摘要：K-ion batteries(KIBs)hold great promise for large-scale energy ***,the absence of suitable cathode materials limits their practical ***,rationally designing advanced cathode materials for KIBs remains an open *** this work,based on density functional theory calculations,we find that the bond stability of Fe–O is higher than that of Co–O in layered transitional metal(TM)***,the K-ion migration in the Fe-based layered TM oxide has a significantly lower activation energy barrier than that in the Co-based *** on this theoretical prediction,we successfully synthesized a low-cost K_(0.45)Ni_(0.1)Fe_(0.1)Mn_(0.8)O_(2)cathode,which shows excellent structural stability and superior K-storage properties,including durable cycle life and high-rate ***,the designed K_(0.45)Ni_(0.1)Fe_(0.1)Mn_(0.8)O_(2)cathode possesses a great full-cell performance with a discharge capacity of~75 mA h g^(-1) and capacity retention of~80%after 100 *** results show that Fe has better structural stability and K-ion diffusion than high-cost Co in layered oxide cathodes,and this finding provides new insights into the design of low-cost and high-performance KIB layered *** work highlights the feasibility of a theory-guided experiment in screening promising battery materials.

摘要：相比于传统且经典的比例–积分–微分(PID)控制,带有指数参数的有限时间控制方法具有更好的控制性能,因而引起广泛的关注和研究.本文首先从方法设计和稳定性分析角度,对现有主流有限时间控制方法进行整理和归纳,将其分为17种有限时间状态反馈控制方法及6种有限时间输出反馈控制方法.其次,以一类具有普遍和基础性的二阶系统为例,统一变量和参数,给出了每种控制方法对应的控制器的显式结构.然后,通过原理分析和比较分析,对每种控制方法的优点及不足之处进行了总结,尤其是给出了终端滑模控制具有“控制奇异与收敛时间矛盾性”的结论,以及指出了一些方法存在较大保守性的问题.最后,通过列表的方式展示了所有有限时间控制方法的优缺点及值得进一步深入研究的课题.

摘要：设计了一种分数阶时滞反馈控制器,用于控制单自由度的超磁致伸缩致动器(GMA)的非线性动态响应。考虑到预压碟形弹簧机构引入的几何非线性因素影响,建立了GMA系统的非线性数学模型。利用平均法求解系统在含分数阶时滞反馈控制策略下主共振的幅频响应方程,根据Routh-Hurwitz准则得到系统的稳定性条件。通过数值模拟研究GMA系统中关键结构参数对幅频响应特性的影响,以及主共振峰值和系统稳定性随每个时滞反馈参数变化的特性规律;通过分岔图和Lyapunov指数图得到外激励幅值对系统混沌运动的影响;最后调节时滞反馈增益和分数阶次抑制系统的混沌运动。结果表明,时滞反馈增益和分数阶次能够有效抑制系统的主共振峰值和不稳定区域,可以将系统响应从混沌运动调整为稳定的周期运动,提高系统的稳定性。

摘要：本文提出了一种由8个磁性隧道结(magnetic tunnel junction,MTJ)构成的3位磁弹模数转换器(magnetoelastic analog-to-digital converter,MEADC),该转换器中MTJ自由层为双组分多铁纳磁体.通过对多铁纳磁体实施应变介导的电压调控,可以实现零场条件下的确定性磁化翻转.研究发现:对于给定尺寸,给定材料的双组分多铁纳磁体,压电层厚度与双组分多铁纳磁体的临界翻转电压线性相关.基于该原理,通过调整压电层的厚度使得MEADC具有8个不同的电压切换阈值,将模拟信号转换为8个多铁MTJ不同磁化状态组合.同时,设计了锁存比较器和独立的读取电路来检测MTJ的阻态,以此实现了数字信号的输出.Monte Carlo功能模拟表明:该MEADC在室温下写入成功率可达100%;此外,读写电路相互分离,使得压电层厚度与MTJ的输出参考电压无关,因此每个MTJ可设置相同的参考电压,从而具有更高的读取可靠性.微磁仿真和数值模拟分析发现:该MEADC的工作频率可达250 MHz,单次转换能耗仅为20 aJ;与基于Racetr ack技术的磁模数转换器相比,能耗降低了1000倍,采样速率提高了10倍.本文提出的MEADC可为基于自旋电子器件的存算一体电路架构提供重要的技术支撑.

