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基于分子束外延技术可控制备Bi原子团簇的研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 79-84页

作者：马玉麟郭祥丁召贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州省微纳电子与软件技术重点实验室贵阳550025 半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心贵阳550025

本研究基于分子束外延(MBE)技术在Si(111)衬底表面成功制备金属Bi原子团簇.首先,分别在100℃、125℃、150℃、175℃、200℃的生长温度下,制备了大小均一、密度不同的Bi原子团簇.实验结果表明,可以通过改变生长温度来精细控制Bi原子团簇... 详细信息

本研究基于分子束外延(MBE)技术在Si(111)衬底表面成功制备金属Bi原子团簇.首先,分别在100℃、125℃、150℃、175℃、200℃的生长温度下,制备了大小均一、密度不同的Bi原子团簇.实验结果表明,可以通过改变生长温度来精细控制Bi原子团簇的密度,当温度升高100℃,密度从1.05×10^(11)cm^(-2)降低至2.5×10^(7)cm^(-2),实现对团簇密度4个数量级的可控调节,并且发现Bi原子团簇密度对生长温度的依赖性符合经典成核理论.其次,分别在10 s、15 s、20 s的沉积时长下,制备了密度相同、尺寸各异的Bi原子团簇.实验结果表明,可以通过改变沉积时长来精细控制Bi原子团簇的尺寸:当沉积时长增加10 s,高度和直径分别从8.5 nm和65 nm增大到13.7 nm和100 nm,实现对团簇尺寸在10 nm高度、80 nm直径范围的可控调节,并且发现Bi原子团簇尺寸对沉积时长的依赖性符合晶体生长动力学.与分子束外延制备传统的Ⅲ族(Al,Ga,In)原子团簇做对比,这些结果可以为制备Ⅴ族原子团簇提供实验参考和指导,从而促进纳米级含Bi材料的制备.

关键词：分子束外延 Bi原子团簇生长温度沉积时长经典成核理论晶体生长动力学

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基于分子束外延技术可控制备Ga原子团簇的研究

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 77-84页

本研究基于分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)技术在Si(100)衬底表面成功制备金属Ga原子团簇.通过控制变量法,研究其尺寸形貌与工艺参数之间的关系.第一组对照实验分别在940℃、970℃、1000℃的Ga源温度下制备Ga原子团簇.实验结... 详细信息

本研究基于分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)技术在Si(100)衬底表面成功制备金属Ga原子团簇.通过控制变量法,研究其尺寸形貌与工艺参数之间的关系.第一组对照实验分别在940℃、970℃、1000℃的Ga源温度下制备Ga原子团簇.实验结果表明,Ga源温度的升高导致Ga的蒸发量增加,进而沉积在Si衬底表面的Ga原子增多,Ga原子自组装成团簇,最终表现为Ga原子团簇的高度升高.第二组对照实验分别在3 s、6 s、10 s、40 s、50 s、60 s的沉积时长下制备Ga原子团簇.实验结果表明,沉积时长增加导致团簇的高度逐渐增加,主要由新吸附原子和竞争效应驱动.第三组对照实验分别在0 s、60 s、300 s的退火时长下制备Ga原子团簇.实验结果表明,退火时长的增加导致团簇的高度下降和团簇内的原子重新排列和分布有关.第四组对照实验分别在420℃、500℃的退火温度下制备Ga原子团簇.实验结果表明,升温至500℃退火会促进Ga原子团簇呈现有序排列,是表面原子的热运动和Ga原子团簇与Si(100)的晶格匹配度的共同作用的结果.

关键词： MBE Ga原子团簇 Ga源温度沉积时长退火时长

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亚临界萃取和膜技术精制元宝枫籽油的工艺优化

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食品工业科技 2025年第1期46卷 208-217页

作者：冉娴婷王瑜李立郎张朝举罗忠圣彭梅杨娟贵州大学酿酒与食品工程学院贵州贵阳550025 贵州医科大学省部共建药用植物功效与利用国家重点实验室贵州贵阳550014 贵州省天然产物研究中心贵州贵阳550014

为了提高元宝枫籽油(ASO)的质量特性和储藏稳定性,对亚临界萃取得到的元宝枫籽油进行精制,以去除磷脂、过氧化物和游离脂肪酸。本文对亚临界萃取ASO的提取工艺进行优化,并对得到的原油利用膜分离技术进行脱胶精制,以膜通量,脱胶率、碘... 详细信息

