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高性能磷掺杂石墨烯材料的合成及磷酸微纳液滴的稳定化
摘要: 从分子前体出发,开发出一种热诱导级联过程,可形成稳定的微米和纳米级磷酸液滴。通过微波诱导热解1,2,3,4,5-五苯基膦杂茂氧化物,该过程经历了一系列后续转化:包括形成磷掺杂氧化石墨烯层、在碳表面植入磷活性中心以及组装稳定液滴。材料复杂的纳米结构组织在短短3分钟内即完成构建,且整个过程采用微波辐射的热诱导方式进行。研究表明,掺杂氧化石墨烯表面的液态磷结构在数月内保持高度稳定,在有机溶剂(氯仿、二氯甲烷或甲苯介质)等严苛条件下甚至超声处理时仍能维持稳定。通过电子显微镜和多种分析方法的详细检测,揭示了该材料独特的纳米级组织结构;而计算建模则显示氧化磷P4O10与石墨烯表面存在异常强的结合力。这项研究展示了一种令人振奋的可能性——仅需单一易得的分子前体,就能获得复杂的多组分纳米结构材料。
关键词: 微波诱导热解、磷掺杂石墨烯、计算建模、磷酸液滴、纳米结构材料
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种利用连续波激光高效无创制备光纤微腔的方法
摘要: 自然生态系统展现出物种间相互作用的复杂动态。人造生态系统也呈现类似动态,在移动应用商店中,开发者为追求最大下载量而进行优化,可视为一种优化行为。本研究旨在理解应用商店动态中的稳定性与不稳定性及其对适应度的影响。我们通过AppEco模型(一个模拟iOS应用商店的模型)开展研究,该模型为本研究进行了扩展并更新至2008-2014年的数据。AppEco模型包含:具有功能特征的应用、开发应用的开发者、根据偏好下载应用的用户,以及向用户展示应用的应用商店。模型还纳入了开发者采用的常见策略:创新者、榨取者、优化者、模仿者以及灵活策略(可选择任意策略)。结果表明,尽管模仿策略取得成功,但开发者群体中模仿者比例较低时存在明显的稳定状态,这与理论生物学中生产者-拾荒者系统的研究结果相呼应。研究还发现,当进化优化者(作为生产者)和模仿者(作为拾荒者)策略以稳定比例共存时,系统能达到最佳适应度。
关键词: 移动应用开发者、基于代理的模拟、进化生态系统模型、遗传算法、应用商店、生产者-清道夫系统、计算建模
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018年国际神经网络联合会议(IJCNN)- 里约热内卢(2018.7.8-2018.7.13)] 2018年国际神经网络联合会议(IJCNN)- 基于自然图像的视网膜神经节细胞亚感受野研究
摘要: 确定视网膜神经节细胞的感受野对于构建映射刺激与反应关系的计算模型至关重要。传统方法采用反向相关技术来估算感受野——通过人工刺激(如交替棋盘格、条形或光栅图案)刺激视网膜并记录神经反应,进而分析产生反应的刺激特征来推算细胞感受野。已知白噪声等人工刺激无法激发细胞的全部反应范围,而采用自然图像刺激则能更准确地估算感受野,从而建立更贴合细胞对自然刺激反应的计算模型。本文在既往研究基础上进一步改进,提出将感受野划分为亚单元的新思路(这些亚单元可能与双极细胞相关的感受野存在关联),通过考虑亚单元划分来估算神经节细胞感受野。初步研究表明,采用亚单元定义感受野的方法,在推导细胞反应计算模型时较现有方案有显著提升。
关键词: 计算建模、视觉神经科学、感受野、视网膜神经节细胞
更新于2025-09-23 07:06:10
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山 (2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 卫星下行链路实时误码率估计研究
