Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Cluster Science, Ministry of Education of China, Beijing Key Laboratory of Photoelectronic and Electrophonic Conversion Materials, School of Chemistry and Chemical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, People’s Republic of China
2 Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Key Laboratory of Organic Solids, Institute of Chemistry Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, People’s Republic of China
In recent years, low-dimensional transition metal chalcogenide (TMC) materials have garnered growing research attention due to their superior electronic, optical, and catalytic properties compared to their bulk counterparts. The controllable synthesis and manipulation of these materials are crucial for tailoring their properties and unlocking their full potential in various applications. In this context, the atomic substitution method has emerged as a favorable approach. It involves the replacement of specific atoms within TMC structures with other elements and possesses the capability to regulate the compositions finely, crystal structures, and inherent properties of the resulting materials. In this review, we present a comprehensive overview on various strategies of atomic substitution employed in the synthesis of zero-dimensional, one-dimensional and two-dimensional TMC materials. The effects of substituting elements, substitution ratios, and substitution positions on the structures and morphologies of resulting material are discussed. The enhanced electrocatalytic performance and photovoltaic properties of the obtained materials are also provided, emphasizing the role of atomic substitution in achieving these advancements. Finally, challenges and future prospects in the field of atomic substitution for fabricating low-dimensional TMC materials are summarized.
Nano-Micro Letters
2024, 16(1): 163
作者单位
摘要
1 防灾减灾湖北省重点实验室,宜昌 443002
2 三峡大学土木与建筑学院,宜昌 443002
为研究杂散电流环境下超高性能混凝土(UHPC)的耐久性问题, 采用电迁移加速锈蚀试验方法, 研究了环境类型、氯离子浓度、胶材类型对杂散电流环境下UHPC锈蚀形态、超声波速损失率、损伤深度、孔隙率及强度损失的影响。结果表明: 杂散电流环境下UHPC试件首先在表面产生裂缝、剥落等现象, 随通电时间增加, 损伤由表及里递进发展, 内部纤维严重锈蚀并与基体分离; 杂散电流环境下UHPC损伤深度随通电时间的增加近似呈二次函数增长, 无氯离子环境或氯离子浓度小于1%(质量分数)时, 对UHPC损伤深度的影响不显著, 但随氯离子浓度增大, 影响渐趋显著, 氯离子浓度为3%时UHPC的损伤深度较1%时大1倍; 相同条件下, UHPC越密实, 抗杂散电流损伤的能力越强, 在UHPC中掺入磷渣粉或粉煤灰有助于增强其耐蚀性能。
杂散电流 氯离子 超高性能混凝土 胶材类型 损伤深度 耐蚀性能 stray current chloride ion ultra-high performance concrete cementing material type damage depth corrosion resistance 
