Three distinct optical-switching states in phase-change materials containing impurities:From physical origin to material design

Ge2Sb2Tes is the most widely utilized chalcogenide phase-change material for non-volatile photonic applications,which undergoes amorphous-cubic and cubic-hexagonal phase transition under external excitations.However,the cubic-hexagonal optical contrast is negligible,only the amorphous-cubic phase transition of Ge2Sb2Te5 is available.This limits the optical switching states of traditional active dis-plays and absorbers to two.We find that increasing structural disorder difference of cubic-hexagonal can increase optical contrast close to the level of amorphous-cubic.Therefore,an amorphous-cubic-hexagonal phase transition with high optical contrast is realized.Using this phase transition,we have developed display and absorber with three distinct switching states,improving the switching perfor-mance by 50％.Through the combination of first-principle calculations and experiments,we reveal that the key to increasing structural disorder difference of amorphous,cubic and hexagonal phases is to intro-duce small interstitial impurities(like N)in Ge2Sb2Tes,rather than large substitutional impurities(like Ag)previously thought.This is explained by the formation energy and lattice distortion.Based on the impurity atomic radius,interstitial site radius and formation energy,C and B are also potential suit-able impurities.In addition,introducing interstitial impurities into phase-change materials with van der Waals gaps in stable phase such as GeSb4Te7,GeSb2Te4,Ge3Sb2Te6,Sb2Te3 will produce high optical con-trast amorphous-metastable-stable phase transition.This research not only reveals the important role of interstitial impurities in increasing the optical contrast between metastable-stable phases,but also proposes varieties of candidate matrices and impurities.This provides new phase-change materials and design methods for non-volatile optical devices with multi-switching states.     

基于WebGL的3D立库可视化系统设计与实现

针对当前扩大化和普及化的仓储物流,提出了一种3D自动化立体仓库可视化系统的实现方案,用以解决仓储系统中遇到的数据不直观的问题。该系统采用JavaScript编程语言,以Three.js引擎为基础,构建了基于WebGL的三维自动化立体仓库的可视化系统,该系统能有效直观的进行仓储管理,适合现代化仓储企业的管理需求。     

论三峡水库“蓄清排浑”运用方式及其优化

泥沙问题是三峡工程的关键技术问题之一,在三峡工程论证和初步设计阶段提出水库采取"蓄清排浑"的运用方式,可以解决泥沙问题。2003年水库蓄水运用以来的实践表明,水库基本遵循了"蓄清排浑"调度运用原则,并根据上游来水来沙减少等新情况对水库运用方式进行了优化调整。本文系统分析了三峡水库"蓄清排浑"运行方式及其优化调整的利弊,包括提前5年实施175 m试验性蓄水、汛期水位动态变化、汛末提前蓄水等对水库淤积和坝下游河道演变的影响,提出了进一步优化水库调度方式,形成"蓄清排浑"运用的新模式,保持水库长期使用的建议,试图为三峡水库科学高效安全运用提供科技支撑。     

三软煤层综采工作面防治煤层自然发火技术研究

针对超化煤矿22011A三软煤层工作面在采掘接替计划安排中需长期停产存在煤层自然发火隐患的问题，提出了多种防治煤层自然发火技术方案，并从每种方案的经济性、安全性、操作性等方面进行论证、比较，择优采取工作面正常通风情况下的防治煤层自然发火的技术方案，确保综采工作面停采期间的安全性，取得了显著的经济效益，对三软煤层自然发火防治工作具有重要的指导意义。     

老矿山残矿资源回收方案设计中三维探测及建模技术的应用

目前我国绝大多数中小型老矿山残矿回收面临一系列问题，包括资料缺失无法准确判定老采空区及剩余资源位置，无法准确掌握剩余资源形态及可回收量，回收方案设计与实际资源相差较大等。通过将三维探测及建模技术应用于老矿山残矿资源精准定位及回收方案设计中，有助于解决以上问题。以福建浦城屏峰硫铅锌矿为例，通过对老采空区采用三维激光扫描构建采空区三维模型，结合三维建模计算，构建了目前可回收的剩余资源三维模型。通过模型划分及切割，按照矿体实际形态，在三维模型中布设采切及穿孔工程，并将其导入平面施工图中，不仅可以减少设计工作量，而且能够精准匹配矿体，减少设计偏差。由于周边存在大量老采空区，为保障安全，在采空区及剩余资源精准三维模型的基础上，制定了采空区稳定性监测方案，布设了监测传感器，保障了资源回收安全。     

3D打印连续芳纶纤维/聚乳酸波纹夹层结构复合材料的压缩性能研究

以连续芳纶纤维(Kevlar)为增强体,热塑性聚乳酸(PLA)为基体,采用熔融沉积成型(FDM)工艺,设计并制备了一体成型的Kevlar/PLA波纹夹层结构复合材料。研究了Kevlar/PLA波纹夹层结构复合材料在压缩载荷下的断裂模式,分析了结构参数、工艺参数对试样的压缩性能和结构密度的影响。结果表明,随着芯层波纹数量的增加,试样的压缩性能与结构密度均呈增大趋势;随着芯层波纹高度的增大,试样的压缩强度先增大后减小,结构密度不断减小;随着打印层高的增大,试样中的纤维体积含量不断减少,试样的压缩强度略有下降。     

白豹-南梁地区长4+5_1油层组储层特征及综合评价研究

鄂尔多斯盆地白豹-南梁地区延长组长4+5油层段是重要的储集层之一,包括长4+51和长4+52。由于白豹-南梁地区长4+51油气富集规律尚未明确,亦有必要对白豹-南梁地区4+51储层开展评价。通过岩心铸体薄片、物性分析、压汞分析等资料对研究区长4+51储层特征进行了研究。结果表明,研究区岩石类型以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主,分选性以中-好为主,磨圆度以次棱角状为主;孔隙类型主要为粒间孔、长石溶孔,孔隙空间分选性较差,喉道分布不集中;研究区整体以Ⅱ类储层分布为主。     

综放工作面风量及采空区漏风定量检测

通过对中煤塔山煤矿30509综放工作面采空区漏风及有害气体分析的研究，总结了通过定量连续释放SF₆示踪气体，来检测工作面风量与采空区漏风的方法，测定了沿工作面采空区的漏风分布及漏风流线的深度。采用定时测量法，确定了30509工作面随工作面不断推进，与对应地表发生了导通现象；采用定量测量法，确定了内部漏风量和外部漏风量较大，对综采工作面采空区自然发火存在较大风险，同时提出了防范措施，为减少综放工作面采空区漏风、防止自然发火的发生提供了参考。     

AppFusion: Interactive Appearance Acquisition Using a Kinect Sensor

We present an interactive material acquisition system for average users to capture the spatially varying appearance of daily objects. While an object is being scanned, our system estimates its appearance on‐the‐fly and provides quick visual feedback. We build the system entirely on low‐end, off‐the‐shelf components: a Kinect sensor, a mirror ball and printed markers. We exploit the Kinect infra‐red emitter/receiver, originally designed for depth computation, as an active hand‐held reflectometer, to segment the object into clusters of similar specular materials and estimate the roughness parameters of BRDFs simultaneously. Next, the diffuse albedo and specular intensity of the spatially varying materials are rapidly computed in an inverse rendering framework, using data from the Kinect RGB camera. We demonstrate captured results of a range of materials, and physically validate our system.