共轭聚合物是一类有机聚合物,由于其具有交替的单双键结构,因此具备了导电性能。在共轭聚合物中,高能激子的反向极化现象是近年来物理学、化学和材料科学交叉领域中的一个研究热点。为了深入理解共轭聚合物的物理性质,研究者们常常采用各种理论模型和实验方法对这些材料的电子行为进行分析。 在此项研究中,解士杰、高琨、李晓雪等人采用了扩展的一维紧束缚Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型来探究共轭聚合物中高能激子的极化特性。SSH模型是一种用于描述一维电子结构的理论模型,它能够较好地解释共轭聚合物中的电荷传输和激发态特性。在该模型基础上,研究者们发现,在外加电场的作用下,高能激子会呈现出反向极化的现象,并对此现象背后的物理机制进行了分析。 极化是指电偶极矩的产生或变化,通常与材料在外电场中的响应相关。在共轭聚合物中,高能激子的极化特性是指激子(即电子与空穴的束缚态)在外加电场作用下重新取向或其电偶极矩发生变化的行为。高能激子在没有外部电场或者电场较弱时,其极化方向通常是负的,但是随着外加电场强度的增加,当电场超过一个临界值(称为临界电场EC)时,高能激子的极化方向会从负转为正,即产生所谓的反向极化行为。 研究者们通过对高能激子、双激子和激发态极化子的极化行为进行比较,发现高能激子的反向极化效应在数值上显然大于双激子或激发态极化子的极化效应。这一现象表明,通过高能光激发,有可能在有机聚合物中实现反向极化。 共轭聚合物被应用于多种光电子器件中,例如有机发光二极管(OLED)和有机太阳能电池,同时也在新型的自旋依赖设备中有所应用,如有机自旋阀。与传统的半导体相比,共轭聚合物具有更强的电子-晶格相互作用,并且它们的晶格结构(键)可以通过电荷注入或光激发轻易扭曲,形成自陷激子、极化子等基本激发态。这些基本激发态在有机光电子和自旋电子设备中扮演着重要角色。 本研究对于共轭聚合物的基础物理性质及其激发态特性的理解提供了新的视角,尤其是在高能光激发下实现反向极化的可能性,这为未来的器件设计和材料开发提供了理论依据和实验指导。通过深入研究,人们未来可以探索利用这种效应来提升光电子器件性能或者研发新型功能材料。
2025-07-08 19:11:46 250KB 首发论文
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### Adaptive Double-Threshold Energy Detection Algorithm for Cognitive Radio #### 摘要与背景 本文提出了一种自适应双阈值能量检测算法(Adaptive Double-Threshold Energy Detection Algorithm, ADTED),该算法针对传统频谱感知算法易受噪声影响的问题进行了改进。在认知无线电系统中,次级用户(Secondary User, SU)可以通过感知频谱空洞来利用未被初级用户(Primary User, PU)使用的频段。因此,频谱感知技术是认知无线电技术的核心,对于提高网络吞吐量和灵活性至关重要。 #### 算法原理 ADTED算法基于传统的能量检测方法,但通过引入自适应双阈值机制提高了性能。该机制允许算法根据观测结果与预设阈值之间的比较,在单轮感知和双轮感知之间自动切换。具体来说: - **单轮感知**:如果观测结果低于较低的阈值,则认为频段未被占用。 - **双轮感知**:如果观测结果位于两个阈值之间,则进行第二次更长时间的感知以提高检测准确性。 - **频谱占用确认**:只有当观测结果高于较高的阈值时,才认为频段被占用。 #### 数学模型与分析 为了评估算法性能,文中推导了检测概率、虚警概率以及感知时间的数学表达式。这些表达式对于理解算法在不同信号噪声比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)下的行为至关重要。 - **检测概率**(Probability of Detection, Pd):表示正确检测到初级用户存在的概率。 - **虚警概率**(Probability of False Alarm, Pf):表示错误地将不存在初级用户的频段识别为存在初级用户的情况。 - **感知时间**:完成一次完整感知过程所需的时间。 #### 模拟与实验验证 通过蒙特卡罗模拟方法,对ADTED算法进行了性能验证,并绘制了SNR与检测概率、SNR与感知时间之间的关系图。此外,还在基于GNU Radio和通用软件无线电外设(Universal Software Radio Peripheral, USRP)的真实认知无线电系统上进行了实验验证。实验结果表明,与现有频谱感知方法相比,ADTED算法能够在合理的时间内实现更高的检测概率。 #### 结论 本文提出的ADTED算法通过引入自适应双阈值机制显著提高了认知无线电系统中的频谱感知性能。该算法能够有效应对噪声干扰问题,并在保持合理感知时间的同时,提高了检测准确率。这对于提升认知无线电系统的整体性能具有重要意义。 #### 关键词解析 - **能量检测**(Energy Detection, ED):一种基本的频谱感知方法,通过测量接收信号的能量来判断频段是否被占用。 - **软件无线电**(Software Radio):一种可以由软件定义其功能的无线电通信系统。 - **检测概率**(Probability of Detection, Pd):衡量算法正确检测到初级用户存在的能力。 - **感知时间**(Sensing Time):完成一次频谱感知操作所需的时间长度。 ### 总结 本文详细介绍了一种适用于认知无线电的自适应双阈值能量检测算法。该算法通过对传统能量检测方法的改进,有效地解决了噪声敏感性问题,并在理论分析、模拟仿真及实际测试等多个层面上验证了其优越性。对于进一步提高认知无线电系统的频谱利用率和性能具有重要的理论意义和应用价值。
