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基于优化聚类的人工源电磁法数据信噪分离方法

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地球物理学报 2024年第1期67卷 394-408页

作者：胡艳芳刘子杰李帝铨张贤索光运湖南工商大学微电子与物理学院长沙410205 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学) 长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083

为了降低强电磁干扰对人工源电磁法(Controlled Source Electromagnetic Method,CSEM)有效信号的影响,改善CSEM实测数据处理结果因人而异且效率低的不足,本文针对CSEM有效信号周期性特征提出了一种加权自适应带宽均值漂移聚类(Weighted ... 详细信息

为了降低强电磁干扰对人工源电磁法(Controlled Source Electromagnetic Method,CSEM)有效信号的影响,改善CSEM实测数据处理结果因人而异且效率低的不足,本文针对CSEM有效信号周期性特征提出了一种加权自适应带宽均值漂移聚类(Weighted Adaptive Bandwidth Mean-Shift Clustering,WAB-MSC)信噪分离方法.首先在传统均值漂移聚类(Mean-Shift Clustering,MSC)算法的基础上增加核函数,降低处理结果对带宽选择的敏感度,提高算法的稳健性;其次结合实测CSEM数据的分布特征提出了一种基于局部密度梯度的带宽估计方法,实现了自适应带宽选择;最后通过仿真数据与实测数据对本文方法进行了验证,结果表明:本文方法能有效消除强电磁干扰对CSEM数据的影响,最大程度保留受噪声影响较小或未受噪声影响的数据,提高数据信噪比,降低强干扰噪声对CSEM初始资料的影响程度,获得更为真实的地电响应模型,为后续数据处理提供保障.

关键词：人工源电磁法强电磁干扰信噪分离自适应聚类算法

Cu(111)衬底上单层铁电GeS薄膜的原子和电子结构研究

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物理学报 2024年第1期73卷 123-130页

作者：朱孟龙杨俊董玉兰周源邵岩侯海良陈智慧何军湖南工商大学微电子与物理学院长沙410205 中南大学物理与电子学院纳米光子学与器件湖南省重点实验室长沙410083 北京理工大学集成电路与电子学院工信部低维量子结构与器件重点实验室北京100081

二维铁电材料因具有自发极化特性,在铁电场效应晶体管、非易失性存储器和传感器中具有广泛的技术和器件应用.特别是第Ⅳ主族单硫属化合物具有最高的理论预测热电特性和本征的面内铁电极化特性,适合作为探索二维铁电极化特性的模型材料.... 详细信息

二维铁电材料因具有自发极化特性,在铁电场效应晶体管、非易失性存储器和传感器中具有广泛的技术和器件应用.特别是第Ⅳ主族单硫属化合物具有最高的理论预测热电特性和本征的面内铁电极化特性,适合作为探索二维铁电极化特性的模型材料.然而,由于相对大的解理能,目前不容易获得高质量和大尺寸单层第Ⅳ主族单硫属化合物,严重阻碍了这些材料应用到快速发展的二维材料及其异质结研究中.本文采用分子束外延方法在Cu(111)衬底上成功制备单层GeS.通过高分辨扫描隧道显微镜,原位X射线光电子能谱和角分辨光电子能谱以及密度泛函理论计算,对单层GeS原子晶格和电子能带结构进行了系统表征.研究结果表明:单层GeS具有正交晶格结构和近似平带的电子能带结构.单层GeS的成功制备和表征使得制备高质量和大尺寸单层第Ⅳ主族单硫属化合物成为可能,有利于该主族材料应用到快速发展的二维铁电材料以及异质结研究中.

关键词：二维铁电过渡金属单硫属化合物硫化锗扫描隧道显微镜 X射线光电子能谱

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基于复杂网络的疫情冲击对上证行业影响分析

复杂系统与复杂性科学 2024年第1期21卷 43-50页

作者：刘建刚陈芦霞湖南工商大学理学院长沙410205 湖南工商大学统计学习与智能计算湖南省重点实验室长沙410205

为探究新冠疫情对中国股票市场的影响,利用格兰杰因果检测,构建疫情爆发前、爆发期和疫情常态化控制三个阶段的复杂网络模型。分别从网络拓扑结构、抗毁性能和节点重要性进行比较分析。发现疫情冲击明显改变了上证行业板块结构关系,行... 详细信息

为探究新冠疫情对中国股票市场的影响,利用格兰杰因果检测,构建疫情爆发前、爆发期和疫情常态化控制三个阶段的复杂网络模型。分别从网络拓扑结构、抗毁性能和节点重要性进行比较分析。发现疫情冲击明显改变了上证行业板块结构关系,行业指数间联动效应有所减弱;网络攻击仿真实验显示,面对破坏性更强的蓄意攻击,第三阶段抵抗能力更持久,其次是第一、二阶段的网络。疫情前后行业股票重要性排序发生了显著变化,电子、社会服务、综合和商贸零售行业在股市上逐渐处于中心主导位置;计算机、家用电器和通信行业成为股市网络中信息传输效率的重要控制节点。疫情过程中,医药生物所受正向冲击明显,成为了市场中风险传染的缓冲器。

