一、金属材料信息科学（论文文献综述）
董瑞华[1]（2021）在《液态金属柔性神经电极的制备与应用研究》文中研究表明作为神经电生理信号检测的核心部件,神经电极可以对神经电生理信号的原位采集和同步检测,实现脑神经网络活动的解读,是发现重大神经类疾病发病机制的重要途径。然而目前临床上使用的神经电极大都是基于硅基材料的刚性神经电极,该神经电极的力学性能与神经组织之间存在巨大的差异,神经电极-脑组织界面的机械性能不匹配问题在植入使用过程中极易对脑组织造成损伤,引发严重的免疫炎症反应。因此,发展长期稳定且机械性能匹配的柔性神经电极-脑组织界面是当前神经电极领域亟需重点攻关的研究课题。为了满足神经科学研究对神经电极的拉伸性能的更高要求,开发新型的柔性可拉伸神经电极,解决目前长期植入过程中的组织损伤问题,提高电生理信号检测的长期稳定性,成为本论文的主要研究内容。以镓铟合金为代表的液态金属材料以其良好的生物相容性、高导电性和优异的拉伸性能受到国内外研究人员的广泛关注。本论文结合液态金属和柔性高分子PDMS材料,利用丝网印刷技术和微纳加工技术制备了柔性可拉伸的液态金属神经电极阵列,开展了液态金属电极阵列在离体海马神经元细胞放电信号和大鼠癫痫病症实时监测的两个实际应用,具体研究内容如下:针对液态金属流动性强和表面氧化膜不均匀等问题,利用超声法制备了液态金属微纳米颗粒,选择正癸醇作为超声溶剂,制备出平均粒径为2.5μm的液态金属微纳米颗粒,并以液态金属颗粒为丝印油墨,利用丝网印刷技术制备出最高分辨率达到50μm线宽的液态金属电极阵列。往复拉伸实验结果表明液态金属电极具有良好的拉伸性能,最大可拉伸到108%强度依然保持电学性能的稳定。同时,为了增强液态金属电极的稳定性,利用磁控溅射技术对电极记录位点进行封装,体外实验结果表明,磁控溅射铂颗粒可以显着提高液态金属电极的长期稳定性,并且显着降低神经电极的界面阻抗,为后续的神经信号采集奠定了实验基础。在液态金属神经电极基础上,对于离体神经元信号监测,制备出多通道液态金属柔性神经电极阵列,以此解决传统商用多通道电极阵列制备工艺复杂、生产成本较高且与神经元细胞机械性能不匹配等缺陷。体外细胞实验表明,多通道液态金属神经电极阵列具有良好的细胞相容性,培养在液态金属电极表面的原代海马神经元细胞表现出良好的生物活性,神经元突触紧密贴附在液态金属电极表面,突触得到充分生长铺展。长期培养实验表明在液态金属电极培养海马神经元细胞可达30天,验证了液态金属电极的长期稳定性。最后,多通道液态金属神经电极阵列展现出良好的神经信号采集能力,实现了离体海马神经元放电信号的实时检测,可以清晰地记录到海马神经元不同类型的放电信号,最高幅值达到40μV,为柔性微电极阵列的研发提供了新的技术参考方案。传统植入式神经电极与脑组织机械性能不匹配、无法与脑组织紧密贴合等局限,利用制备出的柔性可拉伸的液态金属神经电极阵列开展了大鼠癫痫信号的实时监测应用。液态金属神经电极阵列具有良好的拉伸稳定性,经过2000次循环拉伸测试后,电化学交流阻抗基本保持不变。同时体内慢性实验结果表明液态金属神经电极具有良好的组织相容性和长期稳定性,对植入部位周围组织未造成影响。最后利用液态金属神经电极成功实现了大鼠癫痫信号的实时监测,液态金属电极与大脑皮层紧密贴合,完整记录了癫痫发作全过程的场电位信号,验证了液态金属神经电极阵列在神经电生理领域的潜在应用,未来有望应用于癫痫疾病发作预警和诊断等相关领域。综上所述,本论文将液态金属图案化电极的加工精度提高到50μm,结合PDMS基底制备出柔性可拉伸的液态金属神经电极,并成功实现了海马神经元细胞放电信号和大鼠癫痫信号的实时监测。液态金属柔性可拉伸神经电极为解决现有刚性神经电极力学性能较差提供了参考方案,在脑机接口和神经疾病诊断等领域有着广泛的应用前景。
赖召贵[2]（2021）在《微区腐蚀电化学高通量表征技术的开发与应用》文中认为金属材料成分-结构-性能是腐蚀的研究核心,但是常规电化学测试方法和装置难以满足对局部微观尺度上金属材料电化学性能的表征需求。对金属材料微区电化学性能进行高通量表征有助于深入分析金属材料的腐蚀行为,为复杂微电偶腐蚀的数值模拟工作奠定实验基础,进而建立金属微观电化学性能与宏观腐蚀行为之间的联系。为实现对金属材料微观尺度电化学性能的测试,本文结合光刻掩膜和微液池技术成功开发了适用于微区腐蚀电化学高通量表征的测试平台。该平台包括高通量样品阵列库（光刻掩膜制备系统）、自动微量进液装置,高精度电动控制平台,显微镜、电化学测试系统以及控制系统。相比传统玻璃毛细管技术,具有以下优点:精准且可控的初始反应面积、更低的体系电阻、更低的漏液堵塞风险、更低的缝隙腐蚀发生风险、高溶液体积/反应面积比、适用于低导电率溶液体系,更适合串行扫描式高通量微区腐蚀电化学表征。此外,利用该微区腐蚀电化学测试平台重点研究了 SA508-309L/308L焊接接头在3.5wt%NaCl溶液中的腐蚀行为;对2205双相不锈钢微区电化学性能进行了高通量表征。研究过程中采用了光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、电子背散射衍射（EBSD）、扫描开尔文探针力显微镜（SKPFM）等实验及分析手段。对焊接接头成分、组织结构的表征发现:不锈钢中靠近熔合线Creq/Nieq比值逐渐减小,凝固模式从FA向AF模式转变,铁素体含量逐渐减小,形态从板条状、骨架状向蠕虫状和岛状变化,形成铁素体、奥氏体、夹杂物、碳化物、σ相的复杂显微结构。低合金钢显微组织由其经历的热循环史决定,形成5个区域:由粗晶铁素体组成的粗晶热影响区（C1）、由混合贝氏体组成的细晶热影响区（C2、C3）、由初生铁素体以及混合贝氏体组成的不完全重结晶区（C4）以及由回火贝氏体组成的回火区（C5）。不锈钢一侧夹杂主要是含硅、钛、铝的氧化物;低合金钢中主要有三大类夹杂物,包括硫化物、氧化物以及复合夹杂物,其形态、组成复杂,分布随机。利用多种分析方法对熔合线区域的腐蚀行为进行了深入分析,发现熔合线区域由不锈钢奥氏体（A）、马氏体（M）和粗晶铁素体（CF）三相组成。表面电势分布图显示马氏体层由A/M过渡区、M区、M/CF过渡区三个区域组成。马氏体耐蚀性优于粗晶铁素体在于其含有较多的低活性晶界（Σ3晶界）,且Cr、Ni含量高,具有一定的钝化能力。该结果与浸泡实验中熔合线在浸泡后期才发生腐蚀的现象相吻合。马氏体组织表面电势与电化学性能表现出的腐蚀倾向性不一致在于二者测量过程的金属/介质界面条件不同,前者残余应变起主要作用,后者与金属/溶液界面成分、结构相关,在溶液中会发生变化。研究了 SA508-309L/308L焊接接头的微区电化学性能,发现焊接接头在3.5wt%NaCl溶液中出现了 5种电化学阻抗谱响应、8种动电位极化曲线,以及6个数量级的极化电阻值。同时对焊接接头腐蚀过程进行了高通量表征,发现夹杂是诱发点蚀的主要原因,点蚀形成后并不发生横向扩展;浸泡初期,以细晶热影响区的点蚀为主;浸泡后期,从靠近回火区的热影响区向熔合线区域逐渐发生均匀腐蚀,并伴随着点蚀发生。点蚀周围基体被腐蚀产物覆盖而得到保护,改变了浸泡过程中腐蚀的发展进程。结合微区电化学性能表征与浸泡实验结果,发现低合金钢腐蚀倾向性呈以下规律:粗晶热影响区（C1）>细晶热影响区1（C2）>细晶热影响区2（C3）>不完全重结晶区（C4）>回火区（C5）。C2、C3、C4部分区域（含夹杂物）开路电位和腐蚀电位比粗晶热影响区低,具有更高的腐蚀倾向性;统计分析显示,低合金钢一侧腐蚀电流密度呈以下规律:细晶热影响区（C2）>细晶热影响区（C3）>回火区（C5）≈不完全重结晶区（C4）>粗晶热影响区（C1）;热影响区中存在腐蚀速度极大的测试区域,与夹杂物引起的活性溶解相关。浸泡初期,焊接接头腐蚀行为以细晶热影响区的点蚀为主;浸泡后期,从靠近回火区的热影响区向熔合线区域逐渐发生均匀腐蚀,并伴随着点蚀发生,耐蚀性呈以下规律:回火区（C5）>混合区（C4）>细晶热影响区2（C3）>细晶热影响区1（C2）;由于腐蚀产物的保护作用,粗晶热影响区（C1）以及熔合线区域在浸泡后期开始发生溶解。浸泡实验观察的耐蚀性规律与微区电化学性能表征的统计结果高度吻合,表明低合金钢中夹杂物对整个焊接接头的腐蚀行为起决定性作用。结合EBSD和微区腐蚀电化学高通量表征技术对2205双相不锈钢微区电化学性能进行了高通量研究。统计规律表明:单相奥氏体镍元素含量高其腐蚀倾向性低于单相铁素体;由于两相的耦合效应,混合相耐蚀性能优于单相铁素体和奥氏体;奥氏体和铁素体单晶粒耐蚀性基本遵循从低晶面指数到高晶面指数逐渐减弱的规律;分析认为不同取向晶粒电化学活性不同,也存在类似于两相之间的耦合效应,单相多晶耦合后耐蚀性能优于单一晶粒;残余应变对奥氏体、铁素体表面氧化膜性质影响有限,使开路电位小幅度增加;奥氏体硬度更低、形变更大,残余应变对奥氏体腐蚀行为的影响大于铁素体。
