单晶高温合金三维晶体取向的检测方法

本文提出了一种用多晶X射线衍射仪检测单晶高温合金三维晶体取向的方法,并用该方法对一种单晶高温合金进行检测试验,结果表明这种方法准确、方便、费用低。该方法也适用于其它单晶材料的三维晶体取向的测定。

木堆积结构三维光子晶体热防护涂层设计优化与仿真

针对高能激光辐照产生的热破坏效应,提出了一种基于SiC的木堆积结构三维光子晶体(3D-Photonic Crystals,3D-PCs)热防护涂层技术方案。运用平面波展开法和RSoft软件工具,系统研究了木堆积结构3D-PCs层带隙特性与其结构参数之间的关系,并针对1300 K温度下的高能激光热防护应用场景进行了优化计算,得到了此应用场景下木堆积结构3D-PCs层的最优参数:晶格常数0.8524μm、层间距离0.298μm、介质柱宽度0.2412μm、光子带隙对应的截止波长分别为2.3705μm和2.0875μm。研究方法及结论经适当条件参数调整,可推广至高超声速气动加热等类似热环境下的热防护涂层设计。

三维光子晶体结构色材料的制备与应用研究进展

三维光子晶体是指折射率不同的材料在三维空间呈周期性排列的结构。由于三维光子晶体结构形成的结构色材料具有颜色明艳,制备过程简易方便、生态环保等优点,近年来受到了广泛关注,在装饰、防伪、光催化、汽车涂料、纺织等领域展示出巨大潜力。文中主要综述了三维光子晶体结构生色材料制备与应用方面的研究进展,包括单分散胶体粒子和单分散复合胶体粒子的合成与组装,讨论了该类材料的应用现状,提出了目前存在的一些问题与发展方向。

单晶涡轮叶片三维晶体取向相关性能分析及优化

采用单晶正交各向异性弹性本构关系,分析了三维晶体取向对单晶涡轮叶片应力分布、蠕变寿命、低周疲劳寿命及叶尖径向位移的影响.结果表明,三维晶体取向对单晶叶片上述性能存在显著影响,且3个取向角之间相互耦合,偏差角对叶片性能的影响随着随机角的方位而变化,随机角对叶片性能的影响也随着偏差角的角度而不同.在此基础上,应用ISIGHT构建了单晶叶片全三维取向优化平台,以蠕变寿命、低周疲劳寿命及叶尖最大径向位移为优化目标,采用邻域培植多目标遗传算法进行了叶片三维取向优化,所得Pareto解聚集在偏差角12°的区域内.选择寿命最长的Pareto解作为最优解,相对于初始强度计算点,蠕变寿命提高6倍,低周疲劳寿命提高37倍,叶尖最大径向位移减小2.5%.

禽流感病毒(H5N1)RNA聚合酶PA亚基相关三维晶体结构与功能分析

近年来,由于具有高突变性、高传染性和高死亡率的特点,禽流感病毒对人类健康和相关农业部门造成了全球性的重大威胁。虽然目前已经存在相关的抗流感病毒药物,

不同半导体材料构成三维光子晶体带隙特性

应用平面波展开法研究Ⅳ、Ⅲ-Ⅴ、Ⅱ-Ⅵ和Ⅳ-Ⅵ族半导体材料构成三维光子晶体的带隙特性,通过数值模拟得到半径与晶格常数的最佳比值,计算得到不同材料对应的最大完全光子带隙,其中Ⅲ-Ⅴ族构成的三维光子晶体要普遍宽一些,Ⅳ中的Ge具有较大的完全带隙,研究结论为三维光子晶体的制作提供理论依据。

三维光子晶体的制备技术研究进展

光子晶体是周期性介电结构,它能象周期性原子结构中的电子禁带一样,产生光子禁带。自从1987年Yablonovitch提出光子晶体的概念以来,有关光子晶体的各种研究非常活跃。本文回顾了三维光子晶体的制备技术研究现状,旨在激发不同学科领域研究人员的想象力和创造力,使他们从一些可能的光子晶体制造途径中有所裨益,并将这种可能性转变为现实。

SU-8光刻胶制作三维光子晶体

针对SU-8光刻胶应用于三维光子晶体的制作研究,本文提出并实现了对SU-8光刻胶的重要成分SU-8环氧树脂采用柱层析和高压液相色谱-尺寸排阻色谱法进行分离,分离结果表明SU-8环氧树脂分子量分布范围很大,从大约100～100000,包括SU-1、SU-2、SU-4、SU-6、SU-8多种组分及其混合物.采用分离后的SU-8和SU-6纯组分配制了性能优化的SU-8光刻胶,并总结了其最佳光刻工艺,结合干涉光刻技术制作了晶格常数为922nm的三维面心立方光子晶体结构.

