基于硫属化物相变材料的可重构太赫兹超表面器件的研究进展

超表面在控制电磁波的强度、相位、偏振和复杂波前等方面发挥了重要的作用,通过与各种主动调控手段结合可实现动态可调谐器件。本文分析总结了近期基于Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)(GST)的太赫兹超表面器件的研究进展,介绍了GST在太赫兹波段的光谱特性和可逆相变条件,重点回顾了GST与超表面设计相结合用于实现对太赫兹波的振幅、偏振以及波前的非易失、可重构、和多级操纵的前沿研究工作,并讨论展望了未来的发展前景和需要解决的问题。

碳包覆磁性纳米粒子吸波机制及研究进展

电磁波通讯技术的快速发展,为信息高效传输提供了很大便利,但随之而来高频电子辐射问题日益严重,电磁波吸收材料成为解决电磁辐射的关键。开发“薄、轻、宽、强”的高性能电磁波吸收材料是目前吸波领域研究的重点和热点。本文主要依据传输线理论,介绍了吸波材料的隐身机理,同时总结了吸波材料的制备方法。重点阐述了碳包覆磁性纳米粒子微波隐身材料的研究进展,并讨论了该类吸波材料的未来应用前景以及发展趋势,最后对碳包覆磁性纳米隐身材料的应用以及研发方向提出了几点建议。

可调谐光学超构材料及其应用

光学超构材料是由亚波长功能单元组成的新型人工结构材料,拥有天然材料所不具备的新颖光学特性。利用光学超构材料可以灵活调控光波的传播特性,可实现负折射、隐身、单向传输等新奇的光学现象。传统的光学超构材料通常具有固定的几何结构和不变的材料特性,其光学性能难以改变,限制了光学超构材料器件的可调谐性。近年来,人们通过特殊材料或者结构来设计光学超构材料,实现了对光波的动态调控。本篇综述主要围绕活性材料(如变容二极管、液晶、相变材料、石墨烯等)和结构重构(微机电系统、柔性可拉伸材料等)这两种调控机制,介绍了可调谐光学超构材料领域的研究进展,分析了基于不同调控机制的可调谐光学超构材料的特点,阐述了可调谐光学超构材料在未来应用中所面临的挑战,并展望了可调谐光学超构材料的发展前景。

基于布鲁斯特模式的可调谐双曲超材料生物传感器

设计了一种可从自由空间激发布鲁斯特模式的可调谐双曲超材料生物传感器,采用相变材料二氧化钒(VO_(2))作为电介质,并使用传输矩阵方法仿真计算了其布鲁斯特角下的GH shift。在可见光波段低浓度溶液检测计算结果中得到了最高为6.75×10^(6)nm RIU;的灵敏度,并且通过改变VO_(2)的相态可以让传感器在两种不同灵敏度的工作模式中切换。这个设计思路为可见光高灵敏度可调谐生物传感器的发展应用提供了新的方向。

Dispersion of Dynamic Biochemical Signals in Steady Flow in a Shallow Y-type Microfluidic Channel

This paper presents an analysis of dispersion of dynamic biochemical signals in steady flow in a shallow Y-type microfluidic channel. A method is presented to control the flow widths of two steady flows in the Y-type microchannel from two inlets.The transfer function for the Y-type microchannel is given by solving the governing equation for the Taylor-Aris dispersion in the microchannel. The amplitude-frequency and phase-frequency relations are provided which show that a shallow Y-type microchannel acts as a low-pass filter. The transports of different dynamic biochemical signals are investigated. In comparison with a fully mixing microfluidic channel, the magnitudes of the dynamic signals at the outlets in a Y-type microchannel are much smaller than those in a fully mixing microchannel, which demonstrates that the amplitude attenuation in a Y-type microchannel is larger than that of a fully mixing microchannel due to the transverse molecular diffusion. In order to control the desired signal in a microchannel, the solution of the inverse problem for the channel is also presented.

自适应光学在超分辨荧光显微镜中的应用

超分辨荧光显微镜突破了传统荧光显微镜的分辨率限制,使得人们能够在纳米量级分辨率下观察细胞和组织样品,极大地推动了生命科学的发展。在这一技术中,仪器和样品引入的像差均会导致空间分辨率降低,进而导致成像质量恶化。为此,人们引入了自适应光学技术,通过直接或间接的手段探测像差,再通过波前校正元件来校正像差,从而获得高质量的超分辨图像。本文介绍了自适应光学的起源与工作原理,总结了其在超分辨荧光显微镜中的应用,并展望了其未来的发展前景。

芯片制造中的光学微纳加工技术前沿与挑战

基于第282期“双清论坛”,本文分析了我国未来芯片及其制造技术发展面临的国际形势、技术挑战和发展趋势,回顾了光学微纳加工技术近年来与光学工程、物理学、电子科学与技术、仪器科学与技术、集成电路科学与工程等多个学科领域交叉取得的主要进展和成就,凝练了未来芯片制造中光学微纳加工技术亟需解决的基础科学问题,展望了光学微纳加工技术科学前沿,探讨了未来5~10年我国在该领域亟待关注的研究方向。