为了提高元宝枫籽油(ASO)的质量特性和储藏稳定性,对亚临界萃取得到的元宝枫籽油进行精制,以去除磷脂、过氧化物和游离脂肪酸。本文对亚临界萃取ASO的提取工艺进行优化,并对得到的原油利用膜分离技术进行脱胶精制,以膜通量,脱胶率、碘值、过氧化值、酸价为指标,对不同孔径的陶瓷膜和不同截留分子量的聚醚砜膜进行筛选。考察膜截留分子量、温度和压力对膜通量的影响;通过响应面法,确定ASO精制的最佳工艺参数。同时采用气相色谱-质谱法比较精制前后脂肪酸的含量。结果表明,当粒径为30目、萃取温度50℃,固液比为1:4 g/mL,聚醚砜膜分子量为100 kD,温度44℃,压力1.9 MPa,ASO得油率均值为35.92%,脱胶率为86.73%,通量为12.51 L/m2·h,碘值为116.93 g/100 g,过氧化值为0.06 g/100 g,酸价为3.66 g/100 g,与原油相比脂肪酸含量无明显损失。研究结果显示,用膜分离法脱胶是一种提高油脂品质的有效手段,本研究可为优质元宝枫籽油的生产提供技术支持。

关键词：元宝枫籽油(ASO) 亚临界萃取膜分离聚醚砜有机膜脱胶脂肪酸

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双轴应变对NbSe_(2)/MoSi_(2)N_(4)肖特基势垒的调控

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原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 182-188页

作者：张宇哲安梦雅谢泉贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所贵阳550025

最近一种高质量的二维(Two-dimensional,2D)半导体材料MoSi_(2)N_(4)(MSN)在实验上被成功合成,具有优异的电气和机械性能.尽管最近有大量的研究致力于揭示MSN的材料特性,但到目前为止,对MSN的电接触物理特性的探索还比较少.在这项工作中... 详细信息

最近一种高质量的二维(Two-dimensional,2D)半导体材料MoSi_(2)N_(4)(MSN)在实验上被成功合成,具有优异的电气和机械性能.尽管最近有大量的研究致力于揭示MSN的材料特性,但到目前为止,对MSN的电接触物理特性的探索还比较少.在这项工作中,构建了金属-半导体NbSe_(2)/MSN肖特基结并使用第一性原理密度泛函理论计算研究了该肖特基结的材料特性.发现NbSe_(2)/MSN接触具有超低肖特基势垒高度(Schottky barrier height,SBH),这有利于纳米电子学应用.SBH可以通过施加双轴应变的方式进行有效的调控.当施加拉伸应变时能实现NbSe_(2)/MSN肖特基结由p型肖特基接触转变为p型欧姆接触,而当施加较大的压缩应变时能实现p型肖特基接触和n型肖特基接触之间的转换.我们的研究结果为MSN的2D电触点的物理特性提供了见解,并将为设计基于MSN的2D纳米器件的高性能电触点提供关键的一步.

关键词： MoSi_(2)N_(4) NbSe_(2) 肖特基结欧姆接触

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二维GaN中带电缺陷性质的第一性原理研究

原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 147-155页

作者：罗子江毛淇陈志涛李改刘雪飞王继红顺德职业技术学院智能制造学院顺德528300 贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

带电缺陷形成能与电荷转移能级对探索材料中n-type或p-type掺杂具有重要指导意义.基于第一性原理方法,本文结合二维带电缺陷校正理论,将半局域泛函电荷转移能级有效转换到杂化泛函精度,对六方二维氮化镓(Hexagonal gallium nitride,h-_(... 详细信息

带电缺陷形成能与电荷转移能级对探索材料中n-type或p-type掺杂具有重要指导意义.基于第一性原理方法,本文结合二维带电缺陷校正理论,将半局域泛函电荷转移能级有效转换到杂化泛函精度,对六方二维氮化镓(Hexagonal gallium nitride,h-_(Ga)N)12种n-type和p-type带电掺杂体系结构性质、磁学性质及缺陷性质进行系统研究.n-type体系包括C_(Ga),Si_(Ga),Ge_(Ga),O_(N),S_(N),Se_(N),p-type体系包括Be_(Ga),Mg_(Ga),Ca_(Ga),C_(N),Si_(N),Ge_(N),结果表明Ge_(Ga)和Be_(Ga)分别是n-type和p-type中最稳定缺陷.n-type体系最稳定价态为0和1+价,施主离子化能分布在低于导带底~0.4到~0.6 eV能量区间,表现为深施主能级特性,会捕获p型h-GaN中空穴,影响空穴导电率;p-type体系最稳定价态为1-,0(Ge_(N)除外),1+价,受主离子化能分布在高于价带顶~1.25到2.85 eV能量区间,表现为深受主能级特性,会捕获n(p)型h-GaN中电子(空穴),影响n(p)载流子导电率.研究结果表明,二维h-GaN体系很难通过单缺陷实现n或p-type掺杂,实验上需要考虑复合缺陷实现双极型掺杂.

