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等离子体处理对突触晶体管长程塑性的影响

无机材料学报 2023年第4期38卷 406-412页

作者：邱海洋苗广潭李辉栾奇刘国侠单福凯青岛大学微纳技术学院青岛266071

作为神经形态计算系统的基本组成单元,人工突触器件在高性能并行计算、人工智能和自适应学习方面具有巨大的应用潜力。其中,电解质栅突触晶体管(Electrolyte-gated synaptic transistors,EGSTs)以其沟道电导的可控性成为下一代神经形态... 详细信息

作为神经形态计算系统的基本组成单元,人工突触器件在高性能并行计算、人工智能和自适应学习方面具有巨大的应用潜力。其中,电解质栅突触晶体管(Electrolyte-gated synaptic transistors,EGSTs)以其沟道电导的可控性成为下一代神经形态器件被广泛研究的对象,并用来模拟神经突触功能。EGSTs因双电层的快速自放电效应,导致其存在长程塑性持续时间较短和沟道电导不易调控等问题。本研究采用水诱导的In_(2)O_(3)薄膜作为沟道材料,以壳聚糖作为栅电解质材料,制备了基于In_(2)O_(3)的EGSTs,并对器件沟道层进行了氧等离子体处理。研究发现,利用氧等离子体中的活性氧自由基在沟道层表面产生陷阱态,使更多氢离子在电解质/沟道界面处被俘获,器件性能表现为回滞窗口增大,对EGSTs器件的长程塑性实现调控。基于双电层的静电耦合效应和电化学掺杂效应,本研究利用EGSTs器件模拟了神经突触的兴奋性突触后电流(EPSC)、双脉冲易化(PPF)、短程塑性(STP)和长程塑性(LTP)等突触行为。同时,基于该器件的EGSTs增强/抑制特性,采用三层人工神经网络进行手写数字识别,经过仿真训练后,发现该器件可训练出较高的识别率(94.7%)。这些研究结果揭示:表面等离子体处理是影响器件性能的一项关键技术,并证明了该技术对调节EGSTs神经形态器件的突触功能具有较大的应用潜力。

关键词：电解质栅突触晶体管突触塑性等离子体处理模式识别

等离子体处理对AA7075铝合金表面特性及胶接性能的影响

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表面技术 2022年第11期51卷 452-461页

作者：刘志浩邹田春李晔巨乐章中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中国民航大学航空工程学院天津300300

目的改善AA7075铝合金的胶接性能及表面特性,提高胶接强度,研究等离子体处理对AA7075铝合金表面特性的影响。方法采用低温空气等离子体处理设备对AA7075铝合金进行表面处理,改变等离子体处理距离及处理速度,通过胶接及拉伸剪切试验对AA7... 详细信息

目的改善AA7075铝合金的胶接性能及表面特性,提高胶接强度,研究等离子体处理对AA7075铝合金表面特性的影响。方法采用低温空气等离子体处理设备对AA7075铝合金进行表面处理,改变等离子体处理距离及处理速度,通过胶接及拉伸剪切试验对AA7075铝合金胶接强度进行测试,并利用SEM、AFM、接触角测量仪、FTIR、XPS等对铝合金表面的物化特性进行表征和分析,探究等离子体处理对铝合金胶接性能的影响及机理。结果当等离子体处理距离d为5 mm,速度v为2 mm/s时,AA7075铝合金胶接接头强度最大为14.56 MPa,与丙酮处理及未处理相比,分别提高约80%、200%。接头拉伸载荷位移曲线及破坏形貌表明,接头内聚破坏程度增大,胶粘剂呈内聚破坏形态分布在铝合金两侧。随着处理距离从10 mm降低至5 mm,铝合金表面部分污染物可以有效清除,表面最大高度差从221.8 nm降低至121.6 nm,表面微米级粗糙轮廓增加。同时,表面水接触角从46°降低至26°,表面自由能及极性分量增加,铝合金表面润湿性及表面吸附性能提高。表面FTIR、XPS测试表明,等离子体处理可以改变AA7075铝合金表面C1s、O1s、Al2p、N1s、Mg1s等元素含量占比,表面C—C、C—O和O—C=O基团含量减少,OH、Al—O等极性基团增多,铝合金表面活性明显增加。结论等离子体处理可以显著提高AA7075铝合金胶接强度,胶接接头失效模式由单一界面失效转变为胶粘剂内聚失效。等离子体处理通过改善AA7075铝合金表面润湿、黏附性能,增大粘结面积,同时提高表面极性基团及表面活性,使铝合金与胶粘剂胶接界面形成化学键合作用,从而提高其与胶粘剂界面的粘结强度。

