有机分子中的单线态分裂过程能将单个光激发的单线态激子转化成两个三线态激子．借助此载流子倍增效应，太阳能电池可以更有效地利用太阳光谱中的高能光子，进而突破单结太阳能电池效率的理论极限．因此，单线态分裂备受关注．本文回顾学术界对单线态分裂物理图像的认识以及争议，结合课题组近年来的一些结果，重点总结此领域中运用瞬态光谱学方...
随着生命科学及现代医学的发展，一体化无创精准诊疗已经日益成为人们关注的焦点问题，而关于超声造影剂微泡的非线性效应的相关机理、动力学建模及其在超声医学领域中的应用研究也得到了极大的推动．本文对下列课题进行了总结和讨论，包括：1）基于Mie散射技术和流式细胞仪对造影剂微泡参数进行定征的一体化解决方案；2）通过对微泡包膜的黏弹...
拓扑绝缘体因其无能量耗散的拓扑表面输运而备受关注，揭示拓扑表面态因其π的贝利相位而产生的拓扑输运现象，将有助于拓扑绝缘体相关器件的应用开发．本文回顾了普适电导涨落（UCF）揭示拓扑绝缘体奇异输运性质的研究进展．通过调控温度、角度、门电压、垂直磁场和平行磁场等外部参量，实现了对拓扑绝缘体的UCF效应的系统研究，证实了拓扑绝缘...
用扫描隧道显微镜／谱仪仔细研究了铁基超导单晶FeSe0．5Te0．5样品的表面形貌和隧道谱，测量到了清晰的表面原子形貌和在空间比较稳定的隧道谱结构．在样品中测量的隧道谱零能态密度比较高，说明样品里面有比较强的非弹性准粒子散射．在正能5mV附近有个较大的背景鼓包，这一背景在很高温度也未消失．空间中Se和Te集中的位置会带来高能背景的变...
基于纳米尺寸下复合铁电材料和反铁磁性材料是一个探索多铁性材料有效的方法．利用激光脉冲沉积制备出LaFeO3-YMnO3人工超晶格和掺入不同层LaFeO3，BiFeO3的Bi4Ti3O12的外延薄膜．通过系统的X射线衍射、透射电子显微术、扫描透射电子显微术下的能量损失谱表征证明这些样品具有原子尺寸上清晰的界面和完整的层状结构．磁性测试证明这些材料具有亚...
本文对本研究组主要的研究领域——利用中子散射研究铁基超导体Fel＋yTel-xSex中磁性与超导的相互作用进行简要综述 Fel＋yTel-xSex具有和其他铁基、铜基超导体相似的相图——母相Fel＋yTe是反铁磁体，随着Se掺杂的增加，母相的反铁磁序受到抑制，随后在ｘ～30％处体超导出现，在x～50％处达到最佳掺杂，此时超导转变温度Ｔｅ～15K，达到整个体...
本文采用溶胶．凝胶工艺并结合脉冲激光沉积技术，在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上制备了co／cO3O4／PzT多铁复合薄膜．对复合薄膜的微结构和组分进行了表征，并系统研究了复合薄膜中的交换偏置效应及其对磁电耦合作用的影响．研究结果表明，复合薄膜在77K具有明显的交换偏置效应，交换偏置场达到800e，且交换偏置场及矫顽场均随温度降低而增大．当温...
氧化锌（znO）纳米材料因其在UV激光器、发光二极管、太阳能电池、稀磁半导体、生物荧光标示、靶向药物等领域中的广泛应用而成为最热门的研究课题之一．调节和优化ZnO纳米结构的性质是ZnO的实际应用迫切所需．在此，通过发展聚乙烯吡咯烷酮导向结晶法、微波加热强制水解法、表面活性剂后处理法，成功地制备出了尺寸、表面电荷或成分可调的球、...
本文从理论和实验两方面探讨了具有微结构的金属纳米线系统中表面等离激元传播规律和分光特性．我们由麦克斯韦方程组出发，利用严格耦合波近似和有限元差分等方法首先从理论上给出了金属纳米线系统中等离激元的色散关系和能带特征，然后基于微结构的银纳米线及其等离激元能带结构，设计并制备出等离激元分光原型器件，实验展示其将不同频率的光...