2025-06-17 20:23:54 399KB 研究论文
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Ghoussoub-Preiss 的山路引理对给定能量的Hamiltonian系统周期解的应用,张世清,,我们应用带有Cerami-Palais-Smale 型条件的Ghoussoub-Preiss广义山路引理对给定能量的一些二阶Hamiltonian系统研究了新的周期解的存在性.
2025-06-09 17:45:39 173KB 首发论文
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该项目是关于创建一个基于Arduino和App Inventor的蓝牙低能耗(BLE)时钟。这个智能时钟不仅可以显示时间,还能通过智能手机应用程序进行远程控制,从而实现更多功能,如设置闹钟,这使得它成为物联网(IoT)领域的一个有趣应用。 **蓝牙低能耗(Bluetooth Low Energy, BLE)技术** BLE技术是蓝牙标准的一个分支,特别适用于需要低功耗和长期运行的设备,如智能手表、健康监测器和智能家居设备。BLE允许设备在短距离内交换数据,而不会过度消耗电池。 **Arduino平台** Arduino是一种开源电子原型平台,适合初学者和专业人士。它提供了易于使用的硬件和软件,使得创建交互式项目变得简单。在这个项目中,Arduino作为主控制器,处理时钟的逻辑和与BLE模块的通信。 **BLE模块集成** 在Arduino项目中,通常使用专门的BLE模块,如Nordic Semiconductor的nRF52系列或Adafruit的Bluefruit LE系列,这些模块可以通过串行通信接口与Arduino主板连接。模块负责无线通信,使时钟能与智能手机配对和通信。 **App Inventor** App Inventor是Google推出的一款图形化编程工具,用于创建Android应用程序。用户无需具备复杂的编程经验,只需拖拽组件并配置其属性即可。在这个项目中,App Inventor用于设计和编写控制BLE时钟的手机应用界面。 **物联网(Internet of Things, IoT)应用** 物联网是指物品通过网络相互连接,共享数据和信息。此BLE时钟项目就是IoT的一个实例,因为它将物理设备(时钟)与互联网连接,允许用户通过手机远程控制和互动。 **项目实现过程** 1. **硬件搭建**:将BLE模块连接到Arduino板上,确保正确供电和数据传输。 2. **编程**:使用Arduino IDE编写代码,设置时钟功能,处理BLE模块的输入和输出。 3. **蓝牙配对**:通过手机上的蓝牙设置与时钟建立连接。 4. **App Inventor设计**:在App Inventor中创建用户界面,包括时间显示、闹钟设置等控件。 5. **应用编程**:使用App Inventor的积木块语言编写逻辑,处理用户交互并发送指令到BLE模块。 6. **测试与调试**:测试应用程序和时钟的功能,确保所有功能正常工作。 **项目文件详解** - `my_circuit.ino`:这是Arduino项目的源代码文件,包含了所有必要的程序逻辑和BLE通信代码。 - `ble-clock-with-arduino-and-app-inventor-a724a3.pdf`:这可能是一个项目指南或教程文档,详细解释了如何结合Arduino和App Inventor构建BLE时钟。 - `regla1_nxAEQZWnjV.png`:可能是电路图或者某个步骤的截图,帮助理解硬件连接和布局。 - `Reloj_beta1_finish.aia`:这是App Inventor的源代码文件,包含手机应用程序的设计和逻辑。 通过这个项目,学习者可以深入了解BLE通信、Arduino编程以及如何利用App Inventor创建实用的物联网应用。这样的实践经验对于提升嵌入式系统开发和移动应用设计能力非常有帮助。
2025-05-12 08:35:10 1.73MB bluetooth energy clocks internet
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This dissertation proposes three circuit design techniques for successive-approximation register (SAR) analog-to-digital converters (ADCs). According to the measurement results of the proof-of-concept prototypes, the proposed techniques are able to improve the operating speed and achieve excellent energy efficiency. The proposed techniques and chip measurement results are sketched as follows: The first technique is a monotonic capacitor switching procedure. Compared to converters