摘要 — 随着光通信的覆盖范围不断缩小,光子学正从机架到机架数据通信链路转向需要不同架构的厘米级计算机内应用 (computercom)。集成光学微环谐振器 (MRR) 正成为满足更严格的面积和效率要求的有吸引力的选择:它们通过波分复用 (WDM) 和高带宽密度提供缩放。在本文中,我们介绍了在 45 nm CMOS 中单片集成的用于 computercom 的紧凑型电光发射 (TX) 和接收 (RX) 宏。它们与 MRR 调制器和光电探测器一起工作,并包括所有必要的电子器件和光学器件,以实现片上数据源和接收器之间的光学链路。通过感测驱动电子器件中的光学设备的偏置电流而不是使用外部工作点感测光学器件,实现了最紧凑的热稳定性实现。使用场效应晶体管作为加热元件(在单片集成平台中是可能的)可进一步减少热控制所需的面积和功率。TX 宏的工作数据速率高达 16 Gb/s,消光比 (ER) 为 5.5 dB,插入损耗 (IL) 为 2.4 dB。RX 宏在 12 Gb/s 时灵敏度为 71 µ A pp,BER ≤ 10 − 10。用宏构建的芯片内链路在 10 Gb/s 时实现 ≤ 2.35 pJ/b 的电气效率和 BER ≤ 10 − 10。两个宏都在 0.0073 mm 2 内实现,每个宏的带宽密度为 1.4 Tb/s/mm 2。
铁是一种丰富的化学元素,自古以来就以钢和铸铁的形式用于制造工具、器皿和武器。[1,2] 钢铁目前每年的产量为 1.4 亿吨,是人类文明中最广泛利用的材料之一。[1] 如此高的产量和当前加工技术的高碳足迹,使钢铁成为现代社会减少材料对环境影响的首选材料。[3] 虽然全世界的大部分钢铁生产都用于制造致密的建筑结构元件,但人们也在探索将多孔铁块用于催化、[4] 储能、[5] 组织再生 [6] 和结构应用。[7] 对环境影响较小的轻质结构的需求日益增长,人们对此类多孔金属以及它们对旨在更有效地利用自然资源的非物质化战略的潜在贡献的兴趣日益浓厚。海绵铁是通过将矿石在熔点以下直接还原而获得的,是多孔金属最早的例子之一。[8] 由于其强度相对较低,这种多孔铁在过去被用作制造致密结构的前体。多孔金属的低强度源于众所周知的材料强度和相对密度之间的权衡。[9] 根据 Gibson-Ashby 分析模型的预测,[10] 多孔和胞状结构的强度和刚度与固相相对密度 (φ) 呈幂律关系:P∼φm,其中 P 是关注的属性,m 是缩放指数。重要的是,高度多孔的大型结构(φ<0.20)通常表现出的刚度和承载能力远低于这种简单分析模型的预期水平。 [11] 事实上,实验和计算研究表明,当材料的相对密度接近其渗透阈值时,只有一小部分固相能有效地增加多孔结构的刚度。[12,13] 这是因为在多孔网络结构整体变形过程中存在未受载荷的悬挂元素。[14]
在发生内部短路的情况下,使用Dual-Fuse和Auxilariary Crowbar开关断开故障的腿,然后是备用腿(图。1,红色虚线框)自发连接,从而可以连续操作。为了提高系统的可靠性和紧凑性,可以在功率半导体[5],[6]组件(IGBTS,MOSFET等)上单层整合使用的熔断器,如图1(Fuse-On-transistor,蓝色虚线框)。在功率上的保险丝的集成分两个步骤进行了半导体组件。首先,熔断器,称为“独立保险丝”(图1,绿色虚线盒),由硅基板上的薄铜层(18 µm)制成,以研究组件的热和电气行为。
1 佐治亚理工学院,电气与计算机工程学院,美国佐治亚州亚特兰大 30332- 0250,2 CNRS,UMI 2958 佐治亚理工学院 - CNRS,2 rue Marconi,57070 梅斯,法国,3 佐治亚理工学院洛林分校,2 rue Marconi,57070 梅斯,法国,4 佐治亚理工学院,伍德拉夫机械工程学院,美国佐治亚州亚特兰大 30332- 0250,5 拉斐特研究所,2 rue Marconi,57070 梅斯,法国。 6 巴黎萨克雷大学纳米科学与纳米技术中心,C2N-Site de Marcoussis,Route de Nozay,91460 Marcoussis,法国。
这项维特罗研究的目的是比较单片氧化锆和多层氧化锆的骨折韧性,这是义齿修复体中的两种常用材料。断裂韧性是一个关键的机械性能,它决定了材料在压力下对裂纹传播的抗性,这对于牙齿修复的寿命和性能至关重要。使用计算机辅助设计和计算机辅助制造(CAD/CAM)技术制造了共有20张锆石(10个单片和10个多层)。使用Vickers Micro-Hardness测试仪使用压痕法测量椎间盘进行负载和断裂韧性。整体锆石的断裂韧性值(第1组)明显高于多层锆石(第2组)的断裂韧性值,平均值为5.394±0.378 MPa·M 1/2和4.358±0.394 MPa·M Pa·M 1/2(p <0.0001)。这些发现表明,整体氧化锆提供了出色的机械性能,使其成为更合适的高应力应用材料,而多层氧化锆则是前恢复的多层氧化锆,在前修复学位优先级。这项研究强调了在选择用于牙科修复体的氧化锆材料中的机械强度和美学吸引力之间的权衡,并为优化临床假体的材料选择提供了宝贵的见解。引言固定义齿牙齿领域的高级材料的开发显着影响了牙科修复体的寿命和性能。两种材料均根据其在固定假牙和氧化锆,特别是由于其出色的机械性能,包括高强度和断裂韧性,成为一种流行材料,使其成为牙冠和桥梁的理想选择[1]。单片氧化锆是用单个材料制成的,具有优异的强度和最小的分层风险[2]。然而,最近的进步引入了多层氧化锆,它结合了不同的层与不同的特性,以改善美观的同时试图维持结构完整性[3]。断裂韧性是评估牙科材料性能的关键参数,因为它决定了材料在压力下抵抗裂纹传播的能力[4]。氧化锆修复体的断裂性可能会受到几个因素的影响,包括材料的组成,层数,制造过程以及在功能过程中假体受到机械力的条件[5]。整体锆石虽然以其强度而闻名,但可能缺乏天然牙齿的美学特性,导致了多层氧化锆系统的引入[6]。这些多层系统结合了更透明的表面层,试图平衡强度和美学吸引力[7]。本文旨在评估和比较肢体修复应用中整体和多层锆的断裂韧性。通过研究这两种不同的氧化锆结构的机械性能,该研究旨在考虑功能性和美学需求,以洞悉牙科修复体的最佳材料选择。这些发现将有助于更好地理解这些材料在临床环境中的优势和局限性,最终指导未来的假体牙科进步。材料和方法材料在本研究中使用了两种类型的氧化锆材料:单片氧化锆和多层氧化锆。
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