关键词： AA7075铝合金等离子体处理胶接表面润湿性能表面轮廓表面活性

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等离子体处理碳纤维/树脂复合材料

复合材料学报 2015年第3期32卷 721-727页

作者：倪新亮金凡亚沈丽如童洪辉核工业西南物理研究院成都610041 中国科学技术大学核科学技术学院合肥230026

为了提高碳纤维/树脂复合材料的表面浸润性,采用等离子体直接对复合材料进行表面处理,通过接触角测试、拉伸试验、金相显微分析和红外光谱分析,探究了等离子体处理碳纤维/树脂复合材料的最佳处理工艺、处理前后碳纤维/树脂复合材料的力... 详细信息

为了提高碳纤维/树脂复合材料的表面浸润性,采用等离子体直接对复合材料进行表面处理,通过接触角测试、拉伸试验、金相显微分析和红外光谱分析,探究了等离子体处理碳纤维/树脂复合材料的最佳处理工艺、处理前后碳纤维/树脂复合材料的力学性能和表面官能团的变化。结果显示:电流、气压和处理时间均对碳纤维/树脂复合材料表面浸润性有明显影响,当电流为1.0A、气压为1.0Pa、处理时间为10min时,表面浸润性最佳;处理后碳纤维/树脂复合材料的拉伸强度没有减小,反而提高了8%。红外光谱分析显示处理后碳纤维/树脂复合材料表面酯基链发生断裂,酯基数量降低,相应形成更多的酮基、羧基和醇羟基,表面极性增强,浸润性显著提高。研究解决了碳纤维/树脂复合材料表面呈惰性的问题,为其表面功能涂层制备奠定了基础。

关键词：等离子体处理浸润性表面官能团碳纤维/树脂复合材料表面能

等离子体处理二氧化硅对剪切增稠液体含浸芳纶织物防刺性能的影响

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材料导报 2019年第16期33卷 2799-2803页

作者：刘星霍俊丽李婷婷林佳弘楼静文天津工业大学纺织科学与工程学院智慧纺织与节能制品创新平台天津工业大学教育部与天津市共建先进复合材料重点实验室中国台湾逢甲大学纤维与复合材料学系纤维应用与制造实验室闽江学院海洋学院中国亚洲大学生物信息与医学工程学系

为了实现柔性防刺装甲的轻量化以提升装甲的可穿戴性,本研究通过等离子体处理剪切增稠液（STF）中的二氧化硅粒子,以增强其剪切增稠性能,从而探讨等离子体处理对剪切增稠液含浸复合织物防刺性能的影响。利用PR-3型等离子发生器、扫描电... 详细信息

为了实现柔性防刺装甲的轻量化以提升装甲的可穿戴性,本研究通过等离子体处理剪切增稠液（STF）中的二氧化硅粒子,以增强其剪切增稠性能,从而探讨等离子体处理对剪切增稠液含浸复合织物防刺性能的影响。利用PR-3型等离子发生器、扫描电镜（Gemini SEM500）、马尔文旋转流变仪、傅里叶变换红外光谱仪、体式显微镜（Nikon SMZ-10A）、万能强力机对等离子体处理二氧化硅（SiO;）剪切增稠流体的流变性能,及STF含浸芳纶织物的拉伸、刀刺和锥刺性能影响进行研究。结果表明,经等离子体处理后,剪切增稠流体的临界剪切速率降至23.2 s;;纯芳纶织物锥刺载荷为23.34 N,经等离子体处理后增加到41.13 N,提高76%。经过等离子体处理的SiO;粒子表面被刻蚀,活性基团数量增加,粒子之间的摩擦阻力也增大,从而使STF的临界剪切速率减小。基于本研究的结果,可成功制备低成本、高强度的抗穿刺复合织物。

