Enhanced resistive switching properties of HfAlOx/ZrO2- based RRAM devices

Resistive Random-Access Memory (RRAM) devices are recognized as potential candidates for next-generation memory devices, due to their smallest cell size, high write/erase speed, and endurance. Particularly, the resistive switching (RS) characteristics in oxide materials have offered new opportunities for developing CMOS-compatible high-density RRAM devices. In this study, the RS behavior of HfAlO_x/ZrO₂ thin films sandwiched structure between TiN bottom electrode and Au top electrodes were investigated. It was found that Au/HfAlO_x/ZrO₂/TiN stacks were superior in terms of RS performance when compare to Au/HfAlO_x/TiN memory stacks. The devices demonstrated a good resistance ratio of high resistance state and low resistance state ～10³ for Au/HfAlO_x/TiN and ～10⁵ for Au/HfAlO_x/ZrO₂/TiN stacks, respectively. Both stacks showed good retention characteristics (>10⁴ ?s) and endurance (>10³ cycles). The experimental current-voltage characteristics fitted with different conducting mechanisms, the linear lower bias region is dominated by ohmic conductivity, whereas the non-linear higher bias region was dominated by space-charge limited current conduction mechanism.     

Approaches for improving the performance of filament-type resistive switching memory

Resistive random access memory (RRAM) has received significant research interest because of its promising potential in terms of down-scaling,high density,high speed and low power. However,its endurance,retention and uniformity are still imperfect. In this article,the physical mechanisms of filament-type RRAM and the approaches for improving the switching performance,including doping,process optimization and interface engineering,are introduced.     

基于电化学还原氧化石墨烯/镍-镍氧化物的对羟基苯甲酸甲酯传感器的研究

采用电化学还原的方法制备了修饰电极,构建了电还原氧化石墨烯/镍-镍氧化物的化学传感器.通过拉曼（Raman）光谱、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对该传感器进行表征,利用差分脉冲伏安（DPV）法研究该传感器的电化学行为,制备的传感器显示了较好的对对羟基苯甲酸甲酯（MP）的电催化能力,可用于检测MP.在优化条件下,该传感器在5~60 μmol·L^-1范围内呈良好的线性关系,检出限为0.47 μmol·L^-1.该传感器重复性良好、灵敏度高,选择性和稳定性好,已成功地应用于化妆品中MP的检测,回收率在97%~109%之间.     

基于功率监视的光突发交换网络故障发现机制

光突发交换(OBS)网络的数据信道由于采用统计复用的全光透明传输方式,因此其性能监视和故障发现是一项极具挑战性的研究课题。在分析使用平均功率监测方法检测OBS网络故障时存在缺陷的基础上,提出了基于瞬时光功率监测的光突发交换故障发现机制,该机制采用瞬时光功率监测与告警过滤相结合实时监视信道,有效过滤误告警和冗余告警,为故障定位模块提供更准确的告警信息。理论分析和仿真结果表明在OBS网络中,基于瞬时功率监测的告警过滤机制具有更强的性能监视和故障发现能力。     

基于功率监视的光突发交换网络故障发现机制

#光突发交换（OBS）网络的数据信道由于采用统计复用的全光透明传输方式，因此其性能监视和故障发现 是一项极具挑战性的研究课题。在分析使用平均功率监测方法检测（OBS）网络故障时存在缺陷的基础上，提出了 基于瞬时光功率监测的光突发交换故障发现机制，该机制采用瞬时光功率监测与告警过滤相结合实时监视信道， 有效过滤误告警和冗余告警，为故障定位模块提供更准确的告警信息；理论分析和仿真结果表明；在(OBS)网络 中，基于瞬时功率监测的告警过滤机制具有更强的性能监视和故障发现能力。     

Prostate cancer targeted MRI nanoprobe based on superparamagnetic iron oxide and copolymer of poly（ethylene glycol） and polyethyleneimin

