Al掺杂硅烯材料吸附气体分子的第一性原理研究

通过Al原子吸附和取代的方法对硅烯材料进行掺杂,基于第一性原理计算方法研究了Al掺杂硅烯材料的吸附特性,分析H₂、SO₂和NH₃气体分子在其表面的吸附过程。研究发现,Al吸附硅烯体系由于强的物理吸附对H₂敏感,吸附能为-0.51 eV;SO₂和NH₃以成键的方式吸附在两种掺杂材料上,其中Al取代硅烯体系吸附SO₂后打开了0.3 eV的带隙,吸附能为-1.19 eV;Al吸附硅烯体系吸附SO₂后带隙缩小,吸附NH₃后带隙增大,吸附能分别为-1.01和-0.96 eV。结果表明,Al原子的吸附和取代提高了硅烯材料的吸附性能,为研究Al掺杂硅烯材料的储氢和气敏性能提供理论参考。     

一种5G频段高性能宽频带缝隙天线的设计

设计了一种CPW馈电的平面宽缝天线。采用Koch分形技术拓宽了天线的带宽,使用HFSS软件对CPW馈电线和矩形匹配枝节的尺寸和位置进行了优化设计。对制作的宽缝天线进行了回波损耗、方向图和增益的测试。测试结果表明,天线的带宽达到1.4~5.8 GHz,带内增益波动小于3 dB。该天线系统的研究在功率检测、5G通信、雷达系统等领域有较强的拓展性和应用前景。     

MOEMS气体传感技术研究进展

微光电子机械系统(MOEMS)气体传感技术是光学式气体传感器技术与MOEMS技术、新材料技术相结合的创新型技术方案。MOEMS气体传感器具有更低的价格、更高的集成度、更强的抗干扰能力,以及更高的测试精度。文章首先阐述了主要的光学气体传感系统的工作原理及系统结构,随后介绍了MOEMS气体传感技术中最新的微光学器件及微光学系统。通过对MOEMS气体传感器的主要研究成果和进展的综述,对未来MOEMS气体传感器的研究重点和研究挑战等进行了展望。     

热电式MEMS微波功率传感器的优化设计

为了提高热电式微波功率传感器的传热效率,改善传感器的性能,对热电式微波功率传感器的衬底结构进行了优化设计,得到了最优的衬底结构尺寸。首先研究衬底厚度对热电式微波功率传感器的影响,然后根据得到的最优衬底厚度,研究基底膜位置及尺寸对热电式微波功率传感器性能的影响,最后对所得最优衬底结构传感器的微波特性以及电磁场分布进行研究。结果表明,当传感器衬底的结构尺寸最优时,传感器的最高温度达到352.76 K,S参数小于-20.62 dB。该结构不仅减少了热量在衬底的堆积,提高了负载电阻到热电堆的热传输效率,而且具有良好的微波特性。     

基于第一性原理计算Mo2NS2对多硫化锂的吸附性能

高效的储能技术一直都是限制新能源汽车发展的关键因素,而具有超高理论比能量密度(2 500 W·h/kg)的锂硫电池被认为是最有希望的下一代可充电电池。然而,锂硫电池的实际应用受到硫导电性差和多硫化锂的穿梭效应等的限制。为了解决这些问题,提出以硫功能化的过渡金属氮化物材料来提高锂硫电池的电化学性能。对载体二硫氮化钼和吸附物多硫化锂进行建模,并计算载体的态密度;通过计算系统总能量找到了最佳吸附构型,并研究了吸附多硫化锂后复合材料的电荷差分密度和态密度;计算了多硫化锂在吸附载体界面的吉布斯自由能。研究结果表明,二硫氮化钼对多硫化物有较好的吸附强度,在放电过程中表现出较低的吉布斯自由能势垒(0.84 eV),加快了放电反应速率,缩短了电极反应中的多硫化锂的存在时间,从而有利于抑制多硫化锂的溶解和穿梭效应。本研究为过渡金属氮化物以及其他二维材料作为高性能硫阴极材料的设计提供了参考。     

基于对抗式域适应网络的气体传感器漂移补偿算法

气体传感器漂移现象严重限制了其广泛应用。为降低漂移问题对气体传感器工作性能的影响，提出一种基于对抗式域适应网络的漂移补偿方法。该方法将域适应学习和对抗学习相结合，利用关联对齐(Correlation Alignment, CORAL)距离对齐源域和目标域的数据分布，从而使得源域样本训练的分类模型可以更好地在目标域样本上使用。利用该算法在公开数据集上进行漂移补偿实验，其识别气体的平均精度达到了85.9%,表明该方法可以有效补偿气体传感器的漂移，提高传感器的可靠性。