GaAs光电导开关非线性锁定效应的机理研究

根据光激发电荷畴模型,研究强电场条件下,半绝缘GaAs光电导开关体内热电子的瞬态输运过程及载流子与晶格相互作用的性质,并对光激发单极电荷畴的形成、生长、输运及达到稳定平衡状态的全过程进行了分析。认为GaAs光电导开关的非线性锁定效应是光激发单电荷畴处于稳定平衡状态时的必然结果,同时,电荷畴内部及前端的强电场区域伴随有热电子强烈的局部碰撞电离和辐射复合作用,使载流子迅速雪崩倍增,形成输出电脉冲的超快上升沿,强电场区出现在GaAs光电导开关的阳极周围,在电荷畴到阳极之间将发生强烈的碰撞电离和辐射复合发光,形成丝状电流。     

高压静电除尘器中的离子风与除尘

离子风使得高压静电除尘器中粒子的运动更加复杂.它对高压静电除尘器中微细颗粒的捕集有很大的影响.在2个多世纪中,国内外的学者对离子风进行了大量的理论和实验上的探索和研究,并取得了一定的成果.本文回顾与总结了诸多学者进行的离子风与除尘的相关研究,并提出了建议:在进行除尘器内部流场研究时,应该针对三维空间进行;考虑除尘空间中离子电荷和颗粒电荷对流场分析的影响.为以后离子风的研究工作提供了一定的理论依据。     

金属表面的电荷层

由于电子在金属表面和内部所受到的势场不同,因而表面上的电荷密度与内部不一样.在内部,电子和晶格的正负电荷的平均密度相等,呈中性.在表面,两者不相等,于是出现了表面电荷.为了使金属内部的电场保持为零,在表面的内层必出现一层符号相反的电荷层来屏蔽表面电荷在内部所产生的电场.这样一来,在金属表面就出现了偶电层.     

利用一次正、二次逆压电效应设计可作动传感器研究

进行了一次正压电效应、二次逆压电效应的理论分析与实验验证.理论与实验均证明.压电体通过一次正压电效应产生的电位移,及通过二次逆压电效应产生的应变与应力均与施加外力具有良好的线性关系.由于一次正、二次逆压电效应是在同一压电体内存在的双向效应,其原理特别适合于传感器、执行器集成一体化的研究.因此,利用压电体的一次正压电效应可以测量外力,作为传感器使用;同时利用该压电体的二次逆压电效应可以输出一个微位移.作为执行器使用.提出了利用该原理设计"可作动传感器"的实现方案.并证明了其可行性.     

精密可控微位移器试验研究

本文利用压电陶瓷逆压电效应研制成功了精密可控微位移器.在静动态试验下效果良好,其线性度、稳定性、回零性和滞后量均达到了理想程度,可用于机床误差补偿和热变形补偿系统中.     

酚类化合物苯环碳原子的化学位移与其净电荷的关系(Ⅱ)--单卤代酚化合物

用从头算RHF/6-31G*方法对卤代酚苯环碳原子的电荷分布进行量子化学计算,从标准图谱上查阅了这些化合物苯环碳原子的化学位移.氟能使其邻、对位负电荷明显增加,化学位移减小.氯、澳的效应不明显,碘呈现出相反的作用.苯环各碳原子Ci的化学位移δi与其净电荷Qi值基本呈线性关系.较大的卤素取代基本身起大的电荷屏蔽作用,使邻近碳原子化学位移受到影响.化学位移有助于判断卤代酚类化合物的反应活性.可推测氟代酚具有较高的亲核-亲电反应活性.     

反平面残余应力作用下压电体界面裂尖分析

研究了在反平面残余应力作用下,双相压电体界面裂纹的裂纹尖端撕开位移COD和裂纹尖端位错塞积群的数量问题.运用Riemann-Schwarz解析延拓技术与复势函数奇性主部分析方法,获得了该问题的一般解答.数据结果表明,压电效应对界面裂纹尖端撕开位移和裂纹尖端位错塞积群的数量的影响不大,可以忽略不计,两种材料属性的差异对界面裂纹尖端撕开位移和裂纹尖端位错塞积群的数量的影响比较明显.     

非极性纳米线压电电子和压电光电子学效应的研究进展

压电极化和半导体特性之间的耦合因具有独特的物理性质而引起了人们的关注，并由此兴起了一些新的研究领域(如压电电子学和压电光电子学).文章回顾了压电效应和压电光电子学效应对金属/半导体(M/S)和p-n结的影响，详细介绍了c轴和a轴压电电子和压电光电子学研究的基本进展和应用探索. c轴纳米结构中的压电效应是界面效应，它利用在纳米结构的局部M/S接触处或同质/异质结处产生的压电极化来控制载流子跨界面传输，并通过光感应载流子进行相应的光电过程.在非极性a轴纳米线中，外部应变感应的压电电荷沿整个极性表面分布，方向垂直于纳米线.压电半导体的电荷载流子传输过程在整个纳米结构体内受到压电效应的调节.     

铁离子引起的DNA电荷逆转和凝聚

在生物体中,DNA会凝聚成紧密结构,对于遗传信息的储存和转录有重要意义。对于DNA的凝聚以及伴随的电荷逆转已经有了比较深入的研究,这些研究大多集中于一些水解性较弱的离子,而对于那些易水解对于溶液pH影响较大的金属离子（例如铁离子）的研究较少。本文系统地研究了铁离子引起的DNA电荷逆转和凝聚,通过与DNA在三氯六氨络合钴凝聚的对比,探索了铁离子引起的DNA的电荷逆转和凝聚的可能机制。     

激光Al等离子体电荷态分布诊断研究

本文分别利用光谱法和飞行时间法对真空环境中激光烧蚀产生的Al等离子体中离子的电荷态分布进行了诊断研究.利用时空分辨的光谱测量装置测量了激光Al等离子体极紫外波段的辐射光谱,通过光谱模拟诊断了等离子体中离子的电荷态分布,并分析了其演化行为.利用飞行时间装置测量获得了激光Al等离子体中离子的飞行时间谱,进一步诊断了等离子体中离子整体的电荷态分布.研究表明,光谱法能够诊断激光等离子体中离子的局部和瞬态的电荷态分布,飞行时间法能够诊断整体的电荷态分布,两种诊断方法相互补充,可以全面和准确地认识激光等离子体中离子的电荷态分布及其演化行为.     

