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一个具有大范围超混沌状态的五维多稳态系统

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 139-146页

作者：曾以成李文轩孙小力湘潭大学物理与光电工程学院湖南湘潭411105 山东财经大学燕山学院山东济南250000

大范围混沌系统由于能提供更宽的混沌区间,常用于保密通信等领域,已有的大范围混沌系统多为三维和四维系统,为了得到混沌特性更强和更复杂的系统,本研究提出了一个具有大范围超混沌状态且能产生多种共存吸引子的五维系统。通过用共存分... 详细信息

大范围混沌系统由于能提供更宽的混沌区间,常用于保密通信等领域,已有的大范围混沌系统多为三维和四维系统,为了得到混沌特性更强和更复杂的系统,本研究提出了一个具有大范围超混沌状态且能产生多种共存吸引子的五维系统。通过用共存分岔图、共存相轨图、Lyapunov指数谱以及计算系统散度等方法去分析该五维系统的动力学特性。结果表明:该系统是一个耗散的超混沌系统;参数固定时,仅改变初始值系统能产生多个共存吸引子,当参数d取不同的值时,该系统会产生12种类型的共存现象,分别为周期1、周期2、周期4、拟周期、一涡卷吸引子、双涡卷吸引子等相互共存;当参数m在[0.1,4000]区间变化时,该系统会一直保持超混沌状态,并且m在[70,4000]范围内,系统的Lyapunov指数谱保持不变且维持3个正Lyapunov指数的超混沌状态,说明了该系统具有不变Lyapunov指数特性。此外,用现场可编程门阵列(FPGA)进行数字电路实现,在示波器上观察实验结果,验证了该超混沌系统的可实现性。

关键词：大范围超混沌系统正Lyapunov指数共存吸引子现场可编程门阵列

基于不同变系数和势场的分数系统中二次相位调控厄米-高斯光束动力学

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物理学报 2024年第13期73卷 148-163页

作者：谭超梁勇邹敏雷同陈龙唐平华刘明伟湖南科技大学信息与电气工程学院湘潭411201 湖南科技大学化学化工学院湘潭411201 湘潭大学物理与光电工程学院湘潭411105

本文基于带有不同变系数和势的分数薛定谔方程,研究了二次相位调制(QPM)下厄米-高斯光束的演化特性.在自由空间中,光束聚焦位置随着正QPM系数的增加或莱维指数的减小而变大.QPM为负时,光束聚焦消失.在余弦调制和QPM共同作用下,光束的传... 详细信息

本文基于带有不同变系数和势的分数薛定谔方程,研究了二次相位调制(QPM)下厄米-高斯光束的演化特性.在自由空间中,光束聚焦位置随着正QPM系数的增加或莱维指数的减小而变大.QPM为负时,光束聚焦消失.在余弦调制和QPM共同作用下,光束的传输不再遵循余弦规律振荡,而是表现出一大一小的呼吸结构,其演化周期会随调制频率的增加而降低.引入线性调制时,分裂光束的运动轨迹呈现抛物线状.在线性调制和QPM共同影响下,光束呈现出聚焦或聚焦消失的特性.当考虑幂函数调制和正QPM共同影响时,在莱维指数较小时,光束在一定传输距离内保持不失真的直线传输.当线性势作用时,光束的分裂随着线性系数的增加而逐渐消失,最终呈现周期性演化.在加入QPM后,光束会得到明显放大.另外,光束演化周期与线性系数成反比,横向振幅随着莱维指数的增加而变大.当抛物势和QPM共同作用时,光束会呈现出自动聚焦,散焦效应,聚焦频率会随着莱维指数和抛物系数的增加而变大.这些特性在光学操纵,光学聚焦等领域具有潜在的应用价值.

