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(111)取向纳米孪晶Cu的抗氧化性能及焊料润湿性

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金属学报 2024年第7期60卷 957-967页

作者：许增光周士祺李晓刘志权中国科学院深圳先进技术研究院深圳518055 中国科学院大学深圳先进技术学院深圳518055 深圳先进电子材料国际创新研究院深圳518103

在先进封装产业中,(111)取向纳米孪晶Cu ((111)nt-Cu)与一般随机取向多晶组织Cu (C-Cu)相比具有多种优势,包括高强度、出色的延伸率和良好的导电性。近年来,3D封装以及器件小型化的趋势对先进封装中电镀Cu材料理化性能提出了更加严苛的... 详细信息

在先进封装产业中,(111)取向纳米孪晶Cu ((111)nt-Cu)与一般随机取向多晶组织Cu (C-Cu)相比具有多种优势,包括高强度、出色的延伸率和良好的导电性。近年来,3D封装以及器件小型化的趋势对先进封装中电镀Cu材料理化性能提出了更加严苛的要求,C-Cu直接暴露在空气中容易氧化是先进封装制程中亟待解决的问题,(111)nt-Cu成为代替C-Cu的潜在方案。本工作从Cu基体的氧化层厚度和焊料在Cu基体上的润湿性2个方面,对电镀(111)nt-Cu和C-Cu的抗氧化性能进行了深入分析研究。运用TEM、XPS表征方法,对氧化层成分与厚度进行了测量;采用EBSD和FIB等手段对Cu基体表面的晶界以及晶粒尺寸进行了测量和分析;使用SEM对2种Cu基体/氧化层界面形貌进行了精细表征。结果表明,在250℃空气气氛下,(111)nt-Cu具有比C-Cu更好的抗氧化性能。氧化时间为9 min时,(111)nt-Cu氧化层厚度仅为C-Cu氧化层厚度的43.2%。氧化12 min后,(111)nt-Cu与纯Sn反应制作的焊点的接触角比C-Cu的小26.7%,且焊料铺展面积比C-Cu的大24.6%。2种Cu基体上都生成了含有纳米晶CuO和Cu2O两相混合结构氧化层。(111)nt-Cu具有更好的抗氧化性能,原因是(111)晶面和内部的孪晶界具有更低的表面能,并且其基体表面有更小的大角度晶界面积分数,有效地限制了Cu原子向外的扩散速率。

关键词： (111)取向纳米孪晶Cu 随机取向多晶Cu 抗氧化性焊料润湿性晶界扩散

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磁性微型机器人的自动化操控研究综述

控制理论与应用 2024年第4期41卷 667-680页

作者：刘佳徐天添吴新宇中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055

微型机器人是指尺度在毫米及其以下(几百纳米到几毫米)的一类机器人,是机器人研究领域的一个重要分支.低强度电磁场无线操控的微型机器人,可以在狭小的空间运动,完成复杂的作业任务,在微操作、靶向药物输送和体内传感标记等生物医学研... 详细信息

微型机器人是指尺度在毫米及其以下(几百纳米到几毫米)的一类机器人,是机器人研究领域的一个重要分支.低强度电磁场无线操控的微型机器人,可以在狭小的空间运动,完成复杂的作业任务,在微操作、靶向药物输送和体内传感标记等生物医学研究中有着广泛的应用前景.经历几十年的发展,研究人员在机器人的结构设计、微纳制作和伺服控制方面贡献了许多重要理论和实践成果.本文旨在介绍自动化方法在磁性微型机器人中的应用,主要包含运动建模、闭环控制和路径规划方面的研究内容,并讨论磁性软体微型机器人在建模与运动控制方面存在的挑战.最后,提出磁性微型机器人在控制与规划方面的研究方向.

关键词：磁驱动磁性微型机器人磁性软体微型机器人闭环控制路径规划

钙钛矿太阳电池铅泄漏抑制及回收管理的研究进展

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科学通报 2024年第15期69卷 2042-2054页

作者：周鹏飞罗怀清陈伟伟刘梦瑶马俊杰郑州大学河南先进技术研究院郑州450003

钙钛矿太阳电池具有优异的光电特性和低成本制备优势,受到广泛关注.然而商业化应用仍面临诸多挑战,例如结构组分分解问题和重金属铅的泄漏污染风险问题.有效防止器件在极端条件下的退化分解,发展可持续的铅回收技术是推动钙钛矿太阳电... 详细信息

钙钛矿太阳电池具有优异的光电特性和低成本制备优势,受到广泛关注.然而商业化应用仍面临诸多挑战,例如结构组分分解问题和重金属铅的泄漏污染风险问题.有效防止器件在极端条件下的退化分解,发展可持续的铅回收技术是推动钙钛矿太阳电池迈向商业化应用的关键.本文首先围绕含铅降解产物的毒理学和不同环境因素影响铅析出与铅泄漏的机理进行了分析,随后介绍了近年来基于外部封装和化学吸附等多种控制铅泄漏的策略和最新研究进展,最后简要介绍了从受损的电池中回收铅,并实现循环利用的方法.