胶体阵列及三维光子晶体制备的研究进展

单分散的胶体颗粒能自发排列成胶体阵列,其长程有序结构能获得许多特殊的性质。胶体阵列被用作制备可见光及近红外波长范围的光子晶体的基础。以其为模板制备的反蛋白石结构可拥有全光子禁带,为新一代光子器件开发和应用带来了希望。介绍了单分散胶体颗粒的主流制备方法,归纳总结了胶体阵列制备的几种方法和国内外最新的相关报道,简述了其在制备三维光子晶体领域的最新进展以及该领域国内外的研究进展。

三维光子晶体及其制备技术研究进展

光子晶体是一种新概念人工结构功能材料,通过设计可以人为调控经典波的传输。而三维光子晶体能产生全方向的完全禁带,具有更普遍的实用性。从结构、材料及应用探索3方面介绍了近几年来光学波段三维光子晶体的最新发展动向:以器件化为指导,逐步由简单媒质简单周期向复杂媒质复合周期结构方向发展,由胶体模板自组装等纯化学制备手段向物理化学方法相融合的多元技术扩展,其应用领域也由光电子器件、集成光路进一步拓展到光电对抗、光学探测、传感等。

三维光子晶体中的缺陷研究

利用传输矩阵方法研究面心立方结构的三维光子晶体,分析了当其分别存在点缺陷、线缺陷、面缺陷时的传输特性变化,发现当引入点、线、面缺陷后,光子晶体中出现缺陷模,进一步数值计算研究表明缺陷模的出现频率和透过率等特性与缺陷介质球的半径、介电常数和缺陷出现的位置等诸多因素有关,这些结果将有助于光子晶体波导、滤波器等器件的设计和应用。

二维三维混杂及准三维嵌套复式光子晶体带隙研究

提出了由两套晶格嵌套组成的全新二维/三维混杂及准三维嵌套复式周期光子晶体结构,并通过理论计算获得了带隙位置主要取决于外周期晶格常量,内周期有助于获得超窄禁带的新型带隙特性.这种内外结构周期效应同时发挥带隙调制作用的性质是该类嵌套复式结构所特有.从理论上验证了嵌套结构利用小尺寸周期调制大波长禁带的可行性.

利用FDTD计算三维光子晶体缺陷中电磁波的传输特点

采用时域有限差分方法,将麦氏方程转变为差分方程,并以三维光子晶体的点缺陷和面缺陷为例,分析了电磁波在缺陷中的传输特点。结果表明,缺陷球粒的大小,缺陷层的厚度,相对介电常数的大小均对电磁波的传输产生影响。

三维晶体学群的极大有限群的代数基础

从 NTN =T这一晶体学的普遍公式出发 ,推导出在三维空间中度量张量矩阵T有四个算术不等价类 ,即T1 =10 00 100 0 1,T2 =2 1012 00 0 2,T3=2 1112 1112,T4=3- 1- 1- 13- 1- 1- 13,而T1 ,T3,T4属几何等价类 ,故几何不等价类只有T1 及T2 .根据 NT1 N =T1 及 NT2 N =T2 求出三维晶体学的两个极大有限群分别为 48阶及 2 4阶 ,它们对应于两个晶体学点群 。

不同结构三维光子晶体完全带隙及传输模式的研究

基于三维光子晶体在传输器件、通讯信息传输、光子晶体滤波器等方面的应用,设计了金刚石结构、面心立方结构和木堆结构构成的三维光子晶体结构,应用平面波展开发计算了三种结构随填充率变化时带隙的变化规律。结果表明,金刚石结构出现较大的带隙率,面心立方结构不易出现较大带隙率,而木堆结构会在较大的一个范围出现完全带隙结构。为三维光子晶体器件的设计提供了理论依据。

金刚石结构三维光子晶体带隙特性的研究

应用平面波展开法研究了三维光子晶体的带隙特性,得到了随着填充率及材料的变化带隙的变化规律,结果为三维光子晶体器件的开发提供了理论依据。

三维光子晶体FCC结构的带隙分析

采用平面波展开法研究了由介质球构成的蛋白石的三维光子晶体FCC结构的能带结构,改变r/a的大小获取最大完全带隙,并计算了在双球结构中改变一个小球的变化所引起的三维光子晶体带隙的变化。结果为三维光子晶体的实验和应用提供了一些指导和帮助。

材料特性对金刚石结构三维光子晶体带隙特性的影响

应用平面波展开法研究了ZnO、ALAs、GaP和HgTe四种材料构成金刚石三维光子晶体形成的带隙结构,结果发现随着四种材料的折射率和介电常数增加,带隙宽度也逐渐增加,高介电常数的材料容易形成较宽的光子晶体带隙,研究结果为金刚石结构三维光子晶体的制备提供参考。

三维光子晶体带隙特性的数值模拟

基于平面波展开法数值模拟三维光子晶体能带特性,分析了金刚石结构、木堆结构和面心立方结构的基本带隙结构,模拟了尺寸对木堆结构的影响,仿真了介电常数对金刚石结构和面心立方结构的影响,研究结论对于三维光子晶体的设计提供理论参考。

自组装方法制作带有缺陷的三维光子晶体

采用自组装方法制作三维光子晶体及其反相结构,并将自组装方法与光刻技术联合,制备出具有各种缺陷的三维光子晶体。SEM显示出晶体具有较高质量,缺陷层也具有均匀性。