光子晶体增强石墨烯THz吸收

研究了光子晶体表面石墨烯在应力赝磁场作用下的太赫兹(THz)吸收.由于应力赝磁场的存在使得石墨烯中电子出现朗道能级并对THz波呈现出一个较强的吸收.而光子晶体和石墨烯形成了表面微腔结构使得石墨烯对THz波的吸收比无光子晶体时增强了将近四倍.且可以通过改变应力赝磁场和间隔层厚度来调控石墨烯的THz吸收.     

芯帽纳米颗粒的光热性质

贵金属纳米结构中的光热效应在肿瘤光热治疗、光热成像、纳米药物等领域具有重要的应用价值.各向异性的芯帽纳米结构以其丰富的可调结构参数和对激发光偏振态敏感的特性,可灵活地在近红外波段获得理想的光学吸收性质,从而可以实现温度的高效调节.本文基于有限元方法研究了颗粒物纳米结构参数对其光热效果的作用规律,数值结果表明:通过对结构参数的微量改变(包括金壳厚度、芯壳比、芯径、金属表面覆盖率等)可实现温度的显著调整;在偏振态的旋转范围(30?—70?)内可快速地产生大温变光热的准线性调整.其不弱于纳米芯壳和纳米棒结构的光热性能可为纳米光热生医研究提供一种新的选择.     

Performance of La203/InA1N/GaN metal-oxide-semiconductor high electron mobility transistors

We report on the performance of La203/InA1N/GaN metal-oxide-semiconductor high electron mobility transistors （MOSHEMTs） and InA1N/GaN high electron mobility transistors （HEMTs）. The MOSHEMT presents a maximum drain current of 961 mA/mm at Vgs = 4 V and a maximum transconductance of 130 mS/mm compared with 710 mA/mm at Vgs = 1 V and 131 mS/mm for the HEMT device, while the gate leakage current in the reverse direction could be reduced by four orders of magnitude. Compared with the HEMT device of a similar geometry, MOSHEMT presents a large gate voltage swing and negligible current collapse.     

以一维谐振子势阱中的单粒子为工质的量子热机性能分析

建立了以一维谐振子势阱中的单粒子为工质的量子热机模型.当势阱壁宽度和粒子的量子态缓慢改变时, 该热机类似于经典卡诺热机对外做功.假设势阱壁移动速度非常缓慢并且考虑热漏, 推导出量子热机循环的输出功率和效率等重要性能参数的一般表达式.通过优化分析, 获得了热机循环中各主要性能参数的最佳优化值和优化区间.     

全新的电导率特征矩阵方法及其在石墨烯THz频率光学特性上的应用

基于麦克斯韦方程组所要求的电磁场边界条件首次从理论上严格推导得到超薄导电体及其复合多层介质结构光学特性的一般计算方法及其特征矩阵公式, 其优点在于只要借助于导电体的电导率而无需知道其介电常数和磁导率即可计算得到反射、透射和吸收等光学特性, 克服了传统的传输矩阵方法必需知道组成材料的介电常数和磁导率才能获得其光学性质的问题, 并利用此方法获得了石墨烯及其复合多层结构在THz频率范围内反射、透射和吸收等光学行为.     

基于GaAs/Al_xGa_(1-x)As多量子阱光子晶体的窄带滤波器

讨论了利用GaAs/AlxGa1-xAs多量子阱构成的一维光子晶体实现窄带滤波的原理.研究了外加电场下GaAs/AlxGa1-xAs多量子阱的激子吸收所导致的反常色散行为.研究发现,在反常色散材料的共振频率附近,存在一个较强色散且吸收很小的区域,该区域内的色散可以在PCs的带隙中产生一个窄的通频带,其对应的最大透过率约为0.73,全固态滤光器的带宽约为4.9nm,并可利用外加电场进行调谐,这将为设计一种全新的固态滤波器提供指导.     

不同晶格磁性光子晶体异质结的界面传导模

利用平面波展开方法研究了两种二维磁性光子晶体(MPC)的带隙(PBG)结构,一种磁性光子晶体是在长方格子纯电介质背景上放置磁性介质长方形散射子,另一种是在三角形格子纯电介质背景上放置磁性介质圆形散射子。计算了这两种磁性光子晶体的带隙随磁导率的变化规律,发现这两种磁性光子晶体的带隙宽高比(带隙宽与带隙中心位置比)都比较大。在此基础上由这两种磁性光子晶体构成了磁性光子晶体异质结(MRRTC异质结),并利用超原胞方法计算了这种异质结的带隙结构。研究发现MRRTC异质结无需从界面做晶格拉开或者侧向滑移就可在绝对带隙中产生界面传导模。分别从MRRTC异质结的界面处做晶格拉开和侧向滑移,发现传导模位置及形状发生了很大变化。     

反常色散材料光子晶体中光输运的光学控制

研究了光抽运对由铯原子蒸气构成的光子晶体的影响.研究发现,利用较弱光强的线抽运光即可显著地改变这种反常色散光子晶体的透射率.而利用圆偏振光抽运可以进一步降低抽运光的阈值,并在反常色散光子晶体中获得极大的法拉第旋转.反常色散光子晶体的这些特性为光控光开关的研究和制作提供了一条新途径.     

Ultra-narrow bandwidth optical filters consisting of one-dimensional photonic crystals with anomalous dispersion materials

We present a new type of optical filter with an ultra-narrow bandwidth and a wide field-of-view （FOV）. This kind of optical filter consists of one-dimensional photonic crystal （PC） incorporating an anomalous-dispersion-material （ADM） with, for instance, an anomalous dispersion of 6P3/2←6S1/2 hyperfine structure transition of a caesium atom. The transmission spectra of optical filters are calculated by using the transfer-matrix method. The simulation results show that the designed optical filter has a bandwidth narrower than 0.33GHz and a wide FOV of ±30°as well. The response of transmission spectrum to an external magnetic field is also investigated.     

Method of Fundamental Solution for Composite Electromagnetic Scattering from Two-Dimensional Object Located on a Rough Surface

Numerical modeling on the composite electromagnetic （EM） scattering from a two-dimensional （2-D） object located on a rough surface is presented by using the efficient method of fundamental solution （MFS）. The proposed special choice of the MFS is an interesting alternative to the onerous mesh generation in the traditional numerical methods, particularly for the method of moment （MoM）. There is no mesh scheme and singularity analysis, the field to be solved can be obtained directly in terms of the fundamental solutions of the appropriate wave equations. The numerical results are obtained and compared with the traditional MoM results, to demonstrate the accuracy and effectiveness of this technique.