微球透镜亚波长显微成像远场特性实验研究

利用低折射率的二氧化硅和高折射率的钛酸钡微球透镜对蓝光刻录光碟的亚波长表面结构进行了显微成像实验,观察了两类微球在空间上与样品表面分离时的成像特性.实验结果表明:在微球透镜与样品表面分离0～6μm的空间范围内,微球透镜对亚波长纳米结构仍具有分辨能力,且放大作用明显.通过实验比较,发现在浸没方式、放大率大小、成像尺度范围...     

正六边形球面肋板式换热器优化设计

以球肋弧度和比例因子作为变量,对一种新型板式换热器一正六边形球面肋板式换热器进行了参数优化。选取煅耗散数和j/f因子作为换热器综合性能的评价指标,得到了结构参数的变化对传热性能、阻力性能以及(火积)耗散数的影响,总结了这两种评价指标在优化设计中的基本规律。最终确定了优化的板片结构参数和换热器运行参数,为该新型板式换热器的实际应用提供了依据和参考。     

中子晕核的松散结构在重离子碰撞动量耗散中的作用

利用同位旋相关量子分子动力学模型, 对比和研究了中子晕核¹⁹B和相等质量稳定核¹⁹F在相同入射道条件下引起核反应动量耗散中的特征.由于中子晕核的松散中子晕结构和小的分离能,与相等质量稳定核相比,在低能区具有减弱动量耗散的特征.但随入射能量的升高,这种晕核结构对动量耗散的 作用减弱.而且对所有质量靶核,所有碰撞参数和中子晕核结构都具有减弱动量耗散的作用.     

均匀化模型对CFETR氦冷包层中子学影响研究

在CFETR氦冷固态包层及球床结构的最新概念设计方案中,基于均匀化模型、仅球床均匀化模型与高保真模型分别进行了中子学计算分析。研究了结构均匀化及球床空间自屏效应对包层中子学影响以及小球尺寸对氚增殖比的影响。结果表明,(1) 结构均匀化模型对氦冷包层中子学影响较小;(2) 随着小球直径的减少,球床空间自屏效应堆氚增殖比的影响逐渐降低;(3) 氦冷包层真实尺寸下的小球产生的空间自屏效应较低,可忽略不计。     

光线庞加莱球法构建的结构光场及其传输特性研究

结构光场在光信息传输、显微成像以及微粒俘获中有重要作用.本文基于光线庞加莱球法结合不同花瓣数的梅花曲线构建了一类结构光束.根据光线庞加莱球法可计算这类光束在束腰面上的光强与相位分布,以及光束内外焦散线的分布.这些焦散线的特征表明梅花形结构光束具有无衍射与自修复的特性.进一步采用角谱衍射法和光线追迹研究了这类光束在空间中的传输特性.当梅花花瓣数为0时,该光束退化为拉盖尔-高斯光束;当花瓣数为1时,内焦散线汇集到两点,使光束具有无衍射特性.通过光线庞加莱球法获得其光线在空间传播的轨迹,直观地展示了光束被遮挡后的自修复特性.此外,本文还展示了花瓣数为5的结构光束,其内焦散线为十角星结构,该光束同样具有自修复特性.通过修改梅花曲线参数或选择其他庞加莱球面曲线可以构造更加复杂的结构光场.     

偏振动态可调耗散孤子光纤激光器实验研究

实验搭建了一台基于碳纳米管的耗散孤子光纤激光器,研究了耗散孤子的动态偏振特性.在160 mW的抽运功率下,得到了稳定的单脉冲耗散孤子.通过调整腔内的偏振控制器,得到了庞加莱球上为固定点形式吸引子的偏振锁定矢量耗散孤子.单向机械调节腔内偏振控制器可以调控偏振锁定吸引子向极限环吸引子的演化,且实现极限环区域可控.对比不同偏振吸引子下的偏振度发现,偏振度的高低和偏振吸引子覆盖区域面积成反比.因此,可以通过偏振度的大小定量地判断吸引子是否为偏振锁定.该工作对于研究新型偏振可调激光器、探索激光器的物理机制具有指导意义.     