杨善骥[3]（2021）在《基于偏振热像的金属疲劳损伤实验研究》文中研究指明金属材料综合性能良好,被广泛应用于工业和工程领域,在服役过程中疲劳损伤不断累积会导致材料失效。因此,疲劳损伤问题成为社会各界关注和研究的热点。疲劳失效是金属材料在反复应力作用下,损伤逐步累积、性能发生劣化的一种常见现象,具有显着的突发性和隐蔽性。传统的疲劳损伤检测方法无法对金属构件的早期损伤进行准确有效的评估,且耗时长、流程繁琐。金属疲劳损伤过程伴随着复杂的能量耗散。当外界对金属构件做功时,导致不可逆的塑性形变并引起内部微缺陷不断演化,使得材料内部微观结构发生变化,内部形变区域的内能和动能发生改变,直接体现为材料表面的温度变化。热耗散是疲劳损伤过程中的重要能耗现象,直接引起材料表面温度场的变化,反映了内部微观缺陷的演化过程和金属材料的损伤状态。因此,红外热像法为金属疲劳损伤状况的检测提供了行之有效的途径和方法,具有实时无损的显着优点。但是红外热像法的测温精度还有待进一步提高,主要表现在:1)目前在进行疲劳损伤状态观测时,默认物体实际表面的发射率是恒定不变的,而金属在循环载荷作用下,表面微观形貌不断变化,使得实际表面的反射率是持续变化的,导致直接通过疲劳过程中的温度场变化研究材料的疲劳性能难以获得精确可靠的结果;2)红外热像法通过获取金属表面的自发辐射并基于表面的温度变化评估材料的损伤状态,但获取的自发辐射在传输的过程中容易受到环境或背景起伏的干扰,尤其是测量微小温度变化时,难以获得足够的测量精度。金属疲劳过程中的能量耗散以热辐射的形式消逝在空气中。从物理学的角度来看,热辐射属于自发辐射,具有偏振特性。在红外成像探测中,引入偏振检测,能有效抑制背景杂波,提高目标与背景的对比度,增加目标物的信息量,有利于目标检测和识别,可显着提升温差小或热对比度低目标的探测识别能力,可减少红外偏振特性较弱背景的影响。另一方面,偏振探测能够有效揭示材料的微物理特性,一次成像可以获得stokes参量、偏振度与偏振角、椭偏度与椭偏角等高维参数,从而将目标识别从表面结构上升到空间结构,目标的解译能力显着增强。基于此,本文基于疲劳过程金属表面形貌变化,分别开展以下工作:（1）探究金属疲劳损伤过程与损伤机理,分析循环载荷作用下金属材料表面形貌演化规律,开展金属疲劳试验论证了金属表面纹理是金属疲劳过程中的重要特征改变量。基于此,以Q235缺口试样为研究对象,搭建疲劳拉伸实验平台与三维形貌采集平台,分析不同循环周次下试样表面三维形貌图像,验证了外部载荷作用会导致试样表面粗糙度改变,且随着疲劳程度加深金属表面形貌会发生持续性改变。（2）研究红外偏振检测的基本原理,开展对比实验,分析红外图像与红外偏振图像差异,验证偏振检测的有效性,发现偏振热成像能够提高目标背景的对比度,丰富信息量,凸显边缘轮廓与细节信息。同时从疲劳过程金属表面形貌变化出发,考虑红外热像法的不足,引入偏振检测,研究金属表面红外辐射偏振特性模型,为后续开展基于金属疲劳损伤的红外偏振试验奠定理论基础,提供有效的技术方法。（3）结合红外偏振检测的突出优势,以Q235钢为研究对象,通过搭建疲劳试验平台和偏振热像采集平台,获取不同疲劳周次下金属材料表面的偏振热像,探究疲劳过程金属表面红外偏振特征演化规律,结果表明在循环载荷的作用下,不同偏振方位角图像的光强、Stokes参量以及偏振度均呈现规律性变化趋势。另外,将试验采集的不同偏振方位角图像、0S、1S、2S以及DOP图像通过小波变换进行预处理,提高图像质量,更加凸显图像的边缘轮廓以及纹理等细节信息,利用灰度共生矩阵（Gray-Lever Co-occurrence-Matrix）提取偏振方位角、偏振度以及斯托克斯（stokes）参量等热像纹理信息,结果表明金属表面纹理在疲劳损伤过程中呈规律性变化,共生矩阵统计量呈现一定规律性,进一步扩大金属疲劳研究内容,丰富金属疲劳损伤检测方法。图[42]表[5]参[65]
赵睿童[4]（2021）在《基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发与应用研究》文中进行了进一步梳理化学课程资源是保证化学课程实施的必要条件,2017版（2020修订）的高中化学课标明确指出不同地区的学校应积极开发并合理利用各种课程资源。蒙古族拥有多样的物质文化和精神文化,这些民族文化中蕴含着丰富的化学知识和化学原理,然而目前这些课程资源却没有被有效地开发和利用。如果它们被合理地应用到蒙古族地区的化学教学过程中,不仅可以反映蒙古族的文化传统和区域特色,使蒙古族地区学生的化学学习生活化、兴趣化和情境化,还可以促进化学课程资源的优化与整合,从而传承与发扬蒙古族文化。因此,对基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发与应用研究成了现实之需。本研究以理论结合实践的方式尝试开发基于蒙古族文化背景的化学课程资源并将其应用到化学课堂教学中,以期达到上述效果。本研究在梳理有关课程资源开发的基础上,结合教育学、心理学等相关理论,并根据蒙古族文化背景的化学课程资源开发的原则和流程,然后结合实际教学,设计单元教学案例;最后以两个无显着性差异的平行班为被试进行实证研究,以验证基于蒙古族文化背景的化学设计的有效性。本论文的内容主要分为五个部分,具体如下:第一部分:提出问题。在文献梳理的基础上阐述研究背景和研究现状等内容,重点综述国内外有关课程资源开发的相关研究,从理论层面了解现已有研究的成果和不足,接着通过教师问卷和教师访谈从实践层面了解当前蒙古族文化相关的化学课程资源开发与应用现状中存在的问题。第二部分:核心概念界定及理论基础。该部分首先对民族文化、课程资源和化学课程资源三个核心概念进行界定,然后以杜威-经验课程思想理论、多元文化教育理论和建构主义学习理论为依托,对基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发与应用进行了理论分析,从而为整个研究提供理论支撑。第三部分:基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发。该部分首先将蒙古族文化按照物质文化与精神文化进行分析与分类;接着通过对不同蒙古族文化相关的化学课程资源进行开发并与教材进行衔接,整理出每种蒙古族文化对应的化学课程资源表;最后通过整合开发出的蒙古族文化相关的化学课程资源,选取人教版九年级化学《金属与金属材料》单元设计出基于蒙古族文化背景的化学单元教学设计和常规教学设计。第四部分:基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发与应用的教学实践研究。该部分将基于蒙古族文化背景的化学教学设计和常规教学设计应用到无显着性差异的两个教学班级展开教学实证。实证结束后,以单元试卷测试、学生问卷和师生访谈的形式对其成效进行检验。第五部分:针对本研究中存在的不足进行总结,并结合研究过程中存在的问题提出针对性的建议。以期为之后的研究提供方向与思路,同时也为落实基于蒙古文化背景的化学课程资源开发与应用提供一定的参考。
秦浩[5]（2021）在《多孔金属的控制制备及在能源电化学中的应用探索》文中认为可再生能源结构的构建是中国乃至世界范围内长期的发展战略目标。发展以可持续电力资源为驱动力的能源催化与存储技术,是构建可再生能源结构的重要环节。而多孔金属材料是电化学催化和储能领域理想的电极结构。虽然已发展出了多种的多孔金属结构材料的制备方法,但传统的多孔金属结构材料的制备方法往往步骤繁琐、存在物料消耗且对环境有害,同时所制备的多孔金属结构材料中孔径的调控范围有限,通常需要结合两种或两种以上的方法,用来制备具有层次孔结构的多孔金属结构材料。另外,一些具有优异催化活性的金属（如铋等）由于其本身熔点低、质地软等特性,难以通过传统的制备方法获得三维多孔的结构。本论文从多孔金属结构材料的控制制备出发,开发了新型的多孔金属材料的简单、高效制备方法,一方面实现孔径范围高度的可调,获得层次孔结构的多孔金属材料,用于电化学催化水分解和超级电容器储能领域,另一方面实现对具有优异催化活性的低熔点、软质金属（如铋等）的三维造孔,用于电催化二氧化碳还原领域。开展的具体研究内容如下:1)开发了两步气氛热处理的方法,实现实心金属至多孔金属的可控转变。首先将实心金属型材进行空气热氧化,转化为金属氧化物型材。然后在氨气气氛下进行热还原处理,转化为金属氮化物后再分解转变回金属,并释放氮气作为发泡剂。最终实现金属从固体到多孔泡沫的转变。以金属铜箔、金属铜管以及泡沫铜为例,实现了从几纳米到几十微米孔径可调的多孔铜的制备。本方法有可能成为未来多孔金属大规模绿色制备的重要方式。2)提出通过多次重复两步气氛热处理方法,实现层次孔结构多孔金属的构建,应用于能源电化学催化与存储领域。首先,通过气氛热处理获得大孔结构的多孔金属泡沫。然后,再通过二次气氛热处理过程在原有的大孔孔壁上形成二次孔,依次类推,可以多次重复气氛热处理方法进行多次造孔,从而实现三维层次孔金属的构建。制备的层次孔泡沫镍电极具有比商业化泡沫镍高一个数量级的比表面积,其电化学催化分解水活性和担载MnO2作为超级电容器电极的容量均得到显着提升。作为双功能电极组建电解全电池,水产生10mA/cm2的电流密度的电压为1.65 V。搭载MnO2作为超级电容器电极的面电容值处达到2.04 F/cm2（充放电电流密度:0.5 mA/cm2）,比商业化泡沫镍基电极提升了 7倍左右。3)发展了从BiVO4至多孔Bi的原位电化学转变方法,实现了对低熔点、软质金属Bi的三维造孔,展现出高效的二氧化碳还原甲酸产物的性能。借鉴去合金化的方法,利用电化学阴极还原处理BiVO4前驱体,选择性地将BiVO4中的金属钒（V）溶解脱出形成多孔结构,同时还原Bi组元获得多孔金属Bi,克服了金属Bi因熔点低、质地软而三维造孔难的挑战。由于三维多孔金属Bi具较高的表面粗糙度,既可以增加CO2RR的反应活性位点,又可增强颗粒内部二氧化碳的存储和吸附。因此,将其应用于电催化二氧化碳还原反应,可以获得针对甲酸产物具有宽电位范围（～450 mV）的高选择性（法拉第效率>90%）以及出色的耐久性能。
李向阳[6]（2021）在《低维磁性体系的第一性原理设计和表征》文中认为在量子力学中,电子的自旋是由电子的内禀角动量所引起的运动,是电子的内禀属性之一。自1924年被发现以来,人们对电子自旋的开发和利用一直是研究领域的热点。其中以电子的自旋自由度进行信息的处理、存储和传感的一门学科称为自旋电子学。它具有集成度高、耗能低等优点。自旋电子学的发展离不开对新型磁性功能材料的预测和设计。但是目前具有优良特性的自旋电子学材料仍然比较少,迫切需要我们去寻找更多性质优良的新材料。此外,在对自旋的开发和利用过程中,需要我们能够从原子或分子水平上精准地对自旋态进行探测和调控。在这里,我们利用了凝聚态物理中的一个典型自旋关联现象—Kondo效应,来表征和分析外界环境对自旋态的调制作用,加深对自旋相关特性的认识和理解。因此,本论文的工作主要集中在对本征磁性材料体系的理论设计和表面吸附磁性杂质体系的Kondo效应表征及应用方面。具体来说,分为四个章节。第一章,主要分为两个节。在第一节,我们简单概括了自旋电子学的发展历程以及当前面临的挑战。对于自旋电子学器件来说,它们虽然具有集成度高、运行速度快、耗能低等优点,但是仍然面临着许多挑战,包括:完全自旋极化电流的产生和注入、自旋的长程输运、以及自旋的调控和探测等。为了克服这些挑战,我们总结了一些自旋电子学可能的发展方向。在第二节,我们简单介绍了Kondo效应的发展历程以及当前面临的挑战。随着扫描隧道显微镜（STM）的出现,Kondo效应在表面吸附磁性杂质体系得到了广泛的发展,展示出了形形色色的迷人现象。