强外加电场与大调制度下光折变动力学光栅形成研究

强外加电场与大调制度在光折变效应的研究中已经得到了广泛应用。采用PDECOL算法,严格求解光折变带输运方程,得到外加电场时不同调制度下光折变晶体中随时间变化的空间电荷场、载流子浓度,并讨论了外加电场对它们的影响。通过将物质方程与耦合波方程联立数值求解,可得到光折变光栅形成过程中两波耦合增益系数以及光束条纹相位的变化。模拟结果表明,在强外加电场作用下,两束记录光之间的光强与相位耦合都得到了增强,而原有的解析式忽视了强外加电场与大调制度对空间电荷场相位耦合的影响,此时不再适用。同时发现折射率光栅与记录光束条纹均发生弯曲,并不再保持平行。     

热光耦合作用下的光纤传输特性

通过求解电磁波束包络方程和能量方程的耦合方程组,考虑温度对材料介电系数的影响及传输损耗产热的耦合作用,求解了复合热边界条件下光纤的基模态传输和损耗问题。研究表明:随着纤芯半径的增大,电场强度、能量耗散密度减小,传播常数增大;环境温度降低、对流换热系数增大和表面发射率升高都会使得传播常数减小,电场强度、能量耗散密度增大;能量耗散密度和电场强度随截面曲率的变化并不是线性的,还受到其他因素的共同作用。     

高纯硅中补偿性杂质的光热电离光谱

首先测量了高纯n型硅样品在接近液氦温度区域内随温度变化的光热电离光谱,确定了硅样品的最佳光热电离温度范围. 在该温度范围内,在有本征带隙光照射条件下,测量了样品的高分辨率光热电离光谱,同时观察到了来自主要浅杂质施主磷以及补偿性杂质硼的正信号. 随后,应用外加磁场,对硼的光热电离光谱进行了研究,发现来自硼的光热电离信号,在外加磁场作用下,发生了由正向负信号的转变. 通过对该现象进行分析讨论,排除了该现象是温度效应的可能,指出普遍用来解释补偿性杂质光热电离响应的Darken模型存在不足,而少数载流子快速复合模 关键词： 高纯硅 光热电离光谱 元素半导体中的杂质和缺陷能级 少数载流子快速复合     

1维亚微米弹道二极管在不同外加电压脉冲下的数值模拟

 以适合亚微米器件的流体动力学模型为基础，建立了1维数值模拟程序，程序中采用耦合牛顿法求解非线性方程组。应用该程序对亚微米1维弹道二极管进行了瞬态数值模拟，分析了外加低电压和高电压脉冲情况下的电场强度、载流子浓度、载流子温度等参数的变化情况。低电压脉冲下的结果与文献一致；对于文献中并未开展的高电压脉冲下的模拟，得到了器件处于非正常工作状态的各参数分布曲线，并尝试用二次击穿理论对结果进行分析。结果显示:随着外电压的升高，载流子的碰撞电离将导致少子空穴浓度急剧增大，并达到与电子浓度相同的量级，这时在器件分析中空穴方程已不能省略，并且载流子浓度将取代掺杂浓度控制电势分布，并进而影响电场及电流密度，涌极附近电场将增强，电流密度也将迅速增加。结论可为研究瞬态电磁脉冲对2维器件的损伤效应提供参考。     

利用霍尔效应研究热退火对黑硅材料电学性质的影响

利用霍尔效应测量了不同温度热退火后的黑硅的霍尔系数、载流子浓度、载流子迁移率和电导率.随着热退火温度的升高,黑硅内载流子的浓度缓慢下降,载流子迁移率却同步增加,这说明黑硅内载流子散射的主要形式是电离杂质散射.     

Si/Ge/Si异质横向SPiN二极管固态等离子体解析模型

采用横向表面PiN(SPiN)二极管构造的硅基可重构天线具有众多优于传统天线的独特优势, 是实现天线小型化和提升雷达与微波通信系统性能的有效技术途径. 本文提出一种Si/Ge/Si异质横向SPiN二极管, 并基于双极扩散模型与Fletcher型边界条件, 在大注入条件下建立了二极管结电压、电流密度与本征区固态等离子体浓度分布解析模型, 并数值模拟分析了本征区长度、P⁺与N⁺区掺杂浓度、外加电压对所建模型的影响. 结果表明, 固态等离子体浓度随本征区长度的增加下降, 随外加电压的增加而指数上升, 随P⁺与N⁺区掺杂浓度的提高而上升, 电流密度随外加电压的增加而指数上升. 同等条件下, 异质SPiN二极管的固态等离子体浓度相比同质二极管提高近7倍以上. 本文所建模型为硅基可重构天线的设计与应用提供有效的参考.     

克里青（Klitzing，Klaus Von，1943-）德国物理学家（Physicist，Germany）

霍耳效应是一种电磁效应。将通有电流的导体或半导体置于与电流方向垂直的磁场中，在垂直于电流和磁场的方向上会产生一横向电场。从霍耳系数的正负和大小可以判断载流子的类型和浓度。霍耳系数与载流子的浓度成反比，半导体的霍耳系数比金属大得多。1980年，克里青发现了量子霍耳效应。他在研究处于超强磁场和超低温度之下硅的金属一氧化物-半导体场效应管的霍耳效应时，观测到霍耳电阻随外加磁场的变化曲线上出现多个平台，其电阻值与半导体材料的种类、器件制造和结构无关，而是取普适值，通过基本物理常量表示为h／ie^2.     