多重散射方法研究轴对称空腔覆盖层的声学特性

发展了一种多重散射方法研究声学覆盖层的半数值半解析模型,分析了影响轴对称空腔结构声学性能的主要能量耗散机制。在球坐标条件下推导出轴对称空腔结构的位移和应力场基函数,通过对空腔表面基函数的数值积分,得到散射波和入射波之间的传输矩阵方程,结合分层介质声传播理论计算了周期性空腔结构覆盖层的反射、透射和吸声性能。研究结果表明;空腔共振是低频能量耗散的主要形式,边界条件对材料空腔结构的谐振特性影响很大,利用双空腔耦合共振可以拓宽材料的低频吸声频带;背衬对材料的高频吸声影响较小,材料的高频能量损耗取决于空腔的散射和波型转换特性。      

针对典型分离流动数值模拟的自适应耗散调节方法

分离流动是一种复杂湍流现象,其中微小尺度结构的发展演化有着重要的影响,但是湍流数值模拟中数值方法的固有耗散会抑制小尺度流动结构的发展.因此,本文结合延迟分离涡模拟方法,基于五阶耗散紧致格式,通过引入流场相关的调节因子,构造自适应耗散调节方法,使其在大涡模拟区域降低耗散影响以提高对小尺度流动结构的辨识能力,在雷诺平均区域恢复正常耗散水平以保持稳定求解.本文首先通过近似色散关系和涡输运算例说明该方法可有效降低数值耗散影响,同时具有更高分辨率的涡保持能力;随后通过各向同性衰减湍流和平板槽道流动展示了该方法可有效提高对微小流动结构的辨识能力,同时在存在大梯度的流场中可保持求解稳定性;最后求解Re=3900亚临界状态下的圆柱绕流,通过对比流场云图、时均速度和雷诺应力分布曲线,说明了该方法通过减小分离区耗散影响,可有效提高对典型分离流动求解的准确性.     

自旋团簇量子主方程的复合动力学对称性和热力学性质

基于三同核线型自旋团簇(每个粒子的自旋为S=1/2)的非自治量子主方程,研究了处于热辐射场中的自旋团簇的热力学性质.利用新颖的代数动力学方法,即引入动力学群的左右表象,不仅发现了自旋团簇的一个子空间态具有的SU(2)U(1)U(1)结构,而且对该子空间态在演化中所产生的耗散和退相干性质进行了计算.     

电调控磁拓扑的实现

正作为数学的一个重要分支,拓扑学主要研究空间在连续形变下的拓扑不变性。拓扑磁性是研究磁性材料中自旋的整体排列在空间具有某些不变性的学科,一般用磁性拓扑荷来描述(topological charge Q)。磁性拓扑荷表征一个磁结构的磁矩分布状态映射到一个序参量空间(通常为一个单位布洛赫球)时环绕序参量空间的次数。     

Photonic structures with grating couplers based on ZnO

The paper presents investigations concerning the design and realization of photonic structures with grating couplers. The first part of the paper deals with basic theoretical information on photonic structures with grating couplers and their application in optoelectronics. The further part presents the results of numerical investigations on photonic structures with grating couplers and shows the influence of geometrical parameters on the effectiveness of the input and output of optic power into and out of this photonic structure. The paper also provides the results of experimental investigations on a wideband gap semiconductor, viz. zinc oxide ZnO, as well as its application in planar waveguide structures and photonic structures with grating couplers.     

On the structural and optical properties investigation of annealed Zn nanorods in the oxygen flux

Zn nano rods were produced on glass substrates using oblique angle deposition method at different deposition angles. For oxidation, the samples were placed in a furnace under oxygen flux. AFM and FESEM images were used to morphology analysis of the structures. The results showed that with increasing the angle of deposition, the grain size decreases and the porosity of the structures increases. XRD pattern and XPS depth profile analysis were used to crystallography and oxide thickness investigations, respectively. The XRD results confirmed oxide phase formation, and the XPS results analyzed the oxide layer thickness. The result showed that as the deposition angle of the nanorods increases, the thickness of the oxide layer increases. The reason for the increase in the thickness of the oxide layer with increasing deposition angle was investigated and attributed to the increase in the porosity of the thin films. The optical spectra of the structures for p polarized light at 10° incident light angle were obtained using single beam spectrophotometer in the 300 nm to 1000 nm wavelengths. The results showed that the formed structures although annealed in oxygen flux, tend to behave like metal. To calculate the optical constant of the structures, the reverse homogenization theory was used and the void fraction and complex refractive index of the structures were obtained. Finally, by calculating permittivity and optical conductivity of the structures, their changes with the deposition angle were investigated.     

