包含频率色散效应的细胞膜和核膜跨膜电位的仿真

基于球形单细胞双层介电模型,引入一阶Debye模型来表征细胞各组分介电参数的频率色散效应,提出了包含频率色散效应的球形单细胞全电路等效模型。定量计算了包含细胞各组分频率色散效应的细胞膜和核膜跨膜电位的幅频特性,结果表明频率色散效应的引入会明显改变频率大于108Hz的脉冲电场作用时细胞膜及核膜的跨膜电位,尤其在频率区间[108Hz,1011Hz]使细胞膜及核膜的跨膜电位增加5dB。选择两组典型的脉冲电场参数,计算其作用时细胞膜及核膜跨膜电位的时域响应,揭示了引入频率色散效应才能精准地预测脉冲作用时细胞的生物电效应。

Er_2O_3栅介质积累端电容频率色散效应的研究

采用分子束外延(MBE)方法在Si(001)衬底上生长了Er2O3薄膜。高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)测试显示Er2O3薄膜保持了在衬底上完好的外延,样品为均匀的单晶结构。将单晶Er2O3薄膜制备成MOS结构并对其做电容-电压(C-V)测试时,发现样品在高频时积累端电容出现了很大程度的频率色散现象。为了解释这种现象,提出了样品中存在缺氧层的结构模型。对该模型等效电路阻抗表达式推导得到了电容-频率方程,并将此方程与实验数据进行拟合,得到的图形、变量参数表明,未完全氧化的插入层是高频MOS C-V测试出现频率色散现象的主要原因。因此认为要消除Er2O3栅介质积累端的频率色散效应,需要尽量减少或避免缺氧层的形成。

OFDM的推广形式及其在频率色散信道的应用

提出了一种OFDM的推广形式,将复码元的实部和虚部分别采用不同的脉冲成形进行调制。把这种调制形式称为G-OFDM。讨论了G-OFDM的脉冲成形和星座图设计问题。数值仿真表明,G-OFDM在频率色散信道的性能优于传统OFDM,同时这一优势并未降低系统对抗AWGN及时间色散的性能。

超快时间分辨磁光克尔效应中频率色散关系

聚焦影响超快时间分辨磁光克尔效应色散关系的因素,类比铁磁共振线宽的研究方法,采用一级近似处理,从理论上系统地计算了共振场.有效场、单轴各向异性场和共振场角度的频率色散关系,为超快时间分辨磁光克尔效应的研究提供参考.

频率色散移动信道的仿真模型分析

通过分析频率色散移动信道的衰落特性 ,分别对该信道在快衰落特性、慢衰落特性以及同时考虑快衰落和慢衰落这三种情况下建立了数学模型和计算机仿真模型 ,并对计算机仿真结果进行了分析 。

半花菁衍生物分子第一超极化率频率色散效应的理论研究

采用含时耦合微扰(TDHF)和多态求和(SOS)方法计算了半花菁衍生物分子生色团4-N,N-dimethylamino-4′-N′-methyl stilbazolium(DAS)的第一超极化率频率色散效应.采用组态相关(INDO/CI)方法计算了分子的前线轨道性质.计算结果表明半花菁衍生物分子最大吸收波长约为480 nm,与实验结果十分吻合;第一激发态对体系非线性光学性质起决定作用.在红外波段(800～2500 nm),随着基频光频率的增大,二次谐波β(-2ω;ω,ω)和电光效应β(-ω;ω,0)都随之增大,但是β(-2ω;ω,ω)增加的幅度要大于β(-ω;ω,0).在远红外区β(-2ω;ω,ω)的色散曲线变化比较平缓,到了近红外区(λ＜1300 nm)共振增强效应逐渐明显.基频光波长为1064nm时,β(-2ω;ω,ω)的含时耦合微扰计算值约为(380±5)×10-30 esu.在较高频率时,采用多态求和方法计算应考虑其他态的贡献.此外,还讨论了基组效应对含时耦合微扰计算的影响.