硅酸盐通报
2023, 42(6): 2007
作者单位
摘要
中国民航大学 航空工程学院,天津 300300
为了减小弹载光学系统支撑结构在服役温度下的热膨胀变形,选用纤维方向热膨胀系数小、可设计性强、比重小的碳纤维复合材料代替钛合金作为支撑结构主体材料。首先测定复合材料沿纤维方向和垂直纤维方向的线热膨胀系数,并在此基础上建立复合材料层合结构热膨胀仿真分析方法,然后以轴向前端热膨胀变形量最小为目标、质量与基频为约束进行复合材料支撑结构优化设计,通过有限元数值仿真验证设计方法的有效性。结果表明:碳纤维复合材料支撑结构相较于钛合金支撑结构在50 ℃的均匀温升区间内轴向前端热膨胀变形减小87.8%,质量减小63.2%,基频提升了24.4%,满足了支撑结构对超低热膨胀、轻量化和动态特性的要求。
复合材料 低热膨胀 优化设计 光学系统 支撑结构 composite low thermal expansion optimal design optical system support structure 
红外与激光工程
2023, 52(5): 20220742
作者单位
摘要
江苏师范大学物理与电子工程学院,江苏 徐州 221116
基于腔增强吸收光谱(CEAS)技术和波长调制光谱(WMS)技术,搭建了腔增强光谱测量系统,并采用该系统实现了CO体积分数的测量。实验中使用中心波长为2.3 μm的分布式反馈激光器作为光源,以反射率为99.8%的两片高反镜构建了基长为30 cm的光学腔,达到了147.15 m的有效吸收路径;在此基础上,利用4297.705 cm-1处的CO吸收谱线作为传感目标,实现了对CO的探测。利用CO体积分数不同的CO+N2的混合气体对系统的测量准确度进行验证,结果显示,测量值与参考值大小基本吻合,测量误差约为0.2%,证实了所搭建系统的测量准确性。利用体积分数为3×10-6的CO气体的二次谐波信号对系统的探测极限进行了分析,得到系统对CO的探测极限为138×10-9
光谱学 腔增强吸收光谱技术 波长调制光谱 CO气体 体积分数测量 
中国激光
2023, 50(13): 1311001
作者单位
摘要
西安理工大学 计算机科学与工程学院,陕西 西安 710048
红外弱小目标检测技术是红外搜索与跟踪系统的重要组成部分(IRST)。一般来说,在复杂背景环境下,红外弱小目标检测往往会有高虚警率和低检测率的问题。为了解决这一问题,提出一个改进的加权增强局部对比度测量(IWELCM)检测框架,具有重要意义。首先,通过将局部对比度机制与信杂比(SCR)的计算相结合,提出一个增强的局部对比度测量方法,在增强图像中疑似红外弱小目标区域的同时也提高图像的SCR。其次,通过利用红外图像中弱小目标的特性,以及目标与周围背景的统计差异,提出一个改进的加权函数来进一步增强目标和抑制背景。最后,采用一个自适应阈值分割的方法去获取检测的目标。在不同场景的数据集上的对比实验表明,与七种现有流行的方法相比,提出方法在复杂背景下能够有效地从干扰对象中提取真实的红外弱小目标,具有更好的检测性能。
红外搜索与跟踪系统 红外弱小目标 增强的局部对比度测量 改进的加权函数 infrared search and tracking system infrared small target enhanced local contrast measurement improved weighting function 
红外与激光工程
2022, 51(8): 20210914
作者单位
摘要
宿迁学院信息工程学院,材料工程系,宿迁 223800
基于萘二膦酸,采用水热法合成两例新型钴配合物[Co4(1,4-ndpa)2(4,4′-bpy)2]·5H2O (1)和[Co(1,4-ndpaH)]·1.5H2O (2),其中1,4-ndpa4-为1,4-萘二膦酸去质子化,4,4′-bpy为4,4′-联吡啶。在配合物1和2中,钴原子呈四配位的畸变四面体构型。配合物1的晶体结构中包含有共用顶点的四面体{CoNO3}和{PO3C}的梯形链,这些梯形链分别由1,4-ndpa4-和4,4′-bpy配体与相邻的梯形链连接,形成开放的三维框架结构,结晶水分子通过氢键作用填充在骨架的空隙中。配合物2的晶体结构中包含有不同于配合物1的链结构,共用顶点四面体{CoO4}和{PO3C}组成的无机链仅通过1,4-ndpaH3-配体交联形成三维开放框架结构。磁性研究表明,配合物1中CoII存在自旋轨道耦合和/或CoII之间存在反铁磁相互作用。
金属-有机框架 水热法 钴膦酸盐 晶体结构 磁性质 metal-organic framework hydrothermal method cobalt phosphonate crystal structure magnetic property 
人工晶体学报
2022, 51(7): 1233
作者单位
摘要
中国民用航空飞行学院空中交通管理学院, 四川 广汉 618307
为明确ARJ21飞机近地阶段的尾涡观测效率及演化过程, 基于在双流机场开展的尾涡实地探测, 提出一种基于相关多普勒激光雷达径向风速的尾涡快速识别方法, 并基于此方法分析ARJ21飞机起降阶段的尾涡演化过程。结果显示, ARJ21飞机的尾涡在近地面处产生, 然后向下、向外扩散, 尾涡环量随时间变化逐渐减小, 但在特定的近地效应影响下, 会发生二次涡诱导主涡反弹现象, 涡核高度由13 m处上升至18 m处。同时, 侧风条件会加速ARJ21飞机的尾涡耗散, 并使其平移至跑道外, 尾涡持续时间由非侧向风下的约70 s缩减至侧风条件下的约42 s。