本文综述了溶胶凝胶自燃烧法制备金属与合金材料的研究进展，详细介绍了该方法的实验原理和技术路线，通过实例介绍了该方法在制备金属和合金材料中的具体应用．通过这一系列的工作介绍，我们证实可以把传统的溶胶凝胶法制备氧化物材料的技术拓展到金属与合金材料的制备，希望能够对材料研究的实验工作有所帮助．
光声成像兼具声学成像和光学成像两者的优点，因而成为近十年来发展最迅速的生物医学成像技术之一．本文介绍了光声成像的特点及其相对于广泛应用的光学成像技术和声学成像技术的优点；其次，解释了光声成像的成像原理，在此基础上介绍了光声断层成像和光声显微镜这两种典型的光声成像方案，并介绍了它们的技术特点；然后，介绍了光声成像对生物...
分子模拟是研究生物大分子的重要手段．过去二十年来，人们将分子模拟与实验研究相结合，揭示出生物大分子结构和动力学方面的诸多重要性质．传统分子模拟主要采用全原子分子模型或各种粗粒化的分子模型．在实际应用中，传统分子模拟方法通常存在精度或效率瓶颈，一定程度上限制了其应用范围．近年来，多尺度分子模型越来越受到人们的关注．多尺...
近年来，自组装纳米结构因为其容易制备、稳定、环保以及与各种功能基团、粒子等的多样结合能力吸引了科学家们的目光，成为人们研究的热点课题，在光电池、光催化、水凝胶、药物缓释等方面的实验科学领域得到了广泛的应用．尤其是光催化方面，自组装结构的重复性为激子的传递创造了比较良好的条件，成为众多激子传递平台中的佼佼者．本文报道了...
有机激光器因其制备简单，价格低廉和易于集成等优势，一直以来备受科研工作者的关注．与无机激光介质相比，有机激光材料来源广泛，并具有发射光谱宽，吸收与发射截面积大等特性，因而有很大的发展潜力．本文从激光的基本原理出发，对有机激光材料的种类、特性进行了归纳，并总结了高效有机激光材料的普遍特征；分类讨论了常见有机激光微腔的类...
混沌信号所固有的非周期、宽带频谱和对初值极度敏感等特性使得对这类信号进行盲分离极为困难．针对这一问题，提出一种新的盲分离方法，该方法通过相空间重构来构造代价函数，将混沌信号的盲分离转化为一个无约束优化问题，并利用人工蜂群算法进行求解．不同于现有的独立成分分析方法仅使用混合信号的统计特性来解决分离问题，该方法能充分利用...
微带超晶格在磁场和太赫兹场调控下表现出丰富而复杂的动力学行为，研究微带电子在外场作用下的输运性质对于太赫兹器件设计与研制具有重要意义．本文采用准经典的运动方程描述了超晶格微带电子在沿超晶格生长方向（石方向）的THz场和相对于z轴倾斜的磁场共同作用下的非线性动力学特性．研究表明，在太赫兹场和倾斜磁场共同作用下，超晶格微带电...
哈密顿系统理论是研究非线性系统的一种重要工具，近年来在电机调速、控制等方面得到广泛应用．本文针对永磁同步电机运行中存在的混沌现象，提出一种基于哈密顿函数的永磁同步电机混沌系统鲁棒控制器设计方法．将永磁同步电机动态模型变换为类Lorenz混沌方程，在特定参数下，通过Lyapunov指数和Lyapunov维数的计算可知系统是混沌的．令电机转速...
由于变系数非线性Schr5dinger方程的增益、色散和非线性项都是变化的，根据方程这一特点可以研究光脉冲在非均匀光纤中的传输特性．本文利用Hirota方法，得到非线性SchrSdinger方程的解析暗孤子解．然后根据暗孤子解对暗孤子的传输特性进行讨论，并且分析各个物理参量对暗孤子传输的影响．经研究发现，通过调节光纤的损耗、色散和非线性效应都能...
采用基于MS（MaterialsStudio）软件和密度泛函理论的第一性原理方法，研究了HfO2俘获层的电荷俘获式存储器（ChargeTrappingMemory，CTM）中电荷的保持特性以及耐擦写性．在对单斜晶HfO2中四配位氧空位（VO4）缺陷和VO4与A1替位Hf掺杂的共存缺陷体（A1＋VO4）两种超晶胞模型进行优化之后，分别计算了其相互作用能、形成能、Bader电荷、态密度以...
里德伯原子的Stark效应在偶极偶极相互作用、量子信息和量子调控等方面具有潜在的应用前景．本文首先根据零场时镓原子的能级数据，通过非线性拟合方法获得了镓原子各态的量子亏损，仔细分析了量子亏损随主量子数的变化特征；然后利用Numerov算法计算了镓原子的径向波函数；最后采用矩阵对角化方法，数值计算了镓原子高里德伯态在场强范围F=0-30...
