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氢终端金刚石薄膜生长及其表面结构

物理学报 2024年第8期73卷 323-328页

作者：马孟宇蔚翠何泽召郭建超刘庆彬冯志红中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051 河北半导体研究所固态微波器件与电路全国重点实验室石家庄050051

氢终端金刚石的导电性问题是目前限制其在器件领域应用的关键因素.传统的氢终端金刚石制备工艺由于金刚石中含有杂质元素以及表面的加工损伤的存在,限制了氢终端金刚石的电特性.在金刚石衬底上直接外延一层高纯、表面平整的氢终端金刚... 详细信息

氢终端金刚石的导电性问题是目前限制其在器件领域应用的关键因素.传统的氢终端金刚石制备工艺由于金刚石中含有杂质元素以及表面的加工损伤的存在,限制了氢终端金刚石的电特性.在金刚石衬底上直接外延一层高纯、表面平整的氢终端金刚石薄膜成为一种可行方案,但该方案仍存在薄膜质量表征困难,表面粗糙度较大等问题.本文采用微波等离子体化学气相沉积(CVD)技术,在含氮CVD金刚石衬底上外延一层亚微米级厚度金刚石薄膜,并研究分析了不同甲烷浓度对金刚石薄膜生长以及导电性能的影响.测试结果显示:金刚石薄膜生长厚度为230—810 nm,且外延层氮浓度含量低于1×10^(16) atom/cm^(3),不同的甲烷浓度生长时,金刚石外延层表面出现了三种生长模式,这主要与金刚石的生长和刻蚀作用相关.经过短时间生长后的金刚石薄膜表面为氢终端(2×1:H)结构,而氧、氮元素在其中的占比极低,这使得生长后的金刚石薄膜具有P型导电特性.霍尔测试结果显示,甲烷浓度为4%条件下生长的氢终端金刚石薄膜导电性最好,其方块电阻为4981Ω/square,空穴迁移率为207 cm^(2)/(V·s),有效地提升了氢终端金刚石电特性,为推进大功率金刚石器件发展应用起到支撑作用.

关键词：氢终端金刚石甲烷浓度生长模式电性能

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一种计算ARX密码差分—线性偏差的新方法

西安电子科技大学学报 2024年第2期51卷 211-223页

作者：张峰刘正斌张晶张文政保密通信重点实验室四川成都610041 中国电子科技集团公司电子科学研究院北京100041

ARX密码由模加、循环移位和异或这3种基本运算组成。目前ARX密码差分—线性区分器偏差的计算大多采用统计分析的方法。在2022年美密会上,NIU等给出了一种计算ARX密码差分—线性区分器相关度的非统计分析的方法,并给出了SPECK32/64的10... 详细信息

ARX密码由模加、循环移位和异或这3种基本运算组成。目前ARX密码差分—线性区分器偏差的计算大多采用统计分析的方法。在2022年美密会上,NIU等给出了一种计算ARX密码差分—线性区分器相关度的非统计分析的方法,并给出了SPECK32/64的10轮差分—线性区分器。基于BLONDEAU等和BAR-ON等的方法,给出了差分—线性特征的定义,并首次提出了用差分—线性特征计算差分—线性区分器偏差的方法。同时,提出了一种基于布尔可满足性问题(SAT)自动化技术搜索差分—线性特征的方法,给出了计算ARX密码差分—线性区分器偏差的非统计分析的新方法。作为应用,对NIU等给出的SPECK32/64的10轮差分—线性区分器偏差进行计算,得到的理论值为2-15.00,非常接近统计分析的实验值2-14.90,且优于NIU等给出的理论值2-16.23。同时,首次给出了SIMON32/64的9轮差分—线性区分器偏差的理论值2-8.41,接近统计分析得到的实验值2-7.12。实验结果说明了这种方法的有效性。

关键词：差分—线性区分器 ARX密码 SAT/SMT SPECK SIMON

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扩展的多模态遥感图像累积结构特征匹配方法

激光与光电子学进展 2024年第4期61卷 357-365页

作者：谢勋伟中国电子科技集团公司第十研究所航空电子信息系统技术重点实验室四川成都610036

针对人工描述子在多模态匹配任务中辨识能力不足导致匹配效果不佳的问题,基于构造的累积结构特征图对多模态图像特征匹配方法的特征点提取、主方向分配和描述子构造等3方面进行扩展。在特征提取阶段,在不同尺度的累积结构特征图上提取... 详细信息

