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基于串行及并行多任务学习网络的储层参数评价研究

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1613-1626页

作者：徐彬森肖立志中国石油大学(北京)地球物理学院北京102249

选取基于串行还是并行多任务学习的储层参数评价网络建模是近期涌现的一个问题.本文以中国西部某油田老区储层参数试验数据为基础,对比20种不同的基础神经元模块组成的多任务学习网络的孔隙度、饱和度和渗透率评价结果,据此提出模型选... 详细信息

选取基于串行还是并行多任务学习的储层参数评价网络建模是近期涌现的一个问题.本文以中国西部某油田老区储层参数试验数据为基础,对比20种不同的基础神经元模块组成的多任务学习网络的孔隙度、饱和度和渗透率评价结果,据此提出模型选择策略:确定系数为评价指标,选择串行而不是并行结构网络模型的条件为模型参数量小于1000的参考值;模型参数量大于1000时,串行多任务网络不如并行多任务网络.当平均绝对误差为评价指标时,选取串行多任务的前提是模型参数量小于10000的参考值.模型参数量大于10000时,串行和并行多任务网络结果具有一定相似性.如果平均绝对误差和模型参数量均在允许范围内,两种架构网络均可行.本文旨在为后续不同类型多任务学习网络架构模型设计及应用提供支持.

关键词：多任务学习储层参数评价机制模型策略

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偏振调制扫描光学显微镜方法

物理学报 2024年第15期73卷 187-195页

作者：张洋张志豪王宇剑薛晓兰陈令修石礼伟中国矿业大学材料与物理学院徐州221116

基于反射差分谱原理搭建了适用于二维材料和微纳器件的偏振调制扫描光学显微镜系统,可以实现对于材料或者器件的微米级区域进行反射差分显微成像的研究.通过研究两种典型的二维层状材料MoS_(2)和ReSe_(2)的反射差分显微成像,发现相比于... 详细信息

基于反射差分谱原理搭建了适用于二维材料和微纳器件的偏振调制扫描光学显微镜系统,可以实现对于材料或者器件的微米级区域进行反射差分显微成像的研究.通过研究两种典型的二维层状材料MoS_(2)和ReSe_(2)的反射差分显微成像,发现相比于传统的反射显微镜,我们搭建的偏振调制扫描光学显微镜对于二维材料的层数特征更敏感,且可以用来表征二维材料的平面光学各向异性.相关研究有助于更进一步理解层状二维材料的层数特征和各向异性性质.

关键词：反射各向异性光谱显微成像光学各向异性二维材料

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“液晶动态调控及其应用”专刊序

液晶与显示 2024年第3期39卷 I0001-I0002页

作者：陆延青南京大学中国物理学会液晶分会美国光学学会中国光学学会《液晶与显示》

作为一种神奇的软物质材料,液晶对光、电、磁、热等外场具有高灵敏度的响应,展现了丰富的动态调控性,因此被广泛地应用于显示等领域。为突破传统物态的局限,推动液晶在新型光电和生物传感等领域的研发,亟需进一步厘清液晶这一取向序物... 详细信息

作为一种神奇的软物质材料,液晶对光、电、磁、热等外场具有高灵敏度的响应,展现了丰富的动态调控性,因此被广泛地应用于显示等领域。为突破传统物态的局限,推动液晶在新型光电和生物传感等领域的研发,亟需进一步厘清液晶这一取向序物态的新性质、效应和调控机制。

关键词：动态调控生物传感新型光电液晶突破传统物态调控机制高灵敏度

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钽酸钾界面超导的发现与研究进展

科学通报 2024年第14期69卷 1834-1845页

作者：杨正帅谢燕武浙江大学物理学院杭州310027

两个绝缘氧化物的界面可以导电,甚至超导,这种现象引起了研究人员的广泛关注.在过去一二十年里,最经典的体系是以LaAlO_(3)/SrTiO_(3)为代表的SrTiO_(3)界面电子气及超导(2004年发现界面电子气, 2007年发现界面超导).最近,钽酸钾(KTaO_(... 详细信息

两个绝缘氧化物的界面可以导电,甚至超导,这种现象引起了研究人员的广泛关注.在过去一二十年里,最经典的体系是以LaAlO_(3)/SrTiO_(3)为代表的SrTiO_(3)界面电子气及超导(2004年发现界面电子气, 2007年发现界面超导).最近,钽酸钾(KTaO_(3))界面超导的发现为相关研究注入了新的活力.这一新的氧化物界面超导体系比经典的SrTiO_(3)体系具有更高的超导转变温度、更强的自旋轨道耦合以及相媲美的可调控性.本文对钽酸钾界面超导的发现和研究进展进行了简要评述,概述了钽酸钾的基本性质、钽酸钾界面超导的发现历程、主要物性特征以及调控方法,探讨了钽酸钾界面电子气的形成机制与超导机理,对钽酸钾界面超导的未来发展进行了展望.希望本文能够帮助读者更好地了解氧化物界面超导领域尤其是钽酸钾界面体系的发展近况.

