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机器学习在永磁材料研究中的应用进展

功能材料 2025年

作者：李金栋郝永勤孙旭沈鹏韩瑞周栋钢铁研究总院有限公司功能材料研究院北京航天控制仪器研究所北京大学物理学院

永磁材料在现代工业与科学技术中发挥了重要的作用。近年来,借助机器学习方法在预测和优化永磁材料的制备与应用方面取得了巨大的发展。较为全面的综述了机器学习在永磁材料研究中的应用,介绍了机器学习的学习流程和常用的机器学习算法... 详细信息

永磁材料在现代工业与科学技术中发挥了重要的作用。近年来,借助机器学习方法在预测和优化永磁材料的制备与应用方面取得了巨大的发展。较为全面的综述了机器学习在永磁材料研究中的应用,介绍了机器学习的学习流程和常用的机器学习算法,综述了机器学习技术在微观特性分析与结构优化、磁性能预测与成分优化、探索新材料等方面的研究进展。提出了机器学习在永磁材料领域所面临的问题,包括数据维度高、样本量有限、噪音干扰大、缺失值较多等。在未来研究中,应深入研究并探索新的算法和优化策略,扩充数据集规模,以及结合智能化实验技术加快永磁材料的研发与改进。

关键词：永磁材料机器学习磁特性分析磁性能预测材料设计

上海光源SLEGS伽马光装置上宇宙p-核起源研究

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中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：张昊张立勇何建军马余刚复旦大学现代物理研究所北京师范大学物理与天文学院国家自然科学基金委理论物理专款-上海核物理理论研究中心

本文对宇宙中p-核的起源, p-过程模型存在的问题以及核物理层面的解决方案进行了综述.上海光源激光伽马源SLEGS是国内首台能够产生准单能伽马束的实验装置,为国内开展光核反应研究提供了独一无二的平台.基于新建成的用于测量各种类型出... 详细信息

本文对宇宙中p-核的起源, p-过程模型存在的问题以及核物理层面的解决方案进行了综述.上海光源激光伽马源SLEGS是国内首台能够产生准单能伽马束的实验装置,为国内开展光核反应研究提供了独一无二的平台.基于新建成的用于测量各种类型出射粒子的探测系统,本文列举了拟开展的一系列重要光核反应实验,这些工作将有力约束核反应理论模型,为理解太阳系中最稀有核素180Tam和138La的起源、Mo和Ru等p-核的产量不足等问题提供可靠的核物理输入量.

关键词：核天体物理 p-核光核反应上海光源SLEGS线站

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局部对比度融合重加权的红外图像小目标检测

电光与控制 2025年第1期32卷 27-33页

作者：霍贝祺陈文东杨赟秀刘星舒勤四川大学电气工程学院成都610000 北京遥感设备研究所北京100000 西南技术物理研究所成都610000

红外图像块小目标检测算法在数据链、预警、制导等领域有较为广泛的应用,如利用数据链可以将红外图像块小目标精确传送给雷达。为了在复杂背景条件下进一步提高红外小目标检测的效果,提出了一种重加权和局部先验融合的红外图像块(IPI)... 详细信息

红外图像块小目标检测算法在数据链、预警、制导等领域有较为广泛的应用,如利用数据链可以将红外图像块小目标精确传送给雷达。为了在复杂背景条件下进一步提高红外小目标检测的效果,提出了一种重加权和局部先验融合的红外图像块(IPI)小目标检测算法。首先,采用加权Schatten p范数对背景图像块进行约束;其次,引入局部对比度先验信息和加权l_(1)范数抑制非目标稀疏点,进一步增强目标图像稀疏性,使算法模型性能进一步得到提升。仿真结果表明,所提算法在抑制背景杂波和精确检测目标方面均有较好的结果,优于现有经典算法。

关键词：目标检测红外小目标稀疏低秩分解红外图像块

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从微观结构到反应可观测量描述单中子晕核新进展

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科学通报 2025年

作者：张时声安嘉琳张开元孙向向北京航空航天大学物理学院首都医科大学附属北京儿童医院保定医院中国工程物理研究院核物理与化学研究所中国科学院大学核科学与技术学院中国科学院理论物理研究所

本文回顾了单中子晕核的实验和理论研究进展.以当前次重和最重的单中子p波晕核31Ne和37Mg为例,采用考虑共振态、对关联及形变效应的微观核结构理论,结合球形的Glauber反应模型,考察了晕核打碳靶反应的可观测量,实现了结构到反应的统一描... 详细信息

本文回顾了单中子晕核的实验和理论研究进展.以当前次重和最重的单中子p波晕核31Ne和37Mg为例,采用考虑共振态、对关联及形变效应的微观核结构理论,结合球形的Glauber反应模型,考察了晕核打碳靶反应的可观测量,实现了结构到反应的统一描述.对于丰中子氖同位素轰击碳靶的反应,采用改进的Glauber模型直接读取密度分布得到的反应截面比多组高斯函数拟合精确密度分布的结果大50 mb,更符合实验值;考虑形变可有效改进31Ne打碳靶的去中子截面约30%,在实验误差范围内;窄的纵向动量分布及p轨道成分占优表明31Ne是单中子p波晕核采用同样的方法,我们计算了丰中子镁同位素轰击碳靶的反应可观测量,结果支持37Mg是p波晕核.总之,DRHBc+Glauber模型是研究晕核的有效理论工具之一,可从微观核结构到反应动力学统一描述31Ne和37Mg中的晕核结构和反应特征,为将来实验上寻找新的单中子p波候选晕核提供了可靠的依据.

