Spin-based logic in semiconductors for reconfigurable large-scale circuits

Research in semiconductor spintronics aims to extend the scope of conventional electronics by using the spin degree of freedom of an electron in addition to its charge. Significant scientific advances in this area have been reported, such as the development of diluted ferromagnetic semiconductors, spin injection into semiconductors from ferromagnetic metals and discoveries of new physical phenomena involving electron spin. Yet no viable means of developing spintronics in semiconductors has been presented. Here we report a theoretical design that is a conceptual step forward-spin accumulation is used as the basis of a semiconductor computer circuit. Although the giant magnetoresistance effect in metals has already been commercially exploited, it does not extend to semiconductor/ferromagnet systems, because the effect is too weak for logic operations. We overcome this obstacle by using spin accumulation rather than spin flow. The basic element in our design is a logic gate that consists of a semiconductor structure with multiple magnetic contacts; this serves to perform fast and reprogrammable logic operations in a noisy, room-temperature environment. We then introduce a method to interconnect a large number of these gates to form a 'spin computer'. As the shrinking of conventional complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) transistors reaches its intrinsic limit, greater computational capability will mean an increase in both circuit area and power dissipation. Our spin-based approach may provide wide margins for further scaling and also greater computational capability per gate.     

黄河山陕峡谷保德-克虎段高阶地砾石层的初步研究

野外考察发现山西黑峪口地区存在七级阶地序列,其中上覆红粘土的T6、T7阶地为晚第三纪阶地.对该区阶地上砾石的岩性和粒径进行了研究,岩性对比表明,T6、T7阶地上砾石的岩性与黄河低阶地上砾石的岩性相似,而与东西向的蔚汾河阶地岩性差别较大;上下游之间对比发现,灰岩砾石岩性由保德地区占主导地位到克虎地区退居次要地位,灰岩砾石的粒径也从上游向下游变小,说明该区晚第三纪阶地并非东西向河流形成的,而是古黄河或古南北向水系的产物.T7阶地上覆盖厚度70m以上的粉、细砂层和晚第三纪红土层,磁性地层研究表明,该层的底部时代在6.8Ma左右,T6阶地上覆红粘土的底部年龄在3.3Ma左右,山陕峡谷由北向南流的古河流在6.8Ma之前已经形成,T6阶地的形成时代与青藏运动A幕相对应.青藏运动A幕以来河流在该区下切了160m,平均下切速率约为青藏运动A幕以前平均下切速率的5倍以上.     

消除7A05铝合金板材各向异性的热处理工艺

为提高7A05铝合金热轧板材的综合力学性能并减少各向异性,对7A05铝合金固溶、预时效、时效和形变处理等工艺对性能的影响进行了系统的研究. 比较了供货态、形变态、回归(RRA)态和采用预时效形变热处理的优化态热处理工艺对综合力学性能的影响. 结果表明:固溶的最佳温度为480 ℃,单级时效最佳工艺为120 ℃,24 h,双级时效中第一级时效最佳工艺为90 ℃,8 h,最佳形变为25%. 通过金相组织和力学性能测试结果表明:由于预时效析出促进形变热处理时亚晶等轴化,优化态强度高,进一步改善了合金性能,减少了轧制板材纵横向力学性能各向异性倾向.     

基于恒等变换的单摆振动解析逼近

应用修正的谐波平衡法构造了单摆大幅振动的解析逼近周期和周期解.通过引入三角变换或反三角变换将单摆振动方程恒等变形为关于新变量的Duffing方程或其他易于处理的非线性振动方程,利用牛顿谐波平衡法构造了单摆振动的解析逼近解.给出的解析逼近周期及周期解简单易用,几乎在振幅(初始摆角)的全部取值范围内,都有很高的逼近精度.     

基于多重分形谱的碳纤维复合材料表面评定方法

碳纤维复合材料（CFRP）表面的多重分形谱能表征其表面形貌特征.用TalyScan 150表面测量仪测量了CFRP的表面形貌,使用小波变换算法计算了其多重分形谱.结果表明,CFRP 3D表面的形貌与其多重分形谱密切相关,Lipschitz指数的范围可以表征表面的粗糙度,多重分形谱的数值可以表征表面的波峰和波谷的分布.同传统表面粗糙度分形维数表征方法相比,多重分形谱能表征加工表面形貌的局部特征.     

二氧化碳在转炉炼钢中的应用研究

对炼钢温度下CO2与熔池元素的反应机理进行了研究,并进行了相关热力学和动力学分析.利用30 t转炉进行顶底复吹CO2气体的炼钢工艺试验.试验结果表明:采用顶底复吹CO2试验炉次烟尘量减少了11.15%,烟尘TFe降低了12.98%,炉渣铁损降低了3.10%,试验终点钢液中[N]、[P]含量分别降低了50%和23.33%.转炉顶底复吹CO2气体炼钢工艺是完全可行的,为转炉炼钢节能降耗提供了新方法.     

基于GMM和MRF的自适应阴影检测

运动目标阴影在很大程度上会影响运动目标跟踪、行为识别的正确性和有效性.为此,文中提出了一种基于混合高斯模型和马尔科夫随机场的自适应阴影检测方法.该方法首先对混合高斯模型进行改进,使其可以自适应调整参数学习率以消除浅阴影;然后采用马尔科夫随机场综合邻域的空间依赖性信息进行精确的阴影检测.为了提高基于马尔科夫随机场的阴影检...     

区间删失数据函数的均值估计

运用无偏转换思想构造了区间删失数据函数的均值估计,并在此基础上对所构造的估计量方差进行了研究.针对Ⅰ型区间删失情况和Ⅱ型区间删失情况,找到了估计量方差有限的条件.