Methoxyl poly （ethylene glycol） （mPEG-OH） was successfully grafted onto branched polyethyleneimine （hy-PEI） to yield a water soluble graft copolymer mPEG-g-PEI. This copolymer may package superparamagnetic iron oxide （SPIO） by ligand exchange. The SPIO weight percentage in the polymer coated nanoparticles was determined to be 55%, the size and zeta potential of nanoparticles was 50 nm and 12 mV respectively. Antibody fixation onto the complex （mPEI-g-PEG-SPIO） surface layer was achieved by activated single chain monoclonal antibody against prostate stem cell antigen （PSCA）. Our study showed that the single chain antibody functionalized nanoprobe （scAbpscA-PEI-g-PEG-SPIO） with a small size can specifically enter the prostate cancer cells, decreasing MRI T2-weighted signal intensity of prostate cancer cells to 44.76%, Our results revealed that the potential of this magnetic nanoparticulate system promised as a novel MRI nanoprobe for early diagnosis of prostate cancer （PCa）.     

不同引发方式对环氧丙烷阴离子聚合的影响

以丙二醇、氢氧化钾为引发剂，引发环氧丙烷阴离子聚合，原料不同脱水方法对聚合引发效果进行了详细的分析和比较。结果表明，将丙二醇/冠醚较低温度下真空脱水，再加入KOH脱水，然后加入少量单体聚合，对聚合得到的低聚物进行高真空脱水，再以产物为引发剂，利用短链引发方式引发聚合得到的目标聚合物聚环氧丙烷，它具有相对分子质量高、相对分子质量分布窄的特点，且多分散系数可达到1.09。     

粘度法研究SDS与PEO之间的相互作用

采用粘度法测定了不同温度下 ( 2 98 1 5K ,30 8 1 5K ,31 8 1 5K)阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠 (SDS)—水溶性聚合物聚氧乙烯 (PEO)体系在有无电解质 (NaOH)存在时溶液的宏观粘度 ,研究了SDS—PEO体系分子间相互作用对PEO构型的影响 ,得到了不同SDS—PEO体系的临界聚集浓度 (CAC)和聚合物饱和浓度 (PSP) ,并根据表面活性剂—聚合物体系相互作用模型计算了SDS胶束被吸附到聚合物PEO过程的吉布斯函数变 ,讨论了SDS—PEO体系分子间相互作用强度 结果表明 ,在所研究范围内 ,SDS—PEO体系有无电解质溶液的比浓粘度均随聚合物PEO浓度的减小而急剧升高 ,呈现典型的聚合电解质行为 ,而且SDS的浓度越大 ,电粘效应愈明显 由此可以推断 ,聚合物PEO与表面活性剂SDS之间主要是通过疏水键相互结合 ,PEO分子链处于更伸展的状态 NaOH的存在使聚合物PEO分子与胶束结合位置减少 ,聚集体的体积减小 ,或者介电常数增大 ,因此表现出电粘效应弱于不含碱的表面活性剂—聚合物体系 ,而且使其分子间相互作用强度降低     

二硫化钼-氧化石墨烯纳米粒子的添加量对水性聚氨酯丙烯酸树脂涂层防腐蚀性能的影响

金属腐蚀给世界经济带来巨大损失, 防止金属腐蚀成为人们关注的焦点. 采用一种简单的方法合成二硫化钼-氧化石墨烯 (molybdenum disulfide-graphene oxide, MoS$_{2}$-GO), 将其作为纳米填料加入水性聚氨酯丙烯酸树脂 (waterborne polyurethane acrylic, WPUA) 涂层, 解决金属腐蚀的问题. 首先, 利用氨基丙基三乙氧基硅烷 (aminopropyltriethoxysilane, APTES) 对二硫化钼进行改性合成硅烷偶联剂改性二硫化钼 (molybdenum disulfide modified by silane coupling agent, A-MoS$_{2}$); 然后, 将 A-MoS$_{2}$ 与氧化石墨烯 (graphene oxide, GO) 在 N, N-二甲基甲酰胺 (dimethyl formamide, DMF) 中进行反应得到 MoS$_{2}$-GO 纳米粒子; 最后, 按照不同添加量 (0%、0.2%、0.4%、0.6%、 0.8% 和 1.0%) 将其加入 WPUA 涂层. 结果显示: MoS$_{2}$-GO 纳米粒子成功合成, 对比发现其中 0.4%MoS$_{2}$-GO/WPUA 涂层的表面平整致密, 接触角为 99.67$^{\circ}$; 在 3.5% NaCl 溶液中浸泡 28 d Bode 图中 $\vert Z\vert _{0.01{\rm Hz}}$ 为 3.19$\times $10$^{7} \Omega\cdot $cm², Nyquist 图为 1 个半圈, 相角图表现为 90$^{\circ}$ 的单峰, 表明具有更好的防腐蚀性能.     