关键词：钙钛矿太阳电池铅泄漏铅吸附铅回收

质谱成像技术在环境污染物分析及毒性研究中的应用进展

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色谱 2024年第2期42卷 150-158页

作者：李芳罗茜中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055

环境污染暴露与人类健康和疾病发生发展密切相关。污染物进入生物体内会被代谢和蓄积,通过与多种生物分子相互作用产生毒性效应。阐明污染物在生物体内的分布特征,明确其引发的毒性效应并发现关键毒性生物标志物,是环境毒理学研究的重... 详细信息

环境污染暴露与人类健康和疾病发生发展密切相关。污染物进入生物体内会被代谢和蓄积,通过与多种生物分子相互作用产生毒性效应。阐明污染物在生物体内的分布特征,明确其引发的毒性效应并发现关键毒性生物标志物,是环境毒理学研究的重要内容。外源性污染物在不同组织和器官中的代谢程度和累积情况存在差异,内源性生物分子合成和累积也具有精准的空间分布,因此对它们在生物体内的空间分布进行原位可视化分析具有重要意义。质谱因出色的定性和定量能力成为化合物分析的关键技术,以它为基础的质谱成像技术(MSI)是一种新兴分子影像技术,单次分析可提供组织切片上数百种内源性和外源性化合物的结构、含量和空间分布信息。该技术具有免标记、无需复杂样品前处理、高灵敏和高通量等优点,已被用于生物学、药学和临床研究中。近年来,MSI技术已成为环境分析和毒理学研究中最具前景的新技术之一,不仅可表征环境污染物在生物体整体和特定器官内的时空分布特征,还可通过开展空间代谢组学解析内源性代谢物对暴露的应答情况。本文介绍了常见MSI技术电离源的原理和特点、常用质量分析器及分析流程,对其在环境污染物分析和毒理学研究方面的应用进行了全面综述,并对未来发展方向进行了展望。

关键词：质谱成像空间代谢组学环境污染物可视化分析空间分布毒性综述

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数据驱动储能电池新材料的筛选和设计

中国科学：技术科学 2024年第4期54卷 584-600页

作者：张奇彭超薛冬峰中国科学院深圳先进技术研究院多尺度晶体材料研究中心深圳518055

数据驱动新材料产业发展是第四研究范式促进材料创新,加快材料应用的多学科多领域交叉融合的技术热点.机器学习(machine learning, ML)作为一种重要的数据驱动方法,其结合第一性原理计算在材料科学、化学、物理学和计算机等跨学科领域... 详细信息

数据驱动新材料产业发展是第四研究范式促进材料创新,加快材料应用的多学科多领域交叉融合的技术热点.机器学习(machine learning, ML)作为一种重要的数据驱动方法,其结合第一性原理计算在材料科学、化学、物理学和计算机等跨学科领域展现出巨大的优势,为储能电池新材料的快速发展带来了新的机遇.为帮助研究人员了解这一新兴领域,本文系统地详述了高通量计算筛选和ML在储能电池材料研究中的最新进展,概括和总结了目前国内外应用较为广泛的在线材料数据库,举例介绍了新数据库的多层次构建,分析了目前数据采集方面的一些难点.论文进一步介绍了ML方法在高通量计算筛选、材料性质预测、材料结构与电化学性能构效关系研究和材料设计方面的应用实例,最后分析讨论了当前ML在储能电池领域面临的一些挑战,并展望了该领域的前沿研究.

关键词： ML 储能电池高通量计算筛选

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水系双离子电池的研究进展与展望

储能科学与技术 2024年第2期13卷 462-479页

作者：郭秀丽周小龙邹才能唐永炳中国科学院深圳先进技术研究院先进储能技术研究中心广东深圳518055 中国石油深圳新能源研究院广东深圳518118

随着消费电子、电动汽车与规模储能产业的迅速发展,人们对电化学储能技术的安全高效提出了更高的要求。然而,锂离子电池(LIBs)存在的安全隐患问题制约了其在规模储能市场的应用。水系双离子电池(ADIBs)是一类以水系电解液作为离子传输... 详细信息

随着消费电子、电动汽车与规模储能产业的迅速发展,人们对电化学储能技术的安全高效提出了更高的要求。然而,锂离子电池(LIBs)存在的安全隐患问题制约了其在规模储能市场的应用。水系双离子电池(ADIBs)是一类以水系电解液作为离子传输介质且阴、阳离子均作为载流子同时参与电极电化学反应的新型储能技术,具有安全性能优异、功率密度高、绿色环保、性价比高等优势,在大规模储能领域具有潜在的应用前景。本综述从ADIBs的基本工作原理以及限制其发展的关键科学问题出发,归纳了近年来从电解液设计角度出发,拓宽电化学稳定电压窗口的几种常用方法,并总结了在正极和负极材料优化、储能机理研究方面取得的重要进展。最后,基于对ADIBs的理解,对其研究前景和未来研究方向进行了展望。本文将为水系储能电池研究的工作者提供参考,并为推动ADIBs的发展和促进高安全储能技术的进步发挥积极作用。