但是Kondo效应本身属于一种复杂的多体现象,不但很难从理论计算方面进行精确模拟,而且很难清晰探究其与其它强关联现象之间的关系。面临这些困境,我们总结了一些Kondo效应潜在的发展方向。在第二章,我们介绍了计算量子化学中密度泛函理论（DFT）的主要发展历程。虽然,我们常用的Hubbard+U方法可以用来预测一些磁性材料体系的电子结构性质。但是,对于一些强关联电子体系来说,如过渡金属氧化物、稀土金属化合物等,这类材料里面往往含有局域的d电子或者f电子,导致这些理论方法不能准确描述对应的强关联特性,甚至在定性上的描述也是错误的,如:对Kondo效应的研究。为了能够从理论上精确地描述强关联体系的Kondo效应等特性,本课题组提出来了一套结合DFT和级联耦合方程组（HEOM）的方法。这种模拟方法的计算结果,在数值上是定量准确的。对应的微分电导谱可以直接与STM实验中观测得到的进行对比。除此之外,它还可以用来理论预测新的体系,为实验室制备提供理论上的指导。后续,我们也对此方法做了详细的介绍。在第三章,我们通过理论模拟设计出了一系列性质优良的二维本征磁性金属和半导体材料。首先,我们提出了一种获得磁性金属的新策略:通过把过渡金属原子镶嵌到硼墨烯单层材料里面,从而将磁性引入非磁性体系,设计出了二维的室温铁磁性材料。在嵌入的过程中,体系可能会发生一系列的相变。当结构处于不同的相时,具有不同的磁学性质,从而扩展了硼墨烯的使用范围。以金属镶嵌的χ3相硼墨烯单层为例,它具有室温铁磁性和大的垂直磁各向异性。其中对于全局最优的P4/MBM相CrB4结构来说,它也同时具有准半金属特性。考虑到无机材料往往合成耗能高、元素种类单一、化学可调自由度少等严重缺陷,接下来,我们将目光转向下一代价格低廉、可调自由度多样的磁性金属有机框架（MOF）体系。对于MOF材料来说,我们可以通过改变金属元素（M）的种类和配体基团的形式等等手段来修饰或者调制它们的电子结构性质。但是,这个领域目前还处于发展的初期,大多数材料都存在着磁有序温度比较低的棘手问题。在这里,我们基于实验合成的K3Fe2[PceO8]有机框架材料,通过改变中心M的种类,得到了一系列具有多功能特性的二维K3M2[PcMO8]（M=Cr-Co）MOFs。它们均属于多铁材料,同时具有铁磁性/亚铁磁性和垂直电极化特性,居里温度Tc可以从66K调制到150K。其中,对于M=Mn,Fe,Co的体系均展示出了亚铁磁半导体特征。进一步,我们在实验合成的层状MOF材料Li0.7[Cr（pyrazine）2]Cl0.7·0.25（THF）的基础上,通过机械剥离法获得了二维的室温亚铁磁半导体Cr（pyrazine）2材料。其剥离能为0.27 J/m2,Tc高达346 K。其室温磁有序的原因是:Cr离子（S=2）上的d轨道和pyz基团（S=1/2）中N原子和C原子上的p轨道之间很强的反向杂化耦合作用。在第四章,为了解决自旋对周围环境的敏感性问题,我们通过理论和实验相结合的方法,在表面吸附磁性杂质体系中提出了一种分子模具的策略,用来保护磁性原子的自旋,使得其不再受外界环境的影响。这种策略为利用电子的自旋自由度设计下一代自旋电子学器件提供了一个优良的途径。具体来说,我们与实验合作组首先利用STM针尖在Au（1 11）表面上推动CoPc分子去俘获离散的Co原子,最终合成了一系列的CoPc@Co复合物。由于Co原子中的dπ轨道和CoPc分子中的大π轨道之间很强的杂化耦合作用,使得Co原子的自旋不再受其它外界环境的影响,从而在Co/Au（111）界面上获得了稳定的、统一的Kondo态。有趣的是,当一个CoPc分子俘获两个Co原子时,Co原子可以通过分子模具产生长程（大于12 A）的超交换相互作用,进而对Co原子的Kondo效应进行有效的调制。由于我们提出的分子模具策略不但可以稳定磁性原子的吸附位置,而且还可以保护磁性原子的自旋不受外界环境的影响,这就为制备单原子催化剂提供了一个很好的方法,同时也为研究材料中电子的自旋自由度对催化反应的影响提供了可能。一直以来,虽然人们尝试用各种各样的方法来提高单原子催化剂的催化活性,但是目前仍然不知道是否可以利用Kondo自旋屏蔽效应来增强催化剂的反应活性。受Kondo态形成过程中放热性质的启发,我们提出了一种全新的多相催化方法-滑冰场化学反应（ROAR）。与传统的热催化反应不同,这种反应模式可以通过降低金属衬底的温度来降低反应所需的势垒,提高反应速率。作为一个例子,我们设计了 Co@CoPc/Au（111）体系催化CO氧化反应,证明了我们设计的ROAR的有效性。这项工作也展示了电子的自旋自由度在异相单原子催化领域的潜在应用。
彭硕[7]（2021）在《Sb-Te及贵金属固溶的Sb2Te3相变存储材料的高通量计算与研究》文中认为随着全球数据量的增加,传统存储系统（比如:Flash memory,FLASH）因其物理结构的限制而逐渐满足不了大数据时代对数据存储的快速、高密度、低功耗的要求。相变随机存储器（Phase-change random access memory,PCRAM）因为有着结构简单、速度快、功耗低、使用寿命长等优点被人认为是新时代存储器领域最具潜力的候选者。PCRAM的核心是以硫系化合物为基的相变材料（Phase-change material,PCM）。与大多数PCM相比,Sb-Te合金具有较快的结晶速率,而受到了人们的广泛关注。然而Sb-Te合金的非晶相热稳定性差是制约其发展的关键因素。此外,目前文献中关于Sb-Te合金的工作主要集中在几种固定的Sb/Te原子比例的金属间化合物上,且其相变存储性能随Sb/Te组分变化的研究不充分。因此本文主要以高通量计算结合从头算分子动力学模拟的方式对Sb1-xTex固溶体以及几种典型的SbmTen金属间化合物进行研究。在此基础对Sb-Te二元合金体系进行改性研究:探讨NM-Sb-Te固溶体（Noble Metal,NM=Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt、Au）材料作为PCM应用的可行性,以及贵金属元素对Sb2Te3非晶相热稳定性的影响。并在这两部分研究内容的基础上建立NM-Sb-Te相变材料数据库,探寻NM-Sb-Te相变材料的材料基因。（1）为了深入了解Sb-Te合金在PCM领域的内在机理,探索最佳候选材料,本论文利用理论计算方法,针对二元Sb-Te合金的能量、结构、稳定性以及电子结构等进行了系统地研究。研究结果表明:Sb-Te合金的最稳定结构形式为层状构型;合金的凸包能曲线由纯Sb、纯Te和Sb16Te3、Sb Te、Sb2Te3三种金属间化合物组成;Sb1-xTex固溶体为Sb-Te合金的亚稳相,但适当提高温度可以抑制固溶体的分解;Sb-Te合金的结晶态和非晶态在富Sb区域和富Te区域的差异较小,而不适于作为PCM进行应用;中间区域Sb-Te合金的结晶态和非晶态的电子结构表现出明显的差异性。结合能量、结构、稳定性和电子结构的计算结果,最适用于PCM的Sb-Te合金的固溶度为0.4<x<0.6范围内。（2）为了研究贵金属元素（NM=Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt、Au）固溶改性对Sb-Te合金作为PCM应用的影响和机理,本论文对Sb2(Te1-xNMx)3、(Sb1-xNMx)2Te3固溶体的能量、晶体结构、稳定性、电子结构、非晶态结构等进行了研究了。结果表明:NM固溶度x<0.167时,相应固溶体的结构稳定性较差;Sb2(Te1-xNMx)3固溶体随着NM元素固溶度的升高会失去层状结构（x>0.889或者x>0.778）;(Sb1-xNMx)2Te3固溶体在整个固溶度范围内均保持着层状结构;Sb2(Te1-xNMx)3固溶体的无序度有限,且NM-nd轨道对电子结构的影响远大于Sb-5p、Te-5p轨道,倾向于表现NM元素的性质;(Sb1-xNMx)2Te3固溶体的无序度较高,电子结构由NM-nd、Sb-5p、Te-5p三者杂化贡献;NM=Pd、Ag、Pt、Au时,两类固溶体的非晶态与晶态的差异较小不适合于作为PCM进行应用;考虑能量、晶体结构、非晶相结构、电子结构的结果,我们认为(Sb1-xNMx)2Te3固溶体适用于作为PCM进行应用,最佳NM元素为Os、Ir。（3）基于对Sb-Te合金与Sb2(Te1-xNMx)3、(Sb1-xNMx)2Te3固溶体的研究结果,采用浏览器/服务器架构模式,开发和构建了NM-Sb-Te相变存储材料数据库。为实现数据的精确查询,数据库系统构建了多条件查询功能;实现了数据库的动态维护;数据库系统具备简洁的界面和直观的操作逻辑;保留了数据库系统的可移植性,为深入开发做好了准备;数据库中存储了1318条数据记录,共计存储23724个数据点。本文的创新点:以Sb1-xTex固溶体体系为研究对象进行系统的理论计算工作。对其晶体结构、电子结构,以及非晶相结构进行了研究,筛选出适用于PCM应用的Sb-Te合金的固溶度范围（0.4<x<0.6）;通过对(Sb1-xNMx)2Te3、Sb2(Te1-xNMx)3固溶体进行研究,探明了NM元素对Sb-Te合金晶体结构、电子结构、非晶相结构的影响,找到了适用于PCM应用的NM固溶位点及种类;建立起NM-Sb-Te相变材料数据库,顺应材料基因组计划,为之后对于NM-Sb-Te合金的工作提供了指导。