关键词：界面超导氧化物界面钽酸钾超导调控

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面向应用的新一代稀磁半导体研究进展

物理学报 2024年第1期73卷 9-22页

作者：彭毅赵国强邓正靳常青中国科学院物理研究所北京100190 中国科学院大学物理学院北京100049

稀磁半导体具有能同时调控电荷与自旋的特性,是破解摩尔定律难题的候选材料之一.我们团队率先提出了稀磁半导体中自旋和电荷掺杂分离的机制,探索并研制了新一代稀磁半导体材料,为突破经典稀磁半导体材料的制备瓶颈提供了有效解决方案.以... 详细信息

稀磁半导体具有能同时调控电荷与自旋的特性,是破解摩尔定律难题的候选材料之一.我们团队率先提出了稀磁半导体中自旋和电荷掺杂分离的机制,探索并研制了新一代稀磁半导体材料,为突破经典稀磁半导体材料的制备瓶颈提供了有效解决方案.以(Ba,K)(Zn,Mn)_(2)As_(2)等为代表的新一代稀磁半导体,通过等价态的Mn掺杂引入自旋、异价态的非磁性离子掺杂引入电荷,成功实现了230 K的居里温度,刷新了可控型稀磁半导体的居里温度记录.本文将重点介绍几种代表性的新一代稀磁半导体的设计与研制、新一代稀磁半导体的综合物性表征、大尺寸单晶生长以及基于单晶的安德烈夫异质结研制.我们团队通过新一代稀磁半导体的新材料设计研制、综合物性研究、简单原型器件构建的“全链条”模式研究,开拓了自旋电荷分别掺杂的稀磁半导体材料研究领域,充分展现了自旋和电荷掺杂分离的新一代稀磁半导体材料潜在应用前景.

关键词：新一代稀磁半导体自旋电荷掺杂分离高居里温度多组合异质结

Er^(3+)掺杂无铅铁电陶瓷的电学和光致发光性能

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1656-1663页

作者：张怡笑王小丽杨健关朋飞郑明中国矿业大学材料与物理学院江苏徐州221116

无铅多功能铁电陶瓷在各类信息的检测、转换、存储及处理中具有广泛的应用,且稀土元素由于其特殊的电子结构和稳定的发光特性,有望赋予铁电陶瓷新的发光性能并改善其电学性能,为设计新型光电器件提供了可能。采用传统的高温固相反应法... 详细信息

无铅多功能铁电陶瓷在各类信息的检测、转换、存储及处理中具有广泛的应用,且稀土元素由于其特殊的电子结构和稳定的发光特性,有望赋予铁电陶瓷新的发光性能并改善其电学性能,为设计新型光电器件提供了可能。采用传统的高温固相反应法制备稀土Er^(3+)掺杂Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.90)Zr_(0.10)O_(3)(BCTZ)无铅多功能铁电陶瓷,系统研究Er^(3+)掺杂浓度对BCTZ铁电陶瓷微观结构、电学性能及光致发光的影响及内在联系。研究表明,陶瓷平均晶粒尺寸随Er^(3+)掺杂浓度的增加单调减小,由7.59μm减小至3.82μm,减小约49.67%;陶瓷可释放的能量密度(Wrec)和储能效率(η)可分别提高约29.81%和122.79%。Er^(3+)掺杂BCTZ陶瓷表现出强烈的绿光发射(548 nm)且发光强度相对可调性可达173.09%。Er^(3+)掺杂BCTZ陶瓷优异、特殊的电光性能,在电介质储能电容器和光学器件等领域具有潜在应用前景。