针对人工描述子在多模态匹配任务中辨识能力不足导致匹配效果不佳的问题,基于构造的累积结构特征图对多模态图像特征匹配方法的特征点提取、主方向分配和描述子构造等3方面进行扩展。在特征提取阶段,在不同尺度的累积结构特征图上提取混合特征点,兼顾特征点重复性和定位精度;在主方向分配阶段,采用累积结构特征和方向构造局部结构特征场提取特征点主方向,缓解特征点主方向估计容易出错的问题;在描述子构造阶段,对累积结构特征描述子进行L1距离归一化及开方操作替代L2距离归一化,提高描述子在特征匹配阶段的辨识能力。多模态匹配对比实验结果表明:相较于LHOPC、RIFT和HAPCG,所提方法在平均匹配正确点数目和平均匹配正确率等综合指标上明显占优;相较于CSF,所提方法平均正确率提升6.6%,平均匹配精度提升5.8%,表明其有效性。

关键词：多模态遥感图像非线性辐射差异累积结构特征特征场特征匹配

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锂金属负极界面及体相稳定化策略研究进展

材料工程 2024年第6期52卷 1-14页

作者：关旭泽李杨刘兴江天津大学化工学院天津300350 中国电子科技集团第十八研究所化学与物理电源重点实验室天津300384

随着信息化、电动化和新能源技术的快速发展,便携电子、电动汽车和储能设施需要更高能量密度的电化学储能电池,但广泛使用的锂离子电池的能量密度正逐步接近极限,难以满足上述需求。因此亟需发展更高能量密度的电化学体系。锂金属负极... 详细信息

随着信息化、电动化和新能源技术的快速发展,便携电子、电动汽车和储能设施需要更高能量密度的电化学储能电池,但广泛使用的锂离子电池的能量密度正逐步接近极限,难以满足上述需求。因此亟需发展更高能量密度的电化学体系。锂金属负极具有极高的理论容量(3860 mAh·g^(-1))和最低的氧化还原电势(-3.04 V vs SHE),被认为是实现下一代高能量密度电池的理想材料。然而在几十年的发展过程中,锂金属电池较低的循环寿命和安全性问题严重制约了其实用化。本文从锂金属电池的发展历程出发,分析锂金属负极反应活性高、锂枝晶、死锂和体积膨胀等问题及作用机理,并就上述问题分别从界面设计和体相设计方面综述应对策略,包括非原位/原位生成的界面层保护、合金化锂负极以及三维复合锂负极,最后针对实效电池的约束条件、电极串扰及大容量电池的失效机制等实用化锂负极未来发展进行探讨和展望。

关键词：锂金属负极二次电池界面设计体相设计

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高能激光对典型空中目标的毁伤能力研究

激光与光电子学进展 2024年第15期 1-7页

作者：郭士慧慈明儒刘昆张大勇赵鸿中国电子科技集团公司第十一研究所固体激光技术重点实验室

为有效评估高能激光对无人机（UAV）蜂群、火箭弹、炮弹及寻热导弹等空中威胁对抗效果，包括完成远距离光电设备干扰致盲、近距离快速毁伤等多层次作战任务能力，基于空间目标常规靶材的激光损伤效应机理，考虑到大气湍流、大气衰减、... 详细信息

为有效评估高能激光对无人机（UAV）蜂群、火箭弹、炮弹及寻热导弹等空中威胁对抗效果，包括完成远距离光电设备干扰致盲、近距离快速毁伤等多层次作战任务能力，基于空间目标常规靶材的激光损伤效应机理，考虑到大气湍流、大气衰减、真空衍射等对光束传输的影响，通过建立1μm连续高能激光系统毁伤能力评估模型，获得了不同大气条件下高能激光对5种靶材的有效毁伤距离。根据计算结果分析可知，在能见度良好的条件下（≥20 km），围绕目标薄弱环节，可完成18 km距离内光电设备致盲以及3 km以内摧毁目标的多层次作战任务，该计算模型可为激光系统设计指标提供理论支撑，可依据不同作战场景、作战距离对激光系统能力提出可靠建议。

关键词：激光毁伤激光大气传输毁伤效能大气湍流

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面向韧性拓扑构造的无人机集群功率分配策略

西安电子科技大学学报 2024年第2期51卷 28-45页

作者：胡嘉琳任智源刘安妮程文驰梁晓东李少波西安电子科技大学空天地一体化综合业务网全国重点实验室陕西西安710071 中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081 河北省光子信息技术与应用重点实验室河北石家庄050081

针对无人机作战网络因自身内部故障或受到敌方攻击干扰而造成的网络性能下降及网络瘫痪问题,提出了一种基于功率分配的强韧性无人机作战网络拓扑构造方法。该方法首先以边连通度作为网络的韧性指标;其次,基于最大流最小割定理将最小割... 详细信息

