直流喷射电弧等离子体制备金刚石单晶的研究

通过利用光发射谱技术,探测了大功率直流喷射电弧等离子体增强化学气相沉积方法中沉积区域的气相激元分布,进而优选了金刚石生长的位置。在沉积过程中,不断使衬底做背向等离子体的运动,实现了大颗粒金刚石的连续生长,颗粒尺寸达到约1 mm3。采用劳厄背反射X射线衍射测试技术和拉曼谱技术,对所制备的样品进行了测试,结果表明:所制备的颗粒为金刚石单晶。对于大尺寸衬底,研究了背向运动速度对沉积晶体的形貌和质量的影响,发现了ATG型不稳定形貌。

锂原子能级和光学振子强度的相对论性理论研究

应用相对论多通道理论,计算锂原子1s2ns2S,1s2np2P,1s2nd2D和1s2nf2F系列束缚态和相邻连续态的本征量子数亏损,并拟合得到量子亏损函数,进而计算1s2np2P系列n=7～60的电离能和量子数亏损,计算结果与最新的实验值相符合.采用相对论多组态相互作用方法计算锂原子1s22s→1s2np1/2偶极跃迁光学振子强度,结果表明,通过包含单、双电子激发组态考虑电子关联作用,计算结果有很大的改善.

类氦氪离子共振转移激发过程的理论研究

应用相对论组态相互作用方法,计算了类氦氪离子(Kr34+)经过1s2lnl'(n=2,3,…,15)态的双电子复合截面,然后在冲量近似下计算了Kr34+与CH4、NH3、H2O和HF共振转移激发(RTE)截面.在低动量端,CH4、NH3、H2O和HF的康普顿轮廓依次减小.相比Kr34+与CH4的RTE截面,Kr34+与NH3、H2O和HF的RTE截面在第1个峰位处截面值分别减小10.7%、23.3%和33.6%,在第2个峰位处截面值分别减小6.0%、12.3%和18.9%.同时,RTE峰的宽度依次增加,这表明随着C、N、O和F的核电荷数增加,库仑作用导致电子动量空间分布变大.

金刚石单晶的化学气相沉积制备及其在粒子探测器件中的应用

自2002年世界上第一颗采用化学气相沉积(CVD)方法制备的大尺寸金刚石单晶被报道之后,碳材料领域在世界范围内再一次掀起了CVD金刚石的研究热潮,单晶CVD金刚石也成为与石墨烯研究热度相当的又一种碳材料。几乎同时,将这种优异的材料在各个可能的相关领域进行应用的研究也随之被广泛地开展起来,这些研究工作逐渐表明:在新世纪单晶CVD金刚石将在能源、太空、信息等领域得到广泛的应用,其对社会生活、国家安全和科技进步将产生巨大的影响。本文在结合我们自己的工作基础上,综述了国内、外在单晶CVD金刚石制备领域的进展及其在粒子探测器件领域的应用。

Zn_3BPO_7晶体的THz和红外吸收光谱(英文)

本文研究了Zn3BPO7(ZBP)晶体的THz时域光谱以及从中红外到远红外的吸收光谱,以及6.6cm-1(0.2THz)～4000cm-1宽频段的红外光谱光学性质。THz吸收光谱表明晶体在0.5～1.2THz有较好的透射性质,在1.7THz和2.5THz分别存在一个泛频共振峰和基频共振峰,并且折射率稳定。在远红外区(100～2700cm-1)晶体的透射率极小,几乎接近于零。在中红外波段(2700～4000cm-1)晶体具有较好的透射性质。50～4000cm-1波段的吸收规律表明ZBP晶体具有做成特定波段滤波器的潜力。

KH_2PO_4晶体的太赫兹-紫外光谱

实验测量了室温下磷酸二氢钾KH2PO4(KDP)晶体0.2～1.6THz的时域光谱,以及50～4000cm-1范围内的远红外光谱,200～2000nm的紫外-可见-红外光谱。KDP晶体的禁带宽度是5.91eV。在测量范围内有一个很宽的声子吸收带。从0.2～205.5THz吸收系数在35～80cm-1,声子吸收的低频端小于0.2THz。最高的纵光学模声子的频率νLO大约是205.5THz,由此求出这支声子的H—O键的力常数为13.13N·cm-1。

