基于传输线并联等离子振荡量子比特制备几何受控相位门

在受强外场驱动的电路量子电动力学系统中,利用传输线并联等离子振荡量子比特与传输线共振器的耦合提出一个制备几何受控相位门的方案.该方案的制备时间远小于量子比特的衰变和失相时间,保证了相位门制备的高效性,而且方案所要求的强外加驱动场条件在当前的实验技术条件下可以通过调节实验参数来获得.

高压非穿通P-i-N二极管等离子体抽取渡越振荡集总电路模型及封装抑制方法研究

高压非穿通P-i-N二极管反向恢复阶段产生等离子抽取渡越时间(plasma extraction transit time,PETT)振荡,对功率模块的驱动电路和设备EMC性能造成严重干扰。文中根据二极管PETT振荡阶段载流子运行特征将器件内部分为等离子区、漂移区和无源区3个区域并将各区域等效成电阻、电感和电容等集总电路参数,利用二极管等效电路与外围电路参数构建了PETT振荡集总电路模型。该模型可计算得到振荡阶段回路各阻抗的动态变化,复现PETT振荡失稳–自稳振荡现象。该集总电路模型表明PETT振荡出现根本原因是回路出现负阻,而负阻出现的原因是空穴渡越角位于π~2π之间,基于该模型解析得到回路寄生电感的优化范围,通过优化封装布局的方式可将空穴渡越角移出负阻出现的区间。最后,在模块内部通过优化绑定线布局将回路寄生电感调整至优化范围内,从而避免回路负阻以抑制PETT振荡的出现,实验证明了该封装抑制方法的有效性。

温度对表面等离子体振荡传感器的作用

本文采用棱镜型角度检测的方法,对表面等离子体振荡传感器进行精密检测。首先从理论上分析了温度对棱镜型表面等离子体传感器的作用机理,并根据机理进行了实验系统的设计。基于所设计的棱镜型角度检测SPR装置,研究了温度对表面等离子体振荡(SPR)共振角度的影响。实验给出了表面等离子体共振角度随被测液体温度的升高而下降的数值结果,斜率为-7.843×10-3/℃,并证明了温差控制对光传感技术中表面等离子体振荡(SPR)技术的实用化的重要性。

Z箍缩等离子体振荡引起的电磁脉冲辐射

从理论上研究了Z箍缩过程中单模的等离子体振荡引起的电磁脉冲辐射。当模式扰动的相速度大于真空中的光速时,电磁脉冲辐射具有类似于切伦科夫辐射的角分布特征,并且随着相速度的增大这种定向辐射特征越显著;不同波长的电磁辐射也具有不同的角分布特征,短波长的电磁脉冲具有更好的定向性。电磁辐射功率强烈依赖于电子的等离子体振荡频率和等离子体柱的半径。

角度型表面等离子体振荡传感器测量精度提高的新方法

设计了一种基于棱镜的角度型表面等离子体振荡自动测量系统,建立了共轴双旋转台的机械结构,提出了新型扫描的角度测量法,得到表面等离子体振荡谐振曲线。研究了影响系统多次测量一致性的因素,提出了减少采样点、提高单点数据采集次数,并采用三级变步长的测量方法,测量时间缩短至小于原来的1/10,使系统测量精度从1E-4折射率单位提高到了4E-5折射率单位。

并联IGBT芯片的等离子体抽取渡越时间振荡机理及其特性分析

大功率IGBT器件内部通常由多个芯片并联实现大电流。并联IGBT芯片在关断的拖尾阶段存在高频等离子体抽取渡越时间(PETT)振荡,这种振荡会对环境、驱动电路产生严重的电磁干扰。针对空穴注入空间电荷区后引起的空间电荷效应,首次分析空间电荷区的小信号特性,研究IGBT芯片自激振荡产生的原因,揭示高频PETT振荡的机理。其次,研究并联IGBT芯片之间寄生电感与产生PETT振荡时集射极电压的相互关系,基于理论方法计算振荡电压范围以及振荡频率的特点。最后,搭建IGBT开关特性测试平台,对并联IGBT芯片的PETT振荡特性进行测试。实验结果表明,PETT振荡不是随机产生,振荡产生的时刻与集电极电流具有一定的相关性;并联IGBT芯片振荡电压的范围与理论计算范围相吻合;并联IGBT芯片振荡频率的范围也与理论计算范围相吻合。因此,实验结果验证了对PETT振荡特性分析的正确性。

