转移矩阵法在负折射率介质材料平板波导中的应用研究

利用严格电磁理论,推导出了适用于负折射率介质材料光波导的转移矩阵,分析讨论了转移矩阵的性质和应用.利用转移矩阵方法,推导出导波层为负折射率介质材料、覆盖层和衬底为右手材料的三层对称介质光波导的本征色散方程.用图解法研究了负折射率介质波导中TE波的异常色散特性.在负折射材料介质波导中没有零阶模,最低阶为1阶模,并且有截止频率,只有波导参量满足一定条件的时候才会存在,导模的横向波数可以为实数和纯虚数,而正折射率介质波导导模的横向波数只能为实数.

利用转移矩阵和MATLAB求解一维薛定谔方程的一种简捷方法

在用矩阵转移法求解一维定态薛定谔方程时,不用矩阵迭代,而是将矩阵展开为一个线性方程组,利用MATLAB提供的矩阵左除命令,即可获得各区间波函数的近似值。该方法不需要花费较多精力编程,具有概念简单、使用方便、实用性强等特点。

自旋轨道矩协助自旋转移矩驱动磁化强度翻转

以磁隧道结/重金属层组成的三端口磁隧道结为理论模型,通过对包含自旋转移矩和自旋轨道矩的Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程做线性化稳定性分析,研究了自旋轨道矩协助自旋转移矩驱动的磁化强度翻转.发现在自旋轨道矩协助下,磁矩的翻转时间极大减小,翻转时间随自旋轨道矩电流密度的增大而减小,且自旋转移矩和自旋轨道矩的结合可实现零磁场的磁化翻转.另外,相比自旋轨道矩的类阻尼项,类场项在磁化强度的翻转中起着主导作用,且自旋轨道矩类场项的出现也可以减小磁化强度的翻转时间,磁化强度翻转时间随自旋轨道矩类场项强度的增大而减小.

线性定常系统仿真的改进转移矩阵法

本文将数值积分思想运用到线性定常系统的仿真中,提出了改进转移矩阵法。该法保留了转移矩阵法A-稳定性和快速性的特点,又提高了计算精度。文中还考虑了实时问题并提出了实时改进转移矩阵法。对仿真中最常见的线性定常系统,该法可以完全取代Runge-Kutta法。

应用转移矩阵法求解耦合波方程

提出了一种求解耦合波方程的新方法———转移矩阵法 ,采用该方法得到了小信号近似条件下一维光学超晶格中二次谐波、三次谐波场变量的矩阵形式的解。本方法不仅适用于周期结构 ,也适用于准周期结构和非周期结构。

硅场发射的WKB法和转移矩阵法比较

硅作为场发射阴极成为可能,硅的场发射研究又重新引起人们的重视.该文将半导体表面的能带弯曲视为一势阱,从而建立了表面势阱作用下硅场致发射的基本方程.并分别应用WKB法和转移矩阵法,求出了垂直于界面的量子能级,并计算了场发射电流.最后对两种方法的结果进行了比较,发现转移矩阵法的结果比WKB近似法更加接近于FN理论的结果,该方法可为复杂势场中的量子化效应及电子特性提供一个有效的分析方法.

基于转移矩阵法的Bragg光纤设计

光通信、光传感等领域的技术迅速发展对光纤的性能提出了新的要求,促使人们提出了许多新型折射率结构的光纤,Bragg光纤就是其中的一种新型折射率光纤,它有很多普通光纤无法比拟的优势。为了更加全面地分析Bragg光纤的基本理论,以普通同轴分层光纤为例介绍了转移矩阵法的基本思想,将这一理论应用于Bragg光纤的模场计算,然后把有限包层布拉格光纤的模式作为无限包层情形的退化来分析,进一步研究Bragg光纤的设计原则。

用转移矩阵法研究LNN型非线性平面光波导

用转移矩阵法数值分析了芯区和衬底为非线性介质、覆盖层为线性介质结构平面光波导的传播特性,包括TM的模场分布和功率与有效折射率之间关系的分析.解析地表达了模式本征方程和功率分布,对非线性介质中电场强度与介质非线性系数的关系进行了研究.计算结果表明,TM的模场分布和功率与有效折射率及介质的非线性系数有关.

级联谐振腔耦合系统转移矩阵法研究

为了处理集成光学中多谐振腔波导耦合系统的光学特性问题,便于光子学器件的分析与设计,基于时域耦合模理论,提出一种转移矩阵的计算方法,可以实现级联谐振腔波导间接耦合系统的光学特性解析,同时分析了此级联系统的透过率特性与各个性能参数的关系。研究结果表明,谐振腔之间满足位相匹配关系,可以减小光谱的震荡,减小谐振腔的衰减系数,可以制备窄带带阻滤波器,同时减小震荡。

用转移矩阵法分析复杂雷达信号

介绍了采用转移矩阵对预分选以后的脉冲参数进行主处理的，这种方法可以分析出各种复杂雷达信号的各种详细的特征参数。

转移矩阵法探讨一维周期性δ势场

在考虑电子有效质量的情况下,文章不仅给出了δ势场中不连续矩阵和传播矩阵的一般形式,而且运用转移矩阵法从理论上计算得到了一维δ周期性势场的能量方程和波函数.

