許多工程材料的變形與破壞在本質上都是跨尺度的行為,亦即巨觀實驗所觀察到的現象實際上係由不同尺度的行為所操控。故在計算材料力學方面,長久以來始終希望能透過瞭解物質微觀缺陷的組成,合理且正確地預測物質在巨觀下所觀察到的力學行為。本研究最主要的挑戰在於建構一個跨尺度的理論,一方面保留連體力學架構,以處理較大的區域範圍;另一方面,同時加入原子尺度的微觀資料以處理我們所感興趣的局部區域。 擬連體法(quasicontinuum method)在介觀尺度上為分子動力學與連體力學提供了一個跨尺度的架構。該法假設系統只需要少數代表性原子,而其他原子可透過有限元素方法中形狀函數的概念內差計算其相對位置。本研究透過回顧文獻上的相關研究,特別針對能量與力的計算方式加以改良。其次,進一步將擬連體法擴充應用至三維問題,結合高效率的Delaunay網格自動生成軟體,產生三維問題所需之四面體元素網格。 在能量計算方面,依據變形程度可將系統區分為原子區與有限元素區。在有限元素區,將對於每一元素儲存其節點原子之晶格向量座標,如此即可以計算於目前卡式座標下之元素晶格向量。將其代入Cauchy-Born法則後,即可計算單位原子所含能量。再透過嚴謹的方式計算元素中所含原子數目,便可正確地求得元素所含之總勢能。而原子區則以傳統分子動力學之方法,透過古典勢能計算總能量,加上有限元素區之總勢能,即可得目前系統所含之總勢能。在計算力方面,本研究藉由束縛原子(slaved atom),以古典勢能方式計算每一代表原子所受的作用力,消除傳統耦合法中常見的不平衡力。最後,透過以上法則,將可利用共軛坡降法疊代求解系統之平衡態。 本研究亦開發一物件導向的軟體套件來實作此擬連體法。此套件架構於Digital Materi...
生物晶片的應用中,分子診斷的基礎在於專一性的分子辨識機制,傳統上此一生物分子的交互作用行為多是基於巨觀量測方式下的時間與空間平均訊號而得到分子動靜態行為的分析,但對於平衡係數所表示的分子動態訊息與結構...
在本論文中,我們驗證了使用奈米柱接合再生長製作高品質氮化鎵基板的可行性。我們首先使用分子束磊晶法所成長的奈米柱上利用有機金屬氣相沉積法從事奈米柱之接合再生長。在掃描式電子顯微鏡的俯視影像中,我們可以觀...
过去十多年,世界手性药物市场需求迅速增长,手性制药工业的发展壮大,已经引起了各国政府、学术界,特别是企业界的高度重视。手性药物中含有大量的手性胺单元,因此研究高效构建手性胺结构单元的方法具有重要的意义...
正確計算材料在奈米尺度的受力與變形行為,能協助我們深入瞭解奈米尺度的力學性質,提供先進奈米機電元件的設計基礎。但對於當今引領許多創新研發的奈米科技而言,其關心的尺度所包含的原子數目,往往不是分子動力(...
頻率控制元件在各種電子電路中幾乎無所不在,從與個人生活息息相關的手錶、電腦、電視及近年迅速普及的手機、衛星定位系統(GPS),到飛機、太空、武器系統等,振盪器所提供的精準訊號源均扮演極為重要的角色。在...
中文摘要 本論文提出了一個可以對三維蛋白質結構做部分比對的架構。我們使用這個架構來實作出一個三維蛋白質檢索系統來篩選相似蛋白質。在這個系統中,對於未知功能的蛋白質結構,我們的系統有可能經由找出已知功能...
酵素有提高反應速率且具有受質專一的特性,因此外源性酵素的添加在工業上廣泛地被應用於:提高產品效率如洗衣精、飼料添加物;提高製程效力如生質能源製造、食品加工;增加製程產品專一性如製藥。然而,將來自於自然...
為因應尺寸不斷的縮小的互補式金氧半電晶體元件,鍺製程除了有與當前矽製程兼容的優勢外,鍺通道更具有比III-V族高的電洞遷移率。此外藉由成長矽鍺的汲極和源極使通道產生應變可用以提高鍺通道的電子和電洞遷移...
半導體供應鏈系統是由許多提供生產製造服務之節點所構成,其提供多樣化的服務,有別於傳統的製造業,此新興的製造服務業需要新的作業管理方法。在半導體供應鏈系統,服務等級差異化也就是產品具有優先等級順序是一種...
「樹狀結構」的優點在於有條理並且層次分明,且資料之間可藉由分支來組成階層式關係。尤其,在網路結構中,樹型結構可集中式控制網路,如此便可易於隔離故障節點,規模也易於擴展,且維護成本也較低。 點對點覆...
隨著行動裝置與網路技術的進步,雲端服務提供者開始為各種行動裝置的使 用者提供服務。其中以多媒體的各種應用最為廣泛。這種新型態的多媒體應用逐 漸改變人類的生活;此外,也帶來許多多媒體應用上的安全性議題。...
本研究建立一個新的單元體模型(unit-cell model)描述雙相複合材料的彈性常數(包括彈性、體、剪切係數及泊松比)及熱膨脹係數,此單元體模型的預測結果與實驗數據及文獻上已有之理論模式進行比較,...
影像切割是在影像處理領域中一項重要的課題,除了已廣泛被運用在圖像辨識外,也常用於影像壓縮前端的處理。此論文中前面的章節,第二章到第三章中,我們先列出目前被廣泛使用的影像切割技巧,從影像切割最基本的概念...
由於支撐式脂雙層膜系統平面的結構非常適合用在許多表面分析工具上,因此已經被廣泛地使用在膜蛋白與脂質膜特性的研究之中。然而,介於脂雙層膜與基材之間存在著相當敏感的平衡交互作用,可是仍有許多地方卻還未被了...
本論文是針對顯示鏈結(display link)路徑上大量資料傳輸與儲存的需求,提出一嵌入式的影像壓縮系統,以降低資料頻寬的需求。嵌入式壓縮必須在運算及硬體資源使用上都很精簡,同時強調低複雜度且即時運...
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