直拉法生长的LiNbO3单晶体中的生长条纹和铁电畴组态间的对应关系

对应于旋转条纹和功率条纹,观测到晶体中铁电畴组态的相应变化,确定了旋转条纹与铁电畴组态间的一一对应关系,利用扫描电子显微镜中的X射线能谱分析测定了旋转条纹中的溶质浓度分布,得到了溶质浓度梯度决定了铁电畴组态的结论,自发极化与溶质浓度梯度间的耦合首次得到了实验证实。 关键词：     

直拉法LiNbO_3单晶体中的旋转生长条纹

使晶体转轴与温场对称轴不一致,则在晶体弯月面内会产生随时间变化的正弦波式的温度分布。建立了晶体转速、温度起伏、表面生长条纹和内部生长条纹间的一一对应关系,从而在晶体中有意识地引入了其周期可以任意调节的旋转生长条纹。     

直拉法LiNbO3单晶体中的旋转生长条纹

使晶体转轴与温场对称轴不一致,则在晶体弯月面内会产生随时间变化的正弦波式的温度分布。建立了晶体转速、温度起伏、表面生长条纹和内部生长条纹间的一一对应关系,从而在晶体中有意识地引入了其周期可以任意调节的旋转生长条纹。 关键词：     

垂直Bridgman多组元化合物晶体生长热质对流

在垂直Bridgman晶体生长装置中,熔体的热质对流是由于温度梯度和浓度梯度间的相互作用引起的,而温度梯度和浓度梯度由晶体热物性和生长炉结构所决定.由于温度梯度和浓度梯度的耦合作用,坩埚中熔体的流动结构形式多样,由流动引起的溶质分布也呈多种形式.本文以GeSi多组元化合物半导体晶体为对象,数值研究了垂直Bridgman晶体生长过程中的热质对流现象,分析了热Rayleigh数、GeSi晶体热物性,生长炉结构对热质对流和径向溶质分凝的影响规律.结果表明:在垂直Bridgman装置中,熔体的热质对流是由于生长炉热边界条件的不连续性和晶体熔-固两相热物性不匹配引起的;随着熔体流动强度的增加,径向溶质分凝出现两个极小点,所以单纯地抑制或加强熔体对流强度并不一定能改善径向溶质分凝现象.     

电流调制法制备聚片多畴LiNbO_3晶体

当用直拉法生长掺杂的LiNbO_3单晶体时,使一脉冲电流通过固液界面,观察到晶体中铁电畴组态的变化.测定了调制电流与正、负交替铁电畴组态的一一对应关系.用这种新方法,可以制备大面积的、具有一维周期层状铁电畴结构的LiNbO_3晶体.     

旋转环形浅液池内双组分溶液耦合热-溶质毛细对流渐近解

为了了解水平温度梯度作用下旋转环形浅液池内耦合热-溶质毛细对流基本特征, 采用匹配渐近展开法对旋转环形浅液池内耦合热-溶质毛细对流过程进行了求解, 获得了中心区域的速度、温度和浓度分布,分析了旋转、Soret效应、浮力、溶质扩散 系数和液池的几何尺寸对流动结构的影响.将所得到的渐近解和文献中的已有结果进行对比,证明了所求结果的正确性;在浅液池内,耦合热-溶质毛细力对流体流动起主导作用, 旋转和浮力对流动的影响较小,溶质扩散系数和几何尺寸有较明显影响;当各种耦合的 驱动力作用方向相同时,流动增强;否则, 流动减弱. 关键词： 旋转 环形浅液池 耦合热-溶质毛细对流 渐近解     

旋转液体反射抛物面镜

利用光学Mach-Zehnder干涉仪对旋转液体产生的轴对称抛物面的光学反射性能进行了研究.液体抛物面反射镜作为干涉仪的一个反射镜产生的球面波与另一条光路中的平面波干涉形成同心圆的干涉条纹,利用CCD相机采集干涉条纹图像,通过计算机图像处理程序得到旋转液体反射波面的形貌,实现对液体反射镜表面形状的分析.光学干涉技术的高精度特点保证了测量的准确性.     

