人工神经网络在解深亚微米MOSFETs反型层量子效应模型中的应用

应用前馈神经网络解深亚微米MOSFETs反型层量子效应模型.此方法需要用神经网络解微分方程的特征值问题以及积分方程.首先以此方法解具有Morse势函数的Schro¨dinger方程来验证此方法的精度,然后,以此方法解Schro¨dinger方程和Poisson方程的近似模型——三角势阱模型.该方法易于实现,便于扩展到二维模型,方便模拟.     

变形的非线性Schrdinger方程的孤子解及其特征

本文用广田法给出了变形的非线性Schrodinger方程的孤子解,讨论了孤子解的特征。结果表明,立方导数项的存在可使形成飞秒光孤子脉冲所需的峰值功率明显地低于由非线性Schrodinger方程所预期的值。     

非绝热几何量子计算及拓扑量子门

精确求解了自旋-1/2粒子在旋转磁场下的Bloch方程和Schrodinger方程.用此问题的循环解,得到了Aharonov-Anandan(AA)几何相和动力学相的解析结果,并用正交态方法构造了具有和乐几何量子计算优点的非绝热几何量子门.基于一般的SU(2)循环演化条件,还构造了只依赖轨道的绕数和扭结数的普适拓扑量子门.最后建议用非对称的约瑟夫森结纳米电路实现所构造的各种量子门.     

一种预测节日短信峰值发送量的方法

介绍了时间序列预测常用的遗传算法和神经网络算法相关理论.在此基础上,提出了改进的基于遗传算法结合LM优化算法的神经网络训练方法.该方法分两阶段使用遗传算法改善网络训练质量,首先通过遗传算法进行粗调得到一个全局的近似解.以此为初值,再采用遗传算法和LM优化算法交替训练神经网络.最后,阐述了将该方法实际应用于春节当天六忙时短信息发送量峰值的预测.     

一种二维神经网络模型及其应用

本文提出一种二维神经网络模型,并将它用来实时求解一类矩阵方程.理论和模拟结果表明,该网络可以在时常数数量级(纳秒)内求出与准确解任意接近的解.     

微波场中的氨分子及其位相

讨论了线偏振微波场中氨分子的演化。在旋转波近似下利用旋转坐标系法求出了系统的薛定谔 (Schrodinger)方程的解,计算了系统演化的极化矢量及其几何位相。     

约束非线性规划问题的L1精确罚函数神经网络方法

 优化计算是神经网络的一个重要应用领域.针对已有神经网络求解约束非线性规划问题时,不能兼顾网络规模、计算效率、精确性的问题,本文提出了一种基于精确罚函数的约束非线性规划问题的神经网络计算方法.将约束非线性规划问题的一种L₁精确罚函数作为神经网络的能量函数,利用该能量函数的最速下降原理构造了神经网络的动力学方程并给出了其稳定收敛性说明.理论分析及算例仿真表明,所提出神经网络动力学方程能够全局、精确收敛于原规划问题的一个局部最优解.特别是,该神经网络动力学方程易于映射为动态电路,是一种工程优化问题的实时计算方法.     

在有损耗的非线性光纤中孤子的传播

本文将电磁场量子化,讨论有损耗的非线性光纤中孤子的传播。用我们得到的哈密顿算符及多体玻色系的巨正则配分函数的路径积分表示,可得到孤子的色散关系,严格导出了有损耗情况下的非线性Schrodinger方程,并求出了该方程的精确解。     

广义传输线方程结合Pade逼近用于信号完整性分析

将广义传输线方程(GTLE)扩展到有耗非均匀传输线的分析中,提出了用于分析有耗非均匀传输线的广义传输线方程的等效电路模型.通过Pade逼近利用数个频点的解得到一个较宽频率范围内的分布电阻和电导参数.基于此方法分析了一对经过缺陷接地的耦合微带线,数值计算与全波仿真的结果一致.在此基础上利用得到的电路模型分析高速数字系统的信号完整性,实验结果验证了方法的正确性和有效性.     

SOI基双级RESURF二维解析模型

提出了SOI基双级RESURF二维解析模型.基于二维Poisson方程,获得了表面电势和电场分布解析表达式,给出了SOI的双级和单级RESURF条件统一判据,得到RESURF浓度优化区(DOR,doping optimal region),研究表明该判据和DOR还可用于其他单层或双层漂移区结构.根据此模型,对双级RESURF结构的降场机理和击穿特性进行了研究,并利用二维器件仿真器MEDICI进行了数值仿真.以此为指导成功研制了耐压为560V和720V的双级RESURF高压SOI LDMOS.解析解、数值解和实验结果吻合得较好.     

薛定谔方程中包络孤子运动及相互作用的辛算法模拟

给出并证明了薛定谔方程中高斯包络孤子的表达式.针对该高斯包络孤子进一步提出了薛定谔方程中存在高斯包络孤子相互作用的情况;针对薛定谔方程提出其辛算法.通过分离波函数实部和虚部把薛定谔方程变换成标准的哈密顿正则方程组,对正则方程进行欧拉中心差分离散实现辛算法.给出了辛算法的守恒量,并证明了其稳定性.对薛定谔方程中的高斯包络孤子运动及多孤子相互作用过程进行了数值仿真,实验结果证明了所提观点的正确性及辛算法的有效性.     

