平板电极间胶体晶体在电场作用下的各向同性压缩

用直径 300 nm的聚苯乙烯微球配制不同浓度的胶体晶体溶液, 将其快速注入内表面镀有导电薄膜的玻璃样品池中, 形成 (111) 晶面平行于玻璃表面的面心立方单晶结构. 通过激光衍射Kossel线方法, 研究了不同体积分数的胶体晶体样品 及它们在均匀电场作用下晶体结构的变化. 实验发现, 随着电场强度的增加, 胶体晶体表现为各向同性的压缩. 胶体晶体在恒定电场下始终保持面心立方结构, 晶格常数随着电场强度的增加逐渐减小. 实验结果可用电场力、电流体力学作用力及颗粒间静电斥力共同解释: 电场力使带电微球克服静电斥力并沿电场反方向运动导致晶体压缩, 而由电场力作用引起的电流体力学液流产生的持续推力使垂直于电场平面上的胶体微球相互靠近. 本实验为天宫一号搭载科学实验的地基实验. 关键词： 胶体晶体 Kossel衍射 结构变化     

二元体系胶体晶体性质的实验研究

利用Kossel衍射技术和反射光谱对由总体积分数为0.02的二元聚苯乙烯胶体体系(94nm+141nm)形成的胶体晶体的性质进行了研究,实验结果显示胶体晶体的形成时间,平均粒子间距,晶体结构都与二元胶体体系中两种粒子的数密度比相关,当94nm聚苯乙烯粒子相对于141nm聚苯乙烯粒子的数密度比趋向1∶1时,胶体晶体的形成时间延长,当94nm聚苯乙烯粒子相对于141nm聚苯乙烯粒子的数密度比由1∶0向0∶1变化时,胶体晶体的平均粒子间距变大,另外实验中发现在两种粒子的数密度比为5∶1时,胶体晶体出现了超晶格结 关键词： 胶体晶体 聚苯乙烯 Kossel衍射 反射光谱     

不同晶体模型的微波布拉格衍射

研究了不同晶体模型下布拉格衍射规律,讨论了简单立方(100)晶面微波衍射图出现2级衍射和3级衍射所需的条件.将简单立方模型改造成四方模型,讨论了四方晶体模型的衍射峰随晶面间距的变化规律.设计了体心和底心立方模型,并观察到了(100)晶面的消光现象.采用有限点阵理论模拟计算结果也与实验测量数据一致.     

Influence of Gravity on Structure of Colloidal Crystal Using Simulated Microgravity

将重水(D2O)和水(H2O)以一定比例混合来匹配直径为110 nm的聚苯乙烯带电小球的密度,并利用Kossel衍射方法测量了胶体晶体的结构和晶格常数等参数．通过将密度匹配(g=0)和没有进行密度匹配(g=1)的实验结果的对比,发现重力将会使样品池中胶体晶体的晶格常数随高度的变低而变小．这一结果表明,在带电粒子胶体晶体的研究中有必要考虑重力的影响     

微波布拉格衍射中立方晶体晶面衍射测量与模型选取讨论

在微波布拉格衍射实验中,通过对立方晶体模型晶格常数参量选取,测定(110)面入射角与衍射强度变化关系,来验证衍射极大值在随入射角变化而变化的过程是否满足布拉格定律.同时可在一定入射角变化范围内,限定衍射级数的大小,讨论只改变接收端角度时,(100)面与(110)面衍射极大值时晶格常数所在范围,并从理论上给出同时测定两晶面可限定的衍射级数与晶格常量的范围.     

种子法制备三角形银纳米粒子及其性能表征

 以十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)为软模板剂，采用种子法制备出三角形银纳米粒子，应用透射电镜、能量散射X射线谱仪、紫外 可见分光光度计研究了粒子的性能。结果表明：所得三角形银纳米粒子是面心立方单晶，边长随着种子加入量的减少而递增，可在20～100 nm范围内调节；CTAB以薄膜形式包覆于粒子表面阻止其氧化，粒子胶体的吸收光谱呈现典型的三角形粒子吸收峰。用扫描电镜观测到粒子在硅片上自组装成一定的2维阵列结构。     