关键词：分数薛定谔方程厄米-高斯光束二次相位调制变系数和势

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点间隧穿耦合对四能级三量子点电磁感应透明介质孤子动力学的影响

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物理学报 2024年第4期73卷 161-169页

作者：王胤王壬颍陈桥邓永和湖南工程学院计算科学与电子学院湘潭411104 湘潭大学物理与光电工程学院湘潭411105 湖南交通工程学院公共基础课部衡阳421001

利用概率幅变分近似结合多重尺度法,研究了探测光在两边产生点间隧道耦合的非对称阵列型三量子点电磁诱导透明介质的传播性质.结果表明,由于系统的色散效应和点间隧穿耦合产生的非线性效应相平衡,系统能形成稳定传播的超低速时间光孤子... 详细信息

利用概率幅变分近似结合多重尺度法,研究了探测光在两边产生点间隧道耦合的非对称阵列型三量子点电磁诱导透明介质的传播性质.结果表明,由于系统的色散效应和点间隧穿耦合产生的非线性效应相平衡,系统能形成稳定传播的超低速时间光孤子.有趣的是,仅开启一边的点间隧穿耦合(即另一边关闭),随着点间隧穿耦合强度的增加,光孤子的速度呈现出先增大后减小的变化趋势,但光孤子的幅度却一直增大.两边两个点间隧穿耦合强度均开启后,随着点间隧穿强度逐渐的增大,光孤子的幅度随着点间隧穿强度的增大会出现逐渐减小,直到出现一个拐点后才迅速增大;而光孤子的速度相比较于单个隧穿强度的影响会明显降低,且出现停滞的现象.这些结果不但揭示出点间隧道耦合对三量子点电磁感应透明介质光孤子的动力学有着重要影响,而且还预言在半导体量子点器件中可利用点间隧道耦合调节其光孤子传输的幅度.

关键词：电磁感应透明介质点间隧道耦合光孤子动力学

聚乳酸/壳聚糖/肉桂醛单向阻湿双层膜的制备及其在秀珍菇保鲜中的应用

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食品科学 2024年第10期45卷 232-241页

作者：陈秀梅林妍陈俊宇谭小丽车金鑫陶能国湘潭大学化工学院湖南湘潭411105

为改善秀珍菇富含营养和水分,采后极易失水萎蔫降低商品价值,而膜包装易导致内部环境湿度大造成腐烂的问题,本研究以聚乳酸(polylactic acid,PLA)和壳聚糖(chitosan,CS)为成膜基质,制备含有0.25%肉桂醛纳米乳(cinnamaldehyde nano-emuls... 详细信息

为改善秀珍菇富含营养和水分,采后极易失水萎蔫降低商品价值,而膜包装易导致内部环境湿度大造成腐烂的问题,本研究以聚乳酸(polylactic acid,PLA)和壳聚糖(chitosan,CS)为成膜基质,制备含有0.25%肉桂醛纳米乳(cinnamaldehyde nano-emulsion,CANE)的单向阻湿双层膜(0.25%CANE-PLA-CS),探讨该膜的微观结构、物理性能、光学性能、机械性能、水蒸气的阻隔性能和缓释性能,最终将其应用在秀珍菇贮藏保鲜中。结果表明:PLA和CS两者间的复合可有效弥补单体膜的缺陷,0.25%CANE-PLA-CS双层膜层与层之间结合紧密,对CA的保留率是42%,抗紫外线能力强,水滴沉降速度最小且P层有较好的水蒸气阻隔性,C层具有较好的亲水性。秀珍菇保鲜实验发现,与PE膜包装相比,0.25%CANE-PLA-CS双层膜对秀珍菇采后的褐变有明显的抑制作用;有效抑制秀珍菇贮藏期间的呼吸强度,延缓秀珍菇质量损失率、可溶性固形物、褐变度、电导率以及丙二醛含量的上升;降低秀珍菇贮藏期间的多酚氧化酶和过氧化物酶活性,维持了秀珍菇较高的超氧化物歧化酶活性。这些结果表明该单向阻湿双层膜能够有效延缓秀珍菇褐变、衰老和维持其商品价值,为制备菇类新型保鲜材料提供理论支撑,对降低秀珍菇采后损失具有较好的指导价值。

