我们利用从头算密度泛函理论 (DFT) 研究了 54 个选定原子单层中的挠曲电效应。具体来说,我们考虑了 III 族单硫属化物、过渡金属二硫属化物 (TMD)、IV 族、III-V 族、V 族单层、IV 族二硫属化物、IV 族单硫属化物、过渡金属三硫属化物 (TMT) 和 V 族硫属化物的代表性材料,执行对称性适应的 DFT 模拟,以计算在实际相关的弯曲曲率下沿主方向的横向挠曲电系数。我们发现这些材料表现出线性行为,沿两个主方向具有相似的系数,TMT 的值比石墨烯大五倍。此外,我们发现了挠曲电效应的电子起源,该效应随着单层厚度、弯曲方向的弹性模量和组成原子的极化率之和而增加。挠曲电性 1-8 是半导体/绝缘体共有的机电特性,代表应变梯度和极化之间的双向耦合。与压电性不同,它不限于非中心对称的材料,即不具有反演对称性的晶格结构,与电致伸缩相反,它允许通过反转电场来反转应变,并允许感测额外的
o要制作钻石晶体模型,您至少需要14个半长牙签。o要制作一个石墨烯单元,您将需要6个半长的牙签。背景知识钻石颜色中心:钻石是一种晶体,其中碳原子以非常强大的晶格结构排列。想象一个3D网格,每个交叉点都有一个碳原子。这种僵化的结构使钻石使他们难以置信的硬度和清晰度。每个碳原子在四面体构型中粘结到其他四个碳原子,形成了一种延伸到各个方向的重复模式。钻石晶体可以采用不同的颜色。这种缺陷会中断碳原子的常规排列,并可以吸收并发出光,这通常使钻石具有特定的颜色。这些颜色中心不仅与美学有关;它们具有独特的电子和光学性能,这些特性对于各种量子应用都很感兴趣,包括使用钻石发出的光来测量非常小的磁场(量子传感)以及编码和传输安全信息(量子通信)。石墨烯:石墨烯是在二维蜂窝晶格中排列的单层碳原子。图片由六角形组成的平板,类似于蜂窝,每个角是一个碳原子与其他三个原子结合在一起的。这种结构使石墨烯具有令人难以置信的强度,甚至比钻石更强壮,但它非常灵活且轻巧。石墨烯也是
另外,通过用lubri-lubri-colding油浸没以替换晶格中的空气,可以创建一个湿滑的液体液体表面(SLIPS),而几乎没有对液滴运动的抵抗力。[7,8]然而,超疏水性范围的普遍范式是,晶格的静态排列确定可与接触液滴相互作用的固体表面分数,从而使表面的润湿性相互作用。几乎没有关注如何动态地重新构建晶格结构,以及对表面本身湿润的影响的影响。同时,在超材料的领域中,已经意识到结构在确定异常物质特性中具有深远的重要性。[9-12]尤其是,辅助机械超材料具有违反直觉的特性,当它们拉伸时它们会朝着正交方向扩展。[13 - 16]因此,与常规材料不同,辅助晶格可以通过在其固体组件之间创造额外的空间(沿拉伸方向和正交方向)扩展,而其固体组件本身并不伸展或压缩。由于表面上的固体对空分控制极端非润湿和极端润湿,因此辅助材料似乎是新型应变控制功能润湿材料的候选者。的方法来制造具有结构特征的辅助超材料,足以探索其动态重新构造对元图本身润湿性的影响。激光微加工,飞秒激光诱导的两光子聚合和使用软光刻[17]和数字微肌器械投影印刷[18]报道了孔尺寸降低至≈100μm的金属,玻璃和聚合物的辅助微观结构,孔径降低至≈100μm。
X射线衍射(XRD)是一种直接且强大的表征技术,可提供有关晶格结构和晶体材料中远程顺序的详细信息。近几十年来,由于在线晶体结构数据库的出现,可用的晶体结构数据库的出现,现场和操作方法的使用增加以及可访问用户可访问的光束线。新的数据还催生了越来越多的机器学习(ML)来构建已建立分析的高通量替代物,或从大型数据集中提取模式。然而,XRD光谱已通过Rietveld的细化已解决了多年,而大多数ML技术只是物理 - 非替代的复杂统计评估方法。数据分析与潜在物理学之间的差异可能导致结论不正确和/或限制ML技术的广泛采用。