双层石墨烯是一种由两层石墨烯片层以不同的堆垛方式进行堆叠而形成的材料,它在电子学和半导体器件中有巨大应用潜力。为了使双层石墨烯在实际应用中更具有实用价值,例如在场效应晶体管中使用,就必须解决其零能隙的问题,即开启其能隙。本研究探讨了不同堆垛方式对双层石墨烯能隙的影响,以及如何通过第一性原理计算来预测和调控这一影响。 第一性原理计算是一种基于量子力学原理来计算材料性质的方法,能够为了解物质的电子结构提供基本的理论依据。在本研究中,研究者通过第一性原理计算,探讨了不同堆垛方式对双层石墨烯能隙的影响。 堆垛方式通常指的是一层石墨烯相对于另一层石墨烯的空间排列方式。在双层石墨烯中,最为人熟知的堆垛方式有AB堆垛和AA堆垛。在AB堆垛中,上层石墨烯的一个原子与下层石墨烯的一个原子正对着,而AA堆垛则指的是两层石墨烯的原子完全重叠。此外,还有转角石墨烯,也就是两层石墨烯之间有旋转角度的情况。不同的堆垛方式会直接影响双层石墨烯的物理和化学性质。 研究者使用了表面功能化的氮化硼材料作为基底,来进一步增大双层石墨烯的能隙。氮化硼是一种具有较强极性的材料,与双层石墨烯结合后,可以改变其电子结构,从而开启或改变能隙大小。研究发现,AB堆垛方式下,双层石墨烯的能隙可以达到约0.430eV,而AA堆垛和转角石墨烯则无法打开能隙,即能隙接近零。 此外,该研究还表明,研究者的方法能够有效屏蔽外界电场对能隙的影响。这说明了在外界电场存在的情况下,通过特定的堆垛方式,可以保持双层石墨烯的能隙稳定。与其它打开双层石墨烯能隙的方法相比,本研究提出的方法在保持双层石墨烯结构完整性的同时,得到的能隙大小非常适合运用于电子器件中。 由于研究中提出的方法在实验中易于实现,因此研究结果被认为将有助于石墨烯在半导体器件中的应用,并促进石墨烯技术的发展。这表明,通过调控双层石墨烯的堆垛方式,可以有效地调控其电子性质,进而为石墨烯在电子器件中的应用开拓了新的可能性。 本研究通过理论计算和实验探索,揭示了不同的堆垛方式对双层石墨烯能隙的影响,并发现通过选择合适的堆垛方式和基底材料,可以有效调控双层石墨烯的能隙大小,这对于推动石墨烯在电子器件和半导体技术中的应用具有重要意义。此外,这项研究还为未来进一步探索石墨烯材料的电子性质和器件应用提供了宝贵的理论支持和实验指导。
2025-05-01 13:41:31 795KB 首发论文
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饮水机作为日常生活中的重要家电,其水质的清洁和安全与人们的健康息息相关。随着科技的发展,电磁技术在饮水机水质处理中的应用变得越来越普遍。本文主要介绍了一种应用于饮水机阻垢的变频电磁水处理系统的设计,该系统通过采用变频脉冲电磁场技术,有效地实现了饮水机内部水垢的阻断与清除。下面将详细探讨这项技术的关键知识点。 电磁阻垢技术的原理是利用特定频率的电磁场对水分子团进行处理,从而改变水分子的极性排列状态,减少水中的溶解固体物在加热器或其他管道表面结垢的倾向。变频电磁水处理系统是一种以变频电磁技术为基础,通过调整电磁场的频率来优化阻垢效果的系统。 在系统设计的过程中,研究者利用了COMSOL有限元仿真软件对螺线管内的磁场进行了模拟分析,探究了螺线管内部的磁感应强度分布,以及激磁信号频率对电磁场的影响。模拟结果显示,螺线管内的磁场分布相对均匀,且变频信号在10kHz以下的低频段内效果较佳。这为后续的系统设计提供了理论基础。 基于上述研究成果,设计了缠绕式的变频电磁脉冲水处理系统。该系统主要由脉冲信号发生器和激磁线圈两部分组成。脉冲信号发生器是系统的核心部分,主要包括可调直流电源、控制信号发生电路以及功率放大电路。控制信号发生电路利用STM32单片机配合外围电路来产生定频和扫频信号,而功率放大电路则由全桥逆变电路、驱动电路和电气隔离电路构成。 脉冲信号发生器产生的变频电脉冲信号最终会加载到多匝的激磁线圈上。在实际应用中,激磁线圈产生的电磁场会作用于水分子,通过磁场的作用力影响水分子的结构,从而达到阻垢的目的。 此外,电磁阻垢技术还具有一些其他的特点和优势。例如,该技术是非化学的,因此不会引入任何潜在的化学污染,对于饮用水的处理尤为合适。同时,变频电磁技术可以根据不同水质和使用条件调节频率,实现更精确和有效的阻垢效果。 本研究涉及的变频电磁水处理系统设计,为饮水机水质处理提供了新的解决思路,展现了电磁技术在实际应用中的潜力和前景。随着研究的不断深入和技术的不断完善,预期未来会有更多高效、环保的电磁水处理设备被应用到人们的日常生活中。
