电磁模式与约瑟夫森结的量子运动(英文)

研究存在电磁共振模式耦合时约瑟夫森结中的宏观量子效应。取典型特例,小型结与超导传输线耦合作具体研究。导出了该体系完整的拉格朗日量和欧几里德作用量。这可用于进一步计算宏观量子隧穿几率。具体讨论了如何利用该体系的特点进行更有效的宏观量子测量。

束-离子通道电磁模式的边界效应分析

考虑束-离子通道边界上等离子体电子可能发生的扰动,导出了TM模本征方程的理论式.通过对理论结果的数值模拟计算,在阶跃边界情况下将束-离子通道与一般介质波导的电磁关系进行了比较,发现束-离子通道可以通过改变等离子体频率来控制其工作模式.分析对照扰动电荷边界与阶跃边界对束-离子通道电磁模式的影响,观察到在扰动电荷边界情况下,束-离子通道在低频区域(ω<ωp,ωp为等离子体频率)内截止频率显著提高,并在高频区域(ω>ωp)内出现了新的电磁模式.研究结果对离子通道激光(ICL)和离子通道电子回旋脉塞(ICECM)的设计提供重要的理论依据.

网络环境下电磁学课程教学模式研究与实践

在"主导——主体相结合"的教育思想指导下,提出了一种基于网络环境下电磁学教学新模式。通过建立电磁学网络教学平台,营造信息化的教学环境,采用传统武和启发式相结合的教学方法,将接受式学习、独立学习和协作学习有机统一等措施,有效地培养了学生的自学和创新能力。

多层LCP基板过孔互联结构高精度等效电路模型

液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer,LCP)作为一种优异的毫米波封装材料,被广泛应用于毫米波高密度系统集成电路设计。在多层电路系统中,过孔作为核心电路单元,可以实现不同层器件以及传输线的互联,有效减小了电路体积,改善了毫米波信号的传输效率。针对传统互联结构建模方法中存在的精度低、耗时长等难题,提出了一种高精度的过孔内在等效电路模型。该模型分析了电源/地平面对过孔传输特性的影响,考虑了电磁模式转换产生的寄生效应,并对传统π型等效电路模型进行了优化。基于过孔的内在等效电路模型,结合微波级联法构建了整个过孔互联结构的等效电路。通过4层LCP封装基板技术,制作了接地共面波导-带状线-接地共面波导(GCPW-SL-GCPW)过孔互联结构电路板并进行测试。结果表明,等效电路仿真结果、全波仿真结果、实测值高度一致,验证了高精度等效电路模型的有效性。

电磁波在负折射材料填充的3层平板波导中的传播特性

从电磁场理论出发对负折射材料填充的3层平板波导的传播特性进行研究,并进行了数值计算,分析TE和TM波在平板中传播的性质,得到了电磁波的模式方程,与电磁波在右手材料填充的平板波导中的传播特性做了对比,考察了TE模式的能流密度,进行了归一化计算。结果分析表明:基模、一阶模不存在,且任何模式都存在一个截止厚度,随着厚度的增大,模式数量也增多;在一定的入射频率下,平板薄膜厚度趋向一定数值时,可以同时传播多种模式的波,并且入射波频率越高,波导同时存在多种模式的可能性越大;与右手材料相比,左手材料填充相同尺寸的3层平板波导可以传播更高能量的电磁波,导波效果更好。

基于介质谐振器的薄导电板侧向回射增强设计

该文提出了基于无源介质谐振器腔内磁偶极子谐振的准超方向性再辐射,旨在增强薄导电板受到平面电磁波侧向照射时的后向散射截面。在平面电磁波激励下,设计适当的长方介质体中可诱导产生具有磁偶极子再辐射特征的混合电磁谐振模式。以长方介质体为基本谐振单元,将两个相同的介质体沿入射波传播方向紧密级联以组成一个超单元。超单元的两个介质体中的磁场强度与电场强度矢量均呈现相反的方向且相近的幅度,接近等幅而反相的内部场分布使超单元类似一个二元准超方向性磁偶极子阵列,由此产生的准超方向性再辐射有效地贡献于后向散射截面增强。进一步,由镜像原理,将超单元剖面厚度减半并加载于薄导电板表面。结果表明,剖面厚度仅为0.078λ0的介质谐振器形成基于磁偶极子的准超方向性再辐射,在谐振频率处可显著修改薄导电板的侧向回射特性,进而在相对宽带宽角范围内对侧向入射波实现有效的后向散射截面增强。