相场法模拟多元合金过冷熔体中的枝晶生长

在二元合金相场模型研究的基础上，进行扩展获得了多元合金相场模型.以Al-Si-Mg三元合金为例，采用该相场模型实现了逼真地模拟多元合金凝固过程的等轴枝晶生长，得到了二次或更高次晶臂生长等复杂的枝晶形貌.随着第三组元Mg含量的减少，枝晶的二次枝晶越发达，枝晶中溶质的偏析越严重，枝晶尖端的生长速率和半径越大，与丁二腈-丙酮体系中枝晶尖端生长速率、半径随溶质浓度变化关系的理论计算和实验结果相符合.另外，枝晶初生晶臂中心的溶质浓度最低，在被二次晶臂包围的界面区域的溶质浓度最高；固液界面区域具有较大的浓度梯度，其中枝晶尖端前沿的梯度最大. 关键词： 相场法 多元合金 凝固过程 枝晶生长     

元胞自动机方法模拟枝晶生长

为了能够准确反映具有明显界面的枝晶生长过程，利用元胞自动机方法模拟了凝固过程中固液两相具有不同热物理性质的枝晶生长.在模拟过程中发现，凝固过程中溶质易于富集在枝晶臂之间，同时随着凝固时间的延长，界面前沿的溶质浓度梯度和温度梯度逐渐下降.利用模拟所得的枝晶尖端半径与理论计算的相比较，发现随着枝晶尖端速度的增加，枝晶尖端半径逐渐下降，模拟与理论结果符合较好，偏差小于1μm. 关键词： 枝晶生长 凝固 偏析 模拟     

单相合金凝固过程时间相关的界面稳定性(I)理论分析

对定向凝固界面前沿非稳态溶质扩散场进行了系统的对比分析，发现无论在纯扩散还是存在对流的情况下，界面前沿的溶质扩散场通常满足指数分布的形式，可以采用一个统一的公式来描述界面前沿的瞬态溶质扩散场.进而在此基础上，对定向凝固界面形态稳定性进行了统一的时间相关的非稳态分析，发现界面临界稳定性条件的数学描述形式与Mullins和Seker ka理论给出的稳态解完全一致, 只是用时间相关的浓度梯度GtC、界面速度Vi、溶质扩散长度l代替了稳态生长中所得到的GC,V，DL/V.     

单相合金凝固过程时间相关的界面稳定性(Ⅰ)理论分析

对定向凝固界面前沿非稳态溶质扩散场进行了系统的对比分析，发现无论在纯扩散还是存在对流的情况下，界面前沿的溶质扩散场通常满足指数分布的形式，可以采用一个统一的公式来描述界面前沿的瞬态溶质扩散场．进而在此基础上，对定向凝固界面形态稳定性进行了统一的时间相关的非稳态分析，发现界面临界稳定性条件的数学描述形式与Mullins和Sekerka理论给出的稳态解完全一致，只是用时间相关的浓度梯度GC^1,界面速度Vi、溶质扩散长度l代替了稳态生长中所得到的GC，V，DL／V．     

利用原子力显微镜研究KTiOAsO4晶体的铁电畴

利用原于力显微镜研究了KTiOAsO4晶体的铁电畴,发现了这一实验方法的诸多特点。如放大倍数高,可以得到晶体表面的定量信息等,得到了KTiAsO4晶体铁电畴的原于力显微镜照片,并结合化学腐蚀光学显微法的实验结果进行了研究。最后对铁电畴的机制与消除进行了理论讨论。     

浓度相关的扩散系数对定向凝固枝晶生长的影响

采用定量相场模型模拟了定向凝固过程中浓度相关的扩散系数对枝晶生长的影响.模型中,通过在液相溶质扩散方程中耦合浓度相关的扩散系数实现了浓度依赖的扩散过程.一系列模拟结果证实了浓度相关的扩散过程对枝晶定向生长具有显著的影响.结果表明:溶质扩散系数对溶质浓度耦合强度的增加会增强枝晶间的溶质扩散对尖端排出的溶质原子横向扩散的抑制作用,造成枝晶尖端固-液界面处的溶质富集程度增加,从而增加尖端过冷度;液相中扩散系数的改变对枝晶的尖端半径影响较小,模拟结果与理论模型计算结果较好吻合;液相中溶质扩散系数对溶质浓度依赖性的增加会使侧向分枝的振幅逐渐减小;在对枝晶列的研究中发现,与溶质浓度相关的扩散系数会增加枝晶列的一次间距,降低稳态枝晶的尖端位置.因此,在浓质分配系数严重偏离1的体系中,对现有模型的定量实验检验应考虑浓度相关的扩散对尖端过冷度的影响.     