2025-04-21 12:38:23 568KB 首发论文
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在教育统计分析领域中,广义线性回归模型是一种重要的数据分析工具,它扩展了传统的线性回归模型,使得模型能够处理非正态分布的因变量。本文以学生成绩为研究对象,探讨了广义线性回归模型在分析学生成绩相关性中的具体应用,为高校教育管理提供了新的视角和决策支持。 本文提到了学风建设是高校管理中的一项重要工作,它通过学生的学习成绩来体现。学风建设不仅仅是学生个人素质的体现,更是高校教育质量的体现。因此,研究学生成绩的相关性,有助于把握和改善学风状况。 广义线性回归模型是多元统计分析中的一种方法,它可以处理因变量为二项分布、泊松分布等多种非正态分布的情况。在学生成绩的研究中,可能涉及到的因变量包括考试成绩、平均分、通过率等,这些变量并不一定符合正态分布,因此使用广义线性回归模型是恰当的选择。 文章中还提到了逐步回归的概念,这是一种变量选择技术,用于从大量候选的自变量中筛选出对因变量影响显著的变量。通过逐步回归,可以确定影响学生学习成绩的关键因素,为高校改善教育质量提供依据。 聚类分析是一种无监督学习方法,通过聚类技术可以将具有相似特征的个体聚集在一起。在学生成绩分析中,聚类分析能够揭示学生群体内部的成绩分布情况,识别出成绩优异和较差的两极分化现象。这对于教育管理者了解学生群体的成绩结构、制定针对性的教学策略具有重要意义。 判别分析也是一种统计分析方法,其目的是找到能够区分不同组或类别的最优判别函数。文章中通过判别分析,判别出了在学生成绩上最容易出现分化的主要课程,这对于教师调整教学方法、预防学生分化具有指导意义。 文章使用广义线性回归模型分析了学生成绩的相关性,得出第一学年的学习成绩与后期学习成绩有显著相关性的结论,尤其是第一学年下半学期,学生容易出现成绩分化。这一结论对于高校的教育管理具有重要启示,说明高校在学生的学习初期就应该采取措施,防止学习差距的产生。 广义线性回归模型及相关统计分析方法在教育数据分析中的应用,不仅可以揭示学生学习成绩的内在规律,还可以为教育管理者和教师提供决策支持。通过科学的分析手段,教育工作者能够更准确地把握学生的学习状况,从而采取有效的措施,提高教学质量,促进教育公平,最终实现高校学风建设的长远发展。
2025-04-16 15:01:24 460KB 首发论文
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技术进步、资本积累与农村劳动力转移的动态均衡模型,王鑫,陈纪平,刘易斯-拉尼斯-费景汉模型、乔根森模型、托达罗模型、推拉理论等均从不同的角度对农村劳动力转移现象作出了解释,但这些经典理论�
2025-04-14 10:52:25 308KB 首发论文
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从给定的文件信息中,我们可以提取以下与“基于街景图的中国省会城市天空开阔度研究”相关的知识点。 该研究关注的是城市热岛效应以及城市空间形态对气候环境的影响。城市热岛效应是城市化进程中普遍存在的现象,指的是城市及其邻近区域相对于周围郊区地区的温度偏高的现象。这种现象会导致城市中心的气温上升,影响到城市居民的生活质量与健康,并且对城市能源消耗和空调使用产生影响。解决城市气候问题时,关注城市的地理空间形态,如建筑物的布局、密度、高度等,是一个重要的研究方向。 天空开阔度(Sky View Factor, SVF)作为城市空间指标,在城市热辐射和热环境研究中非常有用。SVF指的是从一个点向上看,天空所占的视域比例,它反映了城市环境中空旷程度的空间指标。SVF高意味着视野范围内有更多的天空面积,而SVF低则表明视野中建筑物遮蔽更多。SVF与城市空间的遮蔽度和紧凑度有关,而且对于城市气候、经济和人口因素的分布也有所反映。 