基于理论指导的修正方案。

关键词：平面PIV测量误差分析空间滤波速度结构函数湍流耗散率

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钴掺杂铜基复合材料的制备及其电催化析氧性能

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1923-1933页

作者：张海成杨邦志张娇高鹏向万夏郭婷徐海涛陕西理工大学化学与环境科学学院陕西省催化基础与应用重点实验室汉中723001

铜基纳米材料在电催化方面受到广泛关注,但其存在催化活性低和稳定性差的问题,探索简单高效的策略解决上述问题具有重要的实际意义。本文在室温条件下,采用Co-MOF材料在CuCl_(2)溶液中水解刻蚀策略成功在泡沫镍基底上构筑了钴掺杂的碱... 详细信息

铜基纳米材料在电催化方面受到广泛关注,但其存在催化活性低和稳定性差的问题,探索简单高效的策略解决上述问题具有重要的实际意义。本文在室温条件下,采用Co-MOF材料在CuCl_(2)溶液中水解刻蚀策略成功在泡沫镍基底上构筑了钴掺杂的碱式氯化铜/氯化亚铜复合材料。通过改变Co-MOF在CuCl_(2)溶液中的水解刻蚀时间,从而调控物种和复合物的形貌结构。最优催化剂仅需238 mV的过电位便能够驱动100 mA·cm^(−2)的电流密度。经过50 h的稳定性测试,电流密度几乎没有下降,表明其具有良好的稳定性。优异的电催化析氧反应(OER)性能可归属于Co原子的掺杂优化了Cu原子周围电子环境,激活碱式氯化铜和氯化亚铜的催化活性及CuCl_(2)对泡沫镍的刻蚀增加了活性位点。本文为铜基电催化材料的制备和电催化OER活性增强提供了新的思路和策略。

关键词：金属有机框架材料铜基材料析氧反应掺杂协同作用电催化

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水利工程建设中的灾害风险评估与防灾减灾技术研究

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科技资讯 2024年第6期22卷 198-200页

作者：徐海涛陈扬济南黄河河务局山东济南250000

水利工程建设是确保水资源合理利用与防洪安全的关键环节。灾害风险评估和防灾减灾技术的研究对提高工程可靠性、保护生态环境与社会经济稳定至关重要。首先探讨了水文水资源、地质、生态环境及社会经济方面的灾害风险评估方法,其次分... 详细信息

水利工程建设是确保水资源合理利用与防洪安全的关键环节。灾害风险评估和防灾减灾技术的研究对提高工程可靠性、保护生态环境与社会经济稳定至关重要。首先探讨了水文水资源、地质、生态环境及社会经济方面的灾害风险评估方法,其次分析了相应的防灾减灾技术,最后通过案例分析,总结了灾害风险评估与防灾减灾技术在实际水利工程中的应用,指出了当前方法的优势及潜在的改进方向。

关键词：水利工程建设灾害风险评估防灾减灾技术地质灾害风险评估

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产业转型背景下北京经济技术开发区产业用地混合利用实践

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城市建筑空间 2024年第1期31卷 102-105页

作者：徐海涛刘佳北京亦庄产业城市规划设计院有限公司

创新型产业是当下中国参与全球竞争的重要着力点,是城市产业转型的必然选择。创新型产业的功能布局及创新型人才的生活生产方式构成创新型产业空间的底层组织逻辑,在我国城市普遍进入存量发展时代背景下,精准匹配创新型产业空间需求尤... 详细信息

创新型产业是当下中国参与全球竞争的重要着力点,是城市产业转型的必然选择。创新型产业的功能布局及创新型人才的生活生产方式构成创新型产业空间的底层组织逻辑,在我国城市普遍进入存量发展时代背景下,精准匹配创新型产业空间需求尤为重要。梳理我国各大城市对于新型产业用地混合利用政策,归纳新型产业用地混合利用特征,结合北京经济技术开发区在不同时期产业用地的混合实践,在规划引导、政策支撑、政府管理等方面成为创新型产业发展提供借鉴。

关键词：产业转型产业用地混合利用

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Experimental study on the motion of a spherical particle in a plane traveling sound wave

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Acta Mechanica Sinica 2022年第8期38卷 58-72页

作者： Dongmei Wan haitao xu Center for Combustion Energy Tsinghua UniversityBeijing100084China Department of Energy and Power Engineering Tsinghua UniversityBeijing100084China School of Aerospace Engineering Tsinghua UniversityBeijing100084China

We present an experimental study on the motion of a spherical droplet in a plane traveling sound *** experiments were performed in the test section of a tunnel with two loudspeakers at the two ends of the *** adjusting the amplitude ratio and the phase difference between the two speakers,a plane traveling sound wave field can be achieved in the test section of the tunnel,which we checked by measuring the amplitudes and phases of the sound pressure along the tunnel and by simultaneously measuring the velocity field of the air flow at three different locations in the *** a liquid droplet was introduced in the test section,the motion of the droplet and the velocity of the air flow around the droplet were recorded by high speed cameras,from which we analyze and obtain the ratio of the velocity amplitudes and the phase difference between the particle motion and the fluid *** experimental data confirm the theoretical result from the wave equations in the long-wavelength regime,i.e.,when the particle size is much smaller than the ***,we showed that in this regime,the theory on particle motion in an unsteady uniform fluid,when the history term is included,also yields the same results that are in agreement with the experimental data and the wave *** result extends the parameter range over which the theory on particle motion in unsteady fluid is checked against experiments,especially to the range of particle-fluid density ratio that is of important practical applications.

关键词： Multiphase flow Low Reynolds-number flow Acoustic force Particle-fluid interaction

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