关键词：二维GaN 第一性原理带电缺陷理论计算

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基于耦合映像格子的明文关联图像加密方案

聊城大学学报（自然科学版） 2025年第1期38卷 14-22页

作者：张爽李震贵阳人文科技学院大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

明文敏感性是图像加密系统重要的性能指标,用来评估加密系统抵抗差分攻击能力,而明文关联是提高明文敏感性的主要手段。针对明文关联问题,提出一种基于耦合映像格子(CML)的明文关联图像加密方案。该方案首先构建明文关联内部密钥生成模... 详细信息

明文敏感性是图像加密系统重要的性能指标,用来评估加密系统抵抗差分攻击能力,而明文关联是提高明文敏感性的主要手段。针对明文关联问题,提出一种基于耦合映像格子(CML)的明文关联图像加密方案。该方案首先构建明文关联内部密钥生成模型生成明文关联密钥流,然后在密钥流控制下完成加密操作。加密算法首先采用一轮Zigzag置乱和XOR掩码,然后进行Zigzag-CBC扩散,最后再进行一轮Zigzag置乱和XOR掩码输出密文图像。随后采用直方图、相关性分析、差分攻击、信息熵等方法对密码系统进行安全性能分析,实验结果表明,基于耦合映像格子的明文关联图像加密方案具有良好的安全性能,可以满足绝大多数应用场景下的图像加密需求。

关键词：图像加密安全性分析耦合映像格子

西北绿洲灌区玉米叶片衰老特征对不同地膜覆盖利用方式的响应

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作物学报 2025年第1期51卷 233-246页

作者：王丽萍李盼赵连豪樊志龙胡发龙范虹何蔚柴强殷文甘肃农业大学农学院/省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃兰州730070

西北绿洲灌区玉米传统生产模式中大量使用地膜伴随着生态环境污染严重,且在极端高温下玉米出现叶片早衰。针对该现象,通过免耕一膜2年覆盖利用技术探讨延缓玉米叶片衰老并增加玉米产量的可行性,以期为构建西北绿洲灌区地膜减量玉米高效... 详细信息

西北绿洲灌区玉米传统生产模式中大量使用地膜伴随着生态环境污染严重,且在极端高温下玉米出现叶片早衰。针对该现象,通过免耕一膜2年覆盖利用技术探讨延缓玉米叶片衰老并增加玉米产量的可行性,以期为构建西北绿洲灌区地膜减量玉米高效生产技术提供理论支撑。2013年在西北绿洲灌区设置免耕一膜2年覆盖利用(NTP)、秋免耕春覆膜(RTP)和传统每年覆新膜(对照, CTP) 3种处理(本文采用2021-2023数据),探究玉米叶片光合源、持绿特性、细胞抗氧化酶活性和渗透调节物质含量对不同地膜覆盖利用方式的响应。结果表明,NTP和RTP可有效调节玉米生育期内光合源和叶片持绿性能的动态关系,维持生育后期较大的叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、叶片持绿性(SG)和叶绿素相对含量(SPAD),有利于延缓叶片衰老。与CTP相比, NTP玉米出苗后75~120 d的LAI、LAD、SG和SPAD分别提高15.1%~16.1%、14.8%~15.5%、7.2%~9.2%和11.3%~11.7%,RTP分别提高12.4%~13.0%、11.5%~12.4%、10.0%~17.6%和6.0%~6.7%。同时,通过单株绿色叶面积的拟合,发现NTP和RTP较CTP叶片衰老时间平均推迟了5.8~7.0d和6.2~7.7d,这可能是由于NTP和RTP有助于增强玉米大喇叭口期-灌浆期叶片的抗氧化能力和细胞渗透调节作用。玉米出苗后60~105 d, NTP较CTP叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性分别提高17.6%~20.0%、28.4%~34.4%、6.7%~8.4%和8.3%~10.9%, RTP较CTP分别提高11.3%~11.7%、16.9%~18.2%、4.4%~6.1%和5.8%~7.7%。此外,与CTP相比,NTP与RTP可溶性蛋白和脯氨酸含量分别提高35.9%~43.9%和29.5%~31.8%,20.7%~31.7%和17.4%~20.4%,丙二醛含量分别降低26.0%~27.8%和17.5%~25.9%。NTP对抗氧化酶和渗透调节物质的影响更大,NTP较CTP增产5.2%~6.0%。免耕一膜2年覆盖利用技术是西北灌区在实现资源减投条件下,有效延缓玉米叶片衰老且增加产量的适宜措施。

