2种居里温度测量方法的理论计算及比较

以平均尺寸为63 nm的球形Ni颗粒为例,从理论和实验上探究了铁磁物理参量——居里温度.基于内聚能模型和金属振动熵2种理论,推导了球形铁磁纳米颗粒的居里温度与颗粒尺寸的关系,并由此计算出居里温度的理论值分别为350.3℃和351.0℃.采用综合热分析仪和振动样品磁强计分别测试了Ni纳米颗粒的热重/差热曲线及热磁曲线,其差热曲线的相变峰给出居里温度的数值为353.0℃,通过热磁曲线的居里-外斯内推法可以得到居里温度为350.0℃.经对比,2个实验值之间,以及所有理论值与实验值之间的误差均未超过3.0℃,说明模型适用性强,由热重/差热法测量居里温度具有可行性.

基于SPPs的二维多凹槽结构MIM波导透射特性的研究

不规则结构对波导的传播特性有着很大的影响,但对于MIM(Metal-Insulator-Metal,金属-介质-金属型)波导双边矩形槽并添加多凹槽结构对传播特性的影响方面的研究尚少。在研究内嵌凹槽位置对MIM波导透射特性影响的基础上,提出了在双矩形波导模型基础的内部添加多凹槽结构来影响波导的透射特性,并对波长与透射的关系及不同凹槽位置、不同凹槽数目的电场模图进行了对比分析。在凹槽位置改变时,Fano共振峰位置发生了移动,在小波长区域共振峰的数目也有所改变。随着上凹槽位置的增大,最大透射峰位置发生了蓝移,透射强度也有一定的增强;增加凹槽对数,得到波长与透射特性的关系曲线发生了改变,随着凹槽对数的增加,Fano共振峰的位置发生了一定的红移,且在小波长600~1 000 nm区域,Fano共振峰数目及透射峰值均发生了变化。这些研究结果可为预测金属缝隙波导制备过程中小尺度、多凹槽局部缺陷结构对其传播特性的影响提供理论依据。

二维材料莫尔超晶格的量子调控

当具有晶格失配或小扭转角的2个或多个原子薄层垂直堆叠时,层间的原子排列呈现周期性变化,形成新型的平面图案,即莫尔超晶格.莫尔超晶格在范德华异质结中为相关电子态的工程设计提供了通用而强大的平台,从而涌现出大量的莫尔量子现象,例如非常规超导、相关绝缘体态、拓扑相和莫尔激子等.近年来,科研人员对扭角石墨烯和扭角过渡金属硫族化物(TMD)形成的莫尔超晶格的研究最为广泛.本文介绍了扭角石墨烯和TMD莫尔超晶格中的莫尔特性,并讨论了TMD莫尔超晶格实验中发现的新物理现象,如莫尔激子、莫尔声子和相关电子态.最后,展望了莫尔超晶格在未来研究方向面临的挑战.相信莫尔超晶格的进一步发展可以为强相关系统的量子控制提供新的思路,推动莫尔物理的发展.

基于光控取向技术的液晶元器件研究

从液晶取向技术展开,介绍了液晶几何相位的基本原理和光控取向液晶元器件的制作工艺,通过实验制备了液晶透镜和液晶双焦点透镜样品,并在衍射光路中演示了其效果.相比于传统光学透镜,制备的液晶透镜和双焦点透镜的焦距和焦点位置可以按需预设在液晶样品中,其中双焦点透镜可实现焦距相等和焦距不相等的情况.此外,本实验制备的液晶样品还具备偏振控制的功能,通过调节入射光的偏振态可以切换目标光场的分布.