关键词：芳纶织物剪切增稠液等离子体处理防刺性能

等离子体处理偶联胶原提高聚乳酸材料的细胞相容性

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高分子材料科学与工程 2008年第7期24卷 140-143页

作者：赵剑豪屠美田冶王珏暨南大学理工学院材料科学与工程系

本研究通过结合氨气等离子体处理以及胶原改性的方法来改善聚乳酸材料的细胞相容性。水接触角分析表明氨气等离子体处理可以改善聚乳酸材料的亲水性,促进细胞的粘附。光学显微镜以及扫描电镜的分析结果表明,氨气等离子体处理后通过胶原... 详细信息

本研究通过结合氨气等离子体处理以及胶原改性的方法来改善聚乳酸材料的细胞相容性。水接触角分析表明氨气等离子体处理可以改善聚乳酸材料的亲水性,促进细胞的粘附。光学显微镜以及扫描电镜的分析结果表明,氨气等离子体处理后通过胶原改性可以进一步促进细胞在聚乳酸材料表面的生长。并且,与涂覆胶原相比,偶联胶原可以更好地使胶原蛋白固定在聚乳酸材料表面,从而表现出更好的细胞相容性。

关键词：聚乳酸等离子体处理胶原偶联

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等离子体处理对聚四氟乙烯膜粘接性能的影响

纺织学报 2020年第8期41卷 15-21页

作者：陈千廖振徐明朱亚伟苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 常州喜莱维纺织科技有限公司江苏常州213125 现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

为提高聚四氟乙烯(PTFE)膜的粘接性能,研究了氧气等离子体处理对PTFE膜剥离强度和水接触角的影响,并比较了氧气、氮气和氩气等离子体处理PTFE膜粘接强度的差异,借助X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜测试了等离子体处理... 详细信息

为提高聚四氟乙烯(PTFE)膜的粘接性能,研究了氧气等离子体处理对PTFE膜剥离强度和水接触角的影响,并比较了氧气、氮气和氩气等离子体处理PTFE膜粘接强度的差异,借助X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜测试了等离子体处理前后PTFE膜表面元素、形态和粗糙度的变化。结果表明:氮气等离子体处理的PTFE膜,其剥离强度较未处理的PTFE膜提高了539.8%,水接触角提高了11.4°,达120.4°;当放电量低于36 kJ时,经氧气等离子体处理的PTFE膜剥离强度随放电量的增加呈指数增加,继续增加放电量时,PTFE膜表面形成了凹凸沟槽的荷叶形貌,该荷叶形貌决定了膜粘结性和疏水性的强弱。

关键词：聚四氟乙烯膜等离子体处理膜改性粘结性表面刻蚀

等离子体处理对西兰花芽苗生产及活性物质含量的影响

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食品工业科技 2022年第12期43卷 117-123页

作者：高诗薇朱禹蒙王齐蕾曹倩王承健吕新刚西北大学食品科学与工程学院陕西西安710069

为实现西兰花芽苗中萝卜硫素、多酚、黄酮等生物活性物质的富集,以此来降低生产成本,本研究采用等离子体处理诱导方法,研究等离子体处理条件对不同品种西兰花芽苗生长和活性物质的影响。结果显示:等离子体处理电压、时间对西兰花芽苗发... 详细信息