摘要：激光等离子体不稳定性是困扰惯性约束聚变的难题之一.宽带激光作为抑制激光等离子体不稳定性的有效手段,近年来受到广泛关注.然而,宽带激光在动理学区域驱动的受激拉曼散射等高频不稳定性存在非线性爆发,使抑制效果不及预期.本文提出一种外加强度调制的宽带激光模型.通过选择适当的强度调制包络,能够打断背散光在强脉冲中的放大过程,降低高强度脉冲诱发剧烈爆发的概率,并大幅减少背散光份额和热电子产额.数值模拟表明,强度调制激光对受激拉曼散射具有较好的抑制能力.对于平均功率为1.0×10^(15)W/cm^(2),带宽为0.6%的二倍频宽带激光,使用强度调制技术后,反射率下降了1个数量级,20 keV以上热电子能量份额也由7.34%下降至0.31%.上述研究证实了使用强度调制宽带激光抑制高频不稳定性的可行性,并有望为后续宽带激光驱动聚变实验设计提供参考.

摘要：为了在提高铝合金强度的同时避免降低其热导率,设计了一种具有单向贯穿结构的新型铜/铝双金属复合材料,并采用增材制造结合挤压铸造的工艺实现制备成形。该复合材料表现出较好的强度(约340 MPa)和热导率(200 W/(m·K))匹配性,综合性能超过传统铝合金。这种良好的导热性能归因于单向贯穿的Cu骨架增强体结构能够为电子传导提供快速通道。同时,界面处生成Al2Cu共晶相,实现良好的界面冶金结合,有效改善复合材料的力学性能。

摘要：利用结构简单、成本低廉的初始原料,设计合成了主链含炔键的聚合物给体材料PBEA-F和PBEA.由于炔键的强吸电子能力,分子的最高占有轨道能级(HOMO)得以降低,使得聚合物的带隙变宽.同时,引入炔键的聚合物给体材料与受体小分子材料BTP-eC9-4F共混制备有机太阳能电池器件,可实现较低的非辐射能量损失与高的开路电压(open circuit voltage,Voc).最终基于PBEA的器件可得到0.91 eV的Voc、20.70 mA/cm^(2)的短路电流密度(short-circuit current density,Jsc)和10.39%的能量转化效率(power conversion efficiency,PCE),远高于PBEA-F器件的PCE (5.50%).

摘要：大规模分布式光伏(distributed photovoltaic,DP)接入电网后,电网电压易出现大幅度波动,导致电网损失问题越来越突出。当前已有的电网降损方法没有考虑光伏发电自身的无功调节能力,应用效果不理想。为此,设计一种含大规模DP接入电网的无功电压控制降损方法。通过建立目标函数,设定约束条件,采用敏感性分析方法分析电压稳定性,将敏感度较高的值作为无功补偿位置,并对当前负荷进行预测,确定最佳的补偿容量,实现电网降损。试验结果表明:所提方法降损后较降损前基准电压更趋于1 pu,更为稳定,所提方法能够针对光伏控制接入分布特性,有效控制无功功率变化情况,相对于其他方法,无功功率波动较小,表现出较好的降损效果。

摘要：一种主要成分是脂质的白色不透明物质(WOS)会覆盖与癌症诊断有关的微观结构,但WOS的形态特征又与肿瘤分级有密切关系。为了给医生提供更多与脂质相关的可用信息,本文对脂质图像的分割方法进行了研究。首先,介绍了基于Retinex框架的脂质图像增强算法,并介绍了反光去除算法。然后,介绍了基于活动轮廓模型的脂质分割方法,该方法从校正后的色调值中提取局部信息,从强度值中提取全局信息,自适应地获得权重因子,并基于初始轮廓来分割脂质区域。最后,基于自研细胞内镜成像系统,设计了仿体实验来验证了该方法的有效性。实验结果表明,该分割方法的像素准确度、灵敏度、Dice系数均高于90%。该方法能够克服照明不均匀、反光等的影响,很好地反映脂质的形状,为医生提供可用的信息。

摘要：热休克蛋白90(heat shock protein 90,Hsp90)家族是一组高度保守的分子,在维持细胞稳态中发挥重要作用。Hsp90及其共同伴侣可调控多种途径和细胞功能,如细胞生长、细胞周期控制和细胞凋亡等。Hsp90与肿瘤等疾病的发生发展密切相关,是癌症治疗的一个有吸引力的靶点。抑制Hsp90表达可同时影响多种致癌途径。Hsp90小分子抑制剂由于其低疗效、毒性或耐药性等问题,大多数抑制剂都处于临床试验阶段,但其与组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)抑制剂、微管蛋白抑制剂、拓扑异构酶II(topoisomerase II,Topo II)抑制剂等联合使用时,具有明显的协同抗肿瘤作用。针对这一问题,设计Hsp90双靶点抑制剂以提高疗效和降低耐药性是一种有效的肿瘤治疗策略。本文简要介绍了Hsp90的结构域及其生物学功能,并讨论了Hsp90双重抑制剂的设计、发现和构效关系,旨在从药物化学的角度为新型Hsp90双重抑制剂的发现和临床药物研究提供参考。