that use the conventional procedure, the average switching energy and total sampling capacitance are reduced by about 81.3% and 50%, respectively. A 10-bit, 50-MS/s SAR ADC with the proposed monotonic capacitor switching procedure is implemented in a 0.13-μm 1P8M CMOS technology. The prototype ADC consumes 0.92 mW from a 1.2-V supply, and the effective number of bit (ENOB) is 8.48 bits. The resulting figure of merit (FOM) is 52 fJ/conversion-step. However, the signal-dependent offset caused by the variation of the input common-mode voltage degrades the linearity of ADC. We proposed an improved comparator design to avoid the linearity degradation. Besides, to avoid a clock signal with frequency higher than sampling rate, we used an asynchronous control circuit to internally generate the necessary control signals. The revised prototype is also implemented in a 0.13-μm 1P8M CMOS technology. It consumes 0.826 mW from a 1.2-V supply and achieves an ENOB of 9.18 bits. The resultant FOM is 29 fJ/conversion-step.
2025-04-04 20:42:28 3.09MB ADC
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Orientation-resolved 3d5/2 energy shift of Rh and Pd surfaces: Anisotropy of the skin-depth lattice strain and quantum trapping,孙长庆,,Incorporating the BOLS correlation algorithm [C. Q. Sun, Phys Rev B 69, 045105 (2004); Y. Sun, J Phys Chem C 113, 14696 (2009)] into the high-resolution XPS measurements [J. N. And
2024-03-01 14:07:08 217KB 首发论文
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Coordination-resolved 4f binding energy shift of Pt surface and Pt nanostructures: Skin-depth quantum trapping,孙长庆,Yi Sun,The 4f7/2 core-level shifts of the Pt(111) surface and Pt nanoclusters deposited on graphite and carbon nanotubes have been numerically analyzed using the bond order-length-strengt
2024-03-01 14:03:02 115KB 首发论文
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剪切带对低层错能面心立方金属黄铜型织构形成的影响,闫海乐,贾楠,本文对代表高、中、低层错能的三种面心立方金属(镍、铜和α-黄铜)在冷轧过程中的织构演化进行了系统研究。X射线衍射、电子背散�
2024-02-25 19:00:14 1.17MB 首发论文
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水热制备Tb2(MoO4)3:Eu3+荧光粉:可调发光性能及其能量传递机理,杨骏,周磊,稀土钼酸盐是一类重要的发光基质材料,同时具备优良的光电磁等性能且传统的制备这类材料的方法都是高温固相法,这种方法能耗较高
2024-02-24 08:34:07 1.39MB 首发论文
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纳米材料界面形成和一般粉体材料界面的表面能的本质差异,苏力宏,,本文研究了纳米材料与一般材料比表面能,在纳米特征尺寸dc以下的差异,一般材料的比表面能指形成界面所耗费的断裂键的能量,但是对
2024-01-10 08:03:31 368KB 首发论文
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