段阳[8]（2021）在《金属切削加工知识图谱构建及应用》文中认为金属切削加工是金属加工工艺中的一种重要成形方法,切削加工工序的制定是工艺规划的重要内容。金属切削加工是工件和刀具相互作用的过程,“机床-刀具-工件”组成一个完整的机械加工工艺系统。本文将与金属切削加工相关的数据归类为事实性知识和过程性知识。前者描述的是金属切削过程中的各种物理现象及其变化规律,而后者泛指存储在各种应用系统代表制造型企业利用切削方式加工工件产生的各种数据及数据之间的联系。这些知识的数据来源多样、类型丰富,既有结构化的,也有半结构化和非结构化的。针对事实性知识和过程性知识彼此隔离、相互转化的难题,本文提出建立金属切削加工知识图谱,在语义层面将事实性知识和过程性知识关联起来,从而为金属切削加工构建智慧的大脑提供一种新的方法。具体研究内容如下:1).在分析事实性知识和过程性知识的组成和来源的基础之上,运用OWL QL语言首次建立了包含事实性知识和过程性知识的完整的本体模型,实现这两类知识在语义层面有机的关联。2).建立金属切削加工知识图谱数据的生成、融合和存储方法。对于事实性知识,基于自然语言处理技术,建立了Bi-LSTM+CRF的知识抽取架构;对于过程性知识,基于OBDA架构,制定了关系模型到本体模型的映射关系,实现关系型数据向三元组的转换;建立了基于属性相似度的数据融合方法,并确定了Neo4j+Min IO的数据存储架构。3).基于知识表示学习建立了一种新的工件工艺路线相似性计算模型。首先,在金属切削加工知识图谱基础之上,建立了一个包括“工件—材料—工序—机床—刀具”之间关系的子图。该子图将相关实体用“材料是”、“在机床”、“用刀具”、“有工序”和“下一工序”等关系连接起来,从而将描述切削加工的实体之间的语义含义通过图结构的连通性直接表现出来。进而,按照子图的结构生成相应的三元组数据,运用知识表示学习Trans D算法,将子图中的语义关系映射到低维稠密实值向量中去。然后,运用KMeans算法对代表工件的低维稠密向量进行聚类计算,聚类结果表明工序序列相似、使用刀具和机床相同的工件能够较好地聚集到同一簇中,这种方法突破了传统按照工件类型分类的单一性和局限性。最后,在聚类的基础上提取了典型工艺路线,进一步验证了低维稠密向量语义含义的表达能力,为工艺路线的重用提供了一种全新的、高效的和准确的途径。4).建立了一种新的、个性化和精确化的刀具选择方法。该方法的核心思想是已产生的金属切削加工过程数据之间的内在联系是刀具选择的重要依据,将工件的材料、加工任务的结构特征以及刀具之间的相关性作为刀具选择的首要因素。首先,设计了一个描述“结构特征-材料-刀具”之间关系的数据模型,建立了相应的子图。然后,运用PPR算法,给每一把刀具打分,为工艺规划刀具的选择提供个性化的精确依据,并结合具体的实例验证该方法的有效性。5).开发了一个B/S结构的金属切削加工知识图谱综合应用系统。该系统基于.NET MVC框架,服务端采用C#语言,客户浏览器端使用jquery和Easy UI框架,知识图谱可视化使用D3.js。系统存储架构采用Neo4j+Min IO+Oracle,其中图数据库Neo4j存放三元组数据,文档数据库Min IO存放各种非结构化的文档数据,Oracle保存用户及权限信息等结构化数据。系统功能包括数据管理、知识图谱数据可视化、工艺路线确定、刀具选择和用户及权限管理。
白国栋[9]（2020）在《基于数字编码超表面的物理现象表征及信息系统拓展》文中认为材料形式的丰富增添了人们对物理世界操纵的自由度。超材料的出现不仅使科学界对电磁参数的认识加深了一个层次,并且由于超材料单元本身具有强大的电谐振和磁谐振,非常便于电磁现象的调控以及装置设备的研发,从而有效地促进了电磁相关领域的发展。超表面是由亚波长尺寸的超材料结构在二维方向上延拓而形成的平面阵列,它在媒质交界面上引入突变的电磁响应,进而对空间波或者表面波灵活调控,由此激发了一系列轻便超薄的电磁波控制装置。因为这种在交界面上提供突变量的思想适用于诸多涉及边界条件的问题,超表面技术很快吸引了全世界科研人员的关注。数字编码超表面是将超表面所控制的物理现象与信息科学相结合的新兴研究领域,旨在探索以下两方面的内容:一、如何利用简明的超表面数字编码序列来控制电磁波,实现新奇的物理装置;二、如何将这种超薄且功能强大的电磁波控制系统与信息处理系统有机结合,丰富或简化现有的信息处理系统。本文以数字编码超表面为研究对象,围绕以上两个主题,从理论和实际应用角度出发,详尽地讨论了数字编码超表面对物理现象的表征以及信息系统的扩展。主要研究内容和贡献概括如下:1)多任务共享型数字编码超表面。编码超表面信息容量的增加可使其控制的物理功能更强大和多样化。本文通过对超表面单元几何尺寸的优化设计,实现了能同时工作在C、X和Ku波段的2比特编码超材料。其中,每个频段的控制参量均为不同的几何参数,所以不同频点之间的编码功能互不影响。基于此,只需要在各工作频点上设计独特的编码图样,即可得到多任务的电磁波控制装置。本文在C波段设计了幻觉装置,当雷达探测波打到铺设超表面的平板上时,反射的回波会显示成一个阶梯状物体的散射图样;在X波段设计了隐身装置,得到了-10d B的雷达散射截面（RCS）缩减功能;在Ku频段设计了涡旋波产生装置。本工作利用单层PCB板进行加工,具有很强的可兼容性。2)声电共用型编码超表面。声电共用型编码超表面可同时对声波和电磁波执行多波束生成、波束操纵和赋形、异常反射等操作,也可用来缩减目标物体的RCS以及声呐散射截面。声电共用型编码单元的基本结构为铝制的Helmholtz谐振器,通过调整谐振单元的几何参数,可同时对声场与电磁场的反射相位进行调控,形成高比特的多物理场编码态。本工作基于单一材料设计,结构简单、易于加工,并且能够实现高比特编码状态。基于此类编码超材料的设备可用作声纳阵列与电磁天线阵列的联合,在一些特定场景的安全检测和目标搜索具有一定的应用前景。3)编码超表面对Aharonov-Bohm（AB）效应的模拟。AB效应是量子力学里面非常重要的效应之一,其描述的是电子在运动空间中,不管电磁场存在与否,其波函数相位（也叫AB相位）都将受到电磁势的作用。AB效应的提出使人们对量子力学中的相位分量开始重视。AB相位是一种特殊的几何相位,该相位正比于电子路径所包围的等效磁通。本文阐述了如何用超材料单元来模拟AB效应,并得到了类似的几何相位。此外,本工作将这种几何相位与Pancharatnam-Berry（PB）相位相结合,打破了几何相位的共轭限制,由此可产生任意线性极化及椭圆极化的相位,打破光学模拟的自旋霍尔效应的对称限制、以及自旋转轨道角动量装置中拓扑电荷的共轭限制。本文给量子效应的超材料模拟提供了新的思路和可行性平台。4)基于经典编码超表面对于量子信息的模拟。数字编码超表面属于物理与信息科学相融合的新兴方向。区别于传统电路的逻辑信息,超材料比特基于波与单元的相互作用,可利用电磁波的多个自由度。然而,数字编码超材料能在多大程度上扩展信息的表征能力目前还没有定论。本文论证了经典的超表面具有表征类似量子比特和量子信息的能力,揭示了超材料原子可以模拟二能级自旋系统,并且构建任意自旋的叠加态。本文还提出利用不可分离的几何相位可诱导出经典纠缠,并得到了实现最大纠缠的条件。本研究扩展了编码超表面的信息表示范围,为量子信息的经典模拟提供了新方法。5)基于编码超表面的新型通信体制的原型搭建。本研究展示了一款基于可编程数字超材料的直接辐射无线通信系统的原型机。本通信系统通过区别复杂的远场辐射图样,利用可分辨的远场方向图及其编码序列之间的映射关系来表征信息,并进行数字通信。当所有可用远场辐射图的编码状态建立之后,所传递的信息即可用其来表征,并被加载到可编程超材料上面。在馈源天线的激励下,数字编码超表面的远场辐射图样实时切换,并被位于远场区多个位置的接收天线接收并汇总,最后通过接收到的辐射图样与编码序列之间的映射重构出所发送的信息。本通信系统省去了传统通信系统中的数模转换以及混频模块,大大简化了通信系统的复杂度,降低了成本。除此之外,本系统具备物理层面的保密属性,具有自适应、自我感知等能力。
黄兆岭[10]（2020）在《柔性金属纳米结构执行器制造关键技术及其应用研究》文中研究指明柔性电子器件主要以柔性材料为基底薄膜层,结合微纳米集成制造工艺设计制造具有传感,数据存储以及能源转化等多种功能的元器件,在航空航天、生物医疗、信息传感等领域有广阔的应用前景。基于MEMS微执行器件的医疗器械发展日新月异,作为柔性医疗器械的关键元件,微电极阵列执行器件受到了广泛的关注。微电极阵列（MEAs）作为执行器关键元件,可对神经或肌肉进行电刺激,记录来自神经细胞的动作电位,从而实现在活细胞组织和电子设备间的传导。然而,常规微电极器件存在高电阻抗,低粘附以及生物相容性差等缺陷,导致其在医学检测、生物传感、微机器人等应用中遇到了诸多困难。其中最主要的是电极在植入体内电阻抗过大,导致刺激和记录过程中需要施加大电流,这种现状不仅将严重损伤接触位置皮肤和组织,而且还将极大的降低其金属和高分子层之间的粘附力,导致微电极器件快速失效。另外由于高分子柔性材料与金属涂层之间的杨氏模量不匹配问题,导致柔性电极在长期植入过程中金属层涂层很容易脱落。因此,为了开发出具有粘附力高,阻抗低的柔性电极器件,针对制造过程中的关键技术工艺进行改进具有重要的科学意义和应用价值。本论文通过反应离子干法刻蚀以及软光刻中的微接触印刷方法研究如何通过新的工艺方法加工制备具有不同纳米结构的微电极执行器,使其具有低阻抗性能,高粘附性能以及优良的拉伸扭转性能。本文基于神经刺激/记录中重要的执行电子器件柔性微电极阵列为主要研究对象,重点关注具有纳米结构的柔性电极执行器件制造领域的关键技术。主要目的是通过不同的制造工艺步骤提高具有金属导电层的电极阵列电学性能和机械性能。特别是,高分子柔性材料与金属涂层之间的粘附力以及导电金属层与生物体界面的阻抗性能。基于粘附性力学理论基础,分析金属层在柔性金属基底薄膜表面的分子作用力。主要通过建立柔性高分子材料与导电金属层之间纳米压痕测试模型以及纳米划痕测试模型来表达其表面金属层弹性模量,进一步分析薄膜硬度和摩擦系数以及压痕深度变化。同时,使用COMSOL Multiphysics有限元仿真方法在视网膜模型中进一步研究柔性电极的触点大小与产生的热量关系,为柔性电极的参数设计提供一定的参考。基于MEMS工艺制造方法,探索柔性金属电极执行器加工制造工艺过程,制备了10通道和126通道的神经刺激/记录柔性电极器件。而且对MEMS工艺过程中的反应离子刻蚀（干法刻蚀）的参数进行优化,使用刻蚀之后得到的凹凸纳米结构模型提高了金属层与高分子柔性基底的粘附力。为了更进一步优化电极触点的电学性能,通过在电极触点电镀不同3D纳米形貌的结构进一步减小了涂层表面的阻抗,提高了柔性电极涂层界面的电荷存储容量以及接触表面积。通过对薄膜的纳米压痕以及纳米划痕形貌分析,金属层在经历第一阶段至第三阶段的纳米划痕薄膜破坏过程中,柔性基底上的凹凸纳米结构可以在一定程度上降低了薄膜的内聚力破坏。采用微接触印刷（μCP）工艺技术,以聚多巴胺（PDA）仿生涂层为中间缓冲层,铂纳米线（PtNW）为导电金属层,制造了一种新型的可植入式柔性电极执行器件。