S1光电阴极表面等离子激元－单电子激发对光电发射的作用

本文将表面等离子激光衰减－单电子激发光电发射理论应用于Ａｇ一Ｏ－Ｃｓ光电阴极的发射机理的研究，对其发射机理提出了一个新的观点，即认为Ａｇ－Ｏ－Ｃｓ光电阴极量子产额在８００．０ｎｍ附近的峰值是由Ｃｓ＿（１１）Ｏ＿３表面等离子激发所产生，并用这个观。

等离子体Cherenkov Maser的数值模拟

用2 1/2维、全电磁、相对论性的粒子模拟程序模拟了圆柱状相对论电子束(REB)与相同半径、内充满磁化等离子体的谐振腔相互作用,腔内激发准纵向的电子磁振荡,波长在荡,波长在微波波段,数值模拟结果和线性分析一致。

激光等离子体太赫兹辐射源的频率控制

实验研究了双色超快强激光场作用于氮气分子束所产生的宽带太赫兹(THz)辐射光谱随等离子体介质的密度和长度的依赖关系,发现THz辐射的中心频率随等离子体密度提高和长度减小而增大(0.8—1.4 THz),且谱宽也随之增加(0.78—1.53 THz).分析和计算表明,太赫兹光谱的变化由等离子体振荡频率和谱宽决定.该发现为等离子体宽带太赫兹辐射源的光谱操控提供了新思路.

窄禁带半导体等离子体反射边的研究

窄禁带和一些零禁带半导体的能带结构可以用Kane模型很好地描写。为观察等离子体振荡,电子浓度必须足够高,此时E_f附近的能带呈线性,从而导致等离子体振荡和单个载流子激发之间能量耦合的消失。由于较强的等离子体振荡,在其反射谱上出现较陡的等离子体反射边以及反射边底部较尖锐的反射极小值。

霍尔推力器振荡问题的研究综述

自前苏联1971年将霍尔推力器成功地应用以来,霍尔推力器以其优异的性能,在卫星轨道保持和变轨运行过程中成为最佳动力装置之一,由于霍尔推力器自身工作原理所产生的等离子体振荡,其频率从几十kHz到几GHz,包含推力器中各种物理现象、与推力器中粒子电离、加速、传导等等离子体微观物理过程息息相关,一直是该领域的研究热点和焦点问题。系统总结了各国主要研究机构对于霍尔推力器振荡问题的理论和实验研究成果,结合自身对霍尔推力器等离子体振荡物理过程的认识,分析了目前尚待解决的振荡问题,对于进一步深入研究霍尔推力器的等离子体振荡问题具有一定借鉴意义。

玻璃中银粒子对稀土离子发光影响的研究

在玻璃制备过程中加入硝酸银,然后通过高温退火得到包含银纳米粒子的Er3+掺杂锗酸盐玻璃和Eu3+掺杂硼酸盐玻璃样品。根据Mie-Drude理论拟合了这些玻璃样品中银纳米粒子等离子体振荡吸收谱,得到了退火时间与银粒子粒径的关系。用488 nm Ar+激光器激发不同退火时间的这些玻璃样品,分别监测Er3+的4S3/2-4I15/2和Eu3+的5D0-7F2的发射,发现包含银纳米粒子的玻璃样品较不包含银纳米粒子的玻璃样品,Er3+和Eu3+的发射分别增强3.6和1.25倍。通过分析玻璃样品的吸收谱和发射谱,排出了表面等离子振荡引起稀土离子发射增强的可能性。对Er3+掺杂的玻璃样品进行Judd-Ofelt理论分析,发现随着退火时间增加J-O强度参数减小,Er3+的4S3/2能级的辐射跃迁几率保持增加,表明引入银纳米粒子引起稀土离子周围晶体场发生变化是稀土离子发光增强的一个原因。

