微型超级电容器 (MSC) 作为微电子和微型便携式/可穿戴设备的有前途的电源而备受关注。然而,它们的实际应用受到制造复杂性和尺寸限制的阻碍。在这里,我们通过电流体动力学 (EHD) 喷射打印在芯片上开发了一类新型超高面积数密度固态 MSC (UHD SS-MSC)。据我们所知,这是第一项在 MSC 中利用 EHD 喷射打印的研究。活性炭基电极墨水采用 EHD 喷射打印,从而形成具有精细特征尺寸的交错电极。随后,引入免干燥、紫外线固化固态凝胶电解质以确保 SS-MSC 之间的电化学隔离,从而实现芯片上密集的 SS-MSC 集成和按需(串联/并联)电池连接。所得片上 UHD SS-MSC 表现出优异的面积数密度[芯片上集成 36 个单元格(面积 = 8.0 mm × 8.2 mm),54.9 个单元格 cm −2 ] 和面积工作电压(65.9 V cm −2 )。
在固体中,化学短程有序 (CSRO) 是指某些物种的原子占据特定晶体位置的自组织。CSRO 越来越多地被视为一种调整材料机械和功能特性的杠杆。然而,CSRO 域的性质与形态、数密度和原子配置之间的定量关系仍然难以捉摸。本文展示了机器学习增强原子探针断层扫描 (APT) 如何挖掘近原子分辨的 APT 数据,并联合利用该技术的高元素灵敏度来提供 CoCrNi 中熵合金中 CSRO 的 3D 定量分析。揭示了多种 CSRO 配置,其形成得到了最先进的蒙特卡罗模拟的支持。对这些 CSRO 进行定量分析可以建立处理参数和物理特性之间的关系。CSRO 的明确表征将有助于通过操纵原子级架构来完善设计先进材料的策略。
我讨论了当前的低地球轨道人造卫星数量,并表明拟议的约 12,000 颗 Starlink 互联网卫星的“巨型星座”将占据 600 公里以下的地球轨道下部,其纬度相关面数密度在大气质量 < 2 时为每平方度 0.005 到 0.01 个物体。如此大的低空卫星在地面观察者看来非常明亮,而最初的 Starlink 卫星是肉眼可见的物体。我根据纬度、一年中的时间和夜晚的时间模拟了预期的照明卫星数量,并总结了地面天文学可能产生的一系列影响。在冬季,在主要天文台典型的低纬度地区,卫星在半夜的六个小时内不会被照亮。然而,在中纬度(45-55 度,例如欧洲大部分地区)黄昏附近的低海拔地区,黑暗地点的肉眼观察者可能同时看到数百颗卫星。
摘要:热层是地球大气中最大的部分,并且由于它在如此高的高度(120-3000 km)的范围内,气态活性和分子数密度,每单位立方体的分子量,与大气层层相比,每单位立方体的分子数量,每单位单元的分子量变得难以测量和观察。为了解决此问题,我们可以咨询基本的化学动力学,以试图计算不同分子的稳态模型。气态颗粒在热层中的反应和相互作用都构成了一个系统,因此,简单模型的构建将有助于我们进一步研究和理解上层大气中发生的情况,使用我们已经知道的反应,并且可能揭示了我们不知道的某些气态行为。在我的项目中,我们特别希望构建一氧化氮数量密度填充物的稳态模型,因为它参与了许多光化学反应,从而导致其形成和变形。在动力学之外还需要咨询其他因素,在大气中进行了这种扩散的混合,但是可以使用为大气系统(称为Vulcan)构建的软件来咨询这些因素。我正在与詹姆斯·里昂(James Lyons)博士合作,以计算该模型并发展我对地球上层大气层的概念理解,并将该模型作为比较热层中一氧化氮浓度的比较的参考。
1 MOE Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter, School of Physics, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China 2 State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China 3 Key Laboratory of Computational Physical Sciences (Ministry of Education), Institute of Computational Physical Sciences, State Key Laboratory of Surface物理和物理系,福丹大学,上海,200433年,中国4物理学系和纳米科学与工程研究所,阿肯色大学,阿肯色大学,阿肯色州72701,美国5大学,美国5级大学,巴黎大学 - 萨克莱大学,中心,中心zjjiang@xjtu.edu.cn†charles.paillard@centralesupelec.fr Electro-Optic(EO)效应效果将光学常数的变化与低频电场有关。