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红外自由曲面棱镜的高精度补偿加工方法

光学学报 2024年第13期44卷 213-221页

作者：刘晓天余俊王晓强何春伶王一凡文骁王东方王占山同济大学物理科学与工程学院先进微结构材料教育部重点实验室上海200092 同济大学物理科学与工程学院精密光学工程技术研究所上海200092 中国科学院上海技术物理研究所光电制造工程中心上海200083

为实现自由曲面棱镜的高精度制造,首先分析加工误差对自由曲面棱镜的成像性能影响,根据误差分析设计专用夹具,用于控制各曲面加工的中心位置。然后,提出一种基于在位与离线检测技术相结合的自由曲面棱镜高精度补偿车削加工方法,用以监... 详细信息

为实现自由曲面棱镜的高精度制造,首先分析加工误差对自由曲面棱镜的成像性能影响,根据误差分析设计专用夹具,用于控制各曲面加工的中心位置。然后,提出一种基于在位与离线检测技术相结合的自由曲面棱镜高精度补偿车削加工方法,用以监测在加工过程中各阶段的定位误差量,并将误差量反馈于车削的补偿修正,这种方法极大地提升了自由曲面棱镜的加工精度。最后,对自由曲面棱镜台阶面和自由曲面棱镜分别进行了角度误差分析和成像性能检测,得到自由曲面棱镜台阶面的最大角度加工误差为0.03°,自由曲面棱镜在全视场实际成像效果清晰,证明了所提出的补偿加工方法的精度和可行性。

关键词：光学设计自由曲面棱镜公差分析在位与离线检测高精度补偿

高性能La-Co共替代M型永磁铁氧体的磁各向异性增强机理研究进展

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物理学报 2024年第12期73卷 35-59页

作者：刘若水王利晨俞翔孙洋何诗悦赵同云沈保根中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院赣江创新研究院赣州341119 中国科学技术大学稀土学院合肥230026

自20世纪末以来,La-Co共替代的M型铁氧体备受关注,已成为高性能永磁铁氧体的基础材料.Co2+的未淬灭轨道矩被认为是增强铁氧体单轴各向异性的原因,但其微观作用机理尚未完全解释清楚.为了满足铁氧体材料日益增长的性能需求,理解其磁各向... 详细信息

自20世纪末以来,La-Co共替代的M型铁氧体备受关注,已成为高性能永磁铁氧体的基础材料.Co2+的未淬灭轨道矩被认为是增强铁氧体单轴各向异性的原因,但其微观作用机理尚未完全解释清楚.为了满足铁氧体材料日益增长的性能需求,理解其磁各向异性增强机理至关重要,并寻求从根源上的提升、低成本和高效的方法,以制定开发高性能产品的指导原则.本文综述了一系列研究工作,旨在确定Co离子在晶格中的取代位置,这是增强磁各向异性的关键.这些研究为进一步提高永磁铁氧体的磁性能提供了重要的材料设计参考.

关键词：永磁铁氧体 La-Co 共替代磁晶各向异性 Co 占位

深冷循环对SiC/Al复合材料宏微观残余应力的影响

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金属学报 2024年第8期60卷 1031-1042页

作者：谷黎明冯效铭于朝张峻凡刘振宇何伦华卢怀乐李小虎王晨张晓东肖伯律马宗义中国科学院金属研究所、师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 中国科学技术大学、材料科学与工程学院沈阳110016 散裂中子源科学中心东莞523803 中国科学院物理研究所、北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 松山湖材料实验室东莞523808 中国科学院高能物理研究所北京100049

铝基碳化硅(SiC/Al)复合材料因其高比模量、高比强度和良好尺寸稳定性等特点广泛应用于精密光学领域。SiC/Al复合材料热处理过程中产生的宏/微观残余应力是影响其尺寸稳定性的关键因素。为了阐明残余应力的降低方法和效果,提高精密光学... 详细信息

铝基碳化硅(SiC/Al)复合材料因其高比模量、高比强度和良好尺寸稳定性等特点广泛应用于精密光学领域。SiC/Al复合材料热处理过程中产生的宏/微观残余应力是影响其尺寸稳定性的关键因素。为了阐明残余应力的降低方法和效果,提高精密光学零件的尺寸稳定性,本工作使用中子衍射和有限元模拟,分析了深冷循环处理对于体积分数为35%的SiC/6092Al复合材料在退火状态下宏微观残余应力的影响,研究了深冷循环次数、样品尺寸、增强相颗粒尺寸和深冷循环温度差等影响因素。结果表明,深冷循环能引起基体塑性应变,从而显著降低退火态SiC/Al复合材料的相应力,并且随着深冷循环次数的增加,单次循环相应力降低效果减弱。深冷循环导致的塑性应变集中在颗粒周围的基体,主要影响颗粒和周围基体的相应力大小,与样品尺寸无明显关联,并且深冷循环不增加退火态样品的宏观残余应力。复合材料多次深冷循环后的相应力降低量与SiC颗粒尺寸无关,并且,多次深冷循环对相应力的降低效果与深冷循环温度差关系较小,100~-196℃和200~-196℃进行多次深冷循环对相应力的改变十分接近。

