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F+CHD_(3)→HF+CD_(3)反应C—H伸缩振动激发的量子动力学研究

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物理学报 2024年第9期73卷 271-278页

作者：周勇安徽师范大学物理与电子信息学院芜湖241000

对多原子化学反应进行精确的理论模拟研究,是当前量子动力学领域的重要挑战之一.本文运用七维的量子含时波包方法,对反应物振动基态和C—H伸缩振动第一激发态的F+CHD_(3)反应进行动力学研究.分析了不同振动态条件下的反应概率,发现当碰... 详细信息

对多原子化学反应进行精确的理论模拟研究,是当前量子动力学领域的重要挑战之一.本文运用七维的量子含时波包方法,对反应物振动基态和C—H伸缩振动第一激发态的F+CHD_(3)反应进行动力学研究.分析了不同振动态条件下的反应概率,发现当碰撞能低于0.06 eV时反应概率曲线均表现出许多剧烈的振荡峰,支持实验上所推测的动力学共振现象.当碰撞能介于0.06—0.3 eV之间时,振动激发态反应中HF产物通道的反应概率低于振动基态反应,与实验观测结果一致.模拟发现:相比于振动基态的情况,低能碰撞时C—H伸缩振动激发态反应的非含时波函数在过渡态区域更倾向于靠近D原子一侧,并将这一现象归结为振动激发态势能面在大碰撞角区域更显著的能量优势,解释了伸缩振动激发对HF产物通道的抑制作用.本研究为实验结果的解释提供了重要的理论支持,有助于更深入地理解多原子反应中振动模式激发对动力学过程的影响.

关键词：振动激发反应概率共振现象抑制效应

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农业知识图谱研究综述

计算机工程与应用 2024年第2期60卷 63-76页

作者：唐闻涛胡泽林赣南师范大学物理与电子信息学院江西赣州341000

知识图谱是大数据时代下知识工程的关键技术。利用知识图谱强大的语义理解和知识组织能力,可以解决现代化农业建设中农业知识分散无序、知识覆盖范围不足等问题针对农业领域数据复杂、专业性强等特点,给出了农业知识图谱的构建方法与框... 详细信息

知识图谱是大数据时代下知识工程的关键技术。利用知识图谱强大的语义理解和知识组织能力,可以解决现代化农业建设中农业知识分散无序、知识覆盖范围不足等问题针对农业领域数据复杂、专业性强等特点,给出了农业知识图谱的构建方法与框架;综述了农业知识图谱构建中本体构建、知识抽取、知识融合以及知识推理四个关键技术的国内外研究现状;系统梳理了农业知识图谱在决策支持、智能问答与推荐系统的应用;最后,介绍了几个具体的农业知识图谱实例。根据农业知识图谱的研究现状,对其未来的研究方向进行了展望。

关键词：农业知识图谱本体知识抽取知识融合知识推理

改进多尺度结构化融合的红外与可见光图像融合

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光学精密工程 2024年第7期32卷 1101-1110页

作者：龙志亮邓月明谢竞王润民湖南师范大学信息科学与工程学院湖南长沙410081

为解决弱光环境下的红外与可见光图像的融合结果存在对比度低、细节纹理不足、融合耗时长的问题,提出了一种改进多尺度结构化融合的方法。在图像融合前,采用动态范围压缩算法对弱光下的可见光图像进行增强,再通过多尺度结构化分解将增... 详细信息

为解决弱光环境下的红外与可见光图像的融合结果存在对比度低、细节纹理不足、融合耗时长的问题,提出了一种改进多尺度结构化融合的方法。在图像融合前,采用动态范围压缩算法对弱光下的可见光图像进行增强,再通过多尺度结构化分解将增强后的可见光图像和红外图像分解成低频和高频信息;在融合过程中,提出一种基于均方根误差系数的方法对低频信息进行融合,提出一种基于信息熵自适应调整权重的策略对初步融合的高频信息进行二次优化融合,再通过多尺度结构化分解的逆变换重构出融合图像;最后,提出一种基于灰度分类的区域像素增强算法来提高融合后图像的对比度。将提出方法与9种常用的融合方法进行了定性和定量的分析比较,在TNO和CVC-14数据集上的实验结果表明,该方法在平均梯度、交叉熵、边缘强度、标准差和空间频率指标上取得了更好的客观评价结果,整体视觉效果也要优于对比方法。本方法的融合结果具有丰富的细节纹理、较高的清晰度和对比度,且融合耗时短。