针对圆极化波，通过同极化反射超表面结构单元的空间排布，设计实现了一种二维非色散高效相位梯度超表面．同极化反射相位可以通过同极化反射超表面结构单元金属线的面内旋转来自由调控．实现的相位梯度超表面可对左右旋入射波产生相反的相位梯度．当线极化波入射到超表面上时，反射波被分为两束向相反方向传播的圆极化波．仿真了线极化波垂直入...
提出利用超材料吸波体减缩波导缝隙阵列天线带内雷达散射截面的设计方法．设计具有超薄（厚度仅为0．01λ，λ为吸波体中心频率对应波长）、无表面损耗层和高吸波率的超材料吸波体，将其加载到波导缝隙天线E面方向辐射缝隙间的金属表面上，并与辐射缝隙保持一定的间距．该加载方式没有破坏天线的口径馈电振幅分布，并利用超材料吸波体对电磁波的强...
以聚苯乙烯微球为模板，采用种子-生长法在聚苯乙烯微球表面镀覆金球壳层，以不同浓度旋涂分散在阴极衬底上，热处理去除聚苯乙烯模板，初步制备出表面具有金球壳结构的反射式金阴极样品，通过金相显微镜和扫描电镜研究其表面形貌，结果表明：阴极表面球壳的直径约为10μm，高温去除聚苯乙烯微球模板后金沉积层具有良好的自支撑性，球壳厚度约70...
栅极热变形是影响离子推力器性能和寿命的重要因素．采用三维粒子方法对栅极系统等离子体输运过程进行模拟，对比、分析栅极热变形前后栅极系统的电子返流限制、导流系数限制、离子通过率和发散角损失．结果表明：栅极热变形增大了屏栅离子通过率和推力器推力值，并由于加速栅截止电流阈值的提高拓展了推力器工作电流区间，但电子返流阈值的明显...
构建了掺镱大模场面积单偏振光子晶体光纤飞秒激光非线性放大系统．讨论了腔内净色散量和抽运功率对振荡级输出参数的影响和振荡级参数对放大级输出参数的影响．在本实验条件下，当腔内净色散量取较大负色散时，振荡级直接输出的脉冲更宽，且携带更少的啁啾．当振荡级抽运4．53w时，选择最接近变换极限的脉冲作为种子脉冲，放大级在60W抽运时输...
飞秒光学频率梳波长覆盖范围向可见光波长扩展对于碘稳频激光的绝对频率测量以及光钟研究中钟激光的绝对频率测量都具有十分重要的意义．本文在自行研制掺Er光纤飞秒光学频率梳的基础上，采用放大一倍频．扩谱的方案，实现了激光输出波长向可见光波长的扩展．掺Er光纤飞秒光学频率梳输出的一部分光激光脉冲，功率约为8mW，首先经掺Er光纤放大器...
针对目前最常用的KTP倍频晶体，综合考虑其有效非线性系数和温度半宽度，采用折中设计有效扩展KTP倍频器件适用温度范围．对大适用温度范围的KTP倍频器件的设计方法进行了详细的理论分析，并设计了一种温度半宽度为-20℃到50℃的KTP倍频器件．实验结果表明该器件在15℃时达到峰值转换效率22．7％，温度半宽度为70℃．和通常情况下设计的KTP倍频...
当采用低功率的宏-微脉冲激光激发钠信标时，尽管激光传输和钠信标光斑大小受到大气湍流影响。但是钠信标具有回波光子数无起伏且激发品质因数高的优点．除此之外，宏-微脉冲激光激发钠信标还与激光的宏脉冲线型有关．对于高斯线型的宏脉冲，增大微脉冲的宽度有利于提高激发钠信标的品质因数和激发态概率．为了获得更多的钠信标回波光子和较小的...
超短基线定位系统的定位精度和准确度是评价系统性能的重要指标，通常采用固定点的定位重复度来评价定位精度，采用其他解算方法作为真值参考评价定位准确度．本文首先分析了以误差椭圆理论为基础的超短基线精度评价方法，给出了理论推导公式，证明了观测数据和理论误差椭圆的关系．本文提出了一种基于长基线交汇的超短基线定位系统精度评价方法...
水下目标弹性声散射与其他声散射成分在时域和频域上均存在混叠，现有信号处理方法受分辨力限制无法在混叠状态下识别目标弹性声散射特征．针对这个问题，提出了一种目标弹性声散射信号分离方法．以目标回波亮点模型为基础，分析了线性调频信号入射时目标声散射成分的信号特性，提出了一种目标声散射成分向单频信号的映射方法，并理论推导出了目...
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