检索结果-内蒙古大学图书馆

科学技术与工程 2013年第2期21卷 269-275页

作者：张加宏刘清惓顾芳李敏冒晓莉葛益娴南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044

从第一性原理出发,在广义梯度近似(GGA)下,采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势计算方法,着重研究了单轴应变对钙钛矿型陶瓷材料BaHfO3电子结构与光学性质的调制影响。研究结果表明:无应变作用时,BaHfO3是一种宽禁带绝缘体;施加单轴... 详细信息

从第一性原理出发,在广义梯度近似(GGA)下,采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势计算方法,着重研究了单轴应变对钙钛矿型陶瓷材料BaHfO3电子结构与光学性质的调制影响。研究结果表明:无应变作用时,BaHfO3是一种宽禁带绝缘体;施加单轴应变后其逐渐呈现半导体材料的特征。BaHfO3带隙随拉应变增加线性减小,压应变与带隙则具有明显的非线性关系。对光学性质的分析发现:施加压(拉)应变后,介电函数虚部尖峰增多(减小),光学吸收带边产生蓝移(红移)。此外,单轴应变作用下BaHfO3的静态介电常数和折射率均变大。上述研究表明施加单轴应变有效调制了BaHfO3的电子结构和光学性质,计算结果为应变BaHfO3光电材料的设计与应用提供了一定的理论依据。

关键词：铪酸钡单轴应变电子结构光学性质第一性原理

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掺杂Si/SiO_2界面电子结构与光学性质的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2018年第5期35卷 853-860页

作者：顾芳孙亚飞张加宏何鹏翔王丽阳南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在局域密度近似(LDA)下研究了B掺杂Si/SiO_2界面及其在压强作用下的电子结构和光学性质.能带的计算结果表明:掺杂前后Si/SiO_2界面均属于直隙半导体材料,但掺B后界面带隙由0. 74 eV减小为0. 57 eV... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在局域密度近似(LDA)下研究了B掺杂Si/SiO_2界面及其在压强作用下的电子结构和光学性质.能带的计算结果表明:掺杂前后Si/SiO_2界面均属于直隙半导体材料,但掺B后界面带隙由0. 74 eV减小为0. 57 eV,说明掺B使材料的金属性增强;对B掺杂Si/SiO_2界面施加正压强,发现随着压强不断增大,Si/SiO_2界面的带隙呈现了逐渐减小的趋势,并且由直隙逐渐转变为间隙.光学性质的计算结果表明:掺B对Si/SiO_2界面在低能区(即红外区)的介电函数虚部、吸收系数、折射率以及反射率等光学参数有显著影响,且在红外区出现新的吸收峰;对B掺杂Si/SiO_2界面施加正压强,随着压强增大,红外区的吸收峰逐渐消失,而在紫外区出现了吸收峰.上述结果表明,对Si/SiO_2界面掺B及施加正压强均可调控Si/SiO_2界面的电子结构与光学性质.本文的研究为基于Si/SiO_2界面的光电器件研究与设计提供一定的理论参考.

关键词： Si/SiO2界面第一性原理电子结构光学性质掺杂压强

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新型Heusler合金RuMn_2Sn的磁性形状记忆的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2013年第1期30卷 137-142页

作者：杨丽娟张加宏顾芳刘清惓张兆慧崔磊宿迁学院基础部宿迁223800 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对新型Heusler合金RuMn_2 Sn的晶体结构、电子结构、磁性、四方变形等性质进行了系统的研究.研究结果表明:1)在奥氏体态下,磁性原子Mn对体系总磁矩的贡献最大,其中Mn(A)和Mn(B)原子磁矩的值不等... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对新型Heusler合金RuMn_2 Sn的晶体结构、电子结构、磁性、四方变形等性质进行了系统的研究.研究结果表明:1)在奥氏体态下,磁性原子Mn对体系总磁矩的贡献最大,其中Mn(A)和Mn(B)原子磁矩的值不等并且呈反平行耦合,导致RuMn_2 Sn具有稳定的亚铁磁基态,该结果与实验一致;2)由XA型立方结构至四方结构的四方变形中,发现c/a约为1.23处存在一个能量更低的稳定的马氏体相,其呈现反铁磁的特性;3)在奥氏体态和马氏体态下,Mn(A)和Mn(B)原子之间弱的d-d直接交换作用是维持它们之间亚铁磁和反铁磁耦合的主要原因.根据上述计算结果,预测RuMn_2 Sn具有良好的磁性形状记忆效应.

