2023年是全面貫徹落實黨的二十大精神的開局之年，北京信息科技大學(xué)深入學(xué)習(xí)貫徹黨的二十大精神，落實全國科技工作會議和北京市第十三次黨代會工作部署，堅持“四個面向”，以加快實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)為目標(biāo)，以服務(wù)國家和北京市重大戰(zhàn)略需求為主線，優(yōu)化創(chuàng)新生態(tài)，精心謀劃部署，加強(qiáng)有組織的科研，在服務(wù)北京經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展方面發(fā)揮了更加積極的作用。開年伊始，學(xué)校科研工作者寒假期間堅守科研工作崗位，在各自研究領(lǐng)域深耕不輟，持續(xù)產(chǎn)出高水平成果。

　　祝連慶教授團(tuán)隊完成InAs/GaSb/AlSb/GaSb短波紅外超晶格探測器材料外延，為了降低暗電流以及工作偏壓，設(shè)計載流子提取器短波pBin結(jié)構(gòu)，變溫的超晶格6InAs/6GaSb/5AlSb/1GaSb吸收區(qū)的光致發(fā)光譜如圖1所示，顯示其截止波長2.8μm，符合設(shè)計值。XRD測試顯示吸收區(qū)衛(wèi)星峰半寬為33s， AFM掃描50×50μm大區(qū)域下RMS為0.17nm，表面粗糙度小。以上結(jié)果表明，實驗室已經(jīng)突破短波紅外探測器材料外延技術(shù)，為器件加工奠定基礎(chǔ)。

圖1 外延短波紅外超晶格探測器材料全結(jié)構(gòu)及其PL吸收峰

圖2 短波紅外超晶格探測器的材料外延

　　同時實驗室開展InAs/GaSb/AlSb/GaSb短波紅外超晶格探測器單元器件工藝摸索，探索磷酸：檸檬酸：雙氧水的化合物比例，實現(xiàn)較小粗糙度的臺面制作，并進(jìn)行了Al2O3表面鈍化的暗電流抑制工藝，且器件的歐姆接觸效果較好。以上結(jié)果表明，實驗室內(nèi)部已經(jīng)基本具備短波紅外探測器單元器件的完整工藝迭代，為實現(xiàn)短波超晶格紅外探測器奠定堅實設(shè)計、材料外延、器件加工及測試基礎(chǔ)。

圖3 InAs/GaSb/AlSb/GaSb超晶格單元器件加工及測試

　　機(jī)電系統(tǒng)測控北京市重點實驗室主任王立勇教授發(fā)表在Expert Systems With Applications（IF:8.665）期刊上的論文“Automatic gear shift strategy for manual transmission of mine truck based on Bi-LSTM network”，通過分析TR50礦車實車數(shù)據(jù)建立了檔位預(yù)測模型，并結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法，提出了一種快捷、智能、高預(yù)測精度的換擋決策方案，提升了特種車輛自動換擋策略在實車的應(yīng)用效果。

圖4 Experimental truck and devices

圖5 Box diagram for abnormal value evaluation

　　機(jī)電系統(tǒng)測控北京市重點實驗室主任王立勇教授在《機(jī)器人》發(fā)表的“基于目標(biāo)導(dǎo)向和分層平滑優(yōu)化JPS算法的移動機(jī)器人運動規(guī)劃”論文，提出了一種基于目標(biāo)導(dǎo)向和分層平滑優(yōu)化的跳點搜索（GHSO-JPS）算法，并通過多段多項式法和基于斥力勢場的碰撞懲罰算法對運動軌跡進(jìn)行優(yōu)化。該算法較傳統(tǒng)運動規(guī)劃方法具有更高的路徑規(guī)劃性能、更高的效率及更強(qiáng)的軌跡優(yōu)化能力。

圖6

　　北京市傳感器重點實驗室、北京市慣性與聲學(xué)傳感技術(shù)工程研究中心秦雷研究員、廖擎瑋副研究員所在的新型傳感器創(chuàng)新團(tuán)隊在二維材料研究中取得一系列創(chuàng)新進(jìn)展，發(fā)表了多篇高水平論文。

　　該團(tuán)隊提出了一種Solid-phase–sintering and vapor–liquid–solid生長方法，制備出具有強(qiáng)壓電響應(yīng)的量子氧化物材料——BP@MgO 量子點晶體。該晶體同時具有穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)和高壓電響應(yīng)，可以獨立支撐并可與任何器件兼容。團(tuán)隊利用該晶體制備的壓力傳感器具有較高的壓力響應(yīng)信噪比。通過手指對壓力傳感器動態(tài)施加9-11N的壓力，其輸出電壓圖可證明BP@MgO 量子點晶體的壓電效應(yīng)，體現(xiàn)了其在傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。相關(guān)成果于2022年11月發(fā)表在Journal of Advanced Ceramics期刊上（影響因子11.534，中科院一區(qū)TOP期刊），廖擎瑋副研究員為論文的第一及共同通訊作者，秦雷研究員為共同通訊作者。