用平面波法分析矩形波导场模式理论

用平面波法分析了矩形波导场模式理论及其传输特性，有物理图像清晰、各参量物理意义明确等优点，分析结果同分离变量法一致．

板坯连铸的电磁搅拌

回顾了电磁搅拌应用于扁平产品连铸生产中的各种形式,并按液态钢水流动形态和冶金效果给予分类。多模式电磁搅拌属于第三代结晶器搅拌技术,它将电磁搅拌的3种功能通过不同操作模式集成在一起,显著改善了产品质量和连铸机的性能。

板坯二冷区电磁搅拌辊布置方式

二冷区电磁搅拌是提高铸坯质量的一个有效办法。利用ANSYS和CFX软件,在电流为400 A、频率为5 Hz情况下,对连铸坯二冷区电磁搅拌进行数值模拟,分析了双蝶、双环和三环3种搅拌模式下连铸机内电磁场和钢液流场特点。结果表明,在双蝶、双环和三环3种搅拌模式下,电磁搅拌辊附近横截面的磁感应强度分布相似,而双环式电磁力大小约为双蝶式和三环式的2倍;双蝶、双环和三环3种搅拌模式在铸坯中心纵截面上的流场皆关于铸坯中心横截面对称,且双环形成的回流区较大。

MILO实验模型的频移问题研究

针对目前磁绝缘线振荡器(MILO)实验研究中测量频率与数值模拟所得结果相差较远的问题,利用适用于冷腔的三维电磁场程序对MILO的冷腔结构进行了细致的数值模拟和理论分析。研究发现:该MILO的主慢波结构工作在近π模状态时,其电磁模式除设计的基模TM01外,还存在高阶非轴对称的TM21模式,实验中很可能是由于某种非对称激励导致该系统工作在高阶非轴对称模式,从而使得测量频率与理论设计不符。

基于DL模型与时域耦合波理论的PCA THz调制机理研究

太赫兹电导天线是太赫兹源或探测器的最常用器件之一。针对太赫兹波与金属微结构之间的相互作用效应以及远场辐射调制机理问题,本文提出了基于DL模型与时域耦合波理论的光电导天线太赫兹波调制机理研究。在工形光电导天线上引入金属微结构,采用DL模型理论求解瞬态电流以及时变电磁场,并经由格林函数处理后实现PCA THz的远场辐射;同时建立了瞬态电流和局域电磁模式之间的耦合模型,利用时域耦合波理分析了微结构光导天线THz波辐射的机理。研究结果表明:本文引入的微结构改变了等效模型的辐射阻抗,局域电磁模式能够存储能量6 ps后通过调整结构间的耦合系数以散射损耗形式释放出来;且存在耦合作用时,组合微结构对应共振频率处的辐射得到极大增强,该结论为后续光导天线结构设计和太赫兹波辐射调制奠定重要基础。

关于普朗克公式的一点讨论

对普朗克公式中谐振子的物理意义进行了讨论,认为普朗克在推导其黑体辐射公式时所使用的谐振子模型实际上就是腔内的电磁波模式。

低电离层elves现象的模拟研究

建立了雷暴放电产生的电磁场在对流层-低电离层之间耦合的时变模式,并用模式研究elves现象的时空特征．模拟结果表明,雷暴放电产生的电场包括准静电场和辐射场,其中由放电电流脉冲产生的辐射场是产生elves现象的直接原因．辐射场的电场强度分布与偶极辐射产生的电场强度的分布相似,在雷暴放电的正上方电场较弱,在地面附近辐射电场较强．模拟结果还表明,elves现象在向外扩张时具有双峰或单峰结构,在摄像仪的底片上相应出现双环或单环结构． elves现象在83km高度水平向外扩张的过程中,最大光辐射强度开始增大,然后逐渐减小．此外,利用球形电磁波假设,探讨了elves现象超光速水平扩张的原因．