关键词： RuMn2Sn 电子结构磁性马氏体相变

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基于PSO-BP神经网络的气溶胶质量浓度测量系统湿度补偿

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传感技术学报 2017年第3期30卷 360-367页

作者：张加宏刘毅顾芳沈雷冒晓莉吴佳伟汪程包志伟南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044

气溶胶质量浓度是衡量大气质量的一项关键性指标。在基于单粒子光散射的气溶胶质量浓度测量时,环境湿度变化对其影响较大。尤其在湿度较高时,颗粒物的外貌特征和折射率都会发生相应变化,采用低湿度条件下系统的标定参数来反演气溶胶质... 详细信息

气溶胶质量浓度是衡量大气质量的一项关键性指标。在基于单粒子光散射的气溶胶质量浓度测量时,环境湿度变化对其影响较大。尤其在湿度较高时,颗粒物的外貌特征和折射率都会发生相应变化,采用低湿度条件下系统的标定参数来反演气溶胶质量浓度会产生较大误差。考虑以上原因,提出建立基于粒子群优化的BP神经网络补偿模型对不同湿度条件下的测量结果进行数据融合修正。实验结果表明,经过PSO-BP神经网络湿度补偿后,相对湿度较高时引起的测量误差约从原来的-10%^-45%减小为-5%^-30%,整体平均相对误差减小了10%,说明该方法削弱了相对湿度对气溶胶质量浓度测量系统的影响,有效提高了系统的测量精度。

关键词：气溶胶质量浓度光散射湿度补偿 PSO-BP神经网络

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基于GA-WNN温度补偿的红外CO2气体传感器系统研究

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传感技术学报 2018年第10期31卷 1613-1620页

作者：孙亚飞顾芳黄亚磊李敏何鹏翔张加宏南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

为了提高红外CO_2气体传感器的探测灵敏度和精度,首先基于计算流体动力学(CFD)仿真计算,研究了传感器腔内气体辐射功率吸收效率与腔体结构之间的关系,模拟结果表明:当圆柱腔体的直径与内壁反射率固定时,腔体结构存在最佳腔长可使传感器... 详细信息

为了提高红外CO_2气体传感器的探测灵敏度和精度,首先基于计算流体动力学(CFD)仿真计算,研究了传感器腔内气体辐射功率吸收效率与腔体结构之间的关系,模拟结果表明:当圆柱腔体的直径与内壁反射率固定时,腔体结构存在最佳腔长可使传感器红外辐射功率吸收效率达到最大。然后基于CFD仿真的结果设计和实现了CO_2气体传感器,并开展了实验比对与验证,进而着重研究了环境温度对气体测量结果的影响。实验结果表明:在5℃～45℃温度范围内,传感器在0～2 000×10^(-6)浓度范围内的测量误差随着温度升高而显著增大。最后采用遗传小波神经网络算法(GA-WNN)对传感器进行了温度补偿,数据融合补偿后传感器的温度漂移得到了较好的抑制,其绝对误差小于±70×10^(-6),在非样本温度点下,整体平均误差小于±100×10^(-6),表明CO_2气体传感器的测量精度得到了较好的提升。

关键词：红外CO2气体传感器吸收效率流体动力学温度补偿遗传小波神经网络算法

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高精度光散射气溶胶质量浓度测量系统的信号处理研究

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传感技术学报 2016年第4期29卷 536-544页

作者：张加宏韦圆圆顾芳冒晓莉沈雷包志伟汪程吴佳伟南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

气溶胶质量浓度是评价大气环境变化的关键参数,光散射法是测量该参数的有效方法。但现有反演模型多采用散射光信号积分量反演质量浓度,导致颗粒物细化信息丢失,且未考虑颗粒形貌因素。针对上述问题,本文提出了一种采用散射光信号幅度分... 详细信息

气溶胶质量浓度是评价大气环境变化的关键参数,光散射法是测量该参数的有效方法。但现有反演模型多采用散射光信号积分量反演质量浓度,导致颗粒物细化信息丢失,且未考虑颗粒形貌因素。针对上述问题,本文提出了一种采用散射光信号幅度分布反演气溶胶质量浓度的分形模型,充分利用了颗粒散射光的信号幅度信息与数目信息,有效提高了反演精度。实验结果表明:对于烟尘和空气样品,分形模型质量浓度反演值与实际测量值吻合,拟合直线斜率与1的绝对差为0.034和0.016,相关系数高于0.999,实验平均相对误差均小于7.7%,而电压积分量反演的质量浓度平均相对误差则在18.7%以内。该研究为光散射法应用于在线监测气溶胶质量浓度提供了一种新的精确反演方法。

关键词：光散射气溶胶质量浓度信号幅度分布分形积分信号

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相对湿度对大气气溶胶消光系数的影响

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光散射学报 2017年第3期29卷 251-256页

作者：沈雷顾芳张加宏刘毅南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

消光系数是气溶胶颗粒物光学性质的关键参数之一。基于Mie散射理论和气溶胶颗粒粒径及折射率的湿度增长模型,本文详细研究了气溶胶吸湿性对其消光系数的影响。计算结果表明:当入射光波长为808nm、相对湿度在60%~95%之间增加时,因颗粒粒... 详细信息