摘要: 自然生态系统展现出物种间相互作用的复杂动态。人造生态系统也呈现类似动态,在移动应用商店这一案例中,由于开发者追求最大化应用下载量,其运作可视为一种优化过程。本研究旨在理解应用商店动态中的稳定性与不稳定性及其对适应度的影响。我们通过AppEco模型(一个针对iOS应用商店的建??蚣埽┛寡芯浚媚P臀狙芯拷辛死┱共⒏轮?008-2014年的商店数据。AppEco模拟了包含功能的应用程序、开发应用程序的开发者、根据偏好下载应用的用户,以及向用户展示应用的商店平台。模型还纳入了开发者采用五种常见策略的情况:创新者、榨取者、优化者、模仿者以及灵活策略者(可选择任意策略)。结果表明,尽管模仿策略成效显著,但当开发者群体中模仿者比例较低时仍存在明确的稳定状态——这与理论生物学中生产者-拾荒者系统的研究结果相呼应。研究同时发现,当进化型优化者(作为生产者)与模仿者(作为拾荒者)策略以稳定比例共存时,系统能达到最佳适应度。
关键词: 生产者-拾荒者系统、计算建模、应用商店、进化生态系统模型、移动开发者、遗传算法、基于主体的模拟
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于水处理的紫外发光二极管(UV - LED)反应器的计算建模
摘要: 紫外发光二极管(UV-LED)近期作为一种新型紫外光源崭露头角。其小巧的体积及可调节辐射特性的特点赋予了设计灵活性。鉴于UV-LED反应器存在多种设计方案,计算模型对于模拟反应器运行并揭示其性能表现具有重要价值。由于UV-LED能发射多种辐射波长且属于定向紫外光源,其模拟难度远超通常具有单一波长和近似径向辐射特性的紫外灯。本研究提出通过整合动力学、流体力学与辐射模型,在欧拉框架下建立表征UV-LED系统的反应器模拟方法。同时提出理想UV-LED系统概念,为评估各类UV-LED反应器设计方案的效率提供参考依据。通过在不同运行条件(包括流速、流动形态、辐射功率及UV-LED配置)下,对两种UV-LED反应器中挑战性微生物(如大肠杆菌和MS2噬菌体)进行实验研究,验证了反应器性能集成模型的可靠性。数值预测与实验数据的高度吻合证明了该方法模拟UV-LED反应器性能的有效性。
关键词: 计算建模,理想紫外LED反应器,紫外LED反应器性能,设计效率,紫外LED
更新于2025-09-19 17:13:59
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[美国激光学会ILSC? 2019:国际激光安全会议论文集 - 美国佛罗里达州南基西米(2019年3月18-21日)] 国际激光安全会议 - 1070纳米皮肤激光暴露的可见损伤阈值建模
摘要: 计算模型能够量化生物组织对激光照射的预期热响应。典型激光-组织模型包含光能沉积、热传递及损伤评估(通过阿伦尼乌斯积分计算)。既往研究已成功运用这些方法预测水高吸收波段激光的皮肤损伤阈值,且通常针对单次连续波照射。然而,在低吸收高散射场景(如近红外1微米波段激光同时加热大体积组织的情况)中,仍亟需建立稳健精确的预测模型。本研究建立了1070纳米激光连续波与脉宽10?2至101秒脉冲照射的皮肤组织建??蚣?,通过活体猪实验的热成像记录验证模拟结果的完整性,并报告了模拟皮肤热响应数据。将阿伦尼乌斯积分计算的损伤阈值与既往最小可见损伤ED50实验数据进行对比,显示出高度准确性。本研究提出的技术为评估潜在危险的近红外激光暴露场景提供了有效工具,同时为这些波长区域皮肤激光暴露的后续建模研究提供了参考依据。
关键词: 近红外、阿伦尼乌斯积分、激光-组织相互作用、皮肤损伤阈值、计算建模
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019化合物半导体周(CSW)- 日本奈良(2019.5.19-2019.5.23)] 2019化合物半导体周(CSW)- 通过阈值控制MOSFET单片集成实现的氮化镓基逆变器