常规连铸领域的世界先进技术

介绍了一些世界先进技术在连铸领域的应用情况,重点有:日本新日铁的多模式电磁搅拌技术、面压下技术和高难度复合钢板坯连铸新工艺及克鲁斯的全陶瓷覆层连铸机结晶器技术等。分析认为,目前还是要依靠传统的板坯和大方坯连铸机的技术创新来生产高品质、高附加值的钢铁产品。

微波频段人工表面等离子体的研究现状与前景

表面等离子体激元(surfaceplasmonpolaritons,SPPs)是频率在可见光或者紫外光区域的二维表面波,由光和金属表面的自由电子相互作用引发的一种电磁波模式,或者说在局域金属表面的电子和光子相互作用的混合激发态。由于光子与电子的相互作用,表面等离子体激元(SPPs)自然存在于金属空气/介质界面的光学区域。它们在特殊领域的限制和增强方面具有独特的优势。

电动机制动器

美国加州东方电动机公司最近推出的SB50制动组件，为一外形尺寸7cm×5cm×7cm的标准部件。具有瞬时停机、向前／向后运动、电磁制动控制及带警报的热过载保护等多种功能。

寻的制导系统抗干扰考核项目及方法

本文针对寻的制导体制的地空导弹武器系统的具体情况,提出一系列抗干扰性能考核项目及试验的实施方式。希望在此基础上,能对武器系统的抗干扰性能考核摸索出一套规范,以便对各类武器系统进行较合理的考核试验。文中阐述从各个环节的分离性考核及综合性考核着手,逐渐上升到对整个武器系统的考核,以致于干扰情况下的靶试,来严格地考核武器系统的抗干扰性能。

衍射微柱透镜聚焦特性的严格电磁分析

利用时域有限差分(FDTD)方法作为严格电磁计算模式,分析了有限口径衍射微柱透镜衍射效率与透镜F数的关系。严格分析比较了在不同入射极化波(TE极化和TM极化)情况下,具有不同面型分布(连续面型和8台阶、2台阶量化面型)的微柱透镜衍射效率随透镜F数的变化,并且与传统标量理论进行了比较。结果表明,随着F数的减小,标量理论和严格矢量理论得到的透镜衍射效率之差逐渐加大;在大F数情况,TM极化波入射时微柱透镜的衍射效率要略高于TE极化波入射的情况。

近红外磁表面等离激元单向波导

基于电介质-旋电介质的磁表面等离激元(SMPs)模型,从色散方程出发,理论分析了存在表面波时旋电介质介电张量和电介质介电系数的关系,以实现单向传输的SMPs。提出Ce∶YIG/Ag超构旋电材料,根据有效介电张量理论构造满足SMPs条件的旋电介质的介电张量。分析了电介质-旋电介质表面波的色散特性,利用有限元方法对电介质-超构旋电介质模型的传输特性进行了仿真计算,在施加常规磁场(0.2 T)情况下实现了工作于近红外波段的SMPs单向传输,并在该结构中引入缺陷。仿真结果表明该SMPs单向波导具有很好的鲁棒性。

低维纳米材料的近场光学表征

光学显微术作为一种快速、无损的表征手段在材料研究领域得到了广泛应用,但是受光的波动性制约,传统远场光学显微术无法满足低维纳米材料表征对亚衍射极限空间分辨率的需求.近年来,随着散射式扫描近场光学显微术(s-SNOM)的发展进步,光学成像的空间分辨率已经达到10nm量级,突破了光学衍射极限.本文首先简要阐述了s-SNOM的成像原理,然后按照s-SNOM的工作模式分类介绍了其在低维纳米材料表征领域的应用研究进展,最后对s-SNOM技术未来的发展及应用进行展望.