偏转板对条纹变像管性能参数的影响

针对一款多用途条纹变像管,研究了扫描板位置对其性能参数的影响,分析了扫描板在条纹管轴向和径向的装架偏差对条纹变像管的时空分辨能力造成的影响。首先通过模拟得到大量服从一定统计规律电子的运动轨迹,然后利用调制传递函数对时空分辨能力进行评价。结果表明:偏转板放置在阳极光阑处条纹管可获得最佳时间分辨能力,而放置在电子束径最小的地方可以获得最佳空间分辨能力和最大阴极有效面积,同时,偏转板中心轴应该与条纹管旋转对称轴严格重合。     

基于方形孔径微透镜阵列二维叠栅条纹的微小角度测量

提出了一种利用方形孔径微透镜阵列和微图形阵列产生的二维叠栅条纹测量微小角度的方法。分析了不同尺寸阵列产生的二维叠栅条纹的节距变化规律,推导了微小旋转角度的表达式,对叠栅条纹的节距与阵列夹角之间的关系进行了理论分析与实验测量。研究结果表明,当微图形阵列的窗口边长小于微透镜阵列的透镜元宽度时,叠栅条纹的节距变化较平缓,且对微图形与微透镜阵列间的夹角θ的变化较敏感,这有利于提高测量结果的准确性;当微图形阵列的窗口边长为0.3mm,微透镜阵列的透镜元宽度为0.4mm时,节距与夹角θ间关系的实验结果与理论结果总体一致。     

电子称重直径自控生长的LiNbO_3单晶体中功率条纹的研究

近年来,直拉法生长单晶体普遍地采用了电子称重直径自控技术[1,2].然而,在直径控制良好的晶体中仍然存在一种因功率起伏而产生的生长条纹(即功率条纹)[3],这种条纹影响了晶体质量.在我们实验室中,已用电子称重法生长了LiNbO3单晶体,并利用引入时标(timemarker)的方法[4]研究了功率条纹的成因,下面简要地报道所取得的主要结果. 电子称重直径自控系统的装置如图1所示.其特点是,置于电子秤上的坩埚及其托杆都不与炉内任何物体接触,处于自由状态;托杆上装有油封减震器,除可通过阻尼作用消除因晶体旋转而产生的噪音外,还可防止冷空气进入炉膛,…     

旋转矢量在光的干涉和衍射中的应用

旋转矢量在讨论两个及两个以上简谐振动合成的问题时,是一种很方便的工具。利用旋转矢量分析计算光的干涉和衍射光强分布十分简洁直观,而无需涉及复杂的积分计算,且得到的结果与利用菲涅尔衍射积分公式得到的结果一致。利用旋转矢量讨论光的干涉和衍射问题可加深同学对振动合成、干涉和衍射相关知识的整体理解。本文利用旋转矢量具体讨论了光的干涉和单缝衍射的条纹分布和光强分布。     

木星的条纹来自何处?

以色列Ｂｅｎｇｕｒｉｏｎ大学以Ｂ .Ｇａｌｐｅｒｉｎ教授为首的科学家们正在对围绕着旋转球体的大气湍流进行研究 ,他们的目的是解释为什么在木星、土星以及一些巨大行星上存在着引人关注的条纹现象 .一般认为地球表面湍流的产生是由于太阳所提供的热能和地球表面大气环流中的摩擦导致的能量耗散所造成 .而在稀薄的大气层中 ,气流内部的能量耗散比较小 ,因此部分太阳能将逐渐地聚集成一股稳定的整体的气流 ,它们将约束云层的分布 ,从而形成行星外部的条纹结构 .长期来科学家们一直认为行星的旋转运动与大尺度湍流间的相互作用控制着行星外…     

电子XOR莫尔等高术及产生微分和旋转剖面效应的研究

本文提出利用数字电子XOR(异或)运算,得到三维物体的实时等高线条纹,这种莫尔技术的特点是能消除莫尔纹的载频.用该方法,通过改变投影光栅周期,实现空间等高剖面的旋转,横向移动物体得到实时的斜率等位线条纹,并给出实验结果.     

旋转孔径散斑照相逐点分析法

本文提出了旋转孔径散斑照相的逐点分析法,其杨氏花纹一般来说不是等距离的直条纹,而是与位移的动态过程相联系的曲线条纹.本文解释了这种条纹的意义,给出了理论分析和实验证明.