基于双重傅里叶分析的光学旋转多普勒频移优化测量

从旋转多普勒频谱展宽的机理出发,根据轨道角动量模式展开的原理,分析了展宽频谱的特征,提出了一种双重傅里叶分析方法,将展宽的频谱进行处理,得到具有单一峰值的频谱,从而更加方便、清晰地提取目标转速,降低光学旋转多普勒测速技术对光束质量和入射条件的要求。该研究有助于进一步推动旋转多普勒测速技术在实际工程中的应用。     

碱金属在磷烯表面吸附和迁移行为的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的平面波赝势方法研究了碱金属(Li、Na、K)-磷烯体系,分析了体系的吸附性质、电学性质和迁移行为.结果表明:碱金属在磷烯表面的最稳定吸附位都是H位.吸附过程中电荷由碱金属原子转移到磷烯,碱金属-磷烯体系表现出一定的离子性.碱金属-磷烯体系的吸附能从大到小为ΔE_(Li-磷烯)ΔE_(K-磷烯)ΔE_(Na-磷烯).Li→Na→K,随着原子序数的递增,体系的离子性逐渐增强;碱金属原子越来越容易在磷烯表面迁移.     

石墨烯形核初期Cu(111)面上CxHy团簇生成的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一原理计算方法,我们研究了Cu(111)表面上石墨烯成核生长过程中CxHy小团簇的吸附和生成行为. 计算结果表明：随着氢原子饱和度、氢原子个数的增大,CxHy团簇的形成能减小,碳原子与铜表面的平均距离增加,C-C键的平均键长呈增大趋势. 然而,当生成的CxHy团簇具有空间对称结构时,在一定程度上打破了上述规律性. 令人惊奇的是,形成的C3H4和C3H5对称团簇具有类似石墨烯的空间结构,这类结构可能在石墨烯的形成过程中起着重要的作用.     

捷联惯导系统中卡尔曼滤波的应用研究

为提高捷联惯导系统初始对准精度，提出将卡尔曼滤波技术应用于系统初始精对准，用以估计系统的失准角和惯性误差。对卡尔曼滤波技术在捷联惯导系统中的应用进行分析，建立捷联惯导系统初始对准误差模型和卡尔曼滤波量测方程。分析不同条件下不同滤波方法的滤波原理和滤波精度。在此基础上，提出一种将预测扩展卡尔曼滤波应用于逆向导航技术的思路，并进行了理论分析和捷联惯导系统自对准流程设计，为后续进一步深入开展惯导系统初始对准奠定基础。     

碱金属在磷烯表面吸附，迁移行为的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的平面波赝势方法研究了碱金属（Li、Na、K）−磷烯体系，分析了体系的吸附性质、电学性质和迁移行为. 结果表明：碱金属在磷烯表面的最稳定吸附位都是H位.吸附过程中电荷由碱金属原子转移到磷烯，碱金属−磷烯体系表现出一定的离子性. 碱金属−磷烯体系的吸附能从大到小为ΔELi−磷烯大于ΔEK−磷烯大于ΔENa−磷烯. Li→Na→K，随着原子序数的递增，体系的离子性逐渐增强；碱金属原子越来越容易在磷烯表面迁移.     

基于Sagnac干涉仪的涡旋光制备方法

为了制备高质量涡旋光,对基于Sagnac干涉仪的涡旋光制备方法进行了理论分析、改进设计和实验验证.介绍了高斯光束叠加和附加相位差π产生的原理,在分析干涉回路对横向剪切量影响的基础上,搭建了基于Sagnac干涉仪的涡旋光制备装置,给出了搭建实验平台的相关注意事项,并利用本方法分别制备出拓扑荷数为+1、-1的涡旋光.涡旋光在不同传播距离下拓扑荷数始终保持为+1或-1.基于光斑可调的改进实验装置可有效提高涡旋光质量.     