放电通道振荡特性分析及其蚀除机理的研究

从理论上对单脉冲放电通道的等离子体振荡特性进行了分析,发现其振荡频谱包含了金属晶格振动的本征频率。由此提出了受激原子共振的观点:在放电电流上升阶段,因放电通道中等离子体振荡频率可覆盖金属晶格振动频率,会使电极材料表面晶格原子产生共振或接近共振,加剧放电的热作用,使电极表面材料以"共振"形式去除;而在放电电流趋于平稳后,等离子体振荡频率则远远小于晶格振动频率,电极材料表面晶格原子不具备共振的必要条件,此时材料主要是以"碰撞"形式去除。从这个观点出发,说明了放电电流初始阶段和短脉冲加工是对电极消耗影响较大的原因。

电子扰动振幅对非均匀离子背景下相位混合及波破的影响

采用Vlasov-Poisson数值模拟方法,研究了非均匀离子背景下、大范围变化的电子密度扰动振幅对冷等离子体振荡过程的影响,得到了波破裂发生时相空间的电子分布情况.当电子密度扰动较小时,电子等离子体波的影响较小,波破裂主要由背景离子的不均匀性引起.电子密度扰动中等大小时,电子等离子体波导致的波破裂发生在早期阶段,但比较弱.此时由离子分布的不均匀性导致的电子密度双峰结构的形成时间随着电子密度扰动振幅的增加而增加.当电子密度扰动振幅很大时,波破裂主要发生在早期、由大电子等离子体波决定.该文还讨论了离子密度扰动振幅和离子波数对波破裂时间的影响.

常压下气体放电等离子体振荡的实验与理论研究

在实验上研究了高压交流电弧发生器电极间隙的气体放电及等离子体振荡,观察到了气体放电过程中的纳秒脉冲.以电子的流体运动方程和麦克斯韦方程为理论基础,利用δ函数来描述交变外电场作用下电极处的电子堆积现象,建立了常压下气体放电时等离子体在外电场中振荡的理论模型,通过Laplace变换求解出电极间的放电电压.理论与实验结果基本符合,从而可估算出实验中等离子体的电子数密度为1.3×10^(12)/m^3.

相对论效应对大振幅电子等离子体振荡破裂影响的数值模拟

通过数值求解符拉索夫方程和泊松方程,研究了相对论效应和温度效应对等离子体振荡破裂的影响.不考虑相对论效应情况下,初始扰动幅度较小时,不会发生等离子体振荡破裂,系统具有时间周期性.此时电子温度的增加,会使得等离子体振荡最大幅度减小.考虑相对论效应时,即使初始的等离子体电子密度扰动幅度不大,随着时间演化,相对论效应也能导致等离子体振荡破裂,而且初始电子密度扰动越小,产生等离子体振荡破裂所需时间越长.在初始电子密度扰动较大时,无论考虑和不考虑相对论效应都会出现波破裂,但两者的结果有很大不同.此外温度效应会降低能发生等离子体波破裂的阈值;等离子体波的相速度越大,能产生的波破裂现象也越明显.

受纳米结构损伤限制的光纤拉曼探头SERS探测灵敏度

利用光线追迹法,研究了典型光纤拉曼探头在纳米结构损伤限制下收集到的表面增强拉曼散射(SERS)功率与样品位置之间的关系。结果表明,对于不同焦距构成的同轴等光程光纤拉曼探头,在给定的纳米结构损伤阈值激发光功率密度下,样品偏离焦平面反而会使探头收集到的SERS功率增加,相比于样品远离探头方向偏离焦平面,靠近探头方向偏离焦平面时收集到的SERS功率更高。此外,收集光纤芯径越大,探头所收集的SERS功率越大。

电路量子电动力学系统中的几何相位门制备

利用电路量子电动力学系统中传输线并联等离子振荡量子比特与共振器的色散耦合,提出了一个制备几何相位门的方案,方案中的相位门制备能在量子比特衰变和退相干之前完成,因此本文方案具有可行性.

Co-Ag颗粒膜的磁光克尔效应

采用离子束溅射法制备了Co -Ag颗粒膜 ,并分别在1 0 0℃、2 5 0℃、40 0℃、5 0 0℃下进行了退火。利用磁光克尔谱仪、椭圆偏振光谱仪对样品的光学常数、复介电函数、磁光克尔参数在室温下进行了测量。对于Co2 0 Ag80 系列样品 ,随着退火温度的升高磁光克尔旋转角θk 增大 ,且在Ag的等离子振荡边附近出现了大的增强峰 ,峰的位置随退火温度的升高出现红移。通过理论计算分析 ,这种克尔效应的增强是Ag等离子振荡边作用结果。