通过微接触印刷压力的大小,研究了微印刷工艺制造的薄膜厚度以及成型制造之后表界面阻抗性质。基于仿生粘附PDA薄膜材料,在分子水平上改善了基底层与金属层杨氏模量不匹配的问题,并使用机械疲劳寿命测试方法（包括超声波浴实验,扭转疲劳实验）研究其粘附性性能的改善。使用体外测试方法,测试了PI-PDA/PtNW柔性电极器件的电学性能及其与PI-Ti/Pt柔性电极的性能对比。通过使用nano-TiO2颗粒加速PDA仿生薄膜涂层的沉积,这种加工方案为其表面电子在光照下发生电子转移的特性以及对铂金属纳米结构涂层的加速沉积机理有重要的研究价值,进而通过这种工艺得到了柔性金属涂层电极执行器的快速制造的工艺。通过添加nano-TiO2半导体材料到PDA涂层薄膜的内部和表面,解决PDA仿生涂层材料和铂纳米线的原位生长时间过长的不足,缩短柔性电极器件的制造时间。基于光照条件下纳米TiO2表面电子-空穴分离现象,研究其稳定状态下极化电流性质与紫外光照强度的线性关系。将所制备的柔性电极植入大鼠脑部和视网膜内部分析其检测效果,并与当前商业电极的植入性能作对比。主要从动物实验平台的系统搭建,动物手术实验以及信号采集、处理等几个方面进行分析,同时处理和比较三种不同种类的电极信号。通过比较不同刺激阈值下的电极记录神经信号动作电位波形,研究比较柔性PDA/PtNW微电极的体内刺激信号相对Ti/Pt微电极的信噪比以及检测神经信号动作电位的密集度。综上所述,本文首先通过磁控溅射、干法刻蚀、湿法刻蚀等系列工艺方法开发了一种柔性神经电极器件的制造工艺,并通过优化反应离子刻蚀工艺参数,得到了一种凹凸纳米结构增强金属层与高分子层的一个完整的工艺参数。通过控制甲酸溶液的浓度以及电镀电位的大小得到了一种3D垒晶状纳米密集结构,这种结构可以将相对粗糙度（RMS）提高到116.5 nm,阻抗降低到0.824 kΩ。使用软光刻工艺制造方法和聚多巴胺粘附性仿生材料在分子领域改善了高分子材料与金属层之间的杨氏模量不匹配问题。进一步通过微接触印刷工艺降低了制造成本的,使用化学自组装工艺方法原位生长铂纳米线导电金属层,获得具有较大比表面积的涂层。通过紫外光照下纳米二氧化钛的电子转移效应,快速氧化PDA仿生涂层合成以及铂金属导电金属涂层的还原,将制造时间整体缩短至原来的十六分之一。通过搭建动物实验平台,参照当前应用广泛的商业铂铱合金电极,测试了电极在动物神经记录和刺激过程中表现的性能。本研究对未来柔性电极执行器件的制造的关键技术工艺突破具有重要的科学意义和应用价值。
二、金属材料信息科学（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属材料信息科学（论文提纲范文）
（1）液态金属柔性神经电极的制备与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 神经电极的研究进展概述 |
| 1.2.1 脑机接口技术 |
| 1.2.2 神经电极的研究进展 |
| 1.2.3 柔性神经电极 |
| 1.3 液态金属材料 |
| 1.3.1 液态金属简介 |
| 1.3.2 液态金属电路的印刷方法 |
| 1.3.3 液态金属的生物医学应用 |
| 1.4 本课题的主要研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 课题的主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验材料的制备方法 |
| 2.2.1 液态金属神经电极阵列的设计 |
| 2.2.2 超声法制备液态金属微纳米颗粒油墨 |
| 2.2.3 丝网印刷法制备液态金属电极阵列 |
| 2.2.4 微纳加工技术制备神经电极阵列 |
| 2.3 实验分析测试方法 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜测试 |
| 2.3.2 透射电子显微镜测试 |
| 2.3.3 原子力显微镜测试 |
| 2.3.4 电学性能测试 |
| 2.3.5 机械力学性能测试 |
| 2.4 细胞实验 |
| 2.4.1 HUVEC细胞培养 |
| 2.4.2 海马神经元细胞提取 |
| 2.4.3 海马神经元细胞培养 |
| 2.4.4 海马神经元细胞免疫荧光染色 |
| 2.4.5 多通道神经电极阵列记录海马神经元放电信号 |
| 2.5 动物实验 |
| 2.5.1 溶血实验测试 |
| 2.5.2 皮下植入 |
| 2.5.3 腹腔植入 |
| 2.5.4 大鼠癫痫信号采集 |
| 2.5.5 数据分析 |
| 第3章 丝网印刷技术制备液态金属柔性神经电极 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液态金属神经电极阵列的制备 |
| 3.2.1 液态金属神经电极阵列的设计 |
| 3.2.2 超声法制备液态金属微纳米颗粒 |
| 3.2.3 丝网印刷制备液态金属神经电极阵列 |
| 3.2.4 液态金属神经电极阵列的封装 |
| 3.3 液态金属电极阵列的电学性能测试 |
| 3.3.1 液态金属电极阵列的拉伸导电性 |
| 3.3.2 液态金属电极阵列的长久稳定性 |
| 3.3.3 液态金属电极阵列的电化学交流阻抗 |
| 3.3.4 液态金属电极阵列的循环伏安曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多通道液态金属柔性神经电极阵列用于神经元电生理信号检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多通道液态金属柔性神经电极阵列 |
| 4.2.1 多通道液态金属神经电极阵列的制备 |
| 4.2.2 多通道液态金属电极阵列的表征测试 |
| 4.3 细胞相容性评价 |
| 4.3.1 液态金属电极对HUVEC细胞相容性 |
| 4.3.2 液态金属电极海马神经元细胞相容性 |
| 4.3.3 液态金属电极对神经元功能活性的影响 |
| 4.4 海马神经元电生理信号采集 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 可拉伸液态金属电极用于癫痫信号监测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可拉伸神经电极阵列制备与性能测试 |
| 5.2.1 可拉伸神经电极阵列的制备 |
| 5.2.2 液态金属电极的拉伸性能 |
| 5.2.3 液态金属电学性能评价 |
| 5.3 动物实验评价 |
| 5.3.1 液态金属电极的血液相容性 |
| 5.3.2 液态金属电极的组织相容性 |
| 5.3.3 液态金属电极的生物相容性 |
| 5.4 大鼠癫痫信号监测 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得创新性成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）微区腐蚀电化学高通量表征技术的开发与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写清单 |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 金属腐蚀研究简介 |
| 2.1.1 金属腐蚀理论 |
| 2.1.2 金属腐蚀行为研究方法 |
| 2.1.3 金属腐蚀行为高效评价研究现状 |
| 2.2 高通量实验简介 |
| 2.2.1 高通量实验基本特征 |
| 2.2.2 高通量制备技术 |
| 2.2.3 高通量表征技术 |
| 2.3 宏观腐蚀研究高通量表征技术现状 |
| 2.3.1 基于光学测量的高通量表征技术 |
| 2.3.2 基于新型液池的高通量表征技术 |
| 2.3.3 基于阵列电极的高通量表征技术 |
| 2.3.4 基于修正带液池的高通量表征技术 |
| 2.4 微区腐蚀研究高通量表征技术现状 |
| 2.4.1 基于微探针的微区技术 |
| 2.4.2 基于微液池的微区技术 |
| 2.5 金属腐蚀高通量实验特点 |
| 2.6 本文研究目标、研究内容、研究方法 |
| 2.6.1 研究目标 |
| 2.6.2 研究内容 |
| 2.6.3 研究方法 |
| 3 微区腐蚀电化学高通量表征平台的开发 |
| 3.1 玻璃毛细管微液池测试技术概况 |
| 3.2 微区腐蚀电化学高通量测试平台的开发 |
| 3.3 数据质量可靠性测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 SA508-309L/308L焊接接头熔合线区域腐蚀行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料和方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 焊接接头熔合线区域金相组织、成分分析 |
| 4.3.2 焊接接头熔合线区域EBSD分析 |
| 4.3.3 焊接接头熔合线区域SKPFM分析 |
| 4.3.4 焊接接头熔合线区域微区电化学表征 |
| 4.3.5 焊接接头熔合线区域耐蚀性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SA508-309L/308L焊接接头微区电化学性能的高通量研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料和方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 焊接接头组织形貌表征 |
| 5.3.2 焊接接头成分表征 |
| 5.3.3 焊接接头力学性能表征 |
| 5.3.4 焊接接头微区电化学高通量表征 |
| 5.4 分析和讨论 |
| 5.4.1 成分对焊接接头组织的影响 |
| 5.4.2 成分、显微组织对焊接接头力学性能的影响 |
| 5.4.3 成分、显微组织对焊接接头微区电化学性能的影响 |
