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共享超分的双分支遥感图像时空融合网络

电子学报 2025年

作者：方帅张小溪张晶合肥工业大学计算机与信息学院工业安全与应急技术安徽省重点实验室

本文从空间维度和时间维度分析了场景弱变化区域和类型变化区域的融合规律、物理模型的差异性和效果上的互补性，提出了共享超分辨率的双分支（Shared Super-Resolution Dual-Branch,SSRDB）遥感图像时空融合算法.该算法具有如下3个特... 详细信息

本文从空间维度和时间维度分析了场景弱变化区域和类型变化区域的融合规律、物理模型的差异性和效果上的互补性，提出了共享超分辨率的双分支（Shared Super-Resolution Dual-Branch,SSRDB）遥感图像时空融合算法.该算法具有如下3个特点：（1）构建了互补性的网络框架，虽然该框架是端到端的深度学习模型，但每个模块有各自的物理意义和任务，通过增加中间监督，分别实现空间维的超分建模，时间维的变化预测建模，以及两者优势互补的融合建模；（2）对变化预测的数学表示进行推演，利用一个非线性补偿模块，使得两分支共享超分模块，在共享超分模块和递归复用超分单元的双重策略下，显著降低了网络参数；（3）递归超分模块使用固定的2倍率超分单元，在有效监督和有效参考下，渐进式进行特征增强与图像重建，这可以有效提高超分精度，且通过调整超分单元个数，灵活适应不同倍率差异的时空融合任务. SSRDB算法在空间和光谱特性上以及变化区域上都展现了优秀的融合效果，RMSE(Root Mean Squared Error)、SAM(Spectral Angle Mapper)和SSIM(Structural Similarity)3个定量评价指标显示，在CIA(Coleambally lrrigation Area)数据集上分别优于次优方法 7.067%、2.065%、0.563%；在LGC(Lower Gwydir Catchment)数据集上分别优于次优方法5.319%、5.490%、1.455%；在Nanjing数据集上分别优于次优方法6.486%、16.290%、0.481%.

关键词：遥感图像时空融合双分支图像超分卷积神经网络

仿空间条件下Mg-25at%Zn亚包晶合金的快速凝固组织与微观力学性能

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中国科学:技术科学 2025年

作者：龙强胡亮糜晓磊武博文魏炳波西北工业大学物理科学与技术学院

采用自由落体实验技术,实现了Mg-25at%Zn亚包晶合金在仿空间条件下的快速凝固和组织调控,揭示了微观组织随过冷度的演变规律,分析了Mg51Zn20包晶相对合金力学性能的影响.在近平衡条件下,合金微观组织由初生α-Mg枝晶和（α-Mg+MgZn）共... 详细信息

采用自由落体实验技术,实现了Mg-25at%Zn亚包晶合金在仿空间条件下的快速凝固和组织调控,揭示了微观组织随过冷度的演变规律,分析了Mg51Zn20包晶相对合金力学性能的影响.在近平衡条件下,合金微观组织由初生α-Mg枝晶和（α-Mg+MgZn）共析组织构成.当过冷度增大到44 K时,微观组织中开始出现Mg51Zn20包晶相.过冷度达到124 K时, α-Mg初生相的形核和生长被抑制,微观组织呈现壳核结构特征,核区为Mg51Zn20包晶相,壳区为（α-Mg+MgZn）共析组织.相比于共析组织, Mg51Zn20包晶相具有高硬度、低弹性模量和高抗磨性.随着过冷度的增大, Mg51Zn20包晶相体积分数逐渐提升,共析组织片层间距不断减小,合金平均维氏硬度显著提高,最高可达283 HV,提升了39%.若合金液滴过冷度升至154 K（0.23TL）,共析转变被完全抑制,形成单一亚稳Mg51Zn20包晶相的凝固组织.

关键词：快速凝固镁合金亚包晶合金力学性能

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碳纳米管场效应晶体管的X射线辐照效应研究

物理学报 2025年

作者：曾天祥李济芳郭红霞马武英雷志锋钟向丽张鸿王颂文湘潭大学材料科学与工程学院西北核技术研究所工业和信息化部电子第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室

本文针对N型和P型碳纳米管场效应晶体管（Carbon nanotube field-effect transistor，CNTFET）开展了10 keV-X射线的总剂量效应研究。结果表明，不同类型的晶体管在辐照后均出现阈值电压漂移、跨导下降、亚阈值摆幅上升和饱和电流下降... 详细信息