多亏了密度功能扰动理论的出现(DFPT),现在可以以AB-Initio方式计算大量三维(3D)材料的EO特性。然而,在大多数密度功能理论中使用周期性边界条件施加了使用大量真空包围的平板模拟二维(2D)材料。从此类计算中预测的EO系数(即使不正确)可能会严重偏离2D材料的实际EO特性。目前的工作讨论了问题,并介绍了恢复关系,从而恢复了真正的EO属性。I.简介
增材制造 (AM) 工艺通过逐层沉积材料来构建机械零件 [1] 。在金属 AM 工艺中,粉末床熔合 (PBF) 的应用最为广泛 [2] 。PBF 方法使用激光或电子束将粉末床顶部的金属粉末层与下面的层熔合在一起。激光 PBF (LPBF) 的一个众所周知的应用是通用电气开发的尖端航空推进发动机内的燃油喷嘴,其中约 20 个零件的传统设计减少为单个 LPBF 构建 [3] 。虽然这些进步意义重大,但目前工业中的 LPBF 构建实践通常仅限于单一合金。相比之下,定向能量沉积工艺已用于制造金属复合材料,可用于生产需要多种材料的高度工程化机械零件 [4] 。 ODS 合金是一种金属基复合材料,其中纳米级氧化物可抑制高温下的晶粒生长,从而提供高温力学性能和高抗蠕变性[5]。ODS 铁素体合金作为耐辐射包层和结构材料的替代品,受到核工业的广泛关注。氧化物的小尺寸和高数密度导致了大量复合界面,这被认为可以消除点缺陷,防止缺陷在失效前聚集[6]。然而,由于颗粒的浮力,ODS 合金的铸造具有挑战性[7]。因此,传统的粉末冶金法用于生产 ODS
自激振荡(系统在非周期性刺激下的周期性变化)对于在软机器人技术中创建低维护自主设备至关重要。宏观尺寸的软复合材料通常掺杂有等离子体纳米粒子,以增强能量耗散并产生周期性响应。然而,虽然目前尚不清楚光子纳米晶体的分散体是否可以作为软致动器对光作出反应,但对纳米胶体在液体中自激振荡的动态分析也缺乏。这项研究提出了一种用于照明胶体系统的新型自激振荡模型。它预测热等离子体纳米粒子的表面温度及其簇的数密度在从次声到声学值的频率范围内共同振荡。对自发聚集的金纳米棒的新实验,其中光热效应在宏观尺度上改变了光(刺激)与分散系统的相互作用,有力地支持了该理论。这些发现拓展了目前对自激振荡现象的认识,并预测胶体状态的物质将成为容纳光驱动机械的合适载体。从广义上讲,我们观察到一种复杂的系统行为,从周期性解(霍普夫-庞加莱-安德罗诺夫分岔)到由纳米粒子相互作用驱动的新动态吸引子,将热等离子体与非线性和混沌联系起来。
摘要:本文提出了一个实验程序,用于在高达208 bara的高架压力下生成CO 2的水性纳米泡分散。它直接设置了总体积,外部压力和温度,并且整体组成是由水纳米泡分散体恒定质量扩展到具有材料平衡的低压(例如大气压)的。脱离离子水的结果表明,纳米泡分散体中的CO 2含量随系统压力而增加。在207.8 bara处获得了最大的CO 2浓度2.3 mol/L,该浓度比207.8 Bara时CO 2的固有溶解度高42.9%。在138.9 bara时观察到最大的溶解度增强,52.8%,与固有的溶解度相比。还用基于甲酸钠的缓冲溶液测试了CO 2的水纳米泡分散体,这在208 Bara时导致CO 2的1.52 mol/L的CO 2。这比具有相同离子强度的氯化钠溶液中Co 2,0.86 mol/L的固有溶解度高77%。从实验数据的热力学分析中的一个重要观察结果是,纳米泡本身可能不是CO 2的主要存储,但是它们的存在可以提高CO 2的水相过饱和水平。这与使用纳米跟踪分析直接测量气泡性能一致,其中CO 2作为气泡的含量比CO 2的固有溶解度小得多,即使气泡数密度为10 8 ml -1,并且气泡半径大于100 nm。