基于脉动阵列的自适应光学实时波前处理机设计

针对自适应光学系统对波前处理机高计算量、高实时性的要求,本文提出了一种基于脉动阵列的自适应光学实时波前处理方法。该方法将脉动阵列的概念引入波前处理机设计,完成了波前斜率计算、复原运算和控制运算向脉动阵列的映射,合理地建立了数据的深度流水线,同时分析了以FPGA技术实现时系统的计算延时。对于48个子孔径、61单元的自适应光学系统,以一片Xilinx Virtex-ⅡXC2V3000芯片实现了基于脉动阵列的实时波前处理机,实验测得计算延时仅8.6μs,结果表明该方法能极大地提高系统的实时性、集成度、通用性和扩展性。

微光像增强器夜视兼容特性分析

微光夜视镜的使用,给飞行员驾驶飞机执行夜间地形侦查、编航飞行、对地突袭等作战任务提供了有效的手段。微光像增强器将夜间或低照度环境下的目标景物经光谱转换和亮度增强后输出,可供人眼正常观察。文中结合超二代微光像增强器和三代微光像增强器的光谱响应特性,分析了上述两种器件的机舱照明夜视兼容特性,重点研究了其与机舱照明的光谱匹配性能,并运用微光夜视系统视距计算公式对其使用性能进行了模拟计算。结果表明:三代微光像增强器的光谱匹配性好、量子效率高,拥有良好的机舱照明兼容特性,更有利于机舱照明夜视兼容性改造的实施,同时高信噪比的技术特点,使其具有更远距离成像观察的使用优势。

扭曲向列相液晶电光效应的研究

分析了扭曲向列相液晶的电光效应，采用溴钨灯作为光源，运用光栅单色仪选择380-1100nm波段的光进行照射，测量在0～8V电压条件下扭曲向列相液晶对于不同波长入射光的透射率。

氧化锌及纳米氧化锌研究进展

ZnO是一种重要的直接宽带隙半导体,室温下禁带宽度为3.37eV,激子束缚能为60meV,对于开发蓝绿、蓝光、紫外等多种发光器件有巨大潜力.纳米ZnO表现出与体材料明显不同的电学、磁学、光学、化学等性质,是目前纳米材料的研究热点之一.本文介绍了ZnO和纳米ZnO的一些基本性质,综述了近年来纳米ZnO的合成以及应用等方面研究的一些进展.

用RF磁控溅射法制备锂氮共掺p型氧化锌

采用RF磁控溅射技术,以掺杂氮化锂的氧化锌陶瓷为靶材,用不同物质的量比的高纯氩气和氧气混合气体为溅射气体,在石英衬底上生长锂氮共掺氧化锌薄膜,并在600℃真空热退火30min,研究生长气氛对锂氮共掺氧化锌导电类型、晶体结构与低温光致发光的影响规律和机制.结果表明,当以n(氩气):n(氧气)=60的混合气体为溅射气体时,可得到稳定的p型锂氮共掺氧化锌薄膜.X射线衍射谱表明,样品具有高度的c轴择优取向.由变温光致发光分析可知,该薄膜的p型导电来源于LiZn受主缺陷,其光学受主能级位于价带顶131.6meV处.

5种雀型目鸟基础代谢率的比较研究

采用封闭式流体压力呼吸计,在环境温度25℃时测定了太平鸟(Bombycillagarrulus)、红尾伯劳(Laniuscristatus)、普通朱雀(Carpodacuserythrinus)、红喉歌鸲(Ficedulaparra)和栗鵐(Emberizarutila)的代谢率、体质量等指标,探讨其代谢产热特征.结果表明:太平鸟、红尾伯劳、普通朱雀、红喉歌鸲、栗鵐的BMR分别为(2.40±0.07)mLO2/g·h;(3.40±0.05)mLO2/g·h;(4.17±0.16)mLO2/g·h;(5.53±0.25)mLO2/g·h;(4.40±0.33)mLO2/g·h.5种鸟的体质量和基础代谢率均差异显著,且代谢率的大小直接与体质量相关.验证了Brody提出的异速增长理论,即体质量较小的动物其单位体质量的BMR相对较大,并认为鸟类的基础代谢率大小与食性有关.

液浮靶标靶板的设计与实验

为了设计光轴一致性检测中用于基准光轴空间角监测的液浮空间角靶标,确定了液浮靶板选择原则。首先,利用流体力学对靶板在浮液中的横摇固有周期进行了分析;然后,结合谐振等相关知识,分析了靶板横摇固有周期与浮液震荡周期不同比值下,靶板的稳定情况;最后,确定了靶板横摇固有周期应大于浮液震荡周期的靶板选择原则。通过对不同厚度的圆柱形靶板及半球形靶板的分析,选择横摇固有周期较大的半球形靶板,并通过实验验证了所确定的靶板选择原则的正确性。

基于液晶偏振光栅的纳米位移测量实验

利用光的偏振特性设计了基于液晶偏振光栅的纳米位移测量实验方案.利用液晶偏振光栅的特性,将两平行放置偏振光栅的横向相对位移转换为入射线偏振光的偏振方向旋转,通过马吕斯定律得到偏振方向转角,计算出的微小位移达到nm量级.