| 5.4.4 焊接接头力学性能与耐蚀性能的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 SA508-309L焊接接头整体腐蚀行为的高通量研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料和方法 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.3 实验结果和讨论 |
| 6.3.1 夹杂物观察和分析 |
| 6.3.2 焊接接头腐蚀过程高通量研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7. 2205双相不锈钢微区电化学性能的高通量研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验材料和方法 |
| 7.2.1 实验材料 |
| 7.2.2 实验方法 |
| 7.3 实验结果 |
| 7.3.1 双相钢成分及显微结构表征 |
| 7.3.2 双相钢微区电化学高通量表征 |
| 7.4 分析和讨论 |
| 7.4.1 相组成对耐蚀性能的影响 |
| 7.4.2 晶粒取向对耐蚀性能的影响 |
| 7.4.3 不同取向晶粒间的耦合效应对耐蚀性能的影响 |
| 7.4.4 残余应变对耐蚀性能的影响 |
| 7.5 本章小结 |
| 8. 主要结论、创新点及工作展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于偏振热像的金属疲劳损伤实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 金属疲劳损伤问题研究进展 |
| 1.2.2 金属疲劳损伤过程表面形貌研究进展 |
| 1.2.3 红外偏振检测相关进展 |
| 1.2.4 图像纹理特征提取研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容以及章节安排 |
| 第二章 金属疲劳损伤机理与纹理演化 |
| 2.1 金属疲劳损伤 |
| 2.1.1 金属构件疲劳载荷 |
| 2.1.2 金属疲劳损伤过程 |
| 2.2 疲劳损伤过程金属表面纹理演化试验 |
| 2.2.1 金属疲劳损伤表面纹理演化 |
| 2.2.2 金属疲劳损伤表面纹理演化试验 |
| 2.3 疲劳过程金属表面形貌变化研究 |
| 2.3.1 试验方法 |
| 2.3.2 试验材料 |
| 2.3.3 试验过程 |
| 2.3.4 金属疲劳过程表面三维形貌变化 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 红外偏振检测机理研究与特性分析 |
| 3.1 红外偏振检测 |
| 3.1.1 光的偏振 |
| 3.1.2 偏振光的描述方法 |
| 3.1.3 红外光 |
| 3.2 红外偏振特性分析 |
| 3.3 金属表面红外辐射偏振特性模型 |
| 3.3.1 金属疲劳过程微观结构演化与能量耗散 |
| 3.3.2 粗糙表面红外辐射偏振 |
| 3.3.3 偏振热像检测原理 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 基于偏振热像的金属疲劳损伤实验 |
| 4.1 金属疲劳损伤过程表面红外偏振特性研究 |
| 4.1.1 试验方法 |
| 4.1.2 试验材料 |
| 4.1.3 疲劳拉伸试验平台 |
| 4.1.4 偏振热像采集平台 |
| 4.1.5 偏振热像的获取 |
| 4.1.6 疲劳过程金属表面红外偏振特性演化规律 |
| 4.2 疲劳过程金属表面偏振热像纹理特征分析 |
| 4.2.1 偏振热像预处理 |
| 4.2.2 偏振热像纹理特征表征 |
| 4.2.3 偏振热像纹理特征演化规律 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得科研成果 |
（4）基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 2.相关研究综述 |
| 2.1 国外研究现状 |
| 2.2 国内文献综述 |
| 3.核心概念界定与理论基础 |
| 3.1 核心概念界定 |
| 3.2 理论基础 |
| 4.研究设计 |
| 4.1 研究目的 |
| 4.2 研究内容 |
| 4.3 研究方法 |
| 4.4 研究思路 |
| 5.基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发与应用现状调查 |
| 5.1 调查目的 |
| 5.2 问卷及访谈提纲的编制 |
| 5.3 调查实施 |
| 5.4 问卷的回收与检验 |
| 5.5 调查问卷的数据处理与结果分析 |
| 5.6 调查结果总结 |
| 6.基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发与应用原则 |
| 6.1 .针对性原则 |
| 6.2 民族性原则 |
| 6.3 情境性原则 |
| 6.4 探究性原则 |
| 7.基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发 |
| 7.1 蒙古族物质文化中的化学课程资源 |
| 7.2 蒙古族精神文化中的化学课程资源 |
| 7.3 基于蒙古族文化背景的化学课程资源与教材对照表 |
| 7.4 基于蒙古族文化背景的化学教学设计 |
| 8.基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发与应用实证研究 |
| 8.1 研究设计 |
| 8.2 教学实证结果与数据分析 |
| 9.研究结论与展望 |
| 9.1 研究结论 |
| 9.2 研究不足 |
| 9.3 研究建议 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（5）多孔金属的控制制备及在能源电化学中的应用探索（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多孔金属的概述 |
| 1.2.1 多孔金属的简介 |
| 1.2.2 多孔金属的制备 |
| 1.2.3 多孔金属的应用研究 |
| 1.3 能源电化学的概述 |
| 1.3.1 能源电化学催化(分解水、二氧化碳还原) |
| 1.3.2 能源存储(超级电容器) |
| 1.3.3 能源电化学中三维导电集流体的作用 |
| 1.4 多孔金属在能源电化学中的应用 |
| 1.4.1 多孔金属在能源催化(电催化分解水、二氧化碳还原)中的应用 |
| 1.4.2 多孔金属在能源存储(超级电容器)中的应用 |
| 1.5 本论文的研究内容和意义 |
| 第二章 材料表征与电催化性能测试技术 |
| 2.1 结构表征 |
| 2.1.1 扫描电子显微镜 |
| 2.1.2 透射电子显微镜 |
| 2.1.3 X射线衍射 |
| 2.1.4 X射线光电子谱 |
| 2.2 电催化性能表征 |
| 2.2.1 工作电极的制备 |
| 2.2.2 循环伏安法 |
| 2.2.3 线性扫描伏安法 |
| 2.2.4 计时电流法 |
| 2.2.5 计时电势法 |
| 2.2.6 电化学比表面积的测试 |
| 2.3 电解产物的分析测试表征 |
| 2.3.1 气体产物的分析测试 |
| 2.3.2 液体产物的分析测试 |
| 第三章 实心金属向多孔金属的可控转变及机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 商业化的铜型材向多孔泡沫铜的转化 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 实心铜向多孔泡沫铜转变过程中的结构解析 |
| 3.3.2 实心铜向多孔泡沫铜转变过程中孔结构的调控 |
| 3.3.3 实心铜箔转变为多孔泡沫铜的机理解析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 三维层次孔金属电极的构建及其在分解水、超级电容器中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 三维层次孔结构金属铜的构建 |
| 4.2.2 三维层次孔结构金属镍的构建 |
| 4.2.3 超级电容器电极的构建 |
| 4.2.4 电催化分解水反应的测试方法 |
| 4.2.5 超级电容器的测试方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 三维层次孔结构金属铜的表征 |
| 4.3.2 三维层次孔结构金属镍的表征 |
| 4.3.3 三维层次孔结构金属镍电极的电催化分解水性能研究 |
| 4.3.4 三维层次孔结构金属泡沫镍基复合电极的电容性能表征及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 BiVO_4颗粒至多孔的原位电化学转变及其CO_2电化学还原研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 BiVO_4的制备 |
| 5.2.2 BiVO_4至多孔Bi的电化学还原转变 |
| 5.2.3 多孔Bi电催化CO_2RR的测试方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 BiVO_4和多孔Bi的结构表征 |
| 5.3.2 多孔Bi电催化CO_2RR的性能表征及解析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结及展望 |
| 6.1 论文的主要结论和创新点 |
| 6.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文及申请专利 |
| 作者简介 |