高速铁路场景大尺度传播模型与时频色散特性研究

随着高速铁路的快速发展,未来高速铁路无线通信系统要求同时支持列车控制、面向运行安全的在途检测数据传输以及旅客信息服务。无线信道是无线通信系统设计的基础,准确认知无线信道的传播特性是设计无线通信系统的前提条件。然而,现有高速铁路宽带信道传播特性的研究存在一定空白,无法为下一代高速铁路无线通信系统的设计提供足够参考。本文基于标准信道探测仪获取的测量数据,研究高速铁路信道的大尺度和小尺度衰落特性。统计路径损耗和阴影衰落参数,建立高速铁路典型场景的大尺度传播模型。根据提取的多径时延、多普勒和角度相关参数,探讨高架桥和U形槽场景的信道时间色散、频率色散以及空间色散特性。

短波通信中的宽带信道建模方法与比较

基于对短波宽带信道的建模是研究短波宽带通信系统的关键和难点等问题。介绍了Volger决定性模型、子带并行—宽带窄带化模型、Watterson的两种改进模型和伪决定性模型4种典型的短波宽带信道模型,并进行比较和性能分析。经分析表明,作为决定性模型,Volger模型较为全面地反映了短波宽带信道的特性,但有不完善之处,同时也提出了进一步改进该模型的方向。

左手系材料对称平板结构中的波导模

考虑由左手系材料作覆层衬底的对称波导系统,研究了TE线性极化波在该波导中的传播特性。利用直接图解法对各种波导模式进行了详细地判别,结果表明快波、慢波均可以在该波导中传播,两者的模式特征与传统介电波导及左手波导均存在较大差异。分析了导波的色散关系并定性地讨论了群速度随频率的变化规律。揭示了在一定条件下,该波导系统既可以支持前向线性TE波的传播也可以支持反向线性TE波的传播,且支持低阶陕波偶模式和慢波奇模式传播的频率段相对狭窄。

关于OFDM-ROF光无线传输系统中若干问题的研究

针对采用OFDM技术和ROF技术相结合的OFDM-ROF光无线传输系统在未来实际应用中可能会遇到的一些传输问题,通过系统仿真方式展开研究和讨论,并对一些研究结果进行简要汇报,内容包括:OFDM-ROF光无线传输系统的仿真实现、光纤信道特性对OFDM无线信号传输质量的影响问题,其中涉及到光纤的频率色散、偏振模色散以及非线性效应影响等几方面。通过仿真对各种影响因子对系统性能所造成的损害程度进行了数值分析。

针对新型HfO_2栅介质改进的四元件电路模型

针对超薄HfO2栅介质MOS电容,提出改进的四元件小信号等效电路模型,修正了双频C-V法,增加了串联寄生电阻和串联电感两个参数.结合双频测量结果计算出修正的C-V曲线,消除了高频时的频率色散现象,而且曲线更加接近理想C-V曲线.通过实验结果提取了寄生参数值并拟合出各元件值与MOS电容面积和反型层厚度的解析表达式.实验测量和理论计算表明该方法可提高通常C-V法的测量精度.

铅基复合钙钛矿型驰豫铁电体介电理论研究进展

复合钙钛矿型驰豫铁电体是一类具有重要应用价值的铁电材料 ,有关其介电特性的研究不仅具有重要的理论意义 ,而且具有十分重要的实用价值。

过电离层核爆电磁脉冲信号模拟源的实现

设计一种数字式核爆电磁脉冲信号源模拟装置。大气层核爆电磁脉冲纵向传输经过电离层后的信号属于瞬态脉冲信号,频率范围为30 MHz～300 MHz,因为电离层对电磁脉冲信号的色散特性,脉冲信号高频部分出现的时刻早于低频部分出现的时刻。基于DSP+DDS数字电路实现了30 MHz～300 MHz频率色散瞬态脉冲信号的输出,其输出频率的最小控制周期为4 ns,幅值可调、波形规则、可靠性高、调试方便,实验证明模拟信号反映了大气层核爆电磁脉冲信号过电离层后的主要特征。