用改进嵌入原子法计算Cu晶体的表面能

用改进嵌入原子法(MEAM)计算了Cu晶体12个晶面的表面能.结果表明，密排面(111)的表面能最小.其他晶面的表面能随其晶面与(111)晶面夹角的增加而增加，据此可以粗略地估计各晶面表面能的相对大小.给出的几何结构因子的确定方法及结果可以直接用于计算其他面心立方晶体的表面能及其他特性.在Cu,Ag等面心立方薄膜中出现(111)择优取向或织构的机理是表面能的最小化. 关键词： 改进嵌入原子法 铜 表面能 计算     

晶体衍射的非完整赝Kossel线利用

在发散束X射线晶体衍射中,大量出现的非完整赝Kossel线通常是无用的。利用双元素辐射方法可从这些不完整的线条获取晶面间距、晶面倾角、底片位移等信息,从而能从一次实验的衍射花样上同时完成衍射指标化、单晶定向和点阵常数的精密测定。 关键词：     

Ⅳ族FCC晶体基态结构和电子性质第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在广义梯度近似下,计算了Ⅳ族元素晶体的面心立方结构和电子性质.结果表明:Ⅳ族元素晶体的面心立方结构均可存在,面心立方结构Ge晶体的结合能最大,结构最稳定;面心立方结构C、Si、Ge和Sn的晶格常数分别为0.3509nm、0.4322nm、0.4225nm、0.4903nm,不随原子序数的增加而单调增加,是由面心立方锗晶体比面心立方硅晶体中电子云交叠小,产生的排斥较弱所导致的;面心立方结构C晶体是间接能隙为6.5e V的宽禁带半导体,面心立方结构Si晶体的导带和价带存在较小的交叠而呈现出半金属性,面心立方结构Ge和Sn的电子结构相似均表现为金属性,Ⅳ族元素面心立方结构晶体的电学性质由宽禁带半导体向金属转变.     

C60单晶的表面形貌与生长缺陷

用气相法生长出了毫米尺寸的具有规则晶面和金属光泽的高质量的纯C₆₀单晶.X射线衍射分析表明,C₆₀单晶在室温下具有面心立方(fcc)结构,晶格常数为α=1.4199(4)nm。用扫描电子显微镜和光学显微镜观察了C₆₀单晶的形貌,除观察到fcc结构的晶体所特有的{111}和{200}两种稳定晶面以及非常容易形成的孪晶之外,还发现了在{111}面上的树枝状、垄状和生长丘以及在{200}面上的树枝状、游泳池状和生长丘的生长缺陷。对C_{60 关键词：}     

Tunable face-centered-cubic photonic crystal formed in holographic polymer dispersed liquid crystals

We report on the fabrication and electro-optic measurements of face-centered-cubic (fcc) lattices in holographic polymer dispersed liquid-crystal materials. Four linearly polarized coherent plane waves were interfered to generate a fcc optical lattice that was subsequently and indefinitely recorded as an arrayed pattern of nanometer-sized liquid-crystal droplets (approximately 50 nm) at lattice nodes within a polymer matrix. Observed transmission spectra and Kossel diffraction curves are consistent with fcc crystal structure. A completely reversible 2% wavelength shift of the (+/- 111) stop band was observed on application of an electric field.     

硅基孔状光子晶体高选择性滤波器设计

通过平面波展开法研究了三角孔状光子晶体晶格的能带结构,并考虑了该过程的辐射损耗.用时域有限差分的方法模拟计算了对应六边形环行腔结构的光谱透射特性,得出优化的晶格周期和占空比.在C波段上,优化的结构达到了98.8%的光学选择比和32.9 nm的半高全宽.用光刻和反应离子刻蚀的方法对样片的加工过程进行了尝试并给出加工参量.搭建相应的系统测试了样片的光谱性能,结果表明:实际样片孔状的样片较之柱状样片更为稳定,而基于环行谐振腔的结构在未来有应用于滤波器、波分复用系统、微陀螺等领域.     

