激光切割脆性材料的温度场模拟

激光切割脆性材料是一个复杂的光致热过程。在综合考虑材料的热物性参数、初始条件及边界条件的情况下,运用Ansys软件建立了激光切割脆性材料温度场的三维有限元模型。采用APDL语言实现了对热流密度的高斯分布和强制对流换热及移动激光热源的模拟。通过设置不同的激光切割参数,对温度场的变化进行了模拟分析。所建立的温度场模拟系统可以对实际激光切割脆性材料的热过程进行前期预测,并能对激光切割参数的选择进行一定的优化,以减少实际切割的盲目性。     

立方结构Fe基磁性材料弹性系数第一性原理计算

通过赝势平面波法(CASTEP)及全电势线性缀加平面波法(FLAPW)，以bcc-Fe为对象，研究第一性原理计算立方结构Fe基磁性材料弹性系数的方法，分析影响计算立方结构Fe基磁性材料弹性系数准确度的各项因素. 结果表明，在第一性原理弹性系数计算中，晶格常数是决定弹性系数计算准确度的关键因素；势函数的选择也会影响计算准确度. 使用全电势基矢的FLAPW法可以得到更为精准的弹性系数计算结果. 计算得到bcc-Fe的弹性系数C₁₁，C₁₂，C₄₄分别为246 GPa，121 GPa，113 GPa，与实验值基本一致. 利用本方法，计算了新型Fe-Ga磁致伸缩材料的弹性系数C₁₁，C₁₂，C₄₄分别为207 GPa，166 GPa及108 GPa. 关键词： 弹性系数 磁致伸缩材料 赝势平面波法 全电势线性缀加平面波法     

光学读出微梁阵列红外成像及性能分析

在构建的光学读出微梁阵列(焦平面阵列FPA)非制冷红外成像系统中，实现了无硅基底FPA置于空气中对人体的热成像. 通过FPA在不同真空度环境条件下的成像结果进行比较，分析了热导和系统噪声值随气压变化的关系，以及对系统成像性能的影响，并对气体分子热运动自由程大于空气传热层特征尺度时的气体热传导模型进行了修正分析和实验验证. 实验结果表明：FPA置于空气中时，气体分子撞击微梁引起的微梁反光板无序振动产生的光学读出噪声成为系统噪声的主要来源. 当真空度小于1Pa时，总热导和光学读出噪声值的变化都趋于平缓；当真空度小于10^-2Pa时，空气热导的影响可忽略，总热导降低到微梁感热像素的辐射极限，光学读出噪声也降低到一极小值. 实验结果与理论分析相符合. 关键词： 非制冷红外成像 光学读出 双材料微梁阵列 热导     

光折变材料的带隙结构研究

利用光子晶体的概念和时域有限差分方法计算了当光折变材料的空间折射率呈一维正弦变化时其内部的带隙结构情况,表明在光折变材料中存在极窄的光子带隙。最后讨论了折射率(n)、折射率调制幅度(△n)、周期长度(D)及周期数(N)对光子带隙的影响。     

试论在物理实验教学中施行创新教育

物理实验作为物理教学的基本手段，有其特殊的教学功能，不仅能够为学生提供学习的感性材料，验证物理定律，而且能够提供科学的思维方法，加深学生对基本知识的认识程度，激发他们的求知欲，培养探索能力．而众多的物理概念、规律正是通过观察和实验再认真地加以思索和总结得到的．     

电子俘获材料CaS∶Eu,Sm光谱特性研究

研究了电子俘获材料CaS∶Eu,Sm多晶粉末的紫外-可见-红外吸收光谱及红外激励光谱.研究结果表明,CaS∶Eu,Sm中主激活剂Eu和辅助激活剂Sm分别以Eu2 离子和Sm3 离子的形式存在;ETM的吸收差谱及红外激励光谱所反映的光谱特性是不同的.紫外-可见光区的吸收差谱给出了ETM光谱存储灵敏度的信息,而红外光谱区的吸收差谱给出了ETM所俘获电子数量的信息及电子陷阱能级的特征(深度和宽度)信息.红外激励光谱则反映了ETM将不同波长的红外激励光的能量转换为特定波长处的红外辐射光能量的光谱转换灵敏度.二者结合起来可以更完整地描述ETM的光谱特性.     

Structure Characterization of HSQ Films for Low Dielectrics Using D5 as Sacrificial Porous Materials

Low-density materials, commercially available hydrogensilsesquioxane （HSQ） offer a low dielectric constant. HSQ films can be obtained by spin on deposition （SOD）. In this work, low-dielectric-constant HSQ films are prepared by using D5 （decamethylcyclopentasiloxane） as sacrificiaJ porous materials. The dielectric constant of silica films significantly changes from 3.0 to 2.4. We report the structural aspects of the films in relation to their composition after annealed at 300℃, 400℃, and 500℃ for 1.5h in nitrogen ambient and annealed at 400℃ for 1.5h in vacuum. Si-OH appears after annealed at 400℃ for 1.5h in vacuum. The results indicate that the proper condition is in nitrogen ambient. Intensity of the Sill peak increases with the increasing temperature. Fourier transform infrared spectroscopy is used to identify the network structure and cage structure of Si-O-Si bonds and other possible bonds. Dielectric constant k is significantly lowered by annealing at 350℃ for 1.5h in nitrogen ambient. The I-V and C-V measurements are used to determine the dielectric constant, the electric resistivity and the breakdown electric field.     

晶粒间界相对纳米Nd_2Fe_(14)B各向异性和矫顽力的影响

本文采用立方晶粒结构模型研究了晶粒间界相对纳米硬磁材料各向异性和矫顽力的影响.结果表明:晶粒间界相减弱了交换耦合作用.当晶粒尺寸D为定值时,随着晶粒间界相厚度d的增加,晶粒平均各向异性单调增加,而材料的有效各向异性Keff、矫顽力单调减小.我们计算的矫顽力随晶粒尺寸的变化与相关理论和实验结果基本一致.     

2006-2007年度胡刚复、饶毓泰、叶企孙、吴有训、王淦昌物理奖获奖项目介绍

1胡刚复奖 项目名称：信息功能纳米材料的制备与物性测量技术 主要完成人：顾长志（中国科学院物理研究所） 高可靠性信息纳米功能材料的制备与物性测量技术是目前纳米科技领域的重要研究课题，特别是关于纳米材料的原位物性测量，以及纳米尺度低维人工结构、     

可多重聚焦电磁能量的左手材料结构

 功分器在微波工程中广泛应用。基于有损耗的Lorentz模型的时域有限差分(FDTD)方法，分析模拟了左手材料(LHM)的平板结构和环状结构对电磁波源的不同聚焦特性。每个左手材料边界均可以对波源发出的波进行聚焦。同时通过比较，在对称结构中，每个聚焦点的电磁场幅度都相同。说明该左手材料结构可以对电磁波源进行多点聚焦。