灵敏度可调的光学读出非制冷热像元设计

设计了一种可见光反射型光学读出非制冷热像元结构。理论分析表明热像元的热-机械灵敏度达到0.043deg·K-1,在热像元面积比已有报道减小75%的情况下,热-机械灵敏度反而提高至少79%。通过改变弯折梁底层金膜的面积来调节热像元的灵敏度,使其可在2.36×10-6rad·m2·W-1和9.21×10-6rad·m2·W-1之间变化。ANSYS仿真结果和理论结果吻合较好,验证了设计的正确性。

含宏观孔开孔泡沫铝的阻尼机制研究

采用空气加压渗流技术制备了含宏观孔的开孔泡沫铝材料,通过多功能内耗仪采用内耗技术测试了泡沫铝在不同温度、不同频率和不同振幅下的内耗谱特征,研究表明与致密工业纯铝的阻尼能力相比,泡沫铝的阻尼能力得到很大的提高,泡沫铝的内耗随着测量频率的增加而增大,同时,内耗也随着应变振幅的增加而增大。经透射电子显微镜观察发现在晶界附近存在大量的位错亚结构。根据内耗测量和微观观察提出了泡沫铝中可能的阻尼机制:孔周围的应力集中和模式转换,孔洞/金属基体界面处由于动力学模量相差很大而使机械能转化为热能,孔洞发生不均匀的膨胀或畸变使外加应变能耗散为热能。

大学生学习拖延相关研究述评

当前对学习拖延的测量研究也尚处于起步阶段,相关测量工具也不甚完善。学习拖延的主要影响因素有认知因素、个体动机、任务难度与喜好、外界环境及个体成长环境等,对学习拖延的矫正干预理论有本能论或自我防御理论、时间折扣理论、特质论和认知—行为理论,干预模式以团体干预为主。

后疫情时代的高校多元化教学模式探索

2020年初突如其来的新冠肺炎疫情改变了人们的工作和生活方式,也随之改变了学生的学习方式和教师的教学方式。为了防控疫情,教育部提出倡议,各类学校延期开学,利用网络平台开展在线教学,做到“开学不返校,停课不停学”。在线教学成为全社会关注的焦点话题。如今在中国高校已经全面复课,进入了后疫情时代。但从全球来看,新冠疫情还未结束,新的传染疾病说不定会席卷而来。所以总结疫情时期线上教学工作的经验,优化传统的教学模式,将在线教学和传统的课堂教学有机结合起来,摸索多元化教学模式,对提升教学质量,以实现高校的有效教学有着重要的意义。

基于STEAM教育理念的5E教学模式在大学物理教学中的应用探究

结合大学物理教学现状,以“立德树人”为出发点,以学生为中心,以高阶能力培养为目标,将STEAM教育理念融入课堂教学,结合5E教学模式,将分组讨论与实验探究相结合,从生活中的实际问题引入,培养学生利用科学知识解决实际问题的能力,实现知识的迁移应用,进而培养学生的创新精神、合作能力和实践能力。在课程实施中充分体现教师的引导作用,积极调动学生学习的主动性,并结合线上教学资源,将课堂延伸拓展,同时注重思政元素的融入,将价值塑造、知识传授和能力培养融为一体。该教学模式较好地实现了以学生为中心培养创新型人才的教学目标。

MEMS悬臂梁探针的结构与材料研究

针对当前晶圆测试探针常用的两种金属材料镍和钨,采用COMSOL多物理场仿真软件对微机电系统(MEMS)悬臂梁探针在承受20 mN测试力时,悬臂梁结构的最大应力和针尖位移进行分析。仿真结果表明:两种材料悬臂梁结构的最大应力都发生在靠近悬臂梁固支端的表面,大小基本相同。但镍探针位移要明显大于钨探针。在此结果的基础上,对梁结构进行改进,又提出了一种新型的梯形悬臂梁结构,在承受相同测试力时,针尖位移增加20%。利用这一结构,在保证力学性能的同时,可以缩小悬臂梁尺寸,以满足更为密集管脚芯片的测试需求。

Switching Plasmon Resonances by Polarization of the Incident Light in Metamolecules

We numerically demonstrate the modulation of plasmon resonances in a metamolecule composed of metal bars and L-shaped nanoparticles by using the finite difference time domain method.Due to the dependence of electromagnetic coupling on polarization of the incident light,we show that the superradiant and subradiant states can be switched from ON and OFF resonantly.These two resonances are continuously adjustable as the polarization angle of incident wave changes.This feature reveals a possibility of dynamically switching the coupled plasmon resonances of an artificial microstructure and to construct functional metamaterials,which is helpful for nanophotonic devices such as filters and optical switches.

高质量大面积石墨烯的化学气相沉积制备方法研究

石墨烯因其奇特的能带结构和优异的物理性能而成为近年来研究的热点,但是目前单层石墨烯的质量与尺寸制约了其实际应用的发展.本文采用常压化学气相沉积(CVD)方法,基于铜箔衬底,利用甲烷作为碳源制备了高质量大面积的单层与多层石墨烯.研究发现:高温度、稀薄的甲烷浓度、较短的生长时间以及合适的气体流速是制备高质量、大面积石墨烯的关键.Raman光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等表征结果表明:制备的石墨烯主要为单层,仅铜箔晶界处有少量多层石墨烯.电学测试表明CVD制备的石墨烯在低温时呈现出较明显的类半导体特性;薄膜电阻随外界磁场的增大而减小.

孔径平滑下平面波与球面波的光强闪烁

为了给湍流介质中光学系统的工程设计和性能评估提供参考依据,分析对比了平面波与球面波的光强闪烁。首先,基于经典弱起伏湍流理论推导了孔径接收时光强闪烁的解析表达式。然后,基于扩展的Rytov理论计算非弱起伏条件下的光强闪烁。最后,仿真了不同湍流强度、不同菲涅耳数下平面波与球面波的光强闪烁。结果表明,当Rytov方差小于4.8时,平面波与球面波的光强闪烁曲线存在一个交点,该交点对应菲涅耳数下的平面波闪烁与球面波闪烁强度相等;当Rytov方差大于4.8时,平面波的光强闪烁强度总是小于球面波。该研究对于无线光通信系统中光学收发天线的设计、光束波长、波形的选择具有重要意义。