Kossel技术中比率方法的改进

本文对Kossel比率方法进行了改进,同时得到一种Kossel定向方法。它能适用于通常用的比率方法不能分析的许多Kossel花样。并且用它分析了Fe-0.76wt％V-0.08wt％N稀合金的随意定向的Kossel花样,其点阵参数精度达5×10^-5?。 关键词：     

液晶调制的光子晶体可控偏光片和光开关

与介质柱型光子晶体相比，空气孔光子晶体更易于制作和集成而更有应用价值.采用平面波展开法证实了填充液晶的二维三角形分布的空气孔光子晶体方向能隙的可调节性.数值模拟结果表明：1)通过外界电场控制空气孔中所填充的相列液晶的方向可以对光子晶体的方向能隙进行调节，这种可调节性可用于制作场敏偏光片.这与Liu等人研究介质柱型光子晶体的结论相类似；2)用phenylacetylene型液晶替代5CB液晶作为填充物质所得到的空气孔光子晶体偏光片可使用的频率范围显著增大.在此基础上，还研究了填充液晶的光子晶体波导传输谱线的可调节性对特定波长的光切断和开通控制的原理，实现了与以往光开关原理不同的光子晶体光开关. 关键词： 光子晶体 液晶 可调节性 平面波展开法 场敏偏光片     

Light diffraction features in an ordered monolayer of spheres

The structure and optical diffraction properties of monolayers of monodisperse spheres crystallized on transparent dielectric substrates are studied. Two types of diffraction phenomena are considered: surface light diffraction on the lattice of spheres and waveguide resonances in the monolayer plane. For experimental study of these phenomena, optical retroreflection and transmission spectra are measured as functions of the light incidence angle and azimuthal orientation of the incidence plane. The monolayer structures determined by scanning electron microscopy and light diffraction methods are in quantitative agreement. It is concluded that one-dimensional Fraunhofer diffraction is applicable to describe surface diffraction in the hexagonal lattice of spheres. In the case of oblique light incidence, anisotropy of diffraction and transmission spectra depending on the light incidence plane orientation with respect to the sphere lattice and linear polarization of incident light is detected. Waveguide resonances of the planar two-dimensional photonic crystal are approximated within the light diffraction model in the “empty” hexagonal lattice. The best approximation of the waveguide resonance dispersion is achieved using the effective refractive index, depending on the wavelength. Surface diffraction suppression by waveguide resonances of the photonic crystal is demonstrated. Surface diffraction orders are identified as diffraction at singular points of the Brillouin zone of the planar twodimensional photonic crystal.     

KAP单晶不同位错密度区域点阵常数变化的“就地”双晶测量

本文报道用X射线双晶衍射的(n,-n)几何排列对不同位错密度区域点阵常数的测试结果。从一对(001)晶片的(001)晶面的对称反射的测试结果表明,不同位错密度区域的点阵常数变化的最大范围为3.8～1.92×10~(-4)nm。     

Fabrication of Colloidal Photonic Crystals with Heterostructure by Spin-Coating Method

Colloidal photonic crystal heterostructures, composed of two opaline photonic crystal films of silica spheres with different diameters, are fabricated by a two-step spin-coating method. Scanning electron microscopy （SEM） and UV-vis spectrophotometer are used to characterize the heterostructures. The SEM images show good ordering of the two-layer colloidal crystals constituting the heterostructures. The transmission spectra measured from the （111） plane in the heterostructure show that the composite colloidal photonic crystals have double photonic stop bands. Furthermore, when the sizes of the silica spheres used for fabricating the composite photonic crystal are slightly different, the transmission spectrum shows that the composite photonic crystals have more extended bandgap than that of the individual photonic crystals due to partial overlapping of its two photonic stop bands.     

Synthesis and structural characterization of nanostructured copper

In this paper, we report on the preparation and characterization of nanocrystalline powder of copper by dc-magnetron sputtering. Liquid nitrogen cooled cold finger arrangement has been used to prepare nanocrystalline powder. The particle size, crystal structure, and morphology of the samples were characterized by in situ high temperature X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscope (TEM). Results of high temperature XRD showed that highly oriented (111) phase becomes randomly oriented at higher temperature with a systematic shift in peak positions toward lower 2θ values due to changes in lattice parameters. Temperature dependence of lattice constants under vacuum shows linear increase in their values. Diffraction patterns obtained from TEM are also in accordance with the XRD data.