TiN(001)表面上3N1Ti1Si岛构型及其演变的第一性原理研究

为了研究Ti-Si-N薄膜生长过程中界面的形成,采用第一性原理计算了在TiN(001)表面上3N1Ti1Si岛的各构型的总能量和吸附能,并计算了Si-in-3N1Ti构型转向Ti-in-3N1Si构型的两种演变方式所对应的激活能。计算结果表明:在3N1Ti1Si的几种构型中,Ti-in-3N1Si构型是最低能量的稳定结构,这种构型是由SiN相从TiN相中分离出来而形成的;两种演变方式中以Si粒子迁出Ti粒子迁入所需构型演变的激活能较小,更容易实现构型演变;与2Ti2N1Si构型演变相比,3N1Ti-1Si岛演变中SiN与TiN分离比较容易实现,这意味着适当增加氮分量有利于SiN与TiN的分离。     

乙二胺导向合成的微孔晶体磷酸钴的转化现象

以乙二胺为模板剂(SDA)合成微孔晶体磷酸钴, 可以得到多种不同的结构. 本文在合成四种不同结构类型的微孔磷酸钴(命名为CoPO-en-1, CoPO-en-2, CoPO-en-3, CoPO-en-4, en 为乙二胺的英文缩写)过程中发现, 它们之间不仅可以在水热合成条件下相互转化, 在焙烧处理条件下也能实现转化. 研究发现, 在水热合成过程中, CoPO-en-2、CoPO-en-4 分别是CoPO-en-1、CoPO-en-3 的晶化中间物, 在较低晶化温度下或者较高温度的晶化初期, 可以发现它们的身影. 一旦晶化温度升高或者晶化时间延长, 它们就分别转化为CoPO-en-1和CoPO-en-3. 在合成产物的热处理过程中发现: CoPO-en-2、CoPO-en-3、CoPO-en-4 都能够通过焙烧转化为CoPO-en-1. 这种现象表明, 几种微孔磷酸钴结构间的稳定性存在递变关系.     

基于纯相位空间光调制器和棋盘相格法制备高阶贝塞尔涡旋光束

当前,较为常用的光场复振幅调制方法主要是通过衍射效应来实现的,这造成了能量利用效率普遍较低,为此基于纯相位空间光调制器(SLM)和棋盘相格法在衍射零级实现了高阶贝塞尔涡旋光束的制备。首先,介绍了奈奎斯特光栅和棋盘相格法的基本原理,推导了在衍射零级制备贝塞尔涡旋光束的复振幅调制方法并编码了相应的全息图,分别模拟了通过该方法生成的低阶和高阶贝塞尔涡旋光束的光场分布。其次,基于纯相位SLM搭建了相应的实验光路,分别制备了低阶和高阶贝塞尔涡旋光束。最后,讨论了本文方法的优点和不足。实验结果表明,本文方法制备的高阶贝塞尔涡旋光束的模式纯度虽然不及衍射一级,但却可以将衍射效率提升约4.5倍。     

Bessel型光晶格中自旋-轨道耦合极化激元凝聚的稳态结构

Bessel型光晶格是一种非空间周期性的柱对称的光晶格势场,其兼具无限深势阱和环状势阱的特征,在0阶Bessel光晶格势场中央形成深势阱,而在非0阶Beseel光晶格势场中能形成具有中央势垒的环状浅势阱.极化激元是一种半光半物质的准粒子,该准粒子甚至可以在室温条件下发生玻色-爱因斯坦凝聚相变,形成极化激元凝聚.另外,通过极化激元能级的腔诱导TE-TM分裂能在极化激元凝聚中实现足够强的自旋-轨道耦合作用.极化激元凝聚能在室温条件下实现,在其中又存在自旋-轨道耦合作用,其为量子物理的研究提供了全新的平台.本文把Bessel光晶格势场引入到极化激元凝聚系统,研究了存在自旋-轨道耦合作用下的旋量双组分极化激元凝聚系统的稳态结构.通过求解Gross-Pitaevskii方程给出了极化激元凝聚系统在实验室坐标系和旋转坐标系中极化激元凝聚系统的稳态结构,由于Bessel势场的引入,使得稳态结构更具有多样性.给出了实验室坐标系中在中央深势阱中存在的基础型高斯孤立子、多极孤立子和在环状浅势阱中存在环状孤立子和多极孤立子的稳态结构;给出了旋转坐标系中存在的涡旋环状孤立子,及其由于自旋-轨道相互作用引起的组...