关键词：深冷循环中子衍射残余应力有限元方法代表性体积单元

磷脂酰肌醇3激酶通过Akt和ERK抑制盘基网柄菌细胞的趋电性

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生物化学与生物物理进展 2024年第3期51卷 685-695页

作者：葛晓雪蒋锐达王晓燕高晶高润池云南师范大学生命科学学院昆明650500 云南大学农学院昆明650500 生物能源持续开发利用教育部工程研究中心昆明650500

目的磷脂酰肌醇3激酶(PI3Ks)通过调控肌动蛋白在细胞定向运动中发挥重要作用。然而,PI3Ks的结构和功能很复杂,人们对PI3Ks在细胞趋电性运动中的作用并不完全清楚。因此,本文以模式生物盘基网柄菌细胞为实验材料,探究其中的PI3K1和PI3K2... 详细信息

目的磷脂酰肌醇3激酶(PI3Ks)通过调控肌动蛋白在细胞定向运动中发挥重要作用。然而,PI3Ks的结构和功能很复杂,人们对PI3Ks在细胞趋电性运动中的作用并不完全清楚。因此,本文以模式生物盘基网柄菌细胞为实验材料,探究其中的PI3K1和PI3K2在细胞趋电性运动中的作用。方法首先利用CRISPR/Cas9系统介导分别构建PI3K1编码基因pikA基因敲除突变株和PI3K2编码基因pikB基因敲除突变株;随后将2个突变株置于强度为12 V/cm的直流电场中,记录并分析两个突变株的趋电性。结果数据分析显示,野生型细胞在直流电场中的方向指数为(0.86±0.03),而pikA-和pikB-突变株在直流电场中的运动方向指数分别为(0.95±0.02)和(0.94±0.03);此外,野生型细胞在电场中的平均轨迹速度(3.34±0.08)μm/min,而pikA-和pikB-突变株的平均轨迹速度分别为(4.85±0.20)μm/min和(5.48±0.15)μm/min,t检验表明突变株和野生型的方向性指数和运动速度都存在极显著的差异。蛋白质印迹实验结果显示,pikA-和pikB-突变株中磷酸化Akt和磷酸化ERK都显著增加。结论PI3K1和PI3K2在盘基网柄菌细胞趋电性运动中可能通过增加Akt和ERK的活性发挥抑制作用。

关键词：细胞迁移 CRISPR/Cas9 趋电性盘基网柄菌

复合材料回转体网格结构热矫形机理及仿真模型研究

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复合材料学报 2024年

作者：张鹏祁国成付平俊李健芳王乐辰左小彪孙宏杰王荣张博明北京交通大学物理科学与工程学院航天材料及工艺研究所功能性碳纤维复合材料国家工程研究中心北京航空航天大学材料科学与工程学院山东产业技术研究院先进材料院

复合材料回转体网格结构呈现多特征复杂结构属性，工艺固化变形限制了结构的制造装配精度。基于双马树脂的粘弹性，开展航天802双马树脂高温蠕变拉伸测试，证实双马树脂蠕变卸载后存在不可恢复的粘性流动应变，揭示了可以通过热矫形减... 详细信息

复合材料回转体网格结构呈现多特征复杂结构属性，工艺固化变形限制了结构的制造装配精度。基于双马树脂的粘弹性，开展航天802双马树脂高温蠕变拉伸测试，证实双马树脂蠕变卸载后存在不可恢复的粘性流动应变，揭示了可以通过热矫形减少大型复合材料网格结构工艺变形的微观组分材料机理。推导建立复合材料网格结构的应变能增量理论，模拟复合材料网格结构热矫形荷载施加、松弛以及回弹过程，确定网格结构矫形回弹轮廓，与实验结果对比验证应变能理论模型有效性。分析复合材料网格结构热矫形内应力失效、矫形点个数、基于时温等效的工艺条件等影响因素，形成了复合材料网格舱段结构热矫形变形控制工艺变形仿真方法。

关键词：复合材料网格结构高温蠕变热矫形有限元分析

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梯度层对铜基复合材料摩擦学性能的影响

中南大学学报（自然科学版） 2024年第8期55卷 3120-3128页

作者：陆均明李恒青张磊李卫刘洋赈暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院广东广州510632 暨南大学高性能金属耐磨材料技术国家地方联合工程研究中心广东广州510632 西北工业大学材料科学与工程学院陕西西安710072

采用粉末冶金方法制备均质石墨−铜复合材料(10%C/Cu,质量分数)和2层梯度石墨−铜复合材料(7%C/Cu-10%C/Cu),研究梯度层对石墨−铜复合材料物理性能和摩擦学性能的影响,并对其摩擦磨损机制进行分析。研究结果表明:梯度复合材料的致密度和... 详细信息

