左手介质矩形波导的吸收特性

采用微扰法研究了左手介质矩形波导的吸收特性。由于色散方程的限制,左手介质波导不能传输基模,它的吸收特性也与右手介质矩形波导明显不同。结果发现, 模式的衰减系数随长宽比(a/b)的增加而减小,而在右手介质波导中结果恰恰相反。除此之外,当不同模式的光波在同一左手介质矩形波导中传输时,每一模式都对应着相邻很近的吸收峰和吸收谷。同时高阶模的衰减系数较低阶模的大。但是,当不同模式的光波在同一右手介质矩形波导中传输时,它们的衰减曲线随着波导宽度的增加而振荡的变化,并且趋近于芯层衰减系数。另外一方面,在右手波导中,高阶模式的衰减系数较低阶模式小。     

低剂量甲基毒死蜱对鲫鱼肝脏主要酶活性的影响

生物防御过氧化损害系统能反映有毒污染物对水环境的早期影响,可作为早期警报指标应用于环境监测中.本文以幼龄鲫鱼为受试生物,研究了较低剂量(1μg/L)的甲基毒死蜱对其肝脏的毒理学效应,分析了29d中鲫鱼的生长指数、肝脏指数以及肝脏抗氧化酶系(包括超氧歧化物歧化酶活性、还原谷胱甘肽含量)和转氨酶活性等随暴露时间的变化趋势,综合考察了各项指标参数.结果表明:该生命体内的保护机制呈现相互竞争和相互代偿合作的关系;谷胱肝肽含量随暴露时间的变化较为显著,可作为敏感的生物标志物.     

空间盘绕型声学超材料的亚波长拓扑谷自旋态

声子晶体的Dirac线性色散关系,使其具有奇特的声拓扑特性,在声波控制领域具有良好的应用前景.目前,声子晶体的拓扑边缘态主要基于Bragg散射所产生的能带结构,难以实现低频声波的受拓扑保护单向边缘传输.本文引入空间盘绕结构,设计了具有C_(3v)对称性的空间盘绕型声学超材料,并研究其布里渊区高对称点(K/K'点)的亚波长Dirac锥形线性色散.接着,通过旋转打破空间盘绕型声学超材料的镜像对称性,使其Dirac简并锥裂开而产生亚波长拓扑相变和亚波长拓扑谷自旋态.最后,采用拓扑相位互逆的声学超材料构造拓扑界面,实现声拓扑谷自旋传输.空间盘绕型声学超材料的亚波长Dirac线性色散与亚波长拓扑谷自旋态突破了声子拓扑绝缘体的几何尺寸限制,为声拓扑稳健传输在低频段的应用提供理论基础.     

微小尺寸立方氮化硼晶体蓝紫光发射光谱的测量与分析

对于微小尺寸的N型宽禁带立方氮化硼(CBN)半导体晶体,在施加恒稳电场的情况下,观察到电致发光现象。通过置CBN单晶样品于光栅单色仪抛物面反射镜焦点的方法,对于CBN的蓝紫光辐射获得了测试系统的最大入射光通量和理想的信噪比。在350～450 nm波长范围内,CBN加上4.7×106 V·cm-1恒稳电场条件下,测量出立方氮化硼的蓝紫光发射光谱。同时,结合基于第一性原理的GGA方法计算出的立方氮化硼能带结构和电子态密度,以及测量得到的非线性j-E关系和电击穿特性,讨论了发光机理。提出了在雪崩击穿前的缺陷偶极子极化和击穿后,产生大量的激发态电子,电子在Γ能谷和X能谷间迁移的发光机制。     

石墨烯中新奇量子物态的研究

石墨烯特殊的晶格结构和能带结构赋予了它独特的电学性质. 近年来, 分数量子霍尔态、 魔角石墨烯中的 关联绝缘体态和超导态等现象的发现不断证明着石墨烯是一种理想的二维模型体系, 可用于实现一系列新奇的量子物态, 对石墨烯中新奇量子物态的探测和调控也一直是凝聚态物理领域的前沿研究热点之一. 本文将系统地介绍近年来石墨烯中对称性破缺量子物态的研究进展, 包括平带中强关联量子物态的研究以及谷赝自旋调控的研究, 并介绍一种在纳米尺度、 单电子精度上探测二维材料体系简并度及对称性破缺态的普适方法, 希望为相关领域的研究人员提供参考和借鉴.     

谷朊蛋白的改性及应用

近20年来,利用动植物等可再生资源代替当前广泛使用的石化材料成为热门研究方向,是消除污染、保护环境、实现绿色化学、推进人类社会与环境和谐发展的唯一途径.谷朊蛋白是谷类淀粉加工的副产物,是植物代谢产生的天然植物蛋白,一种生物可降解、可再生的天然高分子.由于其独特的粘弹性、延伸性、薄膜成型性和热凝固性等,越来越受到人们的重视,不仅拓宽了在食品工业中的应用领域,还可作为价格适宜、性能优良的高分子材料应用于其它领域.本文介绍了有关谷朊蛋白的组成、近年来国内外改性原理和方法,及其潜在的应用.     

二维电介质光子晶体中量子自旋与谷霍尔效应共存的研究

基于量子自旋霍尔或谷霍尔效应的拓扑光子结构具有对缺陷免疫和抑制背向散射的特性,对设计新型低损耗的光子器件起到了关键作用.本文巧妙设计了一种具有时间反演对称性的二维电介质光子晶体,实现了量子自旋霍尔效应和量子谷霍尔效应的共存.首先基于蜂巢结构排布的硅柱经过收缩扩张,打开了布里渊区Γ点的四重简并点形成拓扑平庸或非平庸的光子带隙,实现量子自旋霍尔效应.经过扩张后的蜂巢晶格演化成为Kagome结构,之后在Kagome晶格中加入正负扰动,打破光子晶体的空间反演对称性,导致布里渊区的非等价谷K和K′的简并点打开并出现完整带隙,实现了量子谷霍尔效应.数值计算结果表明,由拓扑平庸与非平庸、正扰动与负扰动的光子晶体组成的界面上可实现单向传输且对弯曲免疫的拓扑边缘态.最后,设计了基于两种效应共存的四通道系统,此系统为光学编码与稳健信号传输提供潜在方法,为电磁波的操纵提供了更大的灵活性.     

电加热式平板微热管阵列相变蓄热器蓄放热性能研究

本文提出了一种基于相变蓄热技术和平板微热管阵列技术的电加热式蓄热器,阐明了该装置的结构形式和工作原理,并对其单独蓄/放热与同时蓄/放热过程的热特性进行了研究。该新型电蓄热器采用12支带有百叶窗翅片的平板微热管阵列作为传热元件,蓄热器内填充18 kg的67#工业石蜡。蓄热工况采用不同加热功率(0.2～2.0 kW)对该电蓄热器进行加热,放热时控制放热流体体积流量(20～120 m³/h)和放热流体温度(15～27?C)进行放热。实验结果表明：在不同的运行模式下,该新型电蓄热器运行高效稳定,在单独蓄放模式下,测试结果显示装置的蓄、放热效率可达到99%和89%。