消光系数是气溶胶颗粒物光学性质的关键参数之一。基于Mie散射理论和气溶胶颗粒粒径及折射率的湿度增长模型,本文详细研究了气溶胶吸湿性对其消光系数的影响。计算结果表明:当入射光波长为808nm、相对湿度在60%~95%之间增加时,因颗粒粒径的增长及折射率的减小,导致颗粒物消光系数曲线右移且其波动性更加明显;而对于同一球形颗粒,小粒径颗粒的消光系数随相对湿度的增加呈指数规律增大,较大粒径颗粒的则表现为波动减小趋势。此外,在不同入射光条件下,小颗粒消光系数与相对湿度之间的关系保持不变。本文的计算结果对气溶胶光学性质与大气环境质量的研究具有一定的参考价值。

关键词：气溶胶 Mie散射消光系数相对湿度

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基于双波长莫尔和发射层析的等离子体双温测量

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激光与光电子学进展 2023年第17期60卷 205-212页

作者：庄俊彦陈云云陈雅宜南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室江苏南京210044

提出了一种基于双波长莫尔和发射层析的双温折射率模型,可实现等离子体电子和气体温度的同时测量,并从理论上讨论了该模型的合理性和优越性。选择不同压强下的氩弧等离子体进行实验,利用双波长莫尔层析技术测量折射率分布,探测波长分别... 详细信息

提出了一种基于双波长莫尔和发射层析的双温折射率模型,可实现等离子体电子和气体温度的同时测量,并从理论上讨论了该模型的合理性和优越性。选择不同压强下的氩弧等离子体进行实验,利用双波长莫尔层析技术测量折射率分布,探测波长分别为532 nm和808 nm,而氩弧等离子体的区域划分基于发射层析技术,最终实现了电子和气体温度的重建,以此验证了双温折射率模型的可行性,并分析了可能影响精确度的因素。本研究结果有助于扩展光学层析技术的适用范围,同时可以更好地进行等离子体流场的光学诊断。

关键词：双温折射率模型双波长莫尔层析发射层析温度分布

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镍铁氧体-锆钛酸铅层状复合物的低频磁电耦合

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传感器与微系统 2013年第9期32卷 53-57页

作者：曹鸿霞张仙玲刘清惓王友保南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044

利用弹性力学模型,简要推导了低频下磁致伸缩—压电双层复合材料磁电电压系数的表达式,计算了镍铁氧体—锆钛酸铅(NiFe2O4—Pb(Zr,Ti)O3,NFO—PZT)层状复合材料的横向磁电耦合。采用溶胶—凝胶法制备NiFe2O4样品,将其与PZT胶合制成NFO—... 详细信息

利用弹性力学模型,简要推导了低频下磁致伸缩—压电双层复合材料磁电电压系数的表达式,计算了镍铁氧体—锆钛酸铅(NiFe2O4—Pb(Zr,Ti)O3,NFO—PZT)层状复合材料的横向磁电耦合。采用溶胶—凝胶法制备NiFe2O4样品,将其与PZT胶合制成NFO—PZT和NFO—PZT—NFO层状复合材料,研究了其在低频下的横向磁电效应。在约31.8 kA·m-1的偏置磁场下,NFO—PZT—NFO的横向磁电耦合达到的峰值为761.8 mV.A-1,约是NFO—PZT的3倍多。三层的界面耦合参数明显高于双层。

关键词：磁电效应层状复合物镍铁氧体锆钛酸铅陶瓷

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基于卷积残差注意力网络的高光谱图像分类算法

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信号处理 2024年第3期40卷 428-439页

作者：涂兵贺燕胡江红陈云云南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室江苏南京210044 湖南理工学院信息科学与工程学院湖南岳阳414002

基于卷积神经网络(CNN:Convolutional Neural Network)的高光谱图像(HSI:Hyperspectral Image)分类方法显著提高了分类性能,然而在获取深层语义特征方面存在瓶颈,且随着网络层数增加,计算成本明显上升。注意力机制允许网络集中注意力于... 详细信息

基于卷积神经网络(CNN:Convolutional Neural Network)的高光谱图像(HSI:Hyperspectral Image)分类方法显著提高了分类性能,然而在获取深层语义特征方面存在瓶颈,且随着网络层数增加,计算成本明显上升。注意力机制允许网络集中注意力于特定区域或通道,提高对关键信息的感知,且有助于处理图像中的长距离依赖关系,促使网络同时获取局部特征和全局特征。因此,本文提出一种基于卷积残差注意力网络的高光谱图像分类算法。首先,设计了光谱-空间特征提取模块,使网络能够更全面地捕捉高光谱图像中的信息;其次,设计注意力增强骨干,通过注意力机制和残差网络的交互,更加关注重要的通道和特定区域,提高特征的判别能力并增强对空间信息的感知能力;最后引入注意力对比学习,增强样本类内间的关联度与类间的区分度。在三个公开的高光谱数据集上的实验结果表明,相较于已有代表性高光谱图像分类算法,所提方法的分类性能更优异。

关键词：卷积神经网络高光谱图像注意力机制残差网络

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