在这篇综述中,我们通过针对新的数据科学家和对与ML引导的光谱分析有关的问题感兴趣的新数据科学家和实验者设计的简介弥合了ML和XRD光谱之间的差距。我们介绍了如何使用监督的ML方法来预测纯样本和混合样本中的可能对称性和相位,包括与实验伪像和模型解释有关的挑战。我们还回顾了无监督方法在提取隐藏在高维数据中的模式中的最新用途,例如在原位和微观研究中。我们提倡对ML方法进行更大的审查,文献中的介绍方式以及如何负责任地进行数据驱动的研究。最后,我们讨论了问题制定,数据可传输性和报告与最新案例研究的重要性,并在整个过程中提供了各种资源,以加快XRD或ML新读者的学习曲线。
增材制造 (AM) 仍是一项相对较新的技术。与从毛坯中去除材料的传统加工不同,AM 用于从空工作空间开始将原料逐层熔合成复杂形状。AM 能够制造复杂的零件几何形状和零件变体,而几乎无需额外制造成本。以前不可能制造的几何形状现在可以作为设计选项使用,例如弯曲的内部通道、复杂的晶格结构和设计的表面孔隙率 - 所有这些都可以重复生产。电子束粉末床熔合 (PBF-EB) 是一种 AM 方法,其中使用电子束将细颗粒粉末加工成零件。自诞生以来,PBF-EB 一直受到可供加工的材料数量的限制。本论文的目的是探索使用 PBF-EB 加工不锈钢的可能性。这项工作的重点是开发高效加工参数,目的是获得高密度成品材料,并了解工艺参数与零件由此产生的微观结构和其他质量方面之间的关系。两种不锈钢粉末,316LN(奥氏体)和超级双相 2507(奥氏体/铁素体),通过各种工艺参数使用各种熔化策略加工成固体零件。在选择一组以高加工速率生产高质量零件的参数之前,对密度、微观结构特征和机械性能进行评估和评定。这项工作的结论是,不锈钢非常适合 PBF-EB 加工,具有宽广的加工窗口。研究还表明,材料性能受所用加工参数的影响很大。对于超级双相不锈钢 2507,制造的部件需要进行制造后热处理才能达到所需的微观结构、相组成和拉伸性能,而 316LN 则可以在更大程度上直接使用,只要使用适当的制造准备和加工参数即可。
光晶格中的超冷原子具有高度的可控性和较长的退相干时间。例如,物质多体系统中的奇异相互作用可以控制光晶格并探测高阶量子现象1,2。此外,光晶格中的超冷原子可以包含各种类型的相互作用。这些包括晶格缺陷,电子-电子相互作用,电子-声子相互作用和自旋轨道耦合(即SOC)3。因此,已有多篇报道研究了利用光晶格中的超冷原子来研究强关联量子系统4 – 8。通常,光晶格中的超冷原子遵循超流体状态并产生晶格无序。然而,当相邻原子之间的隧穿速率较小时,它可以遵循莫特绝缘体区域,并可以获得均匀的晶格结构9,10。有趣的是,这种结构为量子门和量子算法提供了有前途的平台 11、12。在参考文献 13 – 19 中,已经使用光学晶格实现了量子门。此外,在参考文献 20 – 22 中,光学晶格中的捕获原子已被用于实现量子门和算法。在这项工作中,我们考虑了结合自旋轨道耦合和塞曼分裂的捕获超冷原子的情况。因此,我们表明,基于我们的方案可以实现量子门和算法,与以前报道的方法相比,其性能更好(就处理时间而言)。例如,我们研究了使用所提出的方案实现受控非门和 Toffoli 门电路。此外,还提出并评估了 Simon 算法 23 和黑盒字符串查找算法。结果表明,实现此类门和算法所需的门数(以及所需的处理时间)明显小于以前报道的实现。论文提纲如下:“模型”部分,我们介绍了模型和哈密顿量。“工程格子中的新电路”部分,我们介绍了量子门电路并讨论了它们的性能。“量子算法”部分专门介绍量子算法方案。最后,“结论”部分包括结束语。