关键词：稀土掺杂锆钛酸钡钙铁电储能光致发光

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磷酸三钾活化合成分级多孔炭及其电化学性能

硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1631-1642页

作者：刘芳芳张富硕孙力牛继南中国矿业大学材料与物理学院江苏徐州221116

多孔炭的表面性质、孔径分布及比表面积是影响其电化学性能的主要因素。为了对多孔炭孔结构及电化学性能等进行调控,采用聚乙烯吡咯烷酮为碳源、纤维水镁石为模板、磷酸三钾为活化剂,通过一步炭化-活化法制备了分级多孔炭(HPC),并研究... 详细信息

多孔炭的表面性质、孔径分布及比表面积是影响其电化学性能的主要因素。为了对多孔炭孔结构及电化学性能等进行调控,采用聚乙烯吡咯烷酮为碳源、纤维水镁石为模板、磷酸三钾为活化剂,通过一步炭化-活化法制备了分级多孔炭(HPC),并研究了磷酸三钾添加量对多孔炭孔径分布、比表面积及电化学性能的影响。基于X射线衍射、氮气吸脱附、扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线能谱仪、横流充放电、循环伏安及交流阻抗等测试,结果表明:磷酸三钾活化后样品HPC/K_(3)在0.5 A/g电流密度下比电容可达281.94 F/g,远高于未活化HPC/K0的200.31 F/g;经过8000次充放电循环后容量保持率可达84.7%。研究表明磷酸三钾活化可以显著改善多孔炭的电化学性能,此外,以纤维水镁石为模板合成多孔炭,还可以为天然矿物纤维水镁石的高附加值应用提供新思路。

关键词：纤维水镁石磷酸三钾多孔炭电化学性能

国家自然科学基金新增代码“计算物理”内涵及重要研究领域

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第4期54卷 2-9页

作者：姜向伟李新征王磊刘强倪培根董国轩马琰铭马余强段文晖林海青方忠龚新高向涛国家自然科学基金委员会数学物理科学部北京100085 北京大学物理学院北京100871 中国科学院物理研究所北京100190 吉林大学物理学院长春130012 南京大学物理学院南京210093 清华大学物理系北京100084 浙江大学物理学院杭州310027 复旦大学物理系上海200438

计算、实验和理论并称为物理学研究的三种范式,在当代物理学发展中扮演着不可替代的角色.随着人工智能和量子计算的快速发展,计算物理学正在孕育研究范式的巨大变革,亟需从国家科技发展战略上予以高度重视.基于这种认识,国家自然科学基... 详细信息

计算、实验和理论并称为物理学研究的三种范式,在当代物理学发展中扮演着不可替代的角色.随着人工智能和量子计算的快速发展,计算物理学正在孕育研究范式的巨大变革,亟需从国家科技发展战略上予以高度重视.基于这种认识,国家自然科学基金委员会(以下简称基金委)新增申请代码“A2015计算物理”.本文简要介绍这一新设置的背景与过程,并探讨其资助内涵及关键研究领域.我们希望通过本文,帮助研究人员及时掌握物理学科代码设置的最新动态,更新自然科学基金信息系统中的个人情况,并有效地进行项目申请.

关键词：计算物理物理学申请代码研究方向国家自然科学基金

一维三格点光格子中拓扑振荡及拓扑非对称边缘态

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光子学报 2024年第6期53卷 240-250页

作者：张金江涛辛国国党煜吴高锋西北大学物理学院西安710072

为了全面认识奇数格点原胞中拓扑保护对于光束稳定传输的重要性,系统研究了一维三格点光格子模型中的光传输特性。利用能带理论和耦合模方程,对模型进行了模拟和仿真,发现两种在经典的两格点模型中不存在的具有拓扑保护的光传输行为,即... 详细信息

为了全面认识奇数格点原胞中拓扑保护对于光束稳定传输的重要性,系统研究了一维三格点光格子模型中的光传输特性。利用能带理论和耦合模方程,对模型进行了模拟和仿真,发现两种在经典的两格点模型中不存在的具有拓扑保护的光传输行为,即具有拓扑保护的类拉比振荡光传输和具有拓扑保护的非对称传输,揭示了这两类光传输现象的物理机制,深入解析了光束振荡的本质,并验证了这两类光传输行为的鲁棒性,强调了光学系统在不同条件下的稳定性和可靠性。该研究可为利用奇数格点原胞中拓扑性质操纵光传输的潜在应用提供启示,并为新型拓扑光学器件的设计提供新的思路。

关键词：拓扑光子学拓扑光传输耦合模方程光格子拓扑振荡边缘态拓扑非对称边缘态