相关多普勒激光雷达 尾涡识别 近地效应 尾涡耗散 coherent doppler lidar wake vortex detection ARJ21 ARJ21 near-ground effect wake vortex dissipation 
应用激光
2022, 42(1): 83
作者单位
摘要
1 中国气象局 气象探测中心, 北京 100081
2 阳江市气象局, 阳江 529500
3 黑龙江省气象数据中心, 哈尔滨 150030
4 武汉大学 遥感信息工程学院, 武汉 430072
为了保证雷达观测数据的准确性, 2017年9月中国气象局气象探测中心在国内首次开展了组网气溶胶激光雷达标定实验, 通过采用单部雷达的光电系统标定和基于统计分析策略的多部雷达比对观测标定方法, 对组网试验雷达共有的532nm米散射通道进行了检查标定。结果表明, 标定完成后, 532nm通道的后向散射系数的相对标准差在1km~2km高度范围从90.8%降低到20.4%, 在2km~5km高度范围从244.3%降低到了35.9%, 数据质量得到了较大提高。此次气溶胶激光雷达标定试验, 使雷达后向散射系数差异显著减小, 大大地改善了雷达观测数据的一致性, 这将为气溶胶激光雷达组网应用提供很好的硬件质控保证。
激光技术 气溶胶激光雷达 比对观测标定 统计分析方法 后向散射系数一致性 laser technique aerosol light detection and ranging comparison observation calibration statistical analysis method consistency of backscattering coefficient 
激光技术
2022, 46(4): 435
王瑞 1,2苏秀琴 1,3乔永明 1吕涛 1[ ... ]王凯迪 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 中国科学院空间精密测量重点实验室,陕西 西安 710119
2 中国科学院大学,北京 100049
3 青岛海洋科学与技术试点国家实验室,山东 青岛 266237
基于柔性铰链结构支撑和音圈电机驱动的两轴快速反射镜是一个两输入两输出强耦合系统,X轴和Y轴间的耦合大幅降低了反射镜的定位精度,采用传统的PID控制算法很难实现高精度的解耦控制。针对中心对称和轴对称结构形式的两轴快速反射镜,理论分析了两轴快速反射镜耦合来源—直流耦合分量和非直流耦合分量;建立了X轴和Y轴间的耦合物理模型;提出的双前馈+双神经网络自适应解耦控制算法分别补偿直流耦合分量和非直流耦合分量。实验结果表明:该控制算法与传统的PID控制算法相比,耦合度从5%左右降低到1.0‰以内,从而定位精度从2.5%左右提高到0.5‰以内。
两轴快速反射镜 双前馈 双神经网络自适应 解耦 定位精度 two-axis fast steering mirror dual feedforward dual neural network adaptive decoupling positioning accuracy 
红外与激光工程
2021, 50(11): 20210194
王璇 1康硕 1朱伟东 1,2,3
作者单位
摘要
1 浙江大学 机械工程学院,浙江 杭州 310027
2 浙江大学 机械工程学院 流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江 杭州 310027
3 浙江大学 机械工程学院 浙江省先进制造技术重点实验室,浙江 杭州 310027
针对利用可见光图像检测AFP铺层表面缺陷受光源条件差、预浸纱纹理对比度低等因素影响,检测结果不理想,提出一种基于改进CenterNet的AFP铺层表面红外图像缺陷检测方法,提高AFP铺层表面缺陷检测性能。首先,针对CenterNet模型参数数量过多而工控机硬件配置有限的问题,提出利用基于ASFF的轻量级MobileNetV3作为骨干网络,构建轻量级anchor-free检测模型AFP-CenterNet,减少网络参数数量的同时降低计算机存储资源占用率。然后,针对高斯核函数带宽参数的求解,提出一种根据ground-truth bounding box长宽比自适应调整带宽参数的方法,减小负样本数量,降低网络模型的损失误差。实验结果表明,改进后的AFP-CenterNet在AFP红外数据集上的AP为90.2%,模型内存容量为12.9 MB,使用GPU加速时单张检测时间为52 ms。和原有的CenterNet骨干网络相比,AFP-CenterNet检测精度略差于DLA-34,和ResNet-101相当,比ResNet-18高7.7%,内存占用率和DLA-34、ResNet-101、ResNet-18相比分别降低83.2%、93.6%和78.6%。和SSD、YOLOv3相比,AFP-CenterNet模型的AP分别提升9.6%和8.3%,内存占用量降低85.1%和94.5%。在不使用GPU加速的条件下,改进后的AFP-CenterNet的检测速度和CenterNet、SSD、YOLOv3相比提高近一倍,具有明显的检测优势。
自动纤维铺放(AFP) 红外图像 缺陷检测 CenterNet AFP-CenterNet Automated Fiber Placement(AFP) infrared images defect detection CenterNet AFP-CenterNet 
红外与激光工程
2021, 50(10): 20210011

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