关键词：水系双离子电池电解液正极材料负极材料

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基于sEMG的下肢连续运动切换态实时识别方法

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 165-174页

作者：石欣敖钰民范智瑞余可祺秦鹏杰重庆大学自动化学院重庆400044 中国科学院深圳先进技术研究院深圳518055

在外骨骼与人进行自然人机交互(HRI)过程中,准确快速地识别下肢连续运动中的切换态至关重要。切换态sEMG信号即包含切换前后运动信息,又包含切换的瞬态信息,难以直接用于识别。为了快速准确地识别切换态,本文提出了FMICMD-LACNN的实时... 详细信息

在外骨骼与人进行自然人机交互(HRI)过程中,准确快速地识别下肢连续运动中的切换态至关重要。切换态sEMG信号即包含切换前后运动信息,又包含切换的瞬态信息,难以直接用于识别。为了快速准确地识别切换态,本文提出了FMICMD-LACNN的实时识别方法。提出了自适应多分量瞬时频率估计方法来提升多元本征线性调频模态分解(MICMD)计算效率,提出了分量能量惩罚因子提高MICMD分解精度,从而形成了快速多元本征调频模态分解(FMICMD)算法。针对FMICMD分解后sEMG信号,构建了LACNN识别模型,实现了快速且准确的切换态识别。本研究采集了10名受试者8种常见下肢连续运动切换态下的sEMG信号进行实验验证。结果表明,对于这8种切换态,该方法平均识别准确率为98.35%,平均识别时间仅约8 ms,均优于CNN-LSTM、E2CNN以及CNN-BiLSTM方法。该方法具有较高的准确率和实时性,能够满足外骨骼与人体快速自然交互的需求。

关键词：运动意图识别表面肌电信号 MICMD CNN

双功能化合物靶向降解免疫检查点蛋白PD-L1

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化学学报 2024年第6期82卷 613-620页

作者：陈从丽师怀怀郝芮房丽晶徐华栋常州大学药学院常州213164 中国科学院深圳先进技术研究院生物医药与生物技术研究所深圳518055

本研究利用整合素促进的靶蛋白溶酶体降解策略,设计合成了识别整合素受体αvβ3的小分子Gua-Azide以替代c(RGDyK)环肽,通过连接子使其与PD-L1抑制剂BMS-8相连,形成双功能小分子降解剂.该降解剂能够通过内吞-溶酶体途径靶向降解细胞膜上... 详细信息

本研究利用整合素促进的靶蛋白溶酶体降解策略,设计合成了识别整合素受体αvβ3的小分子Gua-Azide以替代c(RGDyK)环肽,通过连接子使其与PD-L1抑制剂BMS-8相连,形成双功能小分子降解剂.该降解剂能够通过内吞-溶酶体途径靶向降解细胞膜上的PD-L1靶标蛋白,为开发癌症免疫治疗相关小分子药物开辟了新途径.

关键词：蛋白质靶向降解 IFLD策略双功能降解剂 PD-L1 肿瘤免疫治疗

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基于循环代价分析的循环不变量外提算法

计算机科学 2024年

作者：姜军翟彦河曾志恒顾轶超黄亮明无锡先进技术研究院

循环不变量外提算法是一种针对程序中循环结构的常用编译优化算法，通过将循环体中的不变计算移动到循环外部，来减少重复计算的开销，从而提高程序运行的速度。但在LLVM编译器中，传统的循环不变量外提算法会将全部循环不变量外提到循... 详细信息

循环不变量外提算法是一种针对程序中循环结构的常用编译优化算法，通过将循环体中的不变计算移动到循环外部，来减少重复计算的开销，从而提高程序运行的速度。但在LLVM编译器中，传统的循环不变量外提算法会将全部循环不变量外提到循环体外部，当循环不变量达到一定数量时会导致寄存器溢出，在循环内引入额外的访存代价，对循环产生负优化效果。针对上述问题，在传统LLVM循环不变量外提算法的基础上，引入了一种循环代价分析算法，计算循环不变量在循环体中的运行代价和外提操作可能带来的溢出代价，评估其外提可能带来的收益，只对产生正收益的循环不变量进行外提，在有效减少循环体内重复计算的同时，规避引入额外开销的风险。在国产申威831处理器平台，使用典型用例进行优化效果测评，在千万级循环下相较于传统循环不变量优化算法，提出的新优化算法具有17%以上的性能提升；使用SPEC CPU2017基准测试集（SPECspeed 2017 Interger套件）、Perl解释器DKbench基准测试集、Python解释器pyperformance基准测试集进行综合优化效果测评，结果表明，相较传统循环不变量优化算法，提出的新优化算法分别具有0.4%、0.63%和1%的性能提升。

关键词： LLVM编译器编译优化循环不变量外提寄存器溢出循环代价分析