在研究方法上,该研究采用了网络街景图测算法,并使用Python语言及OpenCV开源计算机图像视频处理库开发出一个批量进行天空区域检测和SVF计算的工具。通过此工具,研究者能够从主城路网获取街景图像,并从中计算SVF值。这样能够获取大量省会城市研究区域的SVF值,从而分析城市空间分布特征,以及气候、经济、人口等因素对SVF分布的影响。 研究结果表明,SVF的低值区和高值区的分布可以反映城市空间的遮蔽度和紧凑度。通常,SVF均值较低的城市,其空间格局也会更加丰富。年总太阳辐射量与SVF均值之间存在正相关性,意味着较高的太阳辐射会出现在SVF较高的区域。而年均温度、人口密度和地区GDP与SVF均值呈现负相关性,这意味着气候较温暖、人口密度较高、经济较发达的地区往往SVF值较低。特别是在亚热带湿润气候区,这种相关性表现得更为明显。 这一研究体现了大数据时代城市形态研究在城市气候研究和建设规划中的重要性。通过对街景图像的大规模分析与处理,可以更加高效和准确地评估城市空间指标,为城市规划者和决策者提供依据,以优化城市设计,缓解城市热岛效应,提高城市居住环境质量。此外,这些研究成果也有助于在城市规划中合理安排建筑布局和绿地配置,提高城市的生态宜居性,为城市的可持续发展提供科学支撑。 基于街景图的中国省会城市天空开阔度研究,结合计算机视觉技术和大数据分析方法,提供了一个全新的视角来理解和应对城市化过程中的气候与环境问题。
2025-04-11 14:33:49 1.95MB 首发论文
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变体飞行器是一种新型概念飞行器,能够在飞行中实时改变其气动外形,以适应不同的飞行环境和执行多种任务。这类飞行器通过改变其外形,如马赫数、高度、大气风场等,以及执行不同的飞行任务,比如巡航和攻击,来优化其空气动力学特性,从而保持最佳的飞行状态。 变体飞行器的变参数建模和鲁棒最优控制,是研究和设计这类飞行器的重要课题。由于变体飞行器在变形过程中,其气动参数、结构特性等都会发生变化,因此,传统的固定参数建模方法已经无法满足需要。变参数建模方法,如矢量力学建模、数学分析建模和多体建模等方法,可以更好地适应这类飞行器的特性。 在变体飞行器的建模过程中,描述变形与气动参数的关系是非常关键的一步。需要研究不同变形方式下的气动参数,并拟合出气动参数与变形方式之间的函数关系。然后,基于这些关系,建立变体飞行器的非线性动力学模型,该模型将包含弯度参数等关键变形参数。进一步,还需要建立飞行器的线性变参数模型,以分析变形过程中飞行器特性的变化。 变体飞行器的变形过程往往伴随着非线性特征,因此需要采用鲁棒最优控制的方法来设计控制器,以保证变形过程的稳定性和飞行性能。鲁棒最优控制是在考虑系统不确定性和外部干扰的情况下,设计出的性能最优的控制器。仿真结果显示,通过设计鲁棒最优控制器,可以有效保证变形过程的稳定性,并能显著改善飞行性能。 关键词“变体飞行器”、“变参数建模”、“鲁棒最优控制”和“变形稳定控制”涵盖了文章的核心内容。中图分类号V249.1则指出这篇文章的专业分类属于航空动力学和飞行控制技术领域。 引言中还提到了变体飞行器常见的变形方式,包括伸缩、折叠、变后掠等。这些变形方式直接关系到飞行器的空气动力学特性和飞行性能,因此是建立变体飞行器动力学模型的关键所在。 在建模过程中,由于变体飞行器具有复杂的变形结构和作动机械,传统的建模方法通常会比较复杂。矢量力学建模、数学分析建模和多体建模等方法各有特点,但均需针对变体飞行器的特殊结构进行适当调整和优化。 文章还提到了基于慢变系统理论的变形过渡过程的可控性。这意味着在一定变形速率范围内,变体飞行器的变形过渡过程是可以被控制和预测的。这对设计和实现鲁棒最优控制器具有重要的意义,因为这确保了控制器设计的可行性与有效性。 文章作者庄知龙和陆宇平分别来自南京航空航天大学自动化学院,他们在飞行控制技术领域有着深入的研究,并且发表了多篇相关领域的学术论文。庄知龙主要研究方向是飞行控制技术,而陆宇平教授的主要研究方向包括智能变体控制、网络化控制系统理论与应用、高超声速飞行控制等。
2025-04-09 17:38:39 228KB 首发论文