不同中空纤维膜组件对甲烷和氧气无泡曝气过程的影响

为探索无泡膜曝气用于甲烷高效、安全生物转化的可能性,测试了3种中空纤维膜组件对甲烷和氧气传质速率的影响.所测膜组件分别为致密硅胶中空纤维膜(A)、疏水性微孔聚丙烯中空纤维膜(B)及亲水性微孔聚醚砜中空纤维膜(C).结果表明,膜组件A和B可以同时强化甲烷和氧气的气液传质过程,对甲烷进行无泡曝气,两者的体积甲烷传质系数(KLa)相近,分别为3.19和3.78h·1,约为传统鼓泡曝气的3倍.对空气进行无泡曝气时,膜组件B的KLa值(溶氧)为61.1h·1,是A的2.6倍,是传统鼓泡曝气的24.8倍.

钻孔石墨烯用于氢气和氮气分离的分子动力学模拟(英文)

利用分子动力学模拟方法,发现不同孔径的钻孔石墨烯对氢气和氮气有很好的分离性.当挖去了10个碳原子,孔径为0.3725 nm时,分离效率可以达到100%.由结果可以预见,钻孔石墨烯将会在气体分离和纯化方面有应用潜力.

相位恢复算法用于分区复用多图像加密的研究

衍射投影效应明显降低了基于双相位编码的多图像加密系统的性能。提出分区复用技术来解决这一问题。待加密的多个图像被放置于各个输出平面的不同区域,于是相邻两个输出平面的秘密图像区域将错落开来,因而有效抑制了衍射投影所产生的噪声。在此基础上,重点研究了用于该系统的相位恢复算法。在完整的顺序迭代之后,对解密质量最差的图像进行逐一补偿,从而寻找到了更加符合多幅秘密图像客观特点的子循环次序。根据这一次序,用完整迭代后附加调节性迭代的方法或者完全更换迭代次序的方法,都能够在保留基本算法快速收敛优势的前提下,使多幅解密图像质量以及系统地复用容量得以整体提高。

硼富勒烯及其相关结构研究进展

本文对硼富勒烯等硼纳米结构及其相关材料的研究进展进行了简要评述.首先对硼和碳元素及其成键性质的区别与联系进行了讨论,并简要介绍了碳富勒烯、纳米管和石墨烯的发现及其结构与性质.接下来系统回顾了过去几十年来人们对硼团簇、硼纳米管和硼纳米线等纳米结构在理论和实验研究方面取得的进展.特别是最近几年来,针对硼富勒烯、硼纳米管、硼单层平面、硼富勒烯固体等结构的研究取得了一些重要进展,本文在结合我们自己研究工作的基础上,对上述研究进展做了系统地介绍.最后对硼富勒烯及其相关材料的研究前景进行了展望.

拓扑绝缘体及其研究进展

拓扑绝缘体是当前凝聚态物理领域中的一个热点问题.这类材料的典型特征是体内元激发存在能隙,但在边界上具有受拓扑保护的无能隙边缘激发.从广义上讲,拓扑绝缘体可以分两大类:一类是破坏时间反演的量子霍尔体系,另一类是新近发现的时间反演不变的拓扑绝缘体.这些新材料的奇特物理性质和潜在的应用前景,使其倍受人们关注.文章对这种新奇物态的物理性质和研究进展做了简要的介绍.

PbB_4O_7晶体的太赫兹光谱和软光学声子

对实验测量的PbB4O7晶体样品的太赫兹(1012Hz)光谱、拉曼光谱以及红外—可见—紫外光谱进行了分析.在0.25—2.5THz波段介电函数随频率变化曲线ε(ν)出现共振型尖峰.四方面的分析表明PbB4O7晶体中存在软光学声子:1)介电函数随频率的变化曲线ε(ν)满足LST(Lyddane-Sachs-Teller)关系;2)在共振峰的频率附近(3.10THz)有很强的拉曼散射峰;3)吸收系数随频率的变化曲线α(ν)满足极化激元的特征;4)透过晶体的光子的色散关系ν(k)发生断开的畸变.PbB4O7晶体中存在软光学声子的意义在于,在满足产生极化激元的条件下,透过晶体的光子的频率会发生劈裂,分为升高和降低的两支,有可能利用这种原理来改变光子的频率.