筒仓自振频率的转移矩阵解法

本文对筒支承筒仓的自由振动,除弯曲挠度外,还考虑了剪切挠度和横截面旋转惯量的影响。对变截面处采用分段建立场转移矩阵和点转移矩阵的方法,根据筒仓二端的边界条件建立了特征值方程,解出了自振周期。本方法具有精度较高、计算方便的特点。

系统仿真转移矩阵法的另一类算法

本文利用增广矩阵法的一些结果,将数值逼近原理运用于线性定常系统的数字仿真中,给出了转移矩阵法的另一类算法。此类算法精度较高,计算量较小,且便于应用。

粒子在任意势垒中的隧穿:转移矩阵法

本文数值研究粒子在任意势垒中的隧穿谱,提出一种有效的研究方法--转移矩阵法。通过与可严格求解情况的比较,证明这种方法不仅具有高精度而且非常可靠。

基于转移矩阵法的n-Si/n-Fe_2O_3光催化性能研究

对平衡态及光照下非平衡态的n-Si/n-Fe2O3/electrolyte的能带结构进行了分析,同时结合转移矩阵法定量地计算Si中不同能量的电子/空穴穿过n-Si/n-Fe2O3势垒并满足水氧化还原电势要求的透射系数,从而得出光照与Fe2O3厚度对Si中电子/空穴透射能量的影响。结果表明：Fe2O3层厚度（1-10 nm）与光电压的增大,均可以使Si中电子满足水还原反应电势要求所需的最小能量减小,同时使Si中空穴满足水氧化反应电势要求所需的最小能量增大。通过选择合适的Fe2O3厚度（-7 nm）,可以使Si中的光生电子和光生空穴同时以较小的能量传输到电解液中并满足水氧化和水还原反应的电势要求。

基于工艺偏差的自旋转移矩辅助压控磁各向异性磁隧道结电学模型及其应用研究

自旋转移矩辅助电压调控磁各向异性磁隧道结(STT辅助VCMA-MTJ)作为非易失性全加器(NV-FA)中的核心部件,具有切换速度快、功耗低,稳定性好等优点,将在物联网、人工智能等领域具有良好的发展前景.然而随着磁隧道结(MTJ)尺寸的不断缩小以及芯片集成度的不断提高,工艺偏差对MTJ及NV-FA电路性能的影响将变得越来越显著.本文基于STT辅助VCMA-MTJ磁化动力学,在充分考虑薄膜生长工艺偏差以及刻蚀工艺偏差影响的情况下,建立了更为精确的STT辅助VCMA-MTJ电学模型,研究了上述两种工艺偏差对MTJ及NV-FA电路性能的影响.结果表明,当自由层厚度偏差γ_(tf)≥6%或氧化层厚度偏差γ_(tox)≥0.7%时,MTJ将无法实现状态切换;当隧穿磁阻率偏差β增大到30%时,读取裕度SM将下降高达17.6%.对于NV-FA电路,通过增大电压V_(b1)以及写‘0’时增大电压V_(b2)或写‘1’时减小V_(b2),可有效降低非易失性加数写入错误率;通过增大逻辑运算驱动电压V_(dd),可有效降低逻辑运算结果输出错误率.

自旋转移矩驱动的磁化翻转理论研究

采用宏自旋模型和Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程讨论了垂直磁化隧道结的磁化翻转,结果表明:(1)减小隧道结自由层的厚度可以加快磁化翻转;(2)通过增加外电场,可以降低自由层的磁各向异性,从而加快磁化翻转速度;(3)双界面五层膜隧道结可以增加自旋极化电流,从而加快磁化翻转速度。上述理论分析对于提高自旋转移矩磁随机存储器的性能有重要意义。

自旋转移矩纳米振荡器原理、结构与研究进展

自旋转移矩纳米振荡器(STNO)主要依据磁电阻效应(MR)和自旋转移矩效应(STT)两种效应来工作的。自旋转移矩效应中自旋电子能够有效地控制磁性薄膜磁化矢量变化,从而STNO可以被直流偏压电流和外加直流磁场调制。由于其高集成度、高可调谐性,而且可以和CMOS工艺完全兼容,使得STNO成为了未来射频收发器的理想器件。首先简单介绍STNO的基本结构和原理,然后重点阐述近年来针对输出功率和带宽等问题而提出的最新解决办法,最后对STNO的发展前景进行了展望。

转移矩阵在预测三代棉铃虫发生程度中的应用

本文试用转移矩阵方法,根据一代棉铃虫的发生情况预测三代棉铃虫的发生程度,以期将短期预报变为中长期预报。 1 问题的提出三代棉铃虫是莱西县夏玉米穗期的常发性主要害虫,尤其是进入80年代以来,发生程度多在中等(3级)以上,一般使玉米减产5％～7％,严重时达10％以上。莱西县种植夏玉米,历年都在30万亩左右,因此搞好三代棉铃虫的测报工作,具有重要意义。本文运用转移矩阵方法,根据一代棉铃虫的发生情况预测三代棉铃虫的发生程度。