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长江下游沉积物是长江流域重要的组成部分,对长江下游沉积物理化性质的研究以及沉积物中重金属的分布和相关性分析对了解长江流域环境状况和进行污染控制具有重要意义。以下将详细介绍这一研究的内容和涉及的知识点。 1. 长江下游沉积物采样与来源 研究选取了长江下游不同来源的沉积物样本,包括工业源、市政源、农业源和自然源沉积物。工业源沉积物主要受工业活动影响显著的水域,市政源沉积物主要来自繁忙港口水域及居民区,农业源样品则来自沿岸农田径流影响显著的区域,自然源样品取自受人类活动影响较小或基本未受影响的区域。 2. 沉积物理化性质分析 研究对沉积物的有机质(OM)、阳离子交换量(CEC)、磁化率进行了测定,以及对常量元素和微量元素的含量进行分析。这些指标能够反映沉积物的基本理化特性以及其中的化学物质含量。 3. 沉积物中元素组成特征 通过分析,研究发现长江下游不同来源沉积物中主要氧化物的含量存在差异。例如,SiO2、Al2O3和Fe2O3在沉积物中的比例达到80%以上,且不同来源的沉积物中这些氧化物的含量也有所不同。此外,常量元素的分布相对稳定,显示出长江下游沉积物地质背景的一致性。 4. 重金属元素分析 长江下游沉积物中的重金属元素,如As、Cd、Cu、Pb,在工业源沉积物中的含量普遍较高。研究还指出,不同来源沉积物中重金属与理化性质之间存在复杂的相关关系。例如,市政源沉积物中的阳离子交换量较高,而工业源沉积物中的磁性则更强。 5. 沉积物环境影响 沉积物不仅是污染物的汇集地,还可能成为影响水质的次生污染源。在环境条件变化时,其中的污染物质可能会重新释放进入水体,导致二次污染。这对于长江下游沿岸城市众多的区域,尤其是在快速经济发展背景下,其环境风险不容忽视。 6. 研究方法与技术 研究中采用了水合热重铬酸钾氧化-比色法测定沉积物有机质含量,氯化钡缓冲液交换法测定阳离子交换量,以及使用双频磁化率仪和ICP-AES(电感耦合等离子体发射光谱仪)进行磁化率和常量、微量元素的测定。通过这些方法,能够得到准确可靠的分析结果。 7. 环境保护意义 通过上述研究,可以为了解和保护长江流域的生态环境提供基础的地球化学资料,为长江下游地区制定更有效的环境管理和污染控制措施提供科学依据。 长江下游沉积物的研究涉及了环境科学、地球化学、水文学、沉积学等多个学科领域。通过对沉积物理化性质和重金属元素的分析,研究揭示了不同来源沉积物的特性差异,探讨了重金属在沉积物中的分布规律及其与沉积物理化性质之间的相互关系。这些研究内容对于环境保护、污染防治以及水质管理都具有重要的参考价值。
2025-04-09 16:31:13 463KB 首发论文
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在数学领域,多元函数极值问题是分析和研究函数在给定区域上可能达到的最小或最大值的课题。本篇论文《多元函数极值问题的分析与研究》由郭常予、徐玲、杨淑易慧三位作者撰写,发表于北京师范大学数学科学学院,并得到了本科生科研基金的资助。文章主要探讨了当Hessian判别法失效时,如何判定多元数值函数的极值问题,尤其是二元函数的情形。 在数学分析和优化理论中,Hessian矩阵是一个方阵,由多元函数的二阶偏导数组成,用于判断给定点处函数的极值性质。如果一个多元函数在其临界点处的Hessian矩阵是正定的,则该点是一个局部最小值点;如果Hessian矩阵是负定的,则为局部最大值点;若Hessian矩阵是不定的,则函数在该点没有极值。 论文首先介绍了多元函数极值问题的几何意义,并强调了Hessian判别法在某些特殊情况下失效的情形。在这些失效的情形下,论文提出了从几何角度引入的必要条件,并对二元函数的极值问题进行了详细的分析。这包括了对二元函数极值判别的几种方法的回顾,例如Fermat定理、极值判别法I和II,以及高阶判别法。 接着,作者详细讨论了Hessian判别法在二元函数情形下的应用,这涉及到Hessian矩阵正定、负定和不定的条件。通过分析,作者确定了在二元函数情形下,Hessian矩阵正定或负定时分别对应曲面位于切平面之上或之下的几何意义,以及不定性的情况。 