针对无人机作战网络因自身内部故障或受到敌方攻击干扰而造成的网络性能下降及网络瘫痪问题,提出了一种基于功率分配的强韧性无人机作战网络拓扑构造方法。该方法首先以边连通度作为网络的韧性指标;其次,基于最大流最小割定理将最小割作为韧性指标的测度;在此基础上,考虑到单架无人机及系统整体功率有限,从物理层角度出发,通过调节无人机节点的发射功率以构造拓扑,从而提高网络韧性,提出了功率约束下的无人机作战网络功率分配策略;最后,采用粒子群优化算法解决功率约束下的拓扑结构韧性优化问题。仿真结果表明,在相同的调制方式及功率约束下,面对链路失效模式和节点失效模式,对比其它功率分配算法,基于粒子群优化算法得到的功率分配方案能有效提高无人机作战网络韧性,其所构建的网络在约66.7%的链路失效情况下,平均业务成功到达率仍保持在95%以上,满足实际作战需求。

关键词：无人机韧性最小割约束优化

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高功率窄线宽光纤激光器横模不稳定研究

激光杂志 2024年

作者：张雪霞张昆张利明孙儒峰吕华昌中国电子科技集团公司第十一研究所激光重点实验室

高功率窄线宽光纤激光器在光束合成等领域具有广泛的应用前景。本文主要介绍了高功率窄线宽光纤激光器中横向模式不稳定性产生的原因以及有效的抑制方法，为进一步提高窄线宽光纤激光器的输出功率提供了参考依据。

关键词：光纤激光器窄线宽高功率横模不稳定

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短波红外相机调制传递函数在轨测试

激光与光电子学进展 2024年第12期61卷 358-362页

作者：王伟张露鹤中国电子科技集团公司第五十四研究所河北省光子信息技术与应用重点实验室

基于对倾斜刃边法在轨测试的基本原理，将倾斜刃边引入短波红外波段。选择边界清晰的地物目标作为刃边图像，详细分析在轨测试各流程，获取截止频率范围内的调制传递函数，其中在奈奎斯特频率处沿轨道方向和垂直于轨道方向的计算结果约... 详细信息

基于对倾斜刃边法在轨测试的基本原理，将倾斜刃边引入短波红外波段。选择边界清晰的地物目标作为刃边图像，详细分析在轨测试各流程，获取截止频率范围内的调制传递函数，其中在奈奎斯特频率处沿轨道方向和垂直于轨道方向的计算结果约为0.1。实验结果表明基于倾斜刃边的调制传递函数在轨测试能够克服地面像元分辨率对采样区域的限制，适用于小阵元、低分辨率的短波红外相机。

关键词：短波红外波段倾斜刃边调制传递函数在轨测试

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手过头静态作业的上肢肌肉疲劳特性研究

西北工业大学学报 2024年第3期42卷 567-576页

作者：杨延璞安为岚韩钟剑范昱杨沁夏长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064 中国电子科技集团第二十研究所陕西西安710068

为探究手过头不同高度下静态作业的上肢肌肉疲劳特性,通过实验设计采集了被试的表面肌电信号(surface electromyography,sEMG)及基于Borg CR-10量表的主观疲劳状态,研究了sEMG的时域与频域特征处理方法,并利用多分类支持向量机(support ... 详细信息

为探究手过头不同高度下静态作业的上肢肌肉疲劳特性,通过实验设计采集了被试的表面肌电信号(surface electromyography,sEMG)及基于Borg CR-10量表的主观疲劳状态,研究了sEMG的时域与频域特征处理方法,并利用多分类支持向量机(support vector machine,SVM)识别肌肉疲劳状态。通过对肌肉贡献率、主客观肌肉疲劳特征的相关性、不同高度下的肌肉疲劳累积排序及肌肉疲劳分类识别进行分析,结果表明:肌肉平均贡献率超过10%的肌肉为肱二头肌、三角肌与斜方肌,且其累积贡献率超过70%;对疲劳累积程度在3个高度下排序,肱二头肌和斜方肌为H_(3)>H_(2)>H_(1),三角肌为H_(2)>H_(3)>H_(1);随着手过头静态作业时间增加,上肢肌肉疲劳逐渐积累,时域特征值增加、频域特征值减小且其变化具有一致性;多分类SVM对手过头静态作业中的上肢肌肉疲劳识别准确率大于90%。

关键词：人机工效手过头静态作业肌肉疲劳表面肌电信号支持向量机