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无耗散拓扑电子学的新进展:器件与能量耗散

科学通报 2025年第1期 1-3页

作者：李海龙闫青江华谢心澄北京大学物理学院量子材料科学中心复旦大学理论物理与信息科学交叉中心复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院合肥国家实验室

晶体管,作为现代微纳电子技术的基石,是构成集成电路的基本单元,实现了复杂电路功能的微型化.晶体管通过控制电子的输运,执行各种逻辑运算和信号处理任务.然而,在执行这些功能时,传统晶体管并非完全高效和无能耗.电子在晶体管内部传输...

晶体管,作为现代微纳电子技术的基石,是构成集成电路的基本单元,实现了复杂电路功能的微型化.晶体管通过控制电子的输运,执行各种逻辑运算和信号处理任务.然而,在执行这些功能时,传统晶体管并非完全高效和无能耗.电子在晶体管内部传输过程中,由于电阻的存在,会有一部分能量转化为热能,这种能量转化遵循焦耳定律,即电流通过导体产生的热功率与电流的平方以及导体的电阻成正比.这种以焦耳热形式释放的能量损耗,不仅降低了集成电路的能量效率,还可能导致晶体管的温度升高,进而影响电路的稳定性和可靠性,甚至限制了微纳电路性能的进一步提升.

关键词：

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原子干涉仪的竖直荧光探测方案

光学学报 2025年

作者：戴怡瑾王春唯李鑫毛德凯税鸿冕王海鹏周小计山西大学物理电子工程学院先进功能材料与器件研究院北京大学电子学院山西北大碳基薄膜电子研究院

文章提出了一种利用竖直探测光对原子末态进行测量的方法。在精密测量实验中，实现系统的小型化需要对真空腔进行小型化。利用竖直探测光对原子不同基态进行荧光探测的方案，能够取消额外的传统水平探测方案的探测区域，实现真空腔的小... 详细信息

文章提出了一种利用竖直探测光对原子末态进行测量的方法。在精密测量实验中，实现系统的小型化需要对真空腔进行小型化。利用竖直探测光对原子不同基态进行荧光探测的方案，能够取消额外的传统水平探测方案的探测区域，实现真空腔的小型化。该方案是对原子的不同基态进行的顺序探测，原子在与探测光作用的循环跃迁过程中，由于探测光失谐的存在，可能导致非闭合跃迁的出现，对探测的性能有所影响。同时，由于原子与探测光相互作用导致的原子数的减少。这些因素都会导致探测信噪比的降低。文章分析了探测光的光强，频率，作用时间对探测性能的影响，并找到了探测光参数的最佳组合，降低了竖直探测方案的散粒噪声，实验上测量得到了这一方案下最佳归一化信号的标准差约为0.014的结果。

关键词：原子干涉仪荧光探测信噪比散粒噪声

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智能网联汽车的车载网络攻防技术研究进展

软件学报 2025年第1期36卷 341-370页

作者：陈博言沈晴霓张晓磊张鑫李聪吴中海北京大学软件与微电子学院软件工程国家工程研究中心(北京大学) 高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学) 北京大学计算机学院

随着人工智能和5G技术在汽车行业的应用,智能网联汽车应运而生,它是一种由众多来自不同供应商的电子控制单元(ECU)组成的复杂分布式异构系统,通过以CAN为代表的车载网络协议交互协同控制各ECU.然而,攻击者可能通过各种接口攻击智能网联... 详细信息

随着人工智能和5G技术在汽车行业的应用,智能网联汽车应运而生,它是一种由众多来自不同供应商的电子控制单元(ECU)组成的复杂分布式异构系统,通过以CAN为代表的车载网络协议交互协同控制各ECU.然而,攻击者可能通过各种接口攻击智能网联汽车,渗透到车载网络,再攻击车载网络及其各组成部分如ECU.因此,智能网联汽车的车载网络安全成为近些年车辆安全研究的焦点之一.在介绍智能网联汽车整体结构、ECU、CAN总线和车载诊断协议等基础之上,首先总结了目前车载网络协议的逆向工程技术进展,逆向工程的目标是获取汽车行业通常不公开的车载网络协议实现细节,也是实施攻击和防御的前提条件.然后从车载网络攻、防两个角度展开:一方面概括了车载网络攻击向量及主要攻击技术,包括通过物理访问和远程访问方式实施的攻击技术,以及针对ECU和CAN总线实施的攻击技术;另一方面,讨论了车载网络现有的防御技术,包括基于特征工程和机器学习方法的车载网络入侵检测和基于密码学方法的车载网络协议安全增强技术.最后展望了未来的研究方向.

关键词：智能网联汽车车载网络逆向工程入侵检测协议安全增强

氧化物反铁磁Cr_(2)O_(3)薄膜的研究进展

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功能材料 2022年第3期53卷 3020-3025页

作者：马秀梅北京大学物理学院电子显微镜实验室北京100871

氧化物反铁磁Cr_(2)O_(3)薄膜在自旋电子学器件中有着广泛的应用。重点论述了反铁磁Cr_(2)O_(3)的早期基础性研究,以及反铁磁Cr_(2)O_(3)薄膜在交换偏置和磁电效应方面的研究进展。最后指出了氧化物反铁磁Cr_(2)O_(3)薄膜研究中存在的... 详细信息

氧化物反铁磁Cr_(2)O_(3)薄膜在自旋电子学器件中有着广泛的应用。重点论述了反铁磁Cr_(2)O_(3)的早期基础性研究,以及反铁磁Cr_(2)O_(3)薄膜在交换偏置和磁电效应方面的研究进展。最后指出了氧化物反铁磁Cr_(2)O_(3)薄膜研究中存在的部分问题,并展望了它的发展前景。

