基于云计算的蒙特卡罗模拟分析

为了提高蒙特卡罗模拟分析的效率,设计了一种以Platform Symphony为基础的云计算平台,并对平台进行了扩展和集成,详细论述了实现的过程以及关键技术。通过实验表明,该平台能够进行高性能计算,输出的结果精确,是实现蒙特卡罗模拟分析的实用工具。     

GaAs器件中载流子非稳态输运的蒙特卡罗模拟

本文用多粒子蒙特卡罗方法对GaAs器件中的载流子非稳态输运过程进行了模拟,解释了载流子速度过冲效应对亚微米器件性能的影响。给出了一种由P集电区、P~+缓变基区和AlGaAs/GaAs异质发射结组成的N~+P~+PN新结构,预计将对缩短基区-集电区渡越时间有明显的作用。     

基于蒙特卡罗模拟的光纤浊度传感器

在后向散射式浊度测量方法的基础上,采用光纤传感技术,设计了一种Y形光纤束探头结构的浊度传感器,并在光纤束探头前端配置平面镜作为光反射配合目标。根据朗伯比尔定律通过实验研究了消光系数与浊度的线性关系,基于蒙特卡罗法建立了待测液中的光子散射模型,模拟不同检测情形下的传感器接收光强,优化得到光纤束到平面镜的最佳距离。标定接收光强与消光系数的关系曲线用于测量。此法简单高效,能检测消光系数低至0.059cm-1的水质,平面镜的有效使用将传感器灵敏度提高10倍以上。此传感器可用于便携式检测,结合空分和时分复用技术可实现在线监测。     

基于蒙特卡罗模拟的热电子器件注入效率研究

金属中电子受光激发产生热电子的内光电发射过程可以突破半导体禁带的限制,在光电探测、光伏、光催化等应用中具有重要作用.然而金属纳米结构形貌、尺寸以及肖特基势垒对热电子注入效率的影响尚不清楚.基于蒙特卡罗模拟研究了单结、平面双结结构以及单结、双结核壳纳米线结构中的载流子传输行为,分析了金属纳米结构形貌、尺寸以及肖特基势垒对...     

多能谱电子束能量分布的蒙特卡罗模拟和空间电荷效应

利用电子束穿越固体薄膜时，束电子与固体中的原子或电子之间的相互作用而产生能量改变，是获取多能谱电子束的一种方便可行的理想途径，通过改变薄膜材料或组份，薄膜厚度以及入射电子束的能量和方向等，可以得到各种不同能量分布的电子束。为了预测多能束的能量分布，我们采用蒙特卡罗模拟计算电子在固体中的散射效应，得到的透射系数和透射电子的能谱与实验测量结果一致，为计算多种能量电子共存空间的电位分布，我们对多能电子束     

二维Ge岛成核早期阶段的动力学蒙特卡罗模拟

采用动力学蒙特卡罗(Kinetic Monte Carlo)方法模拟了Si／Ge系统自组织生长Ge量子点过程中二维Ge岛成核的早期阶段，引入吸附原子导致的应力场，对原子扩散的势垒进行了修正，研究了温度和应力场分布对二维Ge岛成核位置以及尺寸分布的影响，结果表明应力场对二维岛的成核具有决定作用，采用调制应力的方法可以有效控制量子点的自组织生长过程。     

二维Ge岛成核早期阶段的动力学蒙特卡罗模拟

采用动力学蒙特卡罗(Kinetic Monte Carlo)方法模拟了Si/Ge系统自组织生长Ge量子点过程中二维Ge岛成核的早期阶段.引入吸附原子导致的应力场,对原子扩散的势垒进行了修正.研究了温度和应力场分布对二维Ge岛成核位置以及尺寸分布的影响,结果表明应力场对二维岛的成核具有决定作用,采用调制应力的方法可以有效控制量子点的自组织生长过程.     

二维Ge岛成核早期阶段的动力学蒙特卡罗模拟

采用动力学蒙特卡罗(Kinetic Monte Carlo)方法模拟了Si/Ge系统自组织生长Ge量子点过程中二维Ge岛成核的早期阶段.引入吸附原子导致的应力场,对原子扩散的势垒进行了修正.研究了温度和应力场分布对二维Ge岛成核位置以及尺寸分布的影响,结果表明应力场对二维岛的成核具有决定作用,采用调制应力的方法可以有效控制量子点的自组织生长过程.     