基于神经网络的侧吹风空调工况自动转换

为建立空调实时控制系统提供简单可靠的工具，介绍了化纤厂侧吹风空调控制系统的工作原理及工况转换方法，运用神经网络理论和MATLAB中的仿真工具SIMULINK，通过对吹风空调系统全年运行工况分析，建造出基于神经网络的工况转换仿真模型，提出了工况转换的SIMULINK实现的方法，使空调工况转换变得更加迅捷有效。     

强直电刺激海马致痫后大鼠大脑皮质NOS神经元变化研究

采用强直电刺激大鼠海马建立致痫模型,观察NOS神经元在致痫大鼠和正常大鼠大脑皮质的分布特征,探讨NO在癫痫发作中的作用。实验结果表明,建模组大脑皮质的阳性细胞数较正常组明显增多NOS神经元弥散分布于致痫大鼠大脑皮质,细胞胞体较大,并借突起相互交织成网。由此可得到如下结论：癫痫发生时脑内NO作用明显,这可能与癫痫引起的神经元损伤及NO介导的痫性放电的发生、传播、汇集有关;NOS—NO途径可能参与癫痫的启动与传播。     

一氧化氮治疗肿瘤的研究进展

一氧化氮（NO）是一种半衰期很短的气体分子,对细胞膜具有高穿透性,能在人体内传递重要信息,并具有调节细胞的功能.NO气体分子既能维持正常细胞的生理功能和活性,又能选择性地快速耗尽肿瘤细胞的能量,诱导肿瘤细胞凋亡.研究表明：NO可以通过多种机制实现肿瘤治疗.已有一些NO供体药物表现出良好的抗肿瘤活性,精确控制NO在肿瘤部位的释放,可杀死肿瘤细胞.因此,NO气体疗法作为一种肿瘤治疗策略具有一定的应用前景.文章简述了NO的生理学特性和几种典型的NO供体,以及释放NO的生物材料在生物医学领域的应用进展.     

双折射光子晶体光纤中基于脉冲俘获的全光开关的研究

通过分步傅里叶法求解耦合非线性方程,从理论上研究了在双折射光子晶体光纤中的脉冲俘获。研究表明:被俘获的信号脉冲能产生频移。让信号脉冲串在输出端通过布拉格光纤光栅,被俘获的脉冲将被滤掉,从而可实现光脉冲的开与关。     

基于眼动行为的草原公路驾驶人精神负荷变化规律

为了对比分析草原公路不同路段驾驶人精神负荷的差异性,选取15名驾驶人开展典型草原公路实驾试验,针对草原公路直线、弯道、交叉口及超车等四种行驶工况,采集驾驶人注视、眨眼、瞳孔直径等数据,通过K-means聚类及高斯拟合等统计分析方法,分析驾驶人眨眼持续时间(Blink Duration,BD)、眨眼频率(Blink Rate, BR)、平均瞳孔大小(Average Pupil Size, APS)等表征驾驶人精神负荷的典型指标的变化规律。结果表明,相较于直线行车路段,驾驶人行经弯道、交叉口、超车等行驶工况下眨眼持续时间(BD)短、眨眼频率(BR)较慢,且超车行驶段变化最明显,而瞳孔面积变化规律则相反,超车段平均瞳孔面积最大,直线段最小;驾驶人在直线段、弯道、超车、交叉口、超车段各指标的突变率指标对比结果显示,超车工况下突变率最大,交叉口次之,弯道最小,安德鲁斯降维可视化调和曲线反映的规律与之完全一致。可见驾驶人在草原公路行驶环境中超车时其精神负荷突变性最大,交叉口次之,进入弯道时精神负荷变化最小,安德鲁斯曲线可以很好地应用于多指标下驾驶人精神负荷的差异的可视化对比。     