关键词：复杂网络新冠疫情动态结构变化抗毁性

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穿戴式下肢外骨骼机器人的结构设计与研究

消费电子 2024年第6期 41-44页

作者：周玉康曾妍黎颖吴霜露王威湖南工商大学计算机学院湖南工商大学前沿交叉学院湖南工商大学微电子与物理学院

本文对人体下肢结构与运动机理进行了深入分析,并据此初步设计了一款下肢外骨骼机械装置。该装置核心组成部分包括髋关节、膝关节、踝关节以及驱动装置。为满足下肢外骨骼的运动跟随需求,我们运用机械系统动力学自动分析软件对髋、膝、... 详细信息

本文对人体下肢结构与运动机理进行了深入分析,并据此初步设计了一款下肢外骨骼机械装置。该装置核心组成部分包括髋关节、膝关节、踝关节以及驱动装置。为满足下肢外骨骼的运动跟随需求,我们运用机械系统动力学自动分析软件对髋、膝、踝三个关节进行了详尽的运动学分析,并与D-H理论模型计算结果进行对比得出人体三个关节与外骨骼大腿、小腿的质心位置与速度变化曲线,经实验数据对比验证了该下肢外骨骼机器装置与人体行走姿态具有良好的跟随性。

关键词：外骨骼机器人运动学分析结构设计仿真

2021年四川泸县M_(S)6.0地震震源参数研究

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1487-1500页

作者：莫丽桦储日升谷旺旺盛敏汉马海超李雪垒中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 湖南工商大学微电子与物理学院长沙410205

2021年9月16日四川泸县发生了有记载以来震级最大的地震(M_(S)6.0).为了认识该地震的发震机理,我们综合使用近震和远震波形数据精确测定了2021年泸县地震及M_(S)≥3.0余震的机制解、深度、水平位置、破裂方向等震源参数.震源机制解结果... 详细信息

2021年9月16日四川泸县发生了有记载以来震级最大的地震(M_(S)6.0).为了认识该地震的发震机理,我们综合使用近震和远震波形数据精确测定了2021年泸县地震及M_(S)≥3.0余震的机制解、深度、水平位置、破裂方向等震源参数.震源机制解结果显示这些地震大多是逆冲型,伴有少量走滑成分,M_(S)6.0地震质心深度为4 km,矩震级为M_(W)5.25,两个节面的走向角、倾角、滑移角分别为95°/47°/84°和283°/43°/96°;sPL和sP两个震相的波形拟合结果表明其质心深度在5 km左右.我们还利用InSAR形变资料获取了M_(S)6.0地震的质心位置,然后利用面波到时差相对定位方法确定了其他地震的水平位置.基于经验格林函数法得到M_(S)6.0地震破裂方向大致为北西西.2021年泸县M_(S)≥3.0地震质心深度在3~5 km,且质心震中位于页岩气开采注水井3 km以内,具体的发震机理还需要参考工业生产数据,通过岩石物理实验和地质力学模拟来进一步研究.

关键词：四川泸县震源机制解深度震相相对定位破裂方向

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大学物理课程教学模式五化建设创新实践

物理与工程 2024年第3期 54-60页

作者：李晓波张嘉俊张军赵娜张小姣陈铜湖南工商大学微电子与物理学院湖南工商大学理学院江西理工大学能源与机械工程学院

伴随我国教育模式创新、教育信息化发展进入数字化建设新时期，高等教育中人才培养模式、教学育人模式、学科发展改革已经迫在眉睫。针对大学物理课程教学在新工科人才培养中的重要作用，本文提出一种五维多元化建设的大学物理课程教学... 详细信息

伴随我国教育模式创新、教育信息化发展进入数字化建设新时期，高等教育中人才培养模式、教学育人模式、学科发展改革已经迫在眉睫。针对大学物理课程教学在新工科人才培养中的重要作用，本文提出一种五维多元化建设的大学物理课程教学创新模式，加快实现教学资源数字化、教学内容可视化、教学设计多元化、教学对象趣味化、教学过程标准化。通过课程教学五化建设使得教学模块有机融合，促进课程教学实现规范化、立体化，达成全方位育人教学目标，培养学生科学素养、求实精神、创新思维、家国情怀。

关键词：大学物理教学创新数字化多元化

基于三重表面等离子体诱导透明的动态可调太赫兹慢光器件

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第3期54卷 96-107页

作者：许辉李铭杨肖杰徐海烨陈智全湖南工商大学微电子与物理学院长沙410205 湖南省湘江实验室长沙410205

本文提出了一种具有简单结构且能实现优异性能的石墨烯基器件.该器件能实现三重动态可调太赫兹表面等离子体诱导透明效应以及慢光效果.该器件的功能结构单元由双层石墨烯和硅-空气光栅组成;在周期性硅-空气光栅的辅助激励下,下层石墨烯... 详细信息