圖7 量子點壓電晶體的制備原理示意圖

圖8 應(yīng)用量子點壓電晶體制備的壓力傳感器

　　此外，該團(tuán)隊在二維吸波材料領(lǐng)域也取得了創(chuàng)新性的科研成果。采用了基于柯肯德爾擴(kuò)散效應(yīng)的原位各向異性取向生長策略，制備出具有多級結(jié)構(gòu)的碳基磁性復(fù)合材料γ-Fe2O3@N-rGO@MWCNTs。該多級結(jié)構(gòu)具體為核-殼結(jié)構(gòu)的松果狀納米花結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)可提供豐富的吸波效應(yīng)，包括傳導(dǎo)損耗，界面極化，偶極極化，渦流損耗和自然共振，特別是松果狀核-殼結(jié)構(gòu)納米花的電磁協(xié)同效應(yīng)，表現(xiàn)出優(yōu)異的電磁波吸收性能。相關(guān)成果于2022年11月發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds期刊上（影響因子6.371，TOP期刊），廖擎瑋副研究員、秦雷研究員為共同通訊作者。

圖9 具有多級結(jié)構(gòu)的碳基磁性復(fù)合材料制備原理示意圖

圖10 具有多級結(jié)構(gòu)的碳基磁性復(fù)合材料吸波原理示意圖

　　為解決柔性傳感器可靠電極制備技術(shù)難題，該課題組發(fā)展了一種納米銀織物原位生長技術(shù)。使得納米銀片與纖維的連接更緊密且不易斷開，增加了納米銀片對織物纖維的附著力，最終制得了導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電織物，為柔性、可穿戴傳感器提供了一種可靠的電極制備手段。相關(guān)成果于2022年10月發(fā)表在International Journal of Molecular Sciences期刊上（影響因子6.208，TOP期刊），廖擎瑋副研究員為本文的第一及共同通訊作者、秦雷研究員為共同通訊作者。

圖11 納米銀織物原位生長原理示意圖

　　信息與通信工程學(xué)院岳新偉副教授在IEEE Transactions on Wireless Communications（IEEE TWC, IF:8.346, 中科院一區(qū)Top期刊）上發(fā)表論文“Simultaneously Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface Assisted NOMA Networks”，構(gòu)建了同時透射/反射智能超表面輔助NOMA通信模型，采用相干相移策略刻畫了用戶的中斷概率、遍歷速率等指標(biāo)，揭示了透射/反射單元數(shù)等參數(shù)對系統(tǒng)理論性能的影響，為6G通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。

圖12 同時透射/反射智能超表面輔助NOMA通信系統(tǒng)模型圖

圖13 同時透射/反射智能超表面輔助NOMA通信中斷性能

　　信息與通信工程學(xué)院張月霞教授在IEEE Transactions on Network Science and Engineering（TNSE, IF:4.553）期刊上的論文“Cloud-Edge Collaboration Dynamics Information Dissemination Model for Social Internet of Things”，通過傳播動力學(xué)理論分析了社交物聯(lián)網(wǎng)耦合節(jié)點之間的信息傳播過程，提出了一種面向社交物聯(lián)網(wǎng)的云邊協(xié)同動力學(xué)信息傳播模型，能夠更好的描述社交物聯(lián)網(wǎng)的信息傳播過程。

圖14 云邊協(xié)同社交物聯(lián)網(wǎng)動力學(xué)模型

　　經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院張琳副教授、曲立教授與應(yīng)急管理部上海消防研究所合作在《清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）》發(fā)表論文《重大自然災(zāi)害下多災(zāi)害點應(yīng)急物資智能調(diào)度優(yōu)化》。論文針對重大自然災(zāi)害事件救援特點，考慮在不確定性條件下，兼顧應(yīng)急調(diào)度成本最低和調(diào)度時間最短兩目標(biāo)，構(gòu)建面向多災(zāi)害點的應(yīng)急物資智能調(diào)度模型。選取典型災(zāi)害案例，基于三角模糊數(shù)方法對不確定變量進(jìn)行表示，將所構(gòu)建的模型轉(zhuǎn)變?yōu)榇_定性多目標(biāo)應(yīng)急物資智能調(diào)度模型，同時引入二維Euclid距離賦權(quán)進(jìn)行模擬運算，對模型求解。進(jìn)一步利用LINGO軟件計算得到各出救點至各受災(zāi)點分階段應(yīng)急物資調(diào)度方案。研究結(jié)果可為決策者制定有效救災(zāi)策略提供參考。

　　經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院張娜副教授在BMC Medical Ethics（SSCI/SCIE雙檢索,中科院分區(qū) Q2）期刊上發(fā)表論文“Effect of medical researchers’ creative performance on scientific misconduct: A moral psychology perspective”。本篇文章基于道德心理學(xué)的視角，通過情境實驗和投射技術(shù)，對287位醫(yī)學(xué)科研人員的實證研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)造性績效通過道德許可的中介作用正向影響科研不端行為；并且，該間接效應(yīng)受到了道德認(rèn)同的負(fù)向調(diào)節(jié)。本研究結(jié)果豐富了科研不端行為的影響因素研究，對科研不端行為的預(yù)防具有一定的啟示和現(xiàn)實意義。

圖15 概念模型圖

　　（供稿：科技處、儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院、自動化學(xué)院、信息與通信工程學(xué)院、經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院、機(jī)電系統(tǒng)測控北京市重點實驗室、北京市傳感器重點實驗室 圖片：鹿利單、王立勇、秦雷、張月霞、張娜 編輯：田馳正 審核：楊靜）