关键词：单向阻湿双层膜聚乳酸壳聚糖肉桂醛乳液秀珍菇保鲜

轧制变形量对Zn-3Cu合金显微组织、力学和耐腐蚀性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1437-1443页

作者：李然然杨家财林建国张德闯湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105

以Zn-3Cu合金为研究对象。研究轧制变形量对Zn-3Cu合金的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着轧制变形量的增加,Zn-3Cu合金基体晶粒细化程度不断加深,合金中的CuZn4相沿着轧制方向不断被拉长并出现部分断裂。Zn-3Cu合... 详细信息

以Zn-3Cu合金为研究对象。研究轧制变形量对Zn-3Cu合金的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着轧制变形量的增加,Zn-3Cu合金基体晶粒细化程度不断加深,合金中的CuZn4相沿着轧制方向不断被拉长并出现部分断裂。Zn-3Cu合金的强度先增后减,塑性不断增强,60%变形量的Zn-3Cu合金具有最高的屈服强度,达到了(263.1±4.9)MPa。随着变形量增加,轧态Zn-3Cu合金的耐腐蚀性能逐渐减弱,铸态Zn-3Cu合金表现出优异的耐腐蚀性能。

关键词：锌基合金轧制处理组织性能

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铪掺杂对锆钛酸钡钙陶瓷电学性能的调控

化学通报 2024年第3期87卷 344-348,354页

作者：唐志兰周弘毅王世超龚跃球湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105 湘潭大学物理与光电工程学院湘潭411105

用固相反应法制备了B位Hf掺杂的Ba_(0.95)Ca_(0.05)Zr_(0.05)Ti_(0.95-x)Hf_(x)(BCZ0.05T((0.95-x))-xH)(x=0、0.02、0.04、0.06和0.08)陶瓷。研究B位同时含有Hf、Zr、Ti三种元素时,铪掺杂对锆钛酸钡钙陶瓷相结构、微观形貌和电学性能的调控。XRD测试结果表明,Hf4+融入晶格,造成晶格膨胀,但形成单一钙钛矿结构。BCZ0.05T((0.95-x))-xH(x=0、0.02)陶瓷中存在明显的四方相与正交相共存的多晶型相转变(PPT),但正交相逐渐转变为主晶相;BCZ0.05T0.91-0.04H陶瓷中,四方相进一步减少,三方相却逐渐增加;当x继续增大到0.06及其以上时,该体系只存在正交相和三方相结构。SEM测试发现,随着Hf的掺杂量增加,晶粒尺寸逐渐减小。剩余极化值随Hf掺杂量的增加先增大再减小,在x为0.02时取得最大值(Pr=6.38μC/cm^(2)),Hf掺杂显著降低矫顽场(Ec)。压电测试结果表明,BCZ0.05T0.91-0.04H陶瓷具有最大压电系数(d33=259 pC/N)。

关键词：锆钛酸钡钙多晶型相转变 Hf掺杂无铅压电陶瓷

1940 nm激光激发下SrF_(2):Ho^(3+)和SrF_(2):Ho^(3+)/Yb^(3+)的上转换发光研究

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电子元件与材料 2024年第8期43卷 931-937页

作者：廖湘龙肖思国湘潭大学物理与光电工程学院湖南湘潭411105

采用高温固相反应法制备了SrF_(2):Ho^(3+)和SrF_(2):Ho^(3+)/Yb^(3+)的荧光粉,在1940 nm激光激发下观察到了SrF_(2):Ho^(3+)和SrF_(2):Ho^(3+)/Yb^(3+)的上转换发光,实现了对2μm激光的可视化。通过XRD测试了样品的晶体结构。SrF_(2)中引入一定量的Pb^(2+)和稀土Ho^(3+)(Yb^(3+))不会改变晶体的结构,但可以改善Ho^(3+)离子的上转换性能,在合适Pb^(2+)浓度掺杂下样品的上转换强度最高可提高18.8%。在优化的SrF_(2)基质中研究了Ho^(3+)离子浓度对上转换发光的影响。随着Ho^(3+)浓度的增加,发光强度先增加后减小,最佳的Ho^(3+)离子摩尔浓度为0.054。在此基础上进一步掺杂Yb^(3+)离子,实现了对上转换发射光颜色的调控。随着Yb^(3+)离子掺杂浓度的增加,545 nm处的绿色发射光逐渐增加,上转换颜色也从红色变为黄色。基于上转换的光谱性能,讨论了样品上转换发光机理和能量传递过程。分析认为,所制备的上转换材料在2μm左右的近红外激光探测上有潜在的应用价值。