本文提出了一种具有简单结构且能实现优异性能的石墨烯基器件.该器件能实现三重动态可调太赫兹表面等离子体诱导透明效应以及慢光效果.该器件的功能结构单元由双层石墨烯和硅-空气光栅组成;在周期性硅-空气光栅的辅助激励下,下层石墨烯中的电子可以被入射太赫兹波/能量完全激发,可被视为明模式,并且容易被检测.上层石墨烯中的电子对入射太赫兹波/能量反应十分迟钝,甚至没有反应,被视为暗模式.当明暗模式的共振频率相同或接近时,两者就会发生干涉,从而形成等离子体诱导透明现象.此外,该器件中的双层石墨烯均是完整的石墨烯条而非间断结构,通过外部电压可以十分方便地调节石墨烯的载流子,进而改变石墨烯的费米能级,从而在不改变器件结构参数的情况下实现动态调谐的功能.本文还研究了该器件的慢光性能,器件的群延迟和群折射率分别能够达到0.304 ps和607.6,有望为慢光、传感、光存储等潜在应用提供理论基础.

关键词：表面等离子体超材料慢光器件集成光学器件

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中国工业碳排放网络结构演化特征与链路预测

中国环境科学 2024年第3期44卷 1718-1731页

作者：彭邦文郑闳方朱磊胡文倩湖南工商大学经济与贸易学院湖南长沙410205 深圳大学电子与信息工程学院广东深圳518060 西安建筑科技大学公共管理学院陕西西安710055

将经济投入产出生命周期评价与最小流分析方法结合构建了中国工业碳排放网络.结合社会网络分析方法,从网络整体特征、节点中心性以及块结构3个方面分析了中国工业碳排放网络结构特征,并基于链路动态变化的建模思想,在有向加权网络形式... 详细信息

将经济投入产出生命周期评价与最小流分析方法结合构建了中国工业碳排放网络.结合社会网络分析方法,从网络整体特征、节点中心性以及块结构3个方面分析了中国工业碳排放网络结构特征,并基于链路动态变化的建模思想,在有向加权网络形式下预测了2022年中国工业碳排放网络.结果表明:1997~2017年之间,中国工业各子行业之间碳排放关联越来越密切,普通机械制造业等行业在网络中体现出较强“桥梁”作用,黑色金属冶炼及压延加工业等行业在网络中扮演“中心行动者”角色.块模型结果显示,因不同行业在工业系统中的产业链位置不同,在整个网络中的块结构中扮演的角色不同.链路预测得到的2022年中国工业碳排放网络密度显著下降,板块结构进一步复杂化,黑色金属冶炼及压延加工业等5个行业的中介中心性与接近中心性均排名前5位.在碳减排政策的制定、完善和实施过程中,要重视发挥碳排放网络节点特征对跨行业协同减排的作用,充分捕捉利用碳排放网络中聚类特征与碳转移路径等信息,制定具有差异化的行业部门分类管理政策,以达到节约减排成本与提高减排效率的效果.

关键词：碳排放网络投入产出模型链路预测

基于偏振、波长和位置复用的多功能全息液晶元件

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液晶与显示 2024年第5期39卷 610-619页

作者：周英杰曾锑滨樊帆湖南大学物理与微电子科学学院湖南长沙410082

为了实现大信息容量、多功能的全息显示,本文提出了基于偏振/位置/波长参数进行复用的液晶全息显示器件,并分别对各个参数的复用进行了探索和验证。首先,通过GS算法计算出多个特定衍射条件和目标图像的全息图。接着,利用全息叠加原理将... 详细信息

为了实现大信息容量、多功能的全息显示,本文提出了基于偏振/位置/波长参数进行复用的液晶全息显示器件,并分别对各个参数的复用进行了探索和验证。首先,通过GS算法计算出多个特定衍射条件和目标图像的全息图。接着,利用全息叠加原理将多个全息图进行叠加并得到基于几何相位的复用全息图。最后,基于光控取向技术制作了多个复用液晶器件并对其有效性进行了验证。实验结果表明,通过该方法可以设计显示对应多个偏振、位置和波长全息图像的液晶器件,且基于液晶聚合物和塑料衬底的器件在弯曲时仍可实现清晰的图像显示。此外,提出了波长复用的动态可调全息液晶盒,该器件具有良好的电可调谐能力并在445~638 nm的可见光波段实现了显示图像的开/关状态的切换。得益于全息叠加机制的灵活性和液晶材料的特性,我们的策略为低成本、易设计的多通道全息液晶器件提供了新的视角,设计的基于液晶的复用器件在柔性显示、成像复用和信息存储等方面具有广阔的应用潜力。

关键词：全息显示偏振复用波长复用位置复用电可调谐