关键词：晕 Glauber模型反应截面纵向动量分布

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聚偏氟乙烯分子链旋转时势能的变化

物理学报 1999年第10期48卷 1930-1937页

作者：徐敬李杰同济大学物理系波耳固体物理研究所上海200092

计算了聚偏氟乙烯分子链旋转时势能的变化．结果显示，当中心分子链旋转而其它链静止不动时，计算得到的势能曲线有４个很高的势垒，这些势垒来源于中心分子链和最近邻分子链中的氟原子对的“空间位阻”效应．这一结果与“六阱势”模... 详细信息

计算了聚偏氟乙烯分子链旋转时势能的变化．结果显示，当中心分子链旋转而其它链静止不动时，计算得到的势能曲线有４个很高的势垒，这些势垒来源于中心分子链和最近邻分子链中的氟原子对的“空间位阻”效应．这一结果与“六阱势”模型预言的势能变化存在准六度对称性相矛盾．计算结果表明，如果中心分子链和周围分子链同步旋转，势垒高度将极大地降低．另外，极化反转时晶格常数发生变化．最后得到的势垒高度约为７５ｋＪ／ｍｏｌ．与室温下的分子热运动的能量（约２５ｋＪ／ｍｏｌ）相比，这样的“浅”势阱不足以锁定分子偶极矩形成稳定的自发极化方向．推得有机铁电材料自发极化的形成必然有其它外界因素参加．

关键词：势能分子链旋转聚偏氟乙烯压电效应

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(K_(0.5)Na_(0.5))Nb_(1-x)Ta_(x)O_(3)铁电性的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 138-146页

作者：褚新建雷博程刘晨曦刘纪博新疆科技学院信息科学与工程学院库尔勒841000 新疆大学物理科学与技术学院新疆固体物理与器件重点实验室乌鲁木齐830046 西安工业大学光电工程学院西安710032

随着铅基陶瓷的大量使用,造成了严重的环境和健康问题,为了能够找寻替代铅基陶瓷的材料,人们开始了对无铅陶瓷材料的探索.(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_(3)材料由于其优异的铁电压电性能,成为了无铅陶瓷材料的代表,但是碱性组分在高温下的高挥... 详细信息

随着铅基陶瓷的大量使用,造成了严重的环境和健康问题,为了能够找寻替代铅基陶瓷的材料,人们开始了对无铅陶瓷材料的探索.(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_(3)材料由于其优异的铁电压电性能,成为了无铅陶瓷材料的代表,但是碱性组分在高温下的高挥发性使其应用范围受到了极大的限制.基于这样的考虑,本文基于密度泛函理论的第一性原理方法,探究了(K_(0.5)Na_(0.5))Nb_(1-x)TaxO_(3)(x=0.125,0.25,0.375,0.5,0.625,0.75,0.875,1)九种体系的铁电性能,结果表明:随着Ta浓度的增加,晶格常数发生了突变,由此猜测KNN材料随着Ta浓度的增加,发生了正交-单斜的相变;Ta的掺入能够降低KNN材料的烧结难度,且随着Ta浓度的增加,形成难度逐渐降低;掺杂体系中,Ta-4f轨道与Na-3p,K-4p以及O-2s轨道电子发生了杂化,使导带底Nb-4d与Na-3p电子的态密度峰向高能区移动,禁带宽度呈现增加的趋势;在分析KNN材料铁电性作用机理时发现KNN的铁电极化类型是离子位移型极化,且在[001]方向上不具有极化能力.分析掺杂后各个体系的极化强度,发现随着Ta浓度的增加,极化强度逐渐降低,但是在低浓度掺杂时极化有向上增加的趋势,这可能是体系在低浓存在着正交与单斜的准同型相界(Morphotropic phase boundary,MPB)导致的,由此可以判断,低浓度掺杂有利于提高KNN材料的铁电性能.