关键词：图像处理多尺度结构化融合动态范围压缩均方根误差信息熵对比度

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单层蓝磷带电点缺陷的结构稳定性及电子性质

物理学报 2024年第13期73卷 269-276页

作者：马荣荣马晨蕊葛梅郭世祺张均锋山西师范大学物理与信息工程学院太原030031 海南师范大学物理与电子工程学院海口571158

作为一种新型的二维材料,蓝磷因其具有较高的载流子迁移率和较大的禁带宽度引起了研究者们极大的研究兴趣.近年来已有研究讨论了蓝磷中的结构缺陷,但是关于其缺陷带电性质的研究尚未见报道.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,... 详细信息

作为一种新型的二维材料,蓝磷因其具有较高的载流子迁移率和较大的禁带宽度引起了研究者们极大的研究兴趣.近年来已有研究讨论了蓝磷中的结构缺陷,但是关于其缺陷带电性质的研究尚未见报道.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,讨论了蓝磷SW(Stone Wales)缺陷、单空位(SV)缺陷、两种双空位缺陷(DV-1和DV-2)以及两种替位缺陷(OP和CP)的带电性质.利用带电缺陷体系能量依赖于晶胞尺寸的渐进表达式进行外推的方法,修正了蓝磷带电缺陷体系的形成能.研究结果表明,在所讨论的缺陷中,富O条件下OP具有最低的形成能,最稳定;而SV的离化能最小,最容易电离.引入的缺陷态会对蓝磷的禁带宽度产生影响.缺陷带电过程中,缺陷态位置变化导致绝大部分缺陷转变为深能级缺陷.本研究结果对缺陷工程在二维材料上的应用提供了一定的理论指导.

关键词：第一性原理计算蓝磷带电缺陷离化能

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基于点阵离焦估计的三维成像方法

激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 90-100页

作者：陈豪李宏宁赵海高雅孺杨鑫云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500

传统基于调制度测量的三维成像方法需要同步控制正弦条纹的移动和焦距的变化,该方法拍摄数量较多、结构和控制较为复杂。在调制度测量轮廓术基础上提出一种基于点阵离焦估计的三维成像方法。所提方法投影逐步变焦的点阵图样,通过被测表... 详细信息

传统基于调制度测量的三维成像方法需要同步控制正弦条纹的移动和焦距的变化,该方法拍摄数量较多、结构和控制较为复杂。在调制度测量轮廓术基础上提出一种基于点阵离焦估计的三维成像方法。所提方法投影逐步变焦的点阵图样,通过被测表面亮度序列的改变提取调制信息,并建立调制序列最大位置与深度的对应关系,从而提取三维信息。详细分析其理论过程,并搭建相应实验平台进行验证。实验结果表明,所提方法能较为准确地恢复物体高度,相比传统方法,结构更简单,控制更方便。

关键词：点阵投影离焦三维测量光学测量调制度

多晶键合层对分离吸收电荷倍增型锗/硅雪崩光电二极管性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2316-2328页

作者：苏小萍李嘉辉王战仁柯少颖闽南师范大学物理与信息工程学院福建漳州363000

分离吸收电荷倍增(SACM)型Ge/Si雪崩光电二极管(APD)因其高速、低噪声、高灵敏度、具备光增益等优点在光通信、光学成像和安全检测等领域具有广泛的应用前景。然而由于Si和Ge的晶格常数相差4.2%,因此在Ge/Si异质结界面会形成高密度的穿... 详细信息

分离吸收电荷倍增(SACM)型Ge/Si雪崩光电二极管(APD)因其高速、低噪声、高灵敏度、具备光增益等优点在光通信、光学成像和安全检测等领域具有广泛的应用前景。然而由于Si和Ge的晶格常数相差4.2%,因此在Ge/Si异质结界面会形成高密度的穿透位错,导致器件性能的恶化。为获得低位错密度Si基Ge薄膜材料并实现高性能Ge/Si APD,创新在Ge/Si键合界面处引入一层多晶硅(poly-Si)键合层弱化Ge/Si晶格失配对器件性能的影响,研究了poly-Si键合层掺杂浓度对键合Ge/Si APD性能的影响。研究表明,由于键合界面的晶格缓冲作用,键合Ge/Si APD在室温下可以获得极低的暗电流和较高的带宽,较低的poly-Si键合层掺杂浓度可获得性能较好的Ge/Si APD。该结果为提高Ge/Si APD的性能提供了理论依据。