本文针对N型和P型碳纳米管场效应晶体管（Carbon nanotube field-effect transistor，CNTFET）开展了10 keV-X射线的总剂量效应研究。结果表明，不同类型的晶体管在辐照后均出现阈值电压漂移、跨导下降、亚阈值摆幅上升和饱和电流下降的现象；辐照过程中，施加浮空偏置的N型器件较开态偏置损伤更严重，而施加开态偏置的P型器件较浮空偏置损伤更严重；N型器件辐照后回滞宽度减小且随着沟道尺寸的增大总剂量损伤愈发严重。辐照过程中产生的陷阱电荷是造成器件参数退化的主要原因；不同类型器件在辐照过程中施加的栅极偏置会影响栅极介质层中陷阱对电子或空穴的捕获，从而使器件呈现不同的辐射损伤特征；辐照后N型器件回滞宽度减小可能是因为辐照产生的带负电陷阱电荷阻碍了水分子、OH基团和栅极介质层中陷阱对电子的捕获；此外，晶体管的沟道尺寸也会影响辐射响应，尺寸越大，辐照过程中栅极介质层中和界面处产生陷阱电荷越多，导致晶体管损伤更为严重。

关键词：碳纳米管场效应晶体管 X射线辐照总剂量效应

基于GaAs/InAs-GaAs/ZnSe量子点太阳电池结构的优化

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物理学报 2012年第13期61卷 527-532页

作者：姜冰一郑建邦王春锋郝娟曹崇德西北工业大学理学院应用物理系陕西省光信息技术重点实验室西安710072

基于GaAs/InAs-GaAs/ZnSe的P-i-N量子点太阳电池结构,根据光学原理和扩散理论建立了光生电流密度与膜层厚度相关的数学模型,定量分析了量子点层厚度等参数对太阳电池性能的影响,以期达到提高量子点太阳电池转换效率的目的.理论模拟表明:... 详细信息

基于GaAs/InAs-GaAs/ZnSe的P-i-N量子点太阳电池结构,根据光学原理和扩散理论建立了光生电流密度与膜层厚度相关的数学模型,定量分析了量子点层厚度等参数对太阳电池性能的影响,以期达到提高量子点太阳电池转换效率的目的.理论模拟表明:在i层厚度取3000 nm时,优化后P(GaAs)型、N(ZnSe)型层薄膜的最佳膜厚为1541nm,78 nm,并在单一波长下太阳电池转换效率为20.1%;同时量子点体积和温度对于量子点太阳电池Ⅰ-Ⅴ特性也会产生影响,当量子点体积和温度逐渐增大时,开路电压呈现减小趋势,使得转换效率降低.

关键词：量子点优化能量转换效率 Ⅰ-Ⅴ特性

碳纳米管掺杂对聚合物聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔-PbSe量子点复合材料性能的影响

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物理学报 2013年第12期62卷 502-508页

作者：屈俊荣郑建邦王春锋吴广荣王雪艳西北工业大学应用物理系陕西省光信息技术重点实验室西安710072

基于碳纳米管的良好导电性、激子传输性能和量子点聚合物复合材料高的光电转换性能,采用原位缩合法制备了聚合物聚(2-甲氧基-5-辛氧基)-对苯乙炔(MOPPV)功能化碳纳米管(SWNT)-PbSe量子点复合材料,通过对复合材料的X射线衍射、透射电子... 详细信息

基于碳纳米管的良好导电性、激子传输性能和量子点聚合物复合材料高的光电转换性能,采用原位缩合法制备了聚合物聚(2-甲氧基-5-辛氧基)-对苯乙炔(MOPPV)功能化碳纳米管(SWNT)-PbSe量子点复合材料,通过对复合材料的X射线衍射、透射电子显微镜和紫外可见吸收光谱研究,发现MOPPV,SWNT与PbSe量子点可以有效地复合,且SWNT与MOPPV形成网状结构;PbSe量子点尺寸为5.75nm,其可均匀地分散在MOPPV-SWNT基体中形成包覆或镶嵌结构,并发生了光诱导电荷转移.通过对复合材料的光电性能研究发现,当MOPPV,SWNT,PbSe三者的质量比为1:0.3:1时其光电性能最好,开路电压为0.556V,短路电流为2.133mA,填充因子为34.48%,转换效率为0.452%,与聚合物MOPPV-PbSe量子点复合材料材料相比,光电性能提高了2—3倍.

关键词：量子点碳纳米管复合材料转换效率

MO-PPV/ZnSe量子点复合材料的制备及光致发光特性研究

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光电子．激光 2012年第9期23卷 1780-1785页

作者：郝娟郑建邦王春锋许增奇吴广荣曹崇德西北工业大学理学院应用物理系陕西省光信息技术重点实验室陕西西安710072

采用水相法制备了颗粒尺寸为3.75nm的硒化锌(ZnSe)量子点,采用表面活性剂将ZnSe量子点转移到有机相聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔(MO-PPV)中,获得了MO-PPV/ZnSe复合材料。通过对MO-PPV和ZnSe量子点的吸收光谱(ABS)和光致发光(PL)光谱... 详细信息