关键词：第一性原理钙钛矿结果 KNN 铁电性

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嵌入并联耦合双量子点介观环系统中的近藤效应

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物理学报 2006年第3期55卷 1413-1418页

作者：吴绍全何忠阎从华谌雄文孙威立四川师范大学物理系固体物理研究所成都610068

使用双杂质Anderson模型的哈密顿,从理论上研究了一个嵌入并联耦合双量子点介观环系统,当处在Kondo区时的基态性质,并用slave-boson平均场方法求解了哈密顿.研究的结果表明,在这个系统中,当两个量子点处于强耦合时,两个量子点可以相干... 详细信息

使用双杂质Anderson模型的哈密顿,从理论上研究了一个嵌入并联耦合双量子点介观环系统,当处在Kondo区时的基态性质,并用slave-boson平均场方法求解了哈密顿.研究的结果表明,在这个系统中,当两个量子点处于强耦合时,两个量子点可以相干耦合成一个人造分子,导致一个增强的Kondo效应和超强持续电流的出现.因此,在未来的纳米装置应用中,这个系统具有潜在的应用价值.

关键词：并联耦合双量子点 Kondo效应超强持续电流

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3D打印SCF/PEI/PEEK复合材料的摩擦学性能

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摩擦学学报 2025年

作者：阮俊飞裴先强车清论张建军青岛理工大学机械与汽车工程学院中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室

基于前期研究聚醚酰亚胺(PEI)能够提高聚醚醚酮(PEEK)的热性能但降低其耐磨性的结果，本研究中将短切碳纤维(SCF)引入PEI/PEEK共混体系，系统研究了SCF含量对PEI/PEEK共混复合材料热学性能、力学性能和摩擦学性能的影响，并通过扫描电... 详细信息

基于前期研究聚醚酰亚胺(PEI)能够提高聚醚醚酮(PEEK)的热性能但降低其耐磨性的结果，本研究中将短切碳纤维(SCF)引入PEI/PEEK共混体系，系统研究了SCF含量对PEI/PEEK共混复合材料热学性能、力学性能和摩擦学性能的影响，并通过扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)等对转移膜和磨损表面进行分析，讨论了SCF对复合材料摩擦学性能的影响机理。结果表明：一方面，具有较高耐磨性的SCF在摩擦过程中暴露在复合材料的表面，优先承担载荷，降低对偶表面对聚合物基体造成的变形和损伤；另一方面，SCF的添加有助于在摩擦过程中形成薄且均匀的转移膜，以上两者共同作用有效改善了复合材料的摩擦学性能。本研究中的结果为高温环境中服役的PEEK基减摩抗磨复合材料的设计制备提供了理论和技术指导。

关键词：复合材料热学性能力学性能摩擦学性能转移膜

3种粘结固体润滑涂层的摩擦学及气蚀性能研究

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摩擦学学报 2025年

作者：王伊枨刘昭侯国梁马俊凯万宏启吉利周惠娣陈建敏中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料重点实验室(原固体润滑国家重点实验室) 中国科学院大学材料与光电研究中心西安航天动力研究所

为深入研究航空燃油泵止推轴承表面用粘结固体润滑涂层在极端工况下的失效行为，采用MMW-1立式万能摩擦磨损试验机和超声振动气蚀试验机对比研究了MoS2/石墨基粘结固体润滑涂层、MoS2基粘结固体润滑涂层和石墨基粘结固体润滑涂层3种现... 详细信息

为深入研究航空燃油泵止推轴承表面用粘结固体润滑涂层在极端工况下的失效行为，采用MMW-1立式万能摩擦磨损试验机和超声振动气蚀试验机对比研究了MoS2/石墨基粘结固体润滑涂层、MoS2基粘结固体润滑涂层和石墨基粘结固体润滑涂层3种现役涂层在RP-3航空煤油中的摩擦学性能和气蚀性能；基于光学显微镜（OM）、三维光学形貌仪、扫描电子显微镜（SEM）分析了涂层原始表面以及摩擦和气蚀后表面形貌，利用高分辨X射线衍射仪（XRD）对比了摩擦前后涂层的物相组成，采用拉曼光谱仪对摩擦转移膜和涂层气蚀剥落碎屑的成分进行了表征，探讨了涂层的防护及失效机理。结果显示：在RP-3介质中，以石墨为润滑剂的石墨基粘结固体润滑涂层摩擦系数低至0.083，磨损率为1.5×10-6mm3/（N·m），表现出最好的摩擦学性能；3种涂层磨斑区域在摩擦前后没有出现物相变化，保持了良好的摩擦化学稳定性；对偶材料表面形成的转移膜有利于进一步降低摩擦系数。3种涂层在煤油中的抗气蚀性能较差，表现出填料率先脱落加速涂层片状剥离的特征；因MoS2的承载能力较差且颗粒尺寸偏大，气蚀剥离程度最为严重，导致MoS2/石墨基粘结固体润滑涂层加速气蚀10 h后脱落面积高达95.83%；石墨基粘结固体润滑涂层抗气蚀性能较好，涂层脱落面积为84.73%，更适合作为止推轴承表面润滑耐磨抗气蚀涂层使用。

关键词：粘结固体润滑涂层摩擦学性能气蚀性能航空煤油失效机理