激光对半导体材料损伤的机理研究

研究了半导体材料对激光的吸收机制。运用一维热传导方程以及载流子耦合扩散方程研究了激光与半导体材料相互作用的热输运、自由载流子输运过程。分析了半导体材料的热学损伤、力学损伤,以及光电探测器的击穿损伤机制。应用数值模拟的方法对Nd:YAG脉冲激光(1.06μm)辐照下感兴趣的半导体材料PbS内部瞬时温度场分布进行了模拟。     

管内高温介质层流入口段中的热辐射作用

数值研究了高温介质密度随温度变化时,管内层流入口段耦合换热中的热辐射作用。采用离散坐标法、控制容积法耦合求解辐射传递方程、能量方程及N-S方程。考察了中等大小光学厚度下,热辐射作用对介质内速度分布、温度分布以及换热的影响。结果表明,即使在不大的光学厚度下,热辐射作用对管内高温介质层流入口段耦合换热的速度场与换热强度都有明显影响。     

漏致势垒降低效应对短沟道应变硅金属氧化物半导体场效应管阈值电压的影响

结合应变硅金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)结构,通过求解二维泊松方程,得到了应变Si沟道的电势分布,并据此建立了短沟道应变硅NMOSFET的阈值电压模型.依据计算结果,详细分析了弛豫Si_1－βGe_β中锗组分β、沟道长度、漏电压、衬底掺杂浓度以及沟道掺杂浓度对阈值电压的影响,从而得到漏致势垒降低效应对小尺寸应变硅器件阈值电压的影响,对应变硅器件以及电路的设计具有重要的参考价值. 关键词： 应变硅金属氧化物半导体场效应管 漏致势垒降低 二维泊松方程 阈值电压模型     

变温霍尔效应中副效应的研究

用P型锑化铟样品研究了变温霍尔效应中的副效应随温度的变化,发现副效应随温度非单调变化,并探讨了这一变化的原因,发现载流子迁移率随温度的变化直接影响各种副效应对温度的依赖关系.     

低温超导物理学中的重要实验史话

综观超导发展史，实验既是创立超导理论的基础，也是检验超导理论的惟一手段。正是实验的发展，不断揭示了超导的各种新现象，日益加深着人们对超导电性的认识，促进了超导物理学的发展和应用。文章回顾了低温超导发展过程中的一些重要实验，探讨了这些实验的思想及其对超导发展的重要促进作用。通过对超导实验历史材料的研究，我们不仅可以学到科研技能和了解科学新现象的发现过程，而且可以学到正确的科研态度和方法。     

声电光效应与声电光器件

分析了声电光效应的原理，并制作了铌酸锂反常声电光器件，进行了实验验证。     

Martensitic transformation and related magnetic effects in Ni-Mn-based ferromagnetic shape memory alloys

Ferromagnetic shape memory alloys, which undergo the martensitic transformation, are famous multifunctional materials. They exhibit many interesting magnetic properties around the martensitic transformation temperature due to the strong coupling between magnetism and structure. Tuning magnetic phase transition and optimizing the magnetic effects in these alloys are of great importance. In this paper, the regulation of martensitic transformation and the investigation of some related magnetic effects in Ni-Mn-based alloys are reviewed based on our recent research results.     

The Sagnac effect in curved space-times from an analogy with the Aharonov-Bohm effect

In the context of the natural splitting, the standard relative dynamics can be expressed in terms of gravito-electromagnetic fields, which allow to formally introduce a gravito-magnetic Aharonov-Bohm effect. We showed elsewhere that this formal analogy can be used to derive the Sagnac effect in flat space-time as a gravito-magnetic Aharonov-Bohm effect. Here, we generalize those results to study the General Relativistic corrections to the Sagnac effect in some stationary and axially symmetric geometries, such as the space-time around a weakly gravitating and rotating source, Kerr space-time, Gödel universe and Schwarzschild space-time.     

From microelectronics to spintronics and magnonics

In this review, the recent developments in microelectronics, spintronics, and magnonics have been summarized and compared. Firstly, the history of the spintronics has been briefly reviewed. Moreover, the recent development of magnonics such as magnon-mediated current drag effect (MCDE), magnon valve effect (MVE), magnon junction effect (MJE), magnon blocking effect (MBE), magnon-mediated nonlocal spin Hall magnetoresistance (MNSMR), magnon-transfer torque (MTT) effect, and magnon resonant tunneling (MRT) effect, magnon skin effect (MSE), etc., existing in magnon junctions or magnon heterojunctions, have been summarized and their potential applications in memory and logic devices, etc., are prospected, from which we can see a promising future for spintronics and magnonics beyond micro-electronics.     

类氢离子电离能的计算

在类氢离子电子束缚能一级相对论及电子自旋-轨道作用修正的基础上,考虑到原子核的质量效应及体积效应,计算了类氢离子的电离能,计算结果与文献提供的实验数据相符合,弥补了其他方法的不足.     

Effects of pressure and/or magnetism on superconductivity of δ-MoN single crystal

Effects of pressure and/or magnetism on the critical superconducting temperature(Tc)ofδ-Mo N single crystal were investigated using a Maglab system.Theδ-Mo N single crystal was synthesized at extreme conditions of high pressure and high temperature.The carrier density ofδ-Mo N single crystal as a function of applied pressure was determined using Hall coefficient measurement.     

量子霍尔效应

从经典的霍尔效应开始,比较系统地、深入浅出地介绍了量子霍尔效应及其所涉及的一些新概念和实际应用。     

Unified Approach for the Kerr Effect,Stark Effect and Doppler Effect in the Atom-Field Interaction

We solve the atom-field interaction model including the Kerr effect, Stark effect and Doppler effect exactly within a unified approach. The detuning in the effective Hamiltonian depends on two conserved operators of the system. Finally, the influence of atomic mass center motion on the antibunching effect of photons is discussed.