压电执行器位移自感知方法研究

在压电执行器闭环控制系统中,需要位移传感器提供位移反馈量．为了省略位移传感器,提出一种利用电子电路使压电执行器自感知其自身位移的方法．根据压电电荷几乎与位移成正比的特点,用电子电路获得驱动电荷,从电荷换算位移．提出了对压电执行器采取电压驱动和获取电荷为一体的复合驱动方法,高压运放输出作为高压驱动电源,电流积分器获得压电电荷．实验测量了带载和空载下压电双晶片和压电叠堆的自由位移,通过涡流位移传感器标定得到,双晶片位移自感知误差小于3．61％,叠堆位移自感知误差小于1．81％,实验测量了压电叠堆带载情况下的输出位移,结果表明可以用于带载位移自感知。     

基于积分器的压电陶瓷自感知执行器研究

拟用压电陶瓷执行器自感知位移,省去外部传感器．从基本压电方程出发,推导出压电陶瓷执行器晶片上自由电荷中包含的执行器位移信息,进而提出了一种基于积分器电路的压电陶瓷执行器位移自感知方法．对压电陶瓷叠堆执行器设计了电压驱动电路,同时设计了获取自由电荷的积分器电路．基于此复合电路,执行器在执行的同时,可以感知其自身的位移．该方法使得自感知电路的调节和感知信号的获取变得容易,克服了电桥法自感知电路阻抗不易匹配的不足．实验结果表明,在不同的驱动电压波形、不同的驱动电压频率下,基于积分器的压电陶瓷自感知执行器均能够很好地获取执行器的位移信号．     

压电材料球对称问题的通解

由于压电材料的特殊性，它可以制作成各种压形式的压电振子，压电振子在应用于谐振器滤波器，延迟线，声光器件时，大都是通过逆压电铲应来激发某种振动模式的机械振动。压电中器件可以在各种不同的大小形状及各种各样的载荷和边界条件下工作，对不同的情况应有不同的分析方法。     

硫对砷化镓表面悬挂键的饱和作用

利用集团模型探讨了硫对砷化镓（１１０）理想表面悬挂键的饱和作用，着重于定性讨论硫去除禁带内砷化镓表面态的可能性，这有助于了解硫钝化砷化镓表面的机理，计算采用电荷自洽的ＥＨＴ方法，结果表明，硫确能与表面砷化镓原子形成较强的共价键，并把悬挂键形成的表面态移出禁带，其中硫与镓的相互作用更为强烈。     

铁磁金属合金中的内磁场和磁矩

本文研究了若干晶态和非晶态铁磁金属合金中Fe原子的内磁场和磁矩,认为这些合金中存在两种不同的机制。类金属原子的键合效应和过渡金属原子的电子转移效应,它们导致Fe原子内磁场和磁矩明显降低。所得结果表明,虽然铁磁金属合金中Fe原子的内磁场和磁矩具有同样的变化趋势,但在一般情况下,两者之间不一定存在某种简单的正比关系或线性关系。     

自感知压电微夹钳研究

采用双晶片型压电悬臂梁制作一种双悬臂梁结构的微夹钳,可用于微操作系统中的微夹持器．在一般微操作系统中,需要外加微力传感器才能组成闭环控制系统,这必将影响夹钳的工作特性．为简化系统,借助于电荷提取电路提取压电双晶片上的电荷,并通过软件进行状态观测,可直接得到压电夹钳尖端上的夹持力,同时还能观测到夹钳尖端的位移,称其为自感知执行器．实验证明了上述自感知方法的有效性．     

压电无限体中外圆裂纹与力电偶极子的相互作用

利用侯鹏飞[1]所得场强度因子基本解,用初等函数的形式给出了在力偶极子和电偶极子作用下压电无限体中外圆裂纹任意裂尖处的三种类型的应力强度因子和电位移强度因子的解析解.     

基于多次压电效应的自感知执行器研究

针对多次压电效应在同一压电体上双向可逆的特点,进行了多次压电效应实现压电执行器位移自感知的理论分析,由此阐明了压电体中多次逆与多次正效应的一一对应关系,以及介电电位移与多次正压电电位移分离的可行性.通过引入参考电容,采取电流积分与差分比例运算电路相结合的方式,得到一种较电桥电路解耦更易于在工程实际应用的方法.采用PZT-5叠堆执行器进行实验,验证了该解耦方法的正确性,同时得出了PZT-5叠堆二次正压电效应的线性系数,并进一步分析了三次压电效应对自感知执行器的分辨力和精度的影响,为压电自感知执行器性能的改善提供了一条新途径.     

一种柔顺5杆机构的运动原理分析

利用柔顺结构和压电叠层元件的优点,在分析常见柔顺机构的基础上,提出一种压电驱动的柔顺5杆机构。研究该机构各部件的位移输出特性,得到5杆机构顶端的椭圆运动轨迹方程;通过搭建振动位移测试系统,测得该5杆机构顶端的振动位移曲线,验证该柔顺5杆机构可用于精密位移致动器的设计。