我们用TNG-Cluster(一种新的宇宙磁性水力动力学仿真)分析了气态内培养基(ICM)的物理特性。我们的样本包含352个模拟簇,跨越晕质量范围为10 14我们专注于将簇分类为冷核(CC)和非冷核(NCC)种群的分类,z = 0群集中央ICM属性的分布以及CC群集群体的红移演化。我们分析了熵,温度,电子数密度和压力的分析结构和径向纤维。为了区分CC和NCC簇,我们考虑了几个标准:中央冷却时间,中央熵,中央密度,X射线浓度参数和密度较高的斜率。根据TNG群集,没有先验群集的选择,这些属性的分布是单峰的,因此CCS和NCCS代表了两个极端。在z = 0的整个TNG群集样品中,基于中央冷却时间,强的CC分数为F SCC = 24%,而F wcc = 60%,弱和NCCS分别为16%。然而,尽管趋势的幅度级甚至方向随定义而变化,但CC的比例在很大程度上取决于光环质量和红移。TNG群集中模拟的高质量簇的丰富统计数据使我们能够匹配观测样本并与数据进行比较。tng群集可以用作实验室,以研究因合并,AGN反馈和其他物理过程而引起的群集核心的演变和转换。Z = 0到Z = 2的CC分数与观测值以及热力学量的径向纤维夹在全球范围内以及分配为CC与NCC Halos时。
tions(UPPE)求解器[38]。这些结果与等离子体柱的整体尺寸相符,但也表明整个等离子体具有丰富的细尺度结构(正如我们在多丝状区域所预期的那样[39-41])。在本文中,我们进行了简化,没有包括细尺度等离子体扰动。由于强度钳制,等离子体柱近似为具有恒定密度的中心核,然后沿径向下降 100μm,在外半径 r pl 处密度为零。速度分布由我们的 PIC 代码确定:给定 E(⃗x,t),空气以 W 速率电离[35],新电子在脉冲的剩余部分中加速[28](执行这些计算的代码包含在[31]中)。一般而言,速度分布受 γ = 1 附近强场电离细节(例如 [ 42 ])和成丝过程中激光脉冲变形的影响。在本文中,我们进一步简化并假设电子以零初始速度电离,然后由高斯脉冲的剩余部分加速(具有 ˆ x 极化并在 + z 方向上传播)。整体而言,初始 N e 是高度非麦克斯韦的,在 100 Torr 时具有峰值动能 K tail ≃ 5 eV,平均动能 K avg ≃ 0. 6 eV,而在 1 Torr 时这些值增加到 K tail ≃ 16 eV 和 K avg ≃ 2 eV。对于 3.9 µ m 激光器,动能大约大 25 倍,因为激光强度相当且能量按 λ 2 缩放。接下来我们考虑等离子体柱的演变。给定 N e ,我们构造等离子体的横向薄片,在纵向 ˆ z 使用周期性边界条件(由于电子速度只是 c 的一小部分,因此这对领先阶有效),并使用我们的 PIC 代码模拟径向演变。德拜长度相当小:λ Debye ≃ 10 nm,因此我们使用能量守恒方法 [43] 来计算洛伦兹力。电子-中性弹性碰撞频率 ν eN 取决于 O 2 和 N 2 的截面,对于我们的能量来说大约为 10 ˚ A 2 [44]。反过来,电子-离子动量转移碰撞频率由 ν ei = 7 给出。 7 × 10 − 12 ne ln(Λ C ) /K 3 / 2 eV ,其中 Λ C = 6 πn e λ 3 Debye [45]。然后将得到的径向电流密度 J r 和电子密度 ne 记录为半径和时间的函数(更多详细信息可参见 [31] 的第 3 部分)。这些结果可以很好地分辨,网格分辨率为 ∆ x = ∆ y = 2 µ m,等离子体外缘的大粒子权重为 ∼ 10。图 1 中给出了 100、10 和 1 Torr 下 PW 模拟中λ = 800 nm 的电子数密度。t = 0 时等离子体外缘具有简化的阶跃函数轮廓,在半径 r pl = 0 处 ne = 10 20 m − 3。 5 毫米。因此,除了从等离子体边缘发射出脉冲波外,在内部激发出约 90 GHz 的相干径向等离子体频率振荡 [ 46 ],在表面激发出约 63 GHz 的 SPP [ 33 , 34 , 47 ]。扩展到中性大气中的 PW(r > r pl)对密度不敏感