关键词：反铁磁 Cr_(2)O_(3)薄膜交换偏置磁电效应研究进展

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汉朝马王堆木炭中的笼状碳

无机材料学报 2003年第4期18卷 917-922页

作者：传秀云郑辙陈晶北京大学地球和空间科学学院北京100871 北京大学物理学院电子显微镜室北京100871

湖南马王堆汉墓,女尸埋藏地下二千多年而不腐,属世界罕见的奇迹,是中国两千多年前使用木炭杰作。考古学家、地质学家认为是由墓葬条件决定的。本文采用X射线粉晶衍射、高分辨电镜研究了马王堆汉墓木炭微结构,认为马王堆木炭并非单一的... 详细信息

湖南马王堆汉墓,女尸埋藏地下二千多年而不腐,属世界罕见的奇迹,是中国两千多年前使用木炭杰作。考古学家、地质学家认为是由墓葬条件决定的。本文采用X射线粉晶衍射、高分辨电镜研究了马王堆汉墓木炭微结构,认为马王堆木炭并非单一的非晶态碳,至少有非晶态碳物相和类石墨结构相。发现其中存在笼状碳。这种笼状碳的存在可能是马王堆女尸得以保存的重要因素。这一发现对现代材料科学技术、碳材料科学和两千多年前中国木炭烧制技术等考古学研究很有意义。

关键词：马王堆木炭笼状碳汉墓

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高温热解法制备硒化镉纳米晶

物理化学学报 2005年第2期21卷 113-116页

作者：陈书堂徐冀川汪裕萍力虎林兰州大学化学化工学院兰州730000 北京大学物理学院电子显微镜实验室北京100871

以脂肪酸和三辛基氧化膦为表面活性剂,采用高温热解硒与镉的前聚体,制备出分散性好的CdSe纳米晶.吸收光谱和荧光光谱研究表明,控制反应时间可以改变CdSe纳米晶的荧光强度.

关键词： CdSe 纳米晶表面活性剂荧光光谱

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GaN纳米线的成核及生长机制研究

北京大学学报（自然科学版） 2003年第3期39卷 336-340页

作者：贾圣果俞大鹏北京大学物理学院人工微结构与介观物理国家重点实验室电子显微镜实验室北京100871

报道了利用CVD方法研究GaN纳米线的成核和生长机理的最新结果 ,着重强调了生长温度和催化剂对纳米线生长的影响。通过分析GaN纳米线的形貌、显微结构与生长温度、催化剂等影响因素之间的依赖关系 ,详细研究了GaN纳米线的生长过程。这一... 详细信息

报道了利用CVD方法研究GaN纳米线的成核和生长机理的最新结果 ,着重强调了生长温度和催化剂对纳米线生长的影响。通过分析GaN纳米线的形貌、显微结构与生长温度、催化剂等影响因素之间的依赖关系 ,详细研究了GaN纳米线的生长过程。这一结果有助于了解一维纳米结构的生长机理 ,实现纳米材料的可控制生长。

关键词： GaN 成核催化剂生长机理

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Au/SnO_2异质同轴纳米电缆

电子显微学报 2009年第5期28卷 473-477页

作者：单旭东王朋伟尤力平俞大鹏叶恒强北京大学物理学院北京大学电子显微镜实验室北京100871

本文报道了一种新型的Au/SnO2金属-半导体异质同轴纳米电缆结构。通过透射电镜表征,发现其轴心为沿特定方向生长的单晶Au纳米线,而壳层则为沿[100]方向生长的单晶SnO2,整体看来就如同一根单晶Au纳米线外套了一根单晶SnO2纳米管。管的两... 详细信息

本文报道了一种新型的Au/SnO2金属-半导体异质同轴纳米电缆结构。通过透射电镜表征,发现其轴心为沿特定方向生长的单晶Au纳米线,而壳层则为沿[100]方向生长的单晶SnO2,整体看来就如同一根单晶Au纳米线外套了一根单晶SnO2纳米管。管的两端是封闭的,而Au轴则几乎贯穿整个管,只在端部与SnO2之间有一定间隙。本文讨论了纳米电缆可能的生长机制,而空隙应该是由于两者的热膨胀系数不同所致。

关键词： SnO2 Au 异质结构纳米电缆

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低能聚焦电子束诱导的金属表面局域荷电效应

电子显微学报 2018年第3期37卷 244-250页

作者：陈东政朱瑞徐军北京大学物理学院电子显微镜实验室北京100871

鉴于低能电子束微纳成像与分析的重要应用,本文着重研究低能电子束同金属样品的相互作用。低能电子束入射至金属表面,当总散射电子产率>1且入射束流密度较高时,发现测得透射束流会随时间而发生不同程度的衰减失稳现象。建立微观空穴态... 详细信息

鉴于低能电子束微纳成像与分析的重要应用,本文着重研究低能电子束同金属样品的相互作用。低能电子束入射至金属表面,当总散射电子产率>1且入射束流密度较高时,发现测得透射束流会随时间而发生不同程度的衰减失稳现象。建立微观空穴态复合模型讨论分析了透射束流衰减现象的物理机制,并推测透射束流衰减的原因。由于金属表面缺陷和吸附等将使得样品中所激发的空穴态寿命增加,降低了同自由电子复合几率,导致表面局域电荷积累,从而在宏观统计上导致电子发射效率的降低以及透射束流的衰减。

关键词：低能电子束金属表面局域荷电电子产率束流衰减