摘要: 自然生态系统展现出物种间相互作用的复杂动态。人造生态系统也呈现类似动态,在移动应用商店中,开发者为追求应用下载量最大化,其竞争行为可视为一种优化过程。本研究旨在理解应用商店动态中的稳定性与不稳定性及其对适应度的影响。我们通过AppEco模型(一个针对iOS应用商店的建模框架)开展研究,该模型经本文扩展并更新至2008-2014年的数据。AppEco模拟了包含以下要素的系统:具有功能特征的应用、开发这些应用的开发者、根据偏好下载应用的用户,以及向用户展示应用的商店平台。模型还纳入了开发者采用的五种典型策略:创新者、挤奶者、优化者、模仿者以及灵活策略(可选择任意策略)。结果表明,尽管模仿策略具有成功性,但在开发者群体中保持较低比例的模仿者时仍存在明确的稳定状态——这与理论生物学中生产者-拾荒者系统的研究结论相呼应。研究还发现,当进化型优化者(作为生产者)与模仿者(作为拾荒者)策略以稳定比例共存时,系统能达到最佳适应度。
关键词: 基于代理的模拟、遗传算法、移动开发者、应用程序系统、进化生态系统模型、计算建模、应用商店
更新于2025-09-16 10:30:52
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AIP会议录 [美国物理联合会出版 国际先进材料会议论文集:ICAM 2019 - 印度喀拉拉邦(2019年6月12-14日)] 国际先进材料会议论文集:ICAM 2019 - 基于DFT方法对钙钛矿太阳能电池单个器件组件及界面进行计算模拟的研究综述
摘要: 具有与CaTiO3相同晶体结构的钙钛矿结构,自陶瓷高温超导体被发现以来,直至用于高效光伏的有机-无机半导体领域,在材料科学中都具有重要意义。由于其独特的晶体结构,钙钛矿展现出铁电性、超导性、磁阻效应、双折射、压电性等多种有趣特性。此外,钙钛矿太阳能电池的效率已从2009年的3.1%提升至2017年的22.1%。由于大量元素可组合形成钙钛矿结构,人们能够选择性设计和优化其物理、光学及电学特性。通过理论与计算建模,可以高精度获取这些材料迄今未知的原子尺度特性、光电特性及运行机制。 本文旨在借助VASP、Wien2k、Gaussian09等软件包,阐述DFT杂化泛函分析钙钛矿太阳能电池各层化合物电子、结构及光学特性的潜力。同时基于DFT方法,综述掺杂对钙钛矿太阳能电池各层电子特性(包括带隙、可见光吸收、空穴与电子弛豫时间)的影响——这些因素共同决定了最佳电荷分离效果。文中还讨论了采用G0W0+SOC方法的DFT技术引入中间带隙对钙钛矿结构的影响,并基于VASP软件包研究了钙钛矿结构中各类本征缺陷的作用。通过精选材料案例与典型界面实例,探讨了运用DFT软件包模拟钙钛矿太阳能电池各层界面的重要意义。
关键词: 光学性质、密度泛函理论、计算建模、电子性质、界面、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-12 10:27:22
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屋顶光伏系统的计算机模拟与研究
摘要: 由于常规能源的枯竭和环境污染问题,人们对可再生能源的兴趣日益增长。本文展示了对屋顶光伏系统的计算机模拟与研究,呈现了5千瓦内置光伏系统五年间逐月发电量的测算结果。根据气象条件分析,该光伏系统全年发电量可满足家庭用电需求。
关键词: 计算机模拟逆变器、光伏系统、计算建模
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 强发散光束的超表面计算建模
摘要: 该论文内容探讨了强发散光束的超表面计算建模,重点研究具有能高效控制高发散光束基本单元的超表面设计与应用。论文强调了这类超表面在光学镊子、激光束整形及成像系统等多种应用中的潜力,同时探究了设计此类超表面时面临的挑战与局限,特别是在宽角度范围和多波长条件下实现高效率的难题。
关键词: 成像系统、计算建模、超表面、光学镊子、发散光束、激光束整形
更新于2025-09-11 14:15:04