关键词：雪崩光电二极管锗/硅键合多晶硅键合层晶格失配键合层掺杂浓度

22nm全耗尽型绝缘体上硅器件单粒子瞬态效应的敏感区域

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国防科技大学学报 2024年第2期46卷 146-152页

作者：张博翰梁斌刘小年方亚豪国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 湖南师范大学物理与电子科学学院湖南长沙410081

基于3D-TCAD模拟,研究了22 nm全耗尽型绝缘体上硅(fully depleted silicon-on-insulator,FDSOI)器件单粒子瞬态(single-event transient,SET)效应的敏感性区域。对比了使用单管和使用反相器来研究器件SET敏感性区域的方法,从而分析实际... 详细信息

基于3D-TCAD模拟,研究了22 nm全耗尽型绝缘体上硅(fully depleted silicon-on-insulator,FDSOI)器件单粒子瞬态(single-event transient,SET)效应的敏感性区域。对比了使用单管和使用反相器来研究器件SET敏感性区域的方法,从而分析实际电路中重离子轰击位置对22 nm FDSOI器件SET敏感性的影响,并从电荷收集机制的角度进行了解释。深入分析发现寄生双极放大效应对重粒子轰击位置敏感是造成器件不同区域SET敏感性不同的原因。而单管漏极接恒压源造成漏极敏感性增强是导致单管与反相器中器件SET敏感区域不同的原因。修正了FDSOI工艺下器件SET敏感性区域的研究方法,与单管相比,采用反相器进行仿真,结果更符合实际情况,这将为器件SET加固提供理论指导。

关键词：单粒子瞬态电荷收集双极放大效应敏感区域全耗尽型绝缘体上硅

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基于离焦度解包裹的结构光三维测量方法

光学技术 2024年第2期50卷 209-214,234页

作者：陈豪李宏宁赵海杨鑫高雅孺云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500

基于结构光相位解包裹三维测量方法由于其精度较高而有广泛应用,但由于相位在超出2π时会被折叠,导致传统的结构光三维重建时需要相位解包裹。相位测量轮廓术在不连续深度处的解包裹相位较为复杂。当被测物体表面存在较大的深度差或者... 详细信息

基于结构光相位解包裹三维测量方法由于其精度较高而有广泛应用,但由于相位在超出2π时会被折叠,导致传统的结构光三维重建时需要相位解包裹。相位测量轮廓术在不连续深度处的解包裹相位较为复杂。当被测物体表面存在较大的深度差或者是测量多个平面时,由于包裹相位范围为[0,2π],在不连续处计算的相位差中存在折叠了多个2π的问题,导致解包裹失效。相位测量轮廓术在此时无准确表达物体位置信息。针对此问题,提出了一种基于离焦度解包裹的结构光三维测量方法,采用24步相移法获取包裹相位,通过时间散焦分析法确定包裹相位2π的个数来辅助进行解包裹计算。搭建了相应平台进行了实验,对所提方法进行验证。实验表明,方法较好的解决了相位测量轮廓术在深度落差较大时不能准确表达物体位置的问题,该方法可以用于获得深度落差较大场景的深度信息以及细节信息。

关键词：相位测量轮廓术时间散焦分析法三维信息测量相位解包裹

基于遗传算法优化VMD-ESSA的HIFU回波信号降噪研究

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传感技术学报 2024年第6期37卷 1049-1055页

作者：蒋智伟赵雨洁李吉祥邹孝钱盛友湖南师范大学物理与电子科学学院湖南长沙410081

由于高强度聚焦超声(HIFU)信号夹杂环境噪声,提出利用遗传算法优化变分模态分解(VMD)并结合能量均值法(EAM)及奇异谱分析(SSA)来对其进行降噪。遗传算法使得VMD具有更强的抗干扰性,奇异谱分析能够弥补能量均值去噪不完善。仿真实验表明... 详细信息

由于高强度聚焦超声(HIFU)信号夹杂环境噪声,提出利用遗传算法优化变分模态分解(VMD)并结合能量均值法(EAM)及奇异谱分析(SSA)来对其进行降噪。遗传算法使得VMD具有更强的抗干扰性,奇异谱分析能够弥补能量均值去噪不完善。仿真实验表明,所提方法与GA-VMD-E、GA-VMD-SSA、VMD-ESSA降噪方法相比,重构后的信号的信噪比更高,均方根误差和最大误差更小。在实测信号中从频谱和降噪率两个角度证明了该方法的优越性,为通过HIFU回波信号分析生物组织损伤提供了一种更有效的预处理方法。

关键词：高强度聚焦超声去噪变分模态分解遗传算法奇异谱分析