半导体过渡金属二盐元素(TMDS)MX 2(M = MO,W; X = S,SE)的家族作为未来技术应用的最有希望的平台之一[1-4]。这些材料的确是存在许多自由度的特征(电荷,旋转,山谷,层,晶格,。。。),互相纠缠[5-11],开放了通过外部磁或电场以受控,灵活和可逆的方式调整电子/光学/磁/传输特性的可能性。在单层级别隔离时,这些化合物在布里渊区的高对称点K,k'的山谷中呈现直接带隙,如光致发光探针所示[5,7,12-12-15]。与石墨烯中一样,蜂窝状晶格结构反映在特殊的光学选择规则中,该规则在圆形偏振光下诱导给定山谷中有选择性的频带间光学转变。这种情况提示了“ Valleytronics”的概念,即在单个山谷中选择性地操纵自由度的可能性[13,14]。在单层化合物中广泛探索了TMD中的这种光敏性[2,4,8,16 - 30]。一种常见的工具是观察光学二色性,即左手或右圆极化光子上的不同光学响应。这些化合物相对于石墨烯的一个显着差异是存在强的自旋轨道耦合,该耦合提供了价带的相当大的自旋分解。在这种情况下,循环极化的光不仅与给定山谷有选择地结合,而且还与给定的自旋连接,在传导带中产生自旋偏振电荷,以及价带中的相反旋转电荷[4、8、8、16-23、26、26、26、27、29、29、31-36]。可以通过观察有限的Kerr或Faraday旋转来方便地研究光线和自旋种群之间的纠缠[37-39]。这些效应表明样品中存在固有磁场的存在,在单层TMD中,它们可以自然触发,这是由于圆形极化泵的结果[40],
添加剂制造,通常称为三维印刷(3D打印),正成为一种越来越流行的方法,用于制造使用传统制造工艺制造的组件。它可以直接从3D设计中启用复杂零件的一步制造。3D打印零件现在定期用于医疗,航空航天,汽车,能源,海洋和消费产品行业[1]。印刷零件的示例包括患者特定的,定制的医疗植入物;航空发动机组件;具有复杂,复杂的特征和内部渠道的零件;晶格结构;以及具有特异性化学成分,微观结构和特性的材料[2]。这些部分是使用金属合金,聚合物,陶瓷和复合材料打印的。但是,金属和金属合金的打印是开发最快的场地,因为其应用,需求和打印独特的功能部分的能力。取决于零件的材料,几何形状和复杂性,可以采用几个3D打印过程[2]。例如,通常使用用于打印金属零件,粉末床融合和定向能量沉积过程。电源粉末的薄层使用高能激光,电子束或电弧熔化,该激光器,电子束或电弧在固体后形成零件。同样,行业中使用了几个过程来打印带有聚合物,陶瓷和复合材料的零件。3D打印过程的几个科学和技术方面的理解很差[1]。例如,金属印刷涉及快速熔化,传热,液态金属的对流流,固化和冷却,所有这些都会影响零件的几何形状,微结构和特性[2]。取决于打印过程,材料和进程条件,冷却速率,温度梯度和固化生长速率可能会发生显着变化,这可以产生各种谷物结构,形态质量和纹理。打印的部分通常患有缺陷,例如孔隙率和破裂,从而降低了组件的机械性能,质量和可维护性。此外,过程计划和控制以提高生产率而不影响零件质量是一项艰巨的任务。所讨论的所有科学和技术问题都会影响印刷零件的成本和市场渗透。正在全球进行研发项目,以更好地了解3D打印的科学和技术,以以具有成本效益且较稳定的方式制作高质量的零件。本期特刊包括对全球领先组织的3D印刷的当代,独特和有影响力的研究。
课程类型PC课程学习目标,以了解离散变换,离散时间系统的实现,FIR滤波器的设计,IIR过滤器的设计。课程内容单元i z变换:z-变换及其属性,极点和零,Z-Transform的反转,单方面的Z传输和微分方程的解决方案。分析Z-域,因果关系,稳定性,Z变换和傅立叶变换之间的关系的分析。频率选择性过滤器;所有通过过滤器,最小相,最大相和混合相系统。II单元DFT和FFT:频域采样和DFT,线性变换,与其他变换的关系,DFT的属性,使用DFT的线性滤波,使用DFT,Radix 2&Radix-4 FFT算法对信号进行频率分析,Goertzel算法,Goertzel算法,FFT AlgorithM的应用,fft Algorithm的应用,计算dft的fft Algorithm compore sequecentions dft of Realte of Realte seque of Realte seque of Realte seque。