波动下液滴运动微观动力学机理研究

目前国内外针对波动法强化采油的作用机理进行了部分研究,但波动条件下油滴的变化形式即运动规律并不明确。利用宏观和微观相结合的方法对波动法采油的作用机理进行研究,通过物理模拟实验对波动条件下水中油滴的变化进行了观测;在对斜壁上液滴进行受力分析的基础上,通过计算得出了液滴发生移动的临界平衡条件。分析认为,当波动作用打破该平衡条件时,液滴就会发生移动并被驱替流体携带。

浮区法制备金红石单晶及其光谱特性

采用锐钛矿型二氧化钛为原料,通过浮区法制备金红石型二氧化钛单晶.通过X射线衍射(XRD)和拉曼散射(Raman)测试,对单晶体的结构进行表征,表明晶体为典型的金红石相.在Raman光谱中可观测B1g(143 cm-1),Eg(446 cm-1),A1g(605 cm-1)和B2g(826 cm-1)4个Raman活性模,并观测到可能属于2级Raman散射峰,如273,316,327,519,700 cm-1.

超磁致伸缩材料性能测量实验

采用比较法和电桥法测量了Terfenol-D样品的磁致伸缩系数,并采用共振法测量了Terfenol-D样品的磁机械耦合系数.将超磁致伸缩材料特性测量实验引入本科实验教学,可以使学生在近代物理实验课程的学习中接触到材料科学研究前沿领域的技术与知识,有助于提高学生的创新意识和创新能力,激发学生的学习兴趣.

不同取向的向列型液晶盒的光电响应曲线

测量了从0°到90°摩擦取向的向列型液晶盒的光电响应曲线,发现在透过率随电压的变化过程中存在较大振荡现象,且振荡幅度与液晶盒的取向相关;通过对液晶盒出射光的偏振状态测量,发现液晶盒出射的椭圆偏振光的偏振方向会影响液晶盒的性能,且影响的强弱与液晶盒的摩擦取向有关.从理论上对该现象进行了定性解释.

向列型液晶盒的光电响应特性

测量向列型液晶盒的光电效应,得出了P-V曲线的变化趋势,根据P-V曲线可以确定阈值电压,也能说明液晶分子在缓慢变化的电场作用下分子取向变化的情况.

基于SV-DH声速测试仪研究液体的压缩系数

利用SV—DH声速测试仪测量超声波在不同液体介质中传播纵波的传播速度,进一步测量出这些液体压缩系数。测量结果与标准值相比,利用该方法测量液体压缩系数具有原理简单、相对误差较小的特点。为测定液体的压缩系数提供了一种新方法。

温度分布对多相氧化铝颗粒辐射特性影响

根据液滴凝固过程中的逐层凝固特性,建立多相分层共存氧化铝颗粒辐射吸收能量的分布模型。将球形氧化铝颗粒内部的各种相态分层共存的状态看作是不同相态组成的同心球,针对该模型采用多层同心球电磁理论对其进行计算和分析。考虑颗粒内部径向温度梯度对颗粒内部辐射吸收分布以及颗粒表面辐射特性的影响。计算结果发现,本文所考虑的径向温度梯度对氧化铝颗粒的吸收因子影响较小,但是对其表面光谱辐射力则产生较大影响。

镱铕共掺硅酸盐玻璃光致发光谱及上转换分析

用烧结法制备了镱铕共掺硅酸盐玻璃系列样品.测量了样品在978nm半导体激光器泵浦时光致发光谱,讨论了上转换机制.结果表明:随着镱、铕离子浓度的增加,铕在694nm红光波段光谱强度增强.镱铕离子之间能量传递主要通过合作上转换完成.