（6）低维磁性体系的第一性原理设计和表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 低维磁性体系的研究概况 |
| 1.1 基于磁性材料的自旋电子学发展 |
| 1.1.1 自旋电子学的开端 |
| 1.1.2 自旋电子学的发展和应用 |
| 1.1.3 自旋电子学材料的分类 |
| 1.1.4 自旋电子学的发展趋势 |
| 1.2 基于磁性杂质体系的近藤效应发展 |
| 1.2.1 近藤效应的起源 |
| 1.2.2 近藤效应的兴起 |
| 1.2.3 表面吸附体系的近藤效应 |
| 1.2.4 近藤效应的发展趋势 |
| 第2章 低维磁性体系的研究方法 |
| 2.1 第一性原理计算简介 |
| 2.1.1 薛定鄂方程 |
| 2.1.2 量子化学计算的基础 |
| 2.1.3 密度泛函理论 |
| 2.1.4 理论模拟磁性杂质体系面临的挑战 |
| 2.2 量子耗散动力学理论简介 |
| 2.2.1 量子耗散理论的哈密顿量 |
| 2.2.2 级联耦合方程组的建立 |
| 2.3 DFT+HEOM方法求解量子磁性杂质体系 |
| 2.3.1 量子磁性杂质模型的建立 |
| 2.3.2 HEOM方法计算可观测物理量 |
| 2.3.3 DFT+HEOM方法在近藤物理方面的发展 |
| 第3章 二维本征磁性材料的设计 |
| 3.1 室温铁磁准半金属:过渡金属内嵌的硼墨烯单层 |
| 3.1.1 研究动机 |
| 3.1.2 背景介绍 |
| 3.1.3 计算细节 |
| 3.1.4 结果和讨论 |
| 3.1.5 小结 |
| 3.2 多功能铁磁半导体:K_3M_2[PcMO_8] (M=Mn-Co)金属有机片层 |
| 3.2.1 研究动机 |
| 3.2.2 背景介绍 |
| 3.2.3 计算细节 |
| 3.2.4 结果和讨论 |
| 3.2.5 小结 |
| 3.3室温亚铁磁半导体：Cr(pyrazine)_2金属有机片层 |
| 3.3.1 研究动机 |
| 3.3.2 背景介绍 |
| 3.3.3 计算细节 |
| 3.3.4 结果和讨论 |
| 3.3.5 小结 |
| 第4章 表面吸附磁性杂质体系的研究 |
| 4.1 原子/金属界面上的Kondo分子模具:金属酞菁分子 |
| 4.1.1 研究动机 |
| 4.1.2 背景介绍 |
| 4.1.3 实验和计算细节 |
| 4.1.4 实验结果和讨论 |
| 4.1.5 理论结果和讨论 |
| 4.1.6 小结 |
| 4.2 气体/固体界面上催化反应的新模式:滑冰场化学反应 |
| 4.2.1 研究动机 |
| 4.2.2 背景介绍 |
| 4.2.3 计算细节 |
| 4.2.4 设计方案 |
| 4.2.5 结果与讨论 |
| 4.2.6 小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（7）Sb-Te及贵金属固溶的Sb2Te3相变存储材料的高通量计算与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 数据存储的意义 |
| 1.2 相变存储综述 |
| 1.2.1 相变存储器 |
| 1.2.2 相变存储材料 |
| 1.3 材料基因组计划与信息存储 |
| 1.4 课题研究意义及内容 |
| 第二章 Sb-Te合金的相变存储性能研究 |
| 2.1 计算方法与模型 |
| 2.2 高通量能量筛选 |
| 2.3 晶体结构 |
| 2.4 非晶态结构 |
| 2.4.1 径向分布函数 |
| 2.4.2 非晶态能量性质 |
| 2.5 电子结构 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 NM-Sb_2Te_3固溶体的相变存储性能研究 |
| 3.1 计算方法与模型 |
| 3.2 高通量能量筛选 |
| 3.2.1 Sb_2(Te_(1-x)NM_x)_3固溶体 |
| 3.2.2 (Sb_(1-x)NM_x)_2Te_3固溶体 |
| 3.3 晶体结构 |
| 3.4 非晶相性质 |
| 3.5 电子结构 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 NM-Sb-Te相变材料数据库的设计与实现 |
| 4.1 数据库的建设思想 |
| 4.2 相关软件的选择 |
| 4.3 NM-Sb-Te相变存储材料数据库 |
| 4.3.1 数据库的设计 |
| 4.3.2 数据库运行实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录B 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| 附录a Sb-Te基相变存储材料的数据补充 |
（8）金属切削加工知识图谱构建及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 制造业知识图谱研究现状 |
| 1.2.2 刀具选择研究现状 |
| 1.2.3 机械加工工艺规划研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 金属切削加工知识图谱本体模型构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 OWL基础概念 |
| 2.3 事实性知识本体建模 |
| 2.3.1 物理现象和物理量本体建模 |
| 2.3.2 物理量变化关系本体建模 |
| 2.3.3 试验数据本体建模 |
| 2.4 过程性知识本体建模 |
| 2.4.1 刀具本体类建模 |
| 2.4.2 工件结构特征类本体建模 |
| 2.4.3 材料本体建模 |
| 2.4.4 机床本体建模 |
| 2.4.5 切削过程建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 金属切削加工知识图谱数据生成和融合 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 事实性知识生成 |
| 3.2.1 相关技术 |
| 3.2.2 文本处理概述 |
| 3.2.3 数据生成工作流程 |
| 3.2.4 实例 |
| 3.3 过程性知识生成 |
| 3.3.1 数据生成工作流程 |
| 3.3.2 实例 |
| 3.4 知识融合 |
| 3.5 知识存储系统确定 |
| 3.5.1 三元组数据存储 |
| 3.5.2 非结构化数据存储 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于知识表示学习的工艺重用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 知识表示学习基本概念 |
| 4.2.1 TansE模型 |
| 4.2.2 TransH模型 |
| 4.2.3 TransR模型 |
| 4.2.4 TransD模型 |
| 4.2.5 其它模型 |
| 4.3 基于知识表示学习的知识图谱嵌入 |
| 4.3.1 数据模型构建 |
| 4.3.2 TansD算法执行 |
| 4.4 基于表示学习嵌入向量的工件聚类分析 |
| 4.4.1 K-Means算法 |
| 4.4.2 工件聚类结果分析 |
| 4.4.3 典型工艺路线的提取 |
| 4.5 讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于知识图谱的刀具选择方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PageRank算法 |
| 5.3 基于PPR算法的刀具推荐 |
| 5.4 实例分析 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 金属切削加工知识图谱综合应用系统开发 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统架构 |
| 6.3 系统实现关键技术 |
| 6.4 系统功能模块 |
| 6.4.1 数据管理 |
| 6.4.2 知识图谱可视化 |
| 6.4.3 工艺路线管理 |
| 6.4.4 刀具选择 |
| 6.4.5 用户及权限管理 |
| 6.5 系统应用实施 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间科研成果简介 |
| 1.学术论文 |
| 2.科研项目 |
| 致谢 |
（9）基于数字编码超表面的物理现象表征及信息系统拓展（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超材料概述 |
| 1.2.1 超材料的产生以及电磁参数的扩展 |
| 1.2.2 超材料功能器件 |
| 1.2.3 超表面的产生及发展 |
| 1.3 超表面研究现状 |
| 1.4 数字编码超表面 |
| 1.5 论文的研究背景及主要内容 |
| 第二章 多任务共享型数字编码超表面 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多任务超表面的电磁波调控机理 |
| 2.2.1 多任务超表面的设计理念 |
| 2.2.2 多频段数字编码超表面单元设计 |
| 2.2.3 多频带编码超表面的工作原理 |
| 2.3 多路径波束控制 |
| 2.4 多功能共享型编码超表面 |
| 2.4.1 基于编码超表面的幻觉光学设备 |
| 2.4.2 基于编码超表面的隐身装置 |
| 2.4.3 涡旋波的生成 |
| 2.5 实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 声电共用型编码超表面 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多物理场控制机理 |
| 3.3 声电共用型编码超表面 |
| 3.3.1 声电共用型编码超表面的单元设计与编码状态 |