高居里温度铁电体0.20Pb(Fe_(1/2)Nb_(1/2))O_3-0.32PbZrO_3-0.48PbTiO_3的性能

用传统的陶瓷工艺、通过B位氧化物预合成法制备了高质量、钙钛矿结构的0.20Pb(Fe1/2Nb1/2)O3-0.32PbZrO3-0.48PbTiO3(PFN20-PZ32-PT48)铁电陶瓷,该条件下制备的铁电陶瓷呈现相当均匀的微结构和良好的电学性能。PFN20-PZ32-PT48具有较大的室温介电常数(~410)、高的居里温度(TC,~350℃),在295K<T<525K温度区间,具有较小的介电常数温度梯度/εT=2.8/℃,并且介电常数与频率无关,特别适合高温电容器工业的应用。虽然PFN20-PZ32-PT48呈现较为典型的一级铁电相变,其介电性能在顺电相区呈现明显的频率色散现象,并伴随着介电常数和损耗的反常增加。该反常现象的产生可能与陶瓷烧结过程中Fe3+被部分还原成Fe2+离子所诱导产生的热激发的空穴导电机制有关。PFN20-PZ32-PT48的剩余极化(Pr)与频率的关系可以很好地用随机场模型模拟,表明其弛豫行为的产生与短程化学有序所诱导产生的极性簇和/或纳米尺寸的非均匀性有关。

岩芯尺度的宽频介电常数频谱实验室测量设备的误差分析及其在物质测量中的应用(英文)

宽频介电常数频谱测井技术最近被引进石油工业.这种新技术区别于传统介电常数测井技术在于多频率频谱的测定和利用.高频谱端包含介质油水饱和度信息,而低频谱端对介质中孔隙结构和水的分布形态很敏感.这种新技术可以有效地被应用于比如超淡水介质或者超黏度重油等对于常规测井来说是很困难的测量环境,而且受介质水中的含盐度影响很小.随着井下测井仪器的投入使用,相应的实验室岩芯测定设备和方法就变得重要起来.因为实验室环境相对较为稳定和可控,实验室岩芯测量结果是对井下测量的很好地验证和校订.文献中记载了许多非破坏性的实验室介电常数的测量设备,然而这些设备的共同局限性是它们对岩芯尺寸和岩芯样本的要求和限制,一般要求粉末状岩芯或者一厘米左右的小柱状岩芯.在碳酸盐介质中,非均匀性和各项异性非常普遍,小的岩芯样本能否涵盖井下设备测量尺度(1.5英寸)的特性很值得商榷.本文中介绍了一种最新设计的实验室大直径宽频介电常数测量设备.这个设备可以直接测量石油工业传统的1.5英寸岩芯样本,测量是非毁坏性的,也就是测量后的岩芯样本可以直接用于其它实验室测量设备,比如电阻率测量或核磁共振测量等.大量重复性试验测得的介电常数色散频谱的精确度对于低损耗介质在2%以内而对于高损耗介质在对孔隙度和含盐度校正以后精确度在3%.文中详细介绍了测量设备所使用的反演程序的算法模型,以及反演误差的算法.反演最后的误差可以用来做数据质量的评定.该测量装置被用于许多物质的测定.测定物质的数据库中合成石英(fused quartz),Teflon,合成陶瓷以及单晶硅的介电常数值可以在文献中找到.该设备的测量结果与文献参考值相符合,说明了该设备测量结果的可靠性.该设备还测量了矿物晶体碳酸钙,晶体白云石以及晶体硬石膏的介电常数,这是常见的碳酸盐介质的主要成分.这些测量给出了碳酸盐介质的边界成分区域值作为参考.该设备测量的两个单晶硅柱状样本的介电常数频谱特性发现退火会改变晶体的结构提高强度,同时会改变介质介电常数的特性.同时矿物晶体碳酸钙测量值高于粉末状测量结果也说明晶体结构可能会导致介电常数测量的不同.该设备具有1.5英寸的大尺度,因此具有和井下设备相仿的测量范围,因而不受介质水平各项异性的影响.但另一方面,该设备仍可以研究垂直各项异性.垂直各项异性的主要原因可能是化学成分不同,孔隙结构不对称或者温度对水分布的影响等等.在对岩石地面露头采样的研究中,宽频介电常数频谱实验室设备检测出了岩芯垂直各项异性,通过对比核磁共振一维孔隙度剖面结构发现总孔隙度不均衡以及分布不对称为该各项异性的主要来源,并且被CT图像所证实.

