據(jù)悉，近日，Volgenau工學院電氣與計算機工程教授李奇亮和Mason博士生正在使用多元回歸分析進行氣體傳感器陣列的建模、仿真、計算和設計。他們的目標是提供一種有效的模擬技術來設計高性能的氣體傳感器和傳感器陣列。

李奇亮將領導該項目的研究活動，他將負責氣體傳感器設備和陣列的建模和設計，為研究生提供設備模型模擬和優(yōu)化方面的建議。博士生（TBD）將致力于氣體傳感器的建模與仿真，學生將設計傳感器裝置的結構和電氣特性，他們還將模擬和優(yōu)化傳感器陣列設計。

該項目的工作將包括兩個任務。首先，研究人員將對傳感器表面上氣體分子的物理吸附和化學吸附進行建模。在實際環(huán)境中，化學傳感器通常會對目標化學物質和環(huán)境的復雜影響產(chǎn)生電化學或光電響應。因此，對于研究人員而言，識別目標化學物質對周圍環(huán)境和大氣的干擾至關重要。因此，應精確模擬目標氣體分子在不同傳感器表面上的物理吸附和化學吸附。

　　對于這一步驟，研究人員將應用第一原理計算和密度泛函理論（DFT）對吸收過程的影響及其對載流子密度、能帶結構、表面電勢和傳感材料和設備的其他電化學性質的影響進行建模。第一原理計算是一種基于量子力學原理直接從基本物理量（例如質量和電荷）計算物理性質的方法；密度泛函理論是一種計算量子力學建模方法，用于研究多體系統(tǒng)（尤其是原子、分子和凝聚相）的電子結構。

對于吸收過程建模，將探索和分類氣體分子的詳細信息，包括分子結構、極化、磁矩和電荷分布及其影響，以協(xié)助傳感器設備和陣列的設計。

其次，他們將對環(huán)境變量的影響進行建模。溫度、濕度、氧氣和其他氣體的變化會對感應產(chǎn)生重大影響，因此應精確計算其影響。對于本部分研究，將通過以下兩種方法研究環(huán)境對傳感的影響：模擬環(huán)境因素如何影響氣體分子與傳感器之間的相互作用、分析氣體吸收對噪聲譜的影響。

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