文章也探讨了如何在Hessian判别法失效时寻找其他准则来判定极值问题,特别是介绍了一种特殊情况下通过多项式的惯性理论得到的极值判别法。这种方法通过分析多项式的正定性或负定性来判断函数的极值性质。 论文在一般多元函数的情形下推广了二元函数特殊情形下的研究结果,给出了更广泛的应用条件和结论。这部分内容涉及到了多项式的惯性理论以及Bezout矩阵的概念。Bezout矩阵是一种特殊的矩阵,与多项式方程组有密切关系,在数学和工程问题中都有广泛的应用。 通过这些理论工具,作者展示了如何分析和判定多元数值函数在复杂情况下的极值问题,为数学问题解决提供了更为丰富的工具和方法。这些研究成果不仅对数学理论研究有重要意义,也对实际应用问题的解决提供了新的思路和方法。
2025-03-27 19:32:45 360KB 首发论文
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交通数据预处理是智能交通系统(ITS)中的一项关键技术,它直接影响到交通管理和控制模型的有效性和准确性。本文探讨了在实际应用中如何有效地进行交通数据的预处理,尤其是在大量数据缺失和异常存在的条件下。以下详细阐述了交通数据预处理的关键知识点。 一、采样间隔对数据的影响 在进行交通数据预处理时,首先要考虑采样间隔的影响。交通流作为一个复杂的离散随机系统,其观测依赖于采样间隔的设置。过短的采样间隔会增加检测误差,而过长的间隔则无法准确捕捉交通流的时间变化特性。因此,确定适当的采样间隔对于保证数据质量至关重要。学者们研究了不同采样间隔下的流量变化规律,发现随着采样间隔的增加,数据的波动性减弱,离散程度降低。 二、数据筛选方法 为了从车辆检测器收集到的大量交通数据中有效筛选出错误数据,本研究提出了一个四步骤的数据筛选方法。这种方法考虑到了交通数据的特性,能够从大量数据中准确剔除掉错误信息,从而确保输入数据的完整性和有效性。 三、数据恢复方法 由于存在数据缺失和异常问题,仅靠筛选方法是不够的。因此,研究者们还提出了四种不同条件下的数据恢复方法。这些方法通过填补数据缺失的部分,纠正异常值,从而提高了数据的可用性。数据恢复的具体方法根据数据的丢失程度和可用信息的差异而有所不同。 四、多元质量控制 在交通数据预处理中,多元质量控制机制是确保数据质量的关键步骤。它综合了多种技术手段,对数据进行全方位的质量检查。本文提出了一个多元质量控制方案,这有助于进一步提高数据预处理的精度和稳定性。 五、数据平滑处理 在实际的交通数据中,由于随机噪声和不规则因素的影响,数据往往表现出一定的波动性。为了提高数据的可分析性,本文采用Tukey平滑方案对数据进行了平滑处理。这种平滑方法通过构造中位数序列来消除异常值的影响,得到更为准确的流量数据。 六、标准数据预处理流程 为了使得交通数据预处理工作能够标准化,本文建立了一个标准的数据预处理流程。这个流程考虑了实际工程应用的需求,能够使数据预处理工作更加系统化、规范化。 七、实际验证与评估 通过对北京快速路实际数据的验证,本研究提出的算法显示出高精度、实时性和稳定性。这表明该预处理方法能够满足工程实际应用的需求,为后续的交通管理和控制提供了坚实的数据支持。 总结来说,交通数据预处理是一个涉及数据筛选、恢复、平滑处理和多元质量控制等多方面技术的复杂过程。本文研究为这一领域提供了详尽的理论与实际应用方法,对于提高交通数据处理的准确性和有效性具有重要意义。通过合理的预处理方法,可以为智能交通系统提供更加准确可靠的决策支持,从而更好地服务于城市交通的管理和规划。
2025-03-26 15:54:14 384KB 首发论文
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脊髓小胶质细胞中酪氨酸家族激酶调控脊髓背角C纤维介导的突触传递可塑性的方向,刘先国,钟祎,大量文献证实末梢神经损伤后脊髓小胶质细胞中酪氨酸家族激酶被激活,活化的酪氨酸家族激酶可以引起病理性疼痛,但具体机制不明。
2025-01-14 13:15:39 579KB 首发论文
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