为实现西兰花芽苗中萝卜硫素、多酚、黄酮等生物活性物质的富集,以此来降低生产成本,本研究采用等离子体处理诱导方法,研究等离子体处理条件对不同品种西兰花芽苗生长和活性物质的影响。结果显示:等离子体处理电压、时间对西兰花芽苗发芽状态及活性物质含量都有显著影响(P处理时间2 min条件下,西兰花芽苗发芽5 d后发芽率、芽长、芽重较对照都有显著增加,萝卜硫素含量达到3.24 mg/g DW,较未处理提高了6.75倍。不同品种西兰花芽苗中萝卜硫素、总酚、总黄酮含量及抗氧化活性存在显著差异(P等离子体处理后文兴、马尼拉、绿玉和绿剑的总酚和总黄酮含量及抗氧化能力较对照处理均有所提高。综上,西兰花芽苗经等离子体处理是富集萝卜硫素的有效方式,可显著提升芽苗功效并降低萝卜硫素获取成本。

关键词：西兰花芽苗等离子体处理萝卜硫素萝卜硫苷

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等离子体处理对马海毛结构性能的影响

毛纺科技 2008年第4期36卷 5-9页

作者：高飞李龙西安工程大学陕西西安710048

等离子体技术是一种改善纺织纤维表面性能的有效方法。文章利用等离子体对马海毛纤维进行处理。使用扫描电镜、红外光谱仪、拉曼光谱仪、TG测试仪、DSC测试仪等对处理前后的纤维性能进行测试;同时,测试了处理前后纤维的上染率和电学性... 详细信息

等离子体技术是一种改善纺织纤维表面性能的有效方法。文章利用等离子体对马海毛纤维进行处理。使用扫描电镜、红外光谱仪、拉曼光谱仪、TG测试仪、DSC测试仪等对处理前后的纤维性能进行测试;同时,测试了处理前后纤维的上染率和电学性能。结果表明:经等离子体处理后,马海毛纤维表面结构和内部结构都发生了变化,结构性能得到了有效改善。

关键词：马海毛等离子体处理结构性能

基于等离子体处理的硅橡胶憎水恢复物理模型及评价方法研究

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中国电机工程学报 2021年第18期41卷 6481-6492页

作者：彭向阳汪政黄振杨粤何春清方鹏飞广东省电力装备可靠性企业重点实验室(广东电网有限责任公司电力科学研究院) 广东省广州市510080 武汉大学物理科学与技术学院湖北省武汉市430072

憎水恢复性是硅橡胶复合绝缘子的特有性能,为保持电网输变电设备外绝缘水平和安全稳定运行提供了重要保障。目前,针对复合绝缘子运行放电工况下表面憎水性减弱及恢复特性,缺少快速有效的定量评估方法。该文利用等离子体处理方法模拟复... 详细信息

憎水恢复性是硅橡胶复合绝缘子的特有性能,为保持电网输变电设备外绝缘水平和安全稳定运行提供了重要保障。目前,针对复合绝缘子运行放电工况下表面憎水性减弱及恢复特性,缺少快速有效的定量评估方法。该文利用等离子体处理方法模拟复合绝缘子硅橡胶在运行放电工况下憎水性减弱及恢复现象,基于小分子扩散理论和菲克第二定律建立等离子体老化后的硅橡胶表面憎水恢复的动态物理模型,并通过数学推导得出硅橡胶小分子扩散系数D的计算公式。实验发现,仅经过3min的等离子体处理,硅橡胶表面就转变为完全亲水,且小分子在硅橡胶无机硅氧层中的扩散系数D数量级为10-16 cm^(2)/s。对比等离子体法与涂污法发现,两者对同系列试样的检测结果趋势一致,具有等效性。气相色谱与质谱联用法试验结果表明,硅橡胶中无机填料氢氧化铝(aluminum hydroxide,ATH)的含量越高,硅橡胶中有机小分子总浓度就越低,当硅橡胶中ATH含量增加时,其憎水恢复性则减弱。等离子体处理法测试得到的小分子扩散系数D可用于定量评价运行复合绝缘子硅橡胶的憎水恢复性。

关键词：等离子体处理硅橡胶憎水恢复性菲克扩散小分子硅氧烷复合绝缘子