采用粉末冶金方法制备均质石墨−铜复合材料(10%C/Cu,质量分数)和2层梯度石墨−铜复合材料(7%C/Cu-10%C/Cu),研究梯度层对石墨−铜复合材料物理性能和摩擦学性能的影响,并对其摩擦磨损机制进行分析。研究结果表明:梯度复合材料的致密度和导电性相比于均质复合材料都得到了显著提升。在法向载荷为24、26和30 N时,梯度复合材料的磨损率相比于均质复合材料分别降低了8.24%、12.10%和11.30%;梯度材料和均质材料的平均摩擦因数和磨损率均随载荷的增加而升高;梯度复合材料的磨痕深度、宽度和材料挤出高度都比均质复合材料的小,且均随载荷的增加而增大。2种复合材料的磨损机制主要以磨粒磨损为主,氧化磨损和黏着磨损为辅。

关键词：粉末冶金梯度复合材料石墨-铜复合材料摩擦学性能磨损机制

侧栅晶体管太赫兹探测器的物理模型、结构制备与直流测试

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红外与毫米波学报 2024年第4期43卷 526-532页

作者：康亚茹董慧刘晶黄镇李兆峰颜伟王晓东中国科学院大学集成电路学院北京100049 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心北京100083 中国科学技术大学微电子学院安徽合肥230026 湖北九峰山实验室研究中心湖北武汉430074

针对侧栅结构高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistors,HEMTs)太赫兹探测器,构建了器件的直流输运和太赫兹探测的物理模型。运用自对准工艺,成功制备了形态良好、接触可靠的侧栅结构,有效地解决了器件双侧栅与台面间的... 详细信息

针对侧栅结构高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistors,HEMTs)太赫兹探测器,构建了器件的直流输运和太赫兹探测的物理模型。运用自对准工艺,成功制备了形态良好、接触可靠的侧栅结构,有效地解决了器件双侧栅与台面间的接触问题,最终获得了不同栅宽(200 nm、800 nm和1400 nm)的侧栅GaN/AlGaN HEMT太赫兹探测器。通过直流测试表征发现,不同器件的栅宽与其阈值电压之间呈现出明显的线性关系,验证了侧栅结构HEMT太赫兹探测器的直流输运模型。上述结果为完整的侧栅HEMT太赫兹探测器的理论模型提供了实验验证和指导,为侧栅HEMT太赫兹探测器的发展提供了重要支持。

关键词：氮化镓太赫兹探测器侧栅高电子迁移率晶体管

Er掺杂PbF_(2)晶体的局域团簇结构与光谱性能研究

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人工晶体学报 2024年第7期53卷 1112-1120页

作者：李琳张沛雄谭俊成朱思祁尹浩李真陈振强暨南大学物理与光电工程学院广州510632 广东省晶体与激光技术工程研究中心广州510632

本文采用Bridgman法成功生长了一系列Er∶PbF_(2)晶体。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算详细研究了Er^(3+)在PbF_(2)晶体中的团簇效应。首次获得了Er∶PbF_(2)晶体的上转换发光特性(发光强度、颜色变化)与团簇结构之间的关系。研... 详细信息

本文采用Bridgman法成功生长了一系列Er∶PbF_(2)晶体。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算详细研究了Er^(3+)在PbF_(2)晶体中的团簇效应。首次获得了Er∶PbF_(2)晶体的上转换发光特性(发光强度、颜色变化)与团簇结构之间的关系。研究发现,随着Er^(3+)浓度增加,团簇从单聚体向高阶构型演化,Er^(3+)离子之间的距离先减小后增大,这使得上转换发光中的红色发射强度先增大后减小,红绿发光比也在Er^(3+)浓度高于6.5%(摩尔分数)后逐渐减小,即发光颜色可以从红色调整为黄绿色。该研究证明了稀土离子团簇的结构演化可以调控Er∶PbF_(2)的光谱特性,为多色发光材料的设计提供一种新方法。

关键词： Er∶PbF_(2)晶体上转换发光密度泛函理论铒离子团簇光谱性能

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中子辐照诱生锆钛酸铅厚膜界面缺陷

辐射研究与辐射工艺学报 2024年

作者：彭茂洋孟德超傅正平中国工程物理研究院电子工程研究所微系统与太赫兹研究中心中国科学技术大学纳米科学技术学院

采用中子对厚度为5μm的锆钛酸铅（PZT）压电厚膜进行辐照，选择注量为0 cm-2、1011cm-2、1012cm-2、1013cm-2。针对界面缺陷影响机制不清晰问题，应用深能级瞬态谱（DLTS）对样品的界面缺陷能级、浓度、俘获截面等关键性质进行了系统... 详细信息

采用中子对厚度为5μm的锆钛酸铅（PZT）压电厚膜进行辐照，选择注量为0 cm-2、1011cm-2、1012cm-2、1013cm-2。针对界面缺陷影响机制不清晰问题，应用深能级瞬态谱（DLTS）对样品的界面缺陷能级、浓度、俘获截面等关键性质进行了系统性表征。结果表明：1011 cm-2的中子辐照使PZT厚膜界面处缺陷激活能从0.9 eV增加到1.6 eV，是导致极化强度降低11.2%、介电常数下降以及漏电流增大的重要因素，且影响程度与辐照的注量呈正相关。该研究结果对于压电材料和器件在辐照环境应用有重要参考意义。

关键词： PZT厚膜中子辐照界面缺陷电学性能