ω-3 ω双色场相干控制电离与高次谐波

通过数值求解一维含时薛定谔方程 ,研究了原子在双色场作用下的电离和高次谐波及它们的相互关系。通过讨论两种不同的电离机制 :隧穿电离机制和过势垒电离机制 ,发现电离变化的规律很相似 ,但高次谐波谱的变化规律却很不同。研究说明利用双色场对原子过程进行相位控制是可行的     

啁啾脉冲激光放大器输出光束时间特性的理论和数值模拟

利用分布傅里叶变换对描述啁啾脉冲放大的非线性薛定谔方程进行求解 ,研究了在钕玻璃和钛宝石这两种增益介质中 ,自相位调制、增益变窄和增益饱和这三种非线性效应对放大啁啾脉冲输出特性的影响 ,具体给出了在不同放大介质中 ,它们对放大脉冲的影响程度和影响结果。重点阐明了自相位调制对放大啁啾脉冲的影响 ,及其与另外两种非线性效应的内在联系     

利用FN电流估计薄栅MOS结构栅氧化层的 势垒转变区的宽度

通过数值求解整个势垒的薛定谔方程，发现FN电流公式中的B因子强烈依赖势垒的转变区的宽度，而C因子则弱依赖于势垒的转变区的宽度．给出了一种利用WKB近似所得的处理电子隧穿存在转变区势垒的过程，并得到一个FN电流的分析表达式．它可用来估计薄栅MOS结构的栅氧化层的势垒转变区的宽度．在转变区的宽度小于1nm时，它与数值求解薛定谔方程的结果吻合得很好，表明该方法可以用来估计势垒转变区的宽度．实验的结果表明B因子随温度有较大的变化，这个结果验证了该方法的部分预测结果．     

任意势垒隧穿几率的一种高精度数值算法

基于龙格-库塔算法求解薛定谔方程,并对获得的数值结果进行分析得出精确的量子隧穿几率.通过适当的处理,该方法适用于任意势垒的情形.利用该方法计算了多种结构的隧穿几率,如抛物线型势垒及双势垒,获得了高精度的隧穿几率.同时计算了MOS结构的隧穿电流密度,结果与Fowler-Nordheim隧穿完全吻合,表明了该方法的适用性.     

GaN HFET中的耦合沟道阱

从自洽求解薛定谔方程和泊松方程出发研究了GaN异质结构中的耦合沟道阱,求出了耦合沟道阱中电子状态随异质结构的变化,发现通过适当的能带剪裁可以使基态子带和激发态子带分别落在主阱和副阱中,从而显著降低了子带间的散射。使用这种新颖的耦合沟道阱完成了低噪声HFET的优化设计。     

Comparison of tunneling currents in graphene nanoribbon tunnel field effect transistors calculated using Dirac-like equation and Schrodinger’s equation

The tunneling current in a graphene nanoribbon tunnel field effect transistor(GNR-TFET) has been quantum mechanically modeled. The tunneling current in the GNR-TFET was compared based on calculations of the Dirac-like equation and Schrodinger’s equation. To calculate the electron transmittance, a numerical approach-namely the transfer matrix method(TMM)-was employed and the Launder formula was used to compute the tunneling current. The results suggest that the tunneling currents that were calculated using both equations have similar characteristics for the same parameters, even though they have different values. The tunneling currents that were calculated by applying the Dirac-like equation were lower than those calculated using Schrodinger’s equation.     

通过有限差分和MATLAB矩阵运算直接求解一维薛定谔方程

根据有限差分法原理,将求解范围划分为一系列等间距的离散节点后,一维薛定谔方程转化为可以用一个矩阵方程表示的节点线性方程组。利用MATLAB提供的矩阵左除命令,即可得到各未知节点的函数近似值。该方法概念简单,使用方便,不需要花费较多精力编程即可求解大型线性方程组。     

Solution of the time-dependent Schr(o)dinger equation with absorbing boundary conditions

The performances of absorbing boundary conditions (ABCs) in four widely used finite difference time domain (FDTD) methods, I.e. Explicit, implicit, explicit staggered-time, and Chebyshev methods, for solving the time-dependent Schr(o)dinger equation are assessed and compared. The computation efficiency for each approach is also evaluated. A typical evolution problem of a single Gaussian wave packet is chosen to demonstrate the perfor-mances of the four methods combined with ABCs. It is found that ABCs perfectly eliminate reflection in implicit and explicit staggered-time methods. However, small reflection still exists in explicit and Chebyshev methods even though ABCs are applied.     

Transformations for the variable coefficient Ginzburg-Landau equation with symbolic computation

1 Introduction Of late, a research directly seeking for exact solutions of nonlinear evolution equations (NLEEs) has become increasingly attractive, because of their applications in many important scientific problems and the availability of symbolic compu…