PC集群系统中MPI并行矩量法研究

针对复杂环境的电磁兼容分析中计算量过大、耗时太长的障碍,该文组建了一个高性能PC集群系统,以 此为硬件平台研究了MPI并行环境下的并行矩量法。论文首先给出了与并行共轭梯度法求解矩阵方程对应的矩量 法矩阵的棋盘块划分方式,然后详细地讨论了并行共轭梯度算法求解矩量法矩阵方程的并行实现。作为应用实例计 算了某飞行器模型的散射特性,并测试了在PC集群系统中本文并行矩量法程序的性能。     

PC群集系统中并行矩量法研究

目前复杂环境的EMC分析,计算量过大,耗时太长,使分析与优化遇到实质性的困难.本文研究MPI结合矩量法的并行技术,测试了在PC群集系统中并行矩量法的性能,并以此完成大型计算.与大型机和工作站相比,PC群集系统中的并行矩量法可以用较低的硬件成本有效的实现复杂环境电磁特性分析.     

PC集群系统中MPI并行FDTD性能研究

本文在MPI编程环境下研究了不同虚拟拓扑结构方式的3维并行时域有限差分算法(FDTD).将程序运行于本文组建的高性能PC集群系统中,计算分析了一种新型光子带隙微带传输线结构的S参数特性,并以此为研究实例,深入地比较了不同MPI虚拟拓扑方式对PC集群系统中并行FDTD性能的影响,在此研究的基础上给出了PC集群中MPI编程环境下并行FDTD的最佳虚拟拓扑方式.     

基于局域网机群系统的并行Monte Carlo仿真环境的建立

利用办公、实验环境中的局域网机群系统及JavaRMI、多线程技术建立并行Monte Carlo仿真平台．为高性能金融分析服务。提出了不同机群系统中仿真任务分配算法及多线程同步控制机制。进行了三种股票期权仿真定价实验。在相同机型机群环境中，实现理想加速状态并具有良好的仿真效果。同时利用Java Servlet技术将股票期权定价算法网上发布，从而提供更广泛的金融在线服务。     

基于PC并行口的微控制器的模拟

文章提出了一种利用PC并口实现模拟微控制器的方法 ,以实现高速数据输出控制 ,并节省硬件开销。以单片机编程器为例 ,给出了软硬件实现方案。该方案思路新颖 ,易于实现 ,同样适用于CPLD/FPGA、DSP等可编程器件的在系统编程。     

PC机与DSP之间的并行通讯技术

对PC机在EPP模式下与C6000系列DSP的HPI口之间进行的并行通讯进行了研究,提出了用EPP协议和CPLD实现DSP与计算机并口的双向高速数据传输的方法并给出了技术解决方案。通过HPI口PC机可实现直接访问DSP的存储空间(包括映射的片内外设),并实现对DSP存储空间的读、写功能,同时在高级语言下完成了对DSP应用系统的在线监控。该电路设计已成功应用于信号处理系统并可以应用到利用并口进行通讯的其他课题中。     

PC集群MPI并行矩量法分析复杂平台多天线特性

为分析安装于诸如飞机、舰艇等复杂目标上多天线的电磁兼容性,本文引入了Costa基函数对多天线线面连接结构进行建模.针对计算量过大、耗时太长这一主要障碍,结合RWG基函数特点,设计了一种高效的适用于共轭梯度方法求解的棋盘状并行矩阵填充算法,避免了RWG基相互作用的重复计算,然后详细地讨论了并行共轭梯度算法求解矩量法矩阵方程的并行实现过程.本文进一步开发并在PC集群中实测了MPI并行矩量法程序性能,作为应用计算了安装于某飞机头部的多天线辐射特性.     

纳米Si薄膜生长及其Monte-Carlo模拟

在玻璃衬底到靶的不同水平距离W (0.5、0.8和1.3 cm)条件下,使用脉冲激光沉积(PLD)方法分别制备了纳米Si薄膜。扫描电子显微镜(SEM)结果显示,在三种样品上形成的纳米Si颗粒尺寸会随W的增加而增大。为了解释该现象,使用Monte-Carlo方法模拟了薄膜生长。对粒子相互作用范围α和最大行走步长进行实验和筛选,当α取2时,随着粒子在衬底上最大行走步长的增大,薄膜生长方式从分散生长转化为簇状生长。仿真结果表明粒子岛的平均尺寸呈逐渐增大趋势,这与实验结果具有良好的一致性。因此,随着W的增加,Si原子落到衬底上时更大的初始动能是导致纳米Si颗粒尺寸增大的主要原因。     

巧用PC并口调试LCD模块

文章介绍了通过计算机并口在PC环境下调试LCD模块的方法,该方法可以大大减少嵌入式系统中开发调试LCD模块的工作量。文章还给出了实用电路和程序代码。     

水中气泡光学特性的蒙特卡罗模拟

基于Mie散射理论的单个气泡光散射,考虑光的多次散射,用蒙特卡罗方法模拟计算水中气泡群的光散射特性.计算结果表明：光的后向散射随气泡数密度的增加而明显增强,并且在折射率较大的海水中这种增强会更加明显,从而说明利用尾流中气泡群的光散射特性研究光自导鱼雷是可行的.