采用水相法制备了颗粒尺寸为3.75nm的硒化锌(ZnSe)量子点,采用表面活性剂将ZnSe量子点转移到有机相聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔(MO-PPV)中,获得了MO-PPV/ZnSe复合材料。通过对MO-PPV和ZnSe量子点的吸收光谱(ABS)和光致发光(PL)光谱的研究发现,随着ZnSe量子点掺杂浓度的提高,复合材料的发光强度明显增强,发光峰位置出现了蓝移。当ZnSe∶MO-PPV的质量比为1∶0.181时,发光峰位置蓝移10nm。结果表明,MO-PPV与ZnSe量子点之间存在着能量传递,这是导致MO-PPV/ZnSe量子点复合材料具有PL增强的重要原因。

关键词：复合材料光致发光(PL) 量子点能量传递

聚对苯乙炔MOPPV/ZnSe量子点复合材料太阳电池性能研究

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物理学报 2013年第7期62卷 524-528页

作者：屈俊荣郑建邦王春锋吴广荣郝娟西北工业大学应用物理系陕西省光信息技术重点实验室西安710072

基于量子点材料的特殊物理性能和量子点聚合物复合材料高的光电转换性能,本文在MOPPV溶液中制备了粒度可控、结晶性好、颗粒尺寸约为3.75nm的ZnSe量子点材料,最终获得不同质量比的MOPPV/ZnSe复合材料.分别使用X射线衍射、透射电子显微... 详细信息

基于量子点材料的特殊物理性能和量子点聚合物复合材料高的光电转换性能,本文在MOPPV溶液中制备了粒度可控、结晶性好、颗粒尺寸约为3.75nm的ZnSe量子点材料,最终获得不同质量比的MOPPV/ZnSe复合材料.分别使用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱等研究其特性结果表明MOPPV与ZnSe量子点可以有效地复合且发生光诱导电荷转移;通过对MOPPV、ZnSe和MOPPV/ZnSe复合材料太阳电池性能的研究发现,与MOPPV和ZnSe单体相比复合材料光伏特性呈现增加的趋势,并且复合材料光电性能随着ZnSe量子点材料质量浓度的增加呈现先增大后减小的现象,当MOPPV和ZnSe的质量比为1:1时,其转换效率最大,开路电压为0.516V,短路电流为2.018mA,填充因子为25.53%,转换效率为0.167%.

关键词：量子点复合材料伏安特性

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蜂巢光子晶格中光波的无衍射和反常折射

物理学报 2017年第23期66卷 185-191页

作者：饶冰洁刘圣赵建林西北工业大学理学院陕西省光信息技术重点实验室西安710072

空间频率模式的光子带隙反映了光波在周期性结构中的线性传输特性.以这种线性传输特性为基础,研究了蜂巢光子晶格中光波的无衍射和反常折射.通过详细分析带隙结构第一通带上的衍射与折射特性,得出了光波发生反常衍射和折射的入射条件.... 详细信息

空间频率模式的光子带隙反映了光波在周期性结构中的线性传输特性.以这种线性传输特性为基础,研究了蜂巢光子晶格中光波的无衍射和反常折射.通过详细分析带隙结构第一通带上的衍射与折射特性,得出了光波发生反常衍射和折射的入射条件.匹配不同的入射条件,数值模拟了光波的无衍射传输和反常折射现象.结果表明:将入射光束的波矢设置在蜂巢晶格布里渊区中正常、反常衍射区的交界处,可使高斯光束沿x轴、y轴方向的衍射得到有效抑制;以多光束干涉场作为入射光场,可对蜂巢晶格进行模式匹配,激发第二布里渊区的传输模式;进一步将模式匹配后入射光场的波矢设置在反常折射区,可实现光波的反常折射.

关键词：光子晶格光子带隙反常衍射负折射

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高效产生任意矢量光场的一种方法

物理学报 2019年第2期68卷 90-95,268页

作者：齐淑霞刘圣李鹏韩磊程华超吴东京赵建林西北工业大学理学院陕西省光信息技术重点实验室西安710072

提出一种高效产生任意矢量光场的方法.利用两个光束偏移器分别对两个正交线偏振分量进行分束与合束,将传统激光模式转化为任意矢量光场.所产生矢量光场的偏振态和相位分布通过相位型空间光调制器(SLM)加载相应的相位实时调控.由于光路... 详细信息

提出一种高效产生任意矢量光场的方法.利用两个光束偏移器分别对两个正交线偏振分量进行分束与合束,将传统激光模式转化为任意矢量光场.所产生矢量光场的偏振态和相位分布通过相位型空间光调制器(SLM)加载相应的相位实时调控.由于光路系统中不涉及任何衍射光学元件和振幅分光元件,光场转换效率高,仅取决于SLM的反射率,并且光路系统结构紧凑、稳定,同轴性易于调节.实验结果显示,采用反射率为79%的相位型SLM产生矢量光场的转换效率可达到58%.

关键词：偏振态空间光调制器矢量光场