红外光谱法研究胆红素在溶液中的结构

本文详细地研究了胆红素在溶液中的结构,得到了很有实用价值的结果。     

某轴流压气机叶尖间隙效应实验研究

本文对某低速轴流压气机叶尖间隙尺度对性能的影响进行了实验研究,并通过不同的机匣结构情况研究一种叶尖漏流不敏感机匣。实验表明,不同的间隙尺度对叶轮机总体性能存在十分明显的影响。对绝大部分运行状态,小间隙下的压升和效率均明显高于大间隙的情况。另外,所采用的毛刷式和篦齿式的机匣实验结果表明,不论毛刷式还是篦齿式机匣,在大流量负攻角情况下对性能的影响不大,但毛刷式机匣并不能达到提高失速裕度的目的,而篦齿式机匣在小流量情况下对压升有所提高,但对效率影响不大。     

分子动力学模拟研究熔态硅的局部结构

采用Tersoff势,修正试用不同的粒子间相互作用距离R,S的取值,进行了液态硅的分子动力学模拟.模拟的结果表明,修正Tersoff势下得到的径向分布函数能与X射线衍射、中子散射实验相一致.模拟得到在液态硅中,Si的配位数为6.9,键长为0.254nm.分子动力学模拟表明,液态硅中Si原子间联接成一种网络状结构,但大多数Si原子与其近邻Si原子仍保持近似于正四面体的局部构型.键角概率分布出现两个峰值~57°和~102°.通过键序参量分析,得到在液态硅近邻结构中,正四面体构型约占82%,键取向波动方差为5. 关键词：     

Magnetoelectric effect in multilayer ferromagnetic-piezoelectric structures and its application in electronics

Magnetoelectric effect in multilayer structures composed of magnetostrictive and piezoelectric layers, materials and technologies used to fabricate these structures, and the results of studying the magnetoelectric effect in them are considered. Magnetic field sensors, transformers, and voltage generators based on the magnetoelectric effect in multilayer structures are described.     

Deformation electron-phonon coupling in disordered semiconductors and nanostructures

We study the electron-phonon relaxation (dephasing) rate in disordered semiconductors and low-dimensional structures. The relaxation is determined by the interference of electron scattering via the deformation potential and elastic electron scattering from impurities and defects. We have found that in contrast with the destructive interference in metals, which results in the Pippard ineffectiveness condition for the electron-phonon interaction, the interference in semiconducting structures substantially enhances the effective electron-phonon coupling. The obtained results provide an explanation to energy relaxation in silicon structures.     

超导体YB6和LaB6的电子结构研究

本文使用准确的第一原理方法，对超导体YB6和LaB6进行了电子结构比较研究，为进一步的实验研究提供理论参考．     

(GaAs)1-xGe2x系统中的有序结构及其电子性质

从原子位形概率波理论出发得到了(GaAs)_1-xGe_2x系统中可能出现的、稳定的完全有序结构。以此为基础,利用从第一性原理出发的自洽LMTO方法,系统地研究了组份x=0.5时5种典型的有序结构相应的电子性质。结果表明,具有不同有序结构的材料的电子特性差别很大。材料中Ga-Ge和Ge-As键的比率越高,材料越有可能呈现金属性。 关键词：     

Free vibration of plated structures by grillage method

Free vibration of plated structures such as plates, stiffened plates and cellular structures are analysed by the grillage method. The accuracy of the method is assessed by comparing with published results and those of the finite element method. Reasonably good results are obtained by the grillage method, which is less demanding on computer time and thus reduces the cost of analysis substantially. By using the grillage method the influence of the number of stiffeners in a stiffened plate and the number of webs in a cellular structure on the vibration characteristics of plated structures is investigated.