反应因素对PEO/PANI复合材料导电性能的影响

采用原位聚合法制备聚氧化乙烯/聚苯胺(PEO/PANI)复合导电材料,研究反应体系中苯胺含量、反应时间、反应温度及引发剂用量对PEO/PANI复合导电材料导电性能的影响,确定最佳的反应条件。采用IR和SEM对PEO/PANI复合导电材料进行结构表征;通过热重分析观察PEO/PANI复合导电材料的热稳定性。研究结果表明:PEO/PANI导电材料为两相复合物,该复合导电材料在250℃以下具有较好的稳定性;反应的最佳条件是:反应时间为5h,反应温度为30℃,引发剂与苯胺单体的物质的量比为1.0,苯胺含量为50%～65%,在此反应条件下制得的PEO/PANI复合导电材料的性能最好,室温下其电子电导率为2.56S/cm。     

活性炭纤维表面含氧基团及其对NO的还原

利用程序升温还原装置（ＴＰＲ）和程序升温脱附（ＴＰＤ）、热重（ＴＧ）等试验方法,证明了未改性、硝酸基、铜基的活性炭纤维（ＡＣＦ）上均存在含氧基团。在躲开反应器中对这些ＡＣＦ与ＮＯ的反应产物进行了定量测定,发现ＮＯ脱除率与ＡＣＦ含氧量和表面含氧基团的存在及分布有关。还考察了ＣＯ的存在对该反应的影响。     

高原鼢鼠肌肉脂溶性物质对大鼠一氧化氮合成酶活性的影响

为了探讨高原鼢鼠肌肉脂溶性物质（FSC）的抗缺氧机制，40只SD大鼠随机分为4组：10％FSC组、10％FSC缺氧组、空白对照组和空白缺氧组。FSC组和空白组分别用10％FSC和蒸馏水连续灌胃30d，剂量为每天20mL/kg。灌胃结束后，10％FSC缺氧组和空白缺氧组大鼠在5000m海拔高度下，连续缺氧15d，每天8h，测定各组大鼠血清一氧化氮合成酶（NOS）活性。结果发现，在5000m海拔高度条件下，10％FSC在缺氧条件下能显著提高大鼠血清NOS活性和NO含量（P＜0.05)。     

CCM下buck变换器在起动及输入电压突变时的特性

通过建立变换器中电感电流包络和输出电压包络的微分方程，对连续导电模式(CCM)下闭环的PWM buck变换器起动及输入电压突变时的输出电压的动态特性进行了理论分析，得出了过渡过程中输出电压存在振荡和过冲现象的条件，并推导出了振荡频率、过冲电压发生的时刻和过冲电压的最值。最后采用PSPICE仿真和实验验证了理论分析的正确性。     

有机发光器件ITO阳极表面能的研究

在测量TIO接触角的基础上，应用调和平均法计算了不同表面处理ITO阳极的表面能和极性度。结果表明：ITO的表面能和极性度随其表面处理方式而变化，并且表面能的变化主要来源于极性分量的增减；经氧等离子体处理后的ITO具有最大的表面能和极性度，这一结果对于优化ITO阳极/有机层界面的性质，改善有机发光器件的性能具有重要意义。     

燃料电池阳极材料的物理机械性能研究

以NiO和钐掺杂氧化铈(SDC)为原料,通过粉末冶金工艺制备出用于燃料电池的NiO/SDC阳极烧结体和Ni/SDC阳极材料,并测试了其孔隙率、孔径分布及电导率等物理机械性能。结果表明,NiO/SDC阳极材料性能依赖于其制备工艺和原料粉体性能,为获得具有良好综合性能的燃料电池阳极材料,必须对原料粉体及烧结工艺参数进行优化设计。