二维晶格振动的数值计算和模拟分析

在讨论了一维晶格振动的色散关系和晶格热容的基础上,以二维正方晶格为例,计算了最近邻近似下的色散关系.其数值计算结果用Matlab作图表出.

非线性光学 非线性光学材料

O437 2005053463 获得金纳米颗粒表面C60SERS的一种新方法=SERS of C60 on gold-coated filter paper and filter film[刊,中]／骆智 训(首都师范大学物理系,北京市纳米光电子学重点实验 室．北京(100037)),方炎∥光电子·激光．-2005,16 (4)．

光学频率梳空间光谱分辨精度研究

光学频率梳的高精度光谱整形在微波光子学、光谱学及通信光学等学科领域具有广泛应用.为了描述和评价光学频率梳光谱整形系统的光谱分辨精度,使用光线追迹的方法对单光栅、平行光栅对、单光栅透镜变换和反平行光栅对透镜变换四种结构的空间色散能力进行了理论建模和分析,得到了输出面上不同波长的光斑间距和光斑大小,设立判据得到系统的光谱空间分离能力.计算结果表明,使用后面两种色散结构更容易实现高精度光谱分离和整形;波长较长、纵模间距较大、光斑尺寸较大的光学频率梳更适合作为光谱整形系统的光源;光栅刻线密度高、入射角小、多次通过色散系统有利于得到更高的光谱分辨精度.本文的分析和计算过程具有普遍适用性,对基于光学频率梳的高精度光谱整形系统的实验和评价具有指导意义.

各向异性左手材料光纤的传输特性

对纤芯为各向异性左手材料,包层为普通材料的光纤进行了相关研究。首先,从Maxwell方程组出发,得到了各向异性左手材料光纤振荡模的色散方程。根据这些色散方程及其当前左手材料实际结构,同时考虑实际左手材料的频率色散特性,画出了TE、TM、HE和EH振荡模的色散曲线。通过对这些色散曲线的比较、分析,得到了一些振荡模的色散特性。比如:随着频率的增加,有效折射率也单调增加;TM振荡模有一定的群速,而EH振荡模有2个不同的群速,其突变频率约为4.46 GHz。此外,随着模阶数的增加,色散曲线向左上方移动;随着纤芯半径的增加,色散曲线向右下方移动,HE11振荡模的工作频域随着纤芯半径的增加而变宽。总之,这些都是有趣的色散特性,为进一步设计高性能光纤指明了方向。

新型HfO_2栅介质中的频散效应及参数提取方法

本文研究了原子层化学气相淀积ALCVD(atom layer chemical vapor deposition)方法淀积的HfO2/SiO2/p-SiMOS电容的电特性.高频时,积累电容出现了频率色散现象.针对双频C-V法测量超薄HfO2/SiO2堆栈栅MOS电容中制备工艺和测量设备引入的寄生效应,给出了改进的等效电路模型,消除了频率色散.研究发现,高k介质中存在的缺陷和SiO2/Si处的界面态,使高频C-V特性发生漂移.对禁带中界面态的分布进行归纳,得到C-V曲线形变的规律.研究了形变的C-V曲线与理想C-V特性的偏离,给出了界面态电荷密度的分布,得到了相对于实测C-V曲线的矫正线.通过比较理想C-V曲线和矫正线,提取了平带电压、栅氧化层电荷、SiO2/Si界面的界面态密度等典型的电学参数.