关键词：地膜覆盖光合源抗氧化酶活性细胞渗透调节能力籽粒产量

SC-CO_(2)与工业乳化炸药破岩效应的等效试验

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工程科学学报 2025年第2期47卷 249-258页

作者：蒋楠姚颖康朱斌罗学东江汉大学省部共建精细爆破国家重点实验室武汉430056 江汉大学爆破工程湖北省重点实验室武汉430056 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

如何定量化核算SC-CO_(2)(超临界二氧化碳)破岩效率是非炸药类破岩技术在实际工程应用时重点关注的内容.本研究基于爆破当量理论计算和现场爆破试验的研究方法,通过工程类比法进行工业乳化炸药等效当量计算,选择典型代表性花岗岩及泥岩... 详细信息

如何定量化核算SC-CO_(2)(超临界二氧化碳)破岩效率是非炸药类破岩技术在实际工程应用时重点关注的内容.本研究基于爆破当量理论计算和现场爆破试验的研究方法,通过工程类比法进行工业乳化炸药等效当量计算,选择典型代表性花岗岩及泥岩场地,设计进行了SC-CO_(2)与工业炸药破岩效应等效对比现场试验;基于现场破岩等效现场试验测试数据,对比分析试验过程中SC-CO_(2)与工业炸药破岩体积、破岩区域形态、大块率和单耗等破岩区域特征及参量数据.研究结果表明:当SC-CO_(2)破岩体积较大时,其致裂破岩范围的长短轴较长,并且随着剪切片厚度的增加,泥岩场地二氧化碳单耗的下降速率增大,二氧化碳单耗是炸药单耗的6~11倍.SC-CO_(2)破岩技术大块率较高,而炸药爆炸应力波分布均匀,大块率较小.SC-CO_(2)破岩地表振速远小于工业炸药破岩,工业炸药爆破测点合振速值为SC-CO_(2)破岩测点合振速值的9~11倍,SC-CO_(2)破岩对周边环境震动影响较小.SC-CO_(2)破岩测点合应力峰值高于工业炸药破岩,SC-CO_(2)破岩试验中各测点合应力值为炸药破岩试验中对应测点值的1.2~1.6倍.

关键词： SC-CO_(2) 工业炸药等效破岩动力效应破岩体积

计及用户需求响应的电热综合能源系统博弈优化策略

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智能计算机与应用 2025年第1期 123-129页

作者：彭爽杨仁增何旺贵州大学电气工程学院贵州理工学院贵州省电力大数据重点实验室贵州电网有限责任公司毕节供电局

由于传统集中式优化方法难以揭示多主体之间的交互作用，电力企业和消费者间的利益博弈关系有待进一步研究，本文提出一种基于演化博弈的考虑需求响应电热综合能源系统双层协同优化模型。首先对含电热气综合能源系统的互动优化进行建模... 详细信息

由于传统集中式优化方法难以揭示多主体之间的交互作用，电力企业和消费者间的利益博弈关系有待进一步研究，本文提出一种基于演化博弈的考虑需求响应电热综合能源系统双层协同优化模型。首先对含电热气综合能源系统的互动优化进行建模，上层运营商将售能价格发给用户，下层用户群通过调节自身用能策略并提交给运营商，以及运营商针对用户响应程度的反馈，调节供能价格，两者都以自身收益的最大化为目标，直至双方实现博弈决策平衡。最后，以中国某实际工业园区为算例进行了研究，用双层协同优化模式——蚂蚁狮子优化算法和YALMIP+GUROBI优化包在MATLAB环境下实现求解，并论证了该运行方案，该方案将有助于改善综合能源体系中的社会福利。

关键词：综合能源系统需求响应演化博弈定价策略蚁狮算法