关键词：上转换稀土红外可视化能量传递

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金属间化合物MoSi_(2)协同SiC晶须增韧Si_(3)N_(4)陶瓷刀具的制备及切削性能

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材料导报 2024年第2期38卷 168-172页

作者：周后明周金虎刘刚陈皓月湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

为进一步提高Si_(3)N_(4)陶瓷刀具的强度和韧性,克服单一增韧方式以及金属粘结剂增韧的局限性,本工作利用金属间化合物协同晶须对其增韧补强,将MoSi_(2)颗粒和SiC晶须添加到Si_(3)N_(4)陶瓷基体中,制备出Si_(3)N_(4)/MoSi_(2)/SiC_(w)(S... 详细信息

为进一步提高Si_(3)N_(4)陶瓷刀具的强度和韧性,克服单一增韧方式以及金属粘结剂增韧的局限性,本工作利用金属间化合物协同晶须对其增韧补强,将MoSi_(2)颗粒和SiC晶须添加到Si_(3)N_(4)陶瓷基体中,制备出Si_(3)N_(4)/MoSi_(2)/SiC_(w)(SMC)复合陶瓷刀具材料。结果表明:SiC晶须的加入可以有效提高Si_(3)N_(4)陶瓷的断裂韧性,MoSi_(2)的加入可以显著提升Si_(3)N_(4)陶瓷的抗弯强度。连续干切削45#淬火钢时,相较于商用刀具YBC251,SMC复合陶瓷刀具的寿命及切削稳定性提升显著。其中,添加了SiC晶须的SMC3(MoSi_(2)10%(未作特别说明时均为质量分数),SiC_(w)10%)及SMC2(MoSi_(2)0%,SiC_(w)10%)刀具的寿命均比未添加SiC_(w)的SMC1(MoSi_(2)10%,SiC_(w)0%)更长。随着切削深度的增加,未添加MoSi_(2)的SMC2易出现崩刃现象,切削稳定性不如协同增韧的SMC3。

关键词：陶瓷刀具协同增韧切削力学性能微观结构

基于CatBoost算法的配电网分区拓扑辨识

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 95-102页

作者：彭寒梅吴行胡磊苏永新谭貌湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411105 湘潭大学湖南省多能协同控制技术工程研究中心湖南湘潭411105

含多分布式电源配电网的拓扑结构具有多样性与多变性,影响拓扑辨识的实时性和准确性。提出一种基于CatBoost算法的配电网分区拓扑辨识方法。构建结合拓扑分区的配电网拓扑辨识框架,采用区域开关状态矩阵描述拓扑结构,以进行物理上的辨... 详细信息

含多分布式电源配电网的拓扑结构具有多样性与多变性,影响拓扑辨识的实时性和准确性。提出一种基于CatBoost算法的配电网分区拓扑辨识方法。构建结合拓扑分区的配电网拓扑辨识框架,采用区域开关状态矩阵描述拓扑结构,以进行物理上的辨识降维;提出基于CatBoost算法的特征选择与拓扑辨识方法,通过分区并行离线训练得到历史拓扑和未知拓扑的区域拓扑辨识CatBoost模型,通过在线应用得到实时的区域开关状态矩阵标签,形成配电网开关状态矩阵,实现系统拓扑辨识。配电网算例系统测试结果验证了所提方法的有效性。

关键词：配电网拓扑辨识 CatBoost算法拓扑分区特征选择