第三单元的实施离散时间系统:直接形式,级联形式,频率采样和FIR系统的晶格结构。直接形式,转置形式,级联形式平行形式。IIR系统的晶格和晶格梯子结构。 状态空间结构。 过滤器的IV单元设计:实用频率选择性过滤器的特征。 过滤设计规格峰通过带纹波,最小停止频段衰减。 使用Windows的FIR过滤器设计四种类型的FIR滤波器。 kaiser窗口方法比较FIR过滤器的设计方法Gibbs现象,频率采样方法的FIR滤波器设计,最佳equiripple fir滤波器的设计,交替定理。IIR系统的晶格和晶格梯子结构。状态空间结构。过滤器的IV单元设计:实用频率选择性过滤器的特征。过滤设计规格峰通过带纹波,最小停止频段衰减。使用Windows的FIR过滤器设计四种类型的FIR滤波器。kaiser窗口方法比较FIR过滤器的设计方法Gibbs现象,频率采样方法的FIR滤波器设计,最佳equiripple fir滤波器的设计,交替定理。来自模拟过滤器的IIR过滤器的设计,通过衍生物的近似设计,脉冲不变方法双线性转换方法的特征,Chebyshev和Chebyshev和椭圆形模拟过滤器和IIR滤波器的设计,频率转换。
近等原子NiTi相的Ni含量在稳定的成分范围内[1]。因此,发生MT的温度范围决定了NiTi主要用作致动器或基于形状记忆效应或超弹性的生物医学设备。结合金属AM工艺可获得的复杂几何特征,利用形状记忆效应可以制造4D材料,其中时间维度被添加到材料几何形状中。由于NiTi合金是研究最广泛的SMA之一,因此它们也被探索作为AM材料,主要是通过使用粉末床熔合技术,例如选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)和直接能量沉积(DED)[2e4]。这些AM工艺的特点是几何精度高、能够创建内部通道、表面粗糙度合理,以及能够在材料中产生晶格结构[5e7]。然而,与粉末床熔合技术相比,激光金属沉积 (LMD) 等 DED 工艺吸引的研究关注较少 [8,9]。镍钛诺 (镍和钛的合金) 的 AM 在控制构建部件中的最终 Ni 含量方面可能非常关键,特别是由于 Ni 的优先汽化 [10]。这意味着在 AM 过程中可能会发生化学变化,导致原料偏离初始化学成分。AM 工艺过程中的 Ni 损失会导致部件的最终使用问题以及由材料形状记忆行为的局部差异引起的工艺不稳定性。因此,应仔细选择原料材料以潜在地补偿 Ni 的损失。在这方面,通过雾化生产粉末原料对于控制和维持生产批次内和生产批次之间所需的化学成分可能很麻烦。这种变化对 NiTi 合金性能来说可能更为关键,因为它对其化学成分高度敏感。已有研究调查了粉末和线材原料的元素混合,以解决 DED 工艺中化学成分变化的问题 [11, 12]。尽管 NiTi 粉末原料尚未被 AM 最终用户广泛使用,但细 NiTi 线材在市场上广泛可用,并正在开发用于各种应用。商用 NiTi 线材有不同的直径,价格明显低于具有相同化学成分的粉末原料。在使用 NiTi 线材的 DRD 工艺中研究了电弧和等离子等不同热源 [13 e 17]。最近,已证明使用脉冲波 (PW) 激光发射可有效沉积小直径线材,并且与线材直径相比,轨道宽度不会显着增大 [18]。微激光金属丝沉积 (m LMWD) 是一种制造小型 3D 组件或小型半成品零件(例如板、管和环)的好方法,这些零件由镍钛合金制成。与粉末沉积相比,该工艺本质上更安全,原料尺寸与市售 NiTi 丝的直径(0.4 e 0.5 毫米)相当。m LMWD 工艺的可行性已在多种材料中得到证实,例如不锈钢 [18]、AlSi 12 合金 [19] 和以 Dy 为主要合金的 Mg 合金