| 3.3.2 基于1 比特编码超表面的多波束生成装置 |
| 3.3.3 多物理场的隐身装置 |
| 3.3.4 基于2 比特编码的多物理波束搬移 |
| 3.3.5 多物理场的异常反射现象以及涡旋波的生成 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.5 本章小结与讨论 |
| 第四章 几何相位超表面及其对量子系统的模拟与应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 几何相位的产生及发展概述 |
| 4.3 超表面中的几何相位 |
| 4.4 AB效应的模拟以及超表面当中新型几何相位的引入 |
| 4.5 单元的相位响应以及自旋对称相位的打破 |
| 4.6 任意极化的相位控制 |
| 4.7 基于自旋对称破缺几何相位的功能举例 |
| 4.7.1 非对称的自旋霍尔效应模拟 |
| 4.7.2 具有非共轭拓扑电荷的自旋-轨道角动量转换装置 |
| 4.8 实验验证 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 量子信息的编码超表面表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 量子信息的特点概述 |
| 5.2.1 量子比特的叠加性 |
| 5.2.2 量子比特的纠缠特性 |
| 5.3 叠加特性的编码超表面模拟 |
| 5.3.1 编码超表面单元表征自旋态的叠加 |
| 5.3.2 叠加的具体实例 |
| 5.4 纠缠特性的模拟 |
| 5.4.1 经典纠缠 |
| 5.4.2 最大经典纠缠的超表面实现 |
| 5.4.3 打破最大纠缠的属性 |
| 5.5 本章小结与讨论 |
| 第六章 直接辐射无线通信系统的原型搭建 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 动态编码超表面 |
| 6.2.1 一比特动态编码超表面的设计 |
| 6.2.2 两比特动态编码超表面的设计 |
| 6.3 基于编码超表面的直接辐射无线通信系统原型 |
| 6.3.1 远场复杂性的解调 |
| 6.3.2 编码超表面的远场散射实验验证 |
| 6.3.3 基于数字编码超表面的直接辐射通信系统构架 |
| 6.3.4 基于直接辐射通信系统的信息传输实验 |
| 6.3.5 该通信体制的适用场景以及优势 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）柔性金属纳米结构执行器制造关键技术及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 柔性微电极执行器的研究背景及意义 |
| 1.2 柔性植入式假体执行器的结构及应用发展 |
| 1.2.1 植入式神经假体执行器作用下的生理基础 |
| 1.2.2 植入式神经假体执行器的应用 |
| 1.2.3 植入式假体中微电极的结构及其发展趋势 |
| 1.3 电极阵列的微加工技术及其材料性能现状 |
| 1.3.1 电极阵列的微加工技术 |
| 1.3.2 软光刻电极阵列的微加工技术 |
| 1.3.3 柔性电极执行器件基底材料及其粘附性研究现状 |
| 1.3.4 柔性电极导电纳米结构及其性能研究现状 |
| 1.4 课题研究目的、意义和拟解决的问题 |
| 1.5 课题来源、研究内容和论文安排 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究内容和论文安排 |
| 第2章 柔性金属纳米结构微执行电极设计与理论 |
| 2.1 表界面粘附性力学检测模型及其理论 |
| 2.1.1 纳米压痕测试原理 |
| 2.1.2 纳米划痕测试原理 |
| 2.2 电极表面的电阻抗模型及其理论 |
| 2.2.1 电化学的电阻抗测试方法 |
| 2.2.2 电容性机理 |
| 2.2.3 电极在体外测试和体内测试的电荷传递 |
| 2.3 柔性电极的设计材料及其性能测试 |
| 2.3.1 柔性神经电极执行器制造材料的选择 |
| 2.3.2 柔性电极执行器电刺激结构的仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 柔性微电极执行器件的制造与工艺改进 |
| 3.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2 柔性微电极执行器的设计及其MEMS加工工艺 |
| 3.2.1 柔性电极结构的设计要求 |
| 3.2.2 柔性电极的设计过程 |
| 3.2.3 制造柔性电极的材料选择 |
| 3.2.4 微电极执行器件的工艺设计过程 |
| 3.3 柔性微电极设计制造的结果及其性能 |
| 3.3.1 电极器件的表面形貌表征 |
| 3.3.2 柔性电极的阻抗及相位测试 |
| 3.3.3 柔性电极器件的导通率测试 |
| 3.4 基于干法离子刻蚀的柔性微电极制造工艺改进及其性能 |
| 3.4.1 基于硅基片的PI薄膜刻蚀及其工艺 |
| 3.4.2 RIE离子刻蚀对材料表面的亲疏水影响 |
| 3.4.3 柔性神经微电极的稳定性测试 |
| 3.4.4 金属层与高分子薄膜的纳米压痕和划痕测试 |
| 3.5 基于柔性微电极的铂纳米结构电化学镀层修饰 |
| 3.5.1 氯铂酸电镀液及其电镀工艺的设计 |
| 3.5.2 电极阵列电镀表面形貌 |
| 3.5.3 还原剂浓度对镀层形貌的影响 |
| 3.5.4 电位高低引起的涂层表面积的变化 |
| 3.5.5 不同结构修饰电极的阻抗和相位 |
| 3.5.6 不同纳米结构的循环伏安特性 |
| 3.5.7 不同纳米结构涂层的安全电荷注入能力 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于聚多巴胺仿生材料的PtNW电极的制造工艺 |
| 4.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2 柔性微电极执行器件的设计及其MEMS加工工艺 |
| 4.2.1 柔性电极结构的设计要求和设计过程 |
| 4.2.2 过程和制造工艺方法 |
| 4.3 柔性微电极设计制造的结果及其性能 |
| 4.3.1 电极器件的表面形貌表征 |
| 4.3.2 基于MEMS工艺制造的对比微电极制造 |
| 4.3.3 柔性电极测试过程 |
| 4.3.4 柔性电极软光刻工艺的原理及过程 |
| 4.3.5 微接触纳米压印对电极涂层厚度的影响 |
| 4.3.6 柔性PI-PDA/Pt NW电极的循环伏安特性和阻抗性能 |
| 4.3.7 机械附着力试验 |
| 4.3.8 电极扭转性能测试 |
| 4.4 不同材料表面体外细胞毒性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于PDA涂层和铂纳米结构的柔性电极快速制造的研究 |
| 5.1 实验材料与仪器 |
| 5.2 PDA仿生涂层及其金属铂涂层的柔性微电极器件的构建 |
| 5.2.1 PDA仿生涂层的加速聚合过程 |
| 5.2.2 铂金属柔性块电极的制备及其测试过程 |
| 5.3 涂层制造原理及其结果 |
| 5.3.1 PDA涂料的快速聚合原理 |
| 5.3.2 PDA薄膜沉积的表面形貌 |
| 5.3.3 紫外-可见吸收光谱和SEM表征 |
| 5.3.4 电极表面涂层材料的高分辨图像 |
| 5.3.5 不同纳米Ti O2浓度对PDA涂层材料的影响 |
| 5.3.6 纳米TiO2对金属涂层沉积的影响 |
| 5.4 涂层电化学性能分析 |
| 5.4.1 电极形貌及其阻抗性能 |
| 5.4.2 柔性电极的极化性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 柔性电极执行器件在大鼠体内的植入应用 |
| 6.1 动物实验平台的系统搭建及前期准备 |
| 6.1.1 实验材料与仪器 |
| 6.1.2 系统的搭建及其实体结构 |
| 6.2 动物实验信号刺激及采集 |
| 6.3 动物实验结果及其分析 |
| 6.3.1 信号的采集及其高通滤波 |
| 6.3.2 动作电位的检测 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作与结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文、专利、参与的课题及获得的奖励情况 |
四、金属材料信息科学（论文参考文献）
- [1]液态金属柔性神经电极的制备与应用研究[D]. 董瑞华. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]微区腐蚀电化学高通量表征技术的开发与应用[D]. 赖召贵. 北京科技大学, 2021(08)
- [3]基于偏振热像的金属疲劳损伤实验研究[D]. 杨善骥. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [4]基于蒙古族文化背景的化学课程资源开发与应用研究[D]. 赵睿童. 西南大学, 2021(01)
- [5]多孔金属的控制制备及在能源电化学中的应用探索[D]. 秦浩. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [6]低维磁性体系的第一性原理设计和表征[D]. 李向阳. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]Sb-Te及贵金属固溶的Sb2Te3相变存储材料的高通量计算与研究[D]. 彭硕. 昆明理工大学, 2021(02)
- [8]金属切削加工知识图谱构建及应用[D]. 段阳. 四川大学, 2021(01)
- [9]基于数字编码超表面的物理现象表征及信息系统拓展[D]. 白国栋. 东南大学, 2020(02)
- [10]柔性金属纳米结构执行器制造关键技术及其应用研究[D]. 黄兆岭. 贵州大学, 2020