镶嵌正方晶格上具有次近邻耦合作用Ising模型的临界性质

采用部分格点自旋消约变换,将镶嵌正方晶格上具有最近邻耦合作用K1和次近邻耦合作用K2的Ising模型变换成等效的具有最近邻、次近邻和四体耦合作用的正方Ising晶格.发现系统的临界点在(K1C,K2C)=(0.5125,0.2134),由此决定系统的临界温度,幷讨论了系统的普适性.     

基于石墨烯纳米条波导边耦合矩形腔的等离子体诱导透明效应

为了减小器件尺寸、实现超快速响应和动态可调谐,研究了基于石墨烯纳米条波导边耦合矩形腔的单波段和双波段的等离子体诱导透明(PIT)效应,通过耦合模式理论和时域有限差分法从数值计算和模拟仿真两方面分析了模型的慢光特性.通过调节石墨烯矩形腔的化学势,同时实现了单波段、双波段PIT模型的谐振波长和透射峰值的可调谐性.当石墨烯的化学势增加时,各个波段PIT窗口的谐振波长逐渐减小,发生蓝移.此外,通过动态调谐石墨烯矩形腔的谐振波长,当石墨烯矩形腔的化学势为0.41—0.44 eV时,单PIT系统的群折射率控制在79.2—28.3之间,可调谐带宽为477 nm;当石墨烯矩形腔1, 2, 3的化学势分别为0.39—0.42 eV, 0.40—0.43 eV, 0.41—0.44 eV时,双PIT系统的群折射率控制在143.2—108.6之间.并且,整个系统的尺寸小于0.5μm~2.研究结果对于超快速、超紧凑型和动态可调谐的光传感、光滤波、慢光和光存储器件的设计和制作具有一定的参考意义.     

Dynamically tunable multiband plasmon-induced transparency effect based on graphene nanoribbon waveguide coupled with rectangle cavities system

A dynamically tunable multiband plasmon-induced transparency (PIT) effect in a series of rectangle cavities coupled with a graphene nanoribbon waveguide system is investigated theoretically and numerically by tuning the Fermi level of the graphene rectangle cavity. A single-PIT effect is realized using two different methods: one is the direct destructive interference between bright and dark modes, and the other is the indirect coupling through a graphene nanoribbon waveguide. Moreover, dual-PIT effect is obtained by three rectangle cavities side-coupled with a graphene nanoribbon waveguide. Results show that the magnitude of the dual-PIT window can be controlled between 0.21 and 0.74, and the corresponding group index is controlled between 143.2 and 108.6. Furthermore, the triple-PIT effect is achieved by the combination of bright-dark mode coupling and the cavities side-coupled with waveguide mechanism. Thus, sharp PIT windows can be formed, a high transmission is maintained between 0.51 and 0.74, and the corresponding group index is controlled between 161.4 and 115.8. Compared with previously proposed graphene-based PIT effects, the size of the introduced structure is less than 0.5 μm². Particularly, the slow light effect is crucial in the current research. Therefore, a novel approach is introduced toward the realization of optical sensors, optical filters, and slow light and light storage devices with ultra-compact, multiband, and dynamic tunable.     

n型Cu2O薄膜的简易水热法制备及其光电化学性能

采用一种简单的水热法,通过控制反应时间,使用铜片在只含有Cl~-的非含铜前驱物的NaCl溶液中生长出了n型Cu_2O薄膜。对制备的样品进行了X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和光电化学等表征或测试。本水热法相对其他的水热法工艺更简单,成本更低且能进行快速大规模化的生产。且得到的n型Cu_2O薄膜晶化程度高,经过Cl~-掺杂后,载流子浓度高达9.75×10~(17) cm~(-3),在可见光照射下表现出较好的光电转换性能。光电化学和电化学阻抗谱表明在中等浓度(0.1 mol·L~(-1))NaCl溶液中90℃的条件下水热反应50 h制备的Cu_2O薄膜具有最好的光电性能。     

基于双矩形腔边耦合波导的等离子体诱导透明效应

为了降低功耗、实现超快速响应,设计了一种基于双矩形腔边耦合等离子体波导系统,并研究了其等离子体诱导透明效应.采用光学Kerr效应超快调控石墨烯-Ag复合材料波导结构,实现1 ps量级的超快响应时间.动态调控等离子体波导的传输相移,当泵浦光强为5.83 MW/cm^2时,等离子体诱导透明系统能够实现透射光谱π相移,这是因为基于石墨烯-Ag复合材料结构等离子体波导具有大的等效光学Kerr非线性系数,表面等离子体激元局域光场和等离子体诱导透明效应慢光对光学Kerr效应产生了协同增强作用,大大降低了系统获得透射光谱π相移的泵浦光强.等离子体诱导透明效应透明窗口的可调谐带宽为40 nm,系统的群延时控制在0.15 ps到0.85 ps之间,并且光波通过间接耦合或者相位耦合机制实现了等离子体诱导透明效应相移倍增效应.耦合模式理论计算结果很好地吻合了时域有限差分法仿真模拟结果,研究结果对于低功耗、超快速非线性响应和紧凑型光子器件的设计和制作具有一定的参考意义.     

支持向量机算法在激光诱导击穿光谱技术塑料识别中的应用研究

基于支持向量机 (support vector machines, SVM) 算法采用激光诱导击穿光谱技术对11种塑料进行了识别. 每种塑料各采集100个光谱, 其中50个光谱作为训练集, 用于建立支持向量机模型, 剩下的50 个光谱作为测试集, 用于测试所建立支持向量机模型的识别精度. 结果表明测试集550个光谱中有543个光谱识别正确,算术平均识别精度达到了98.73%. 其中有6个聚氨酯 (PU) 光谱被误判为有机玻璃 (PMMA), 原因主要是受空气中氮气的影响, 使得有机玻璃和聚氨酯两种塑料在氮元素含量上的差异不能通过N I 746.87 nm, C-N(0,0) 388.3 nm两条谱线的强度准确表征. 本结果为LIBS技术塑料分类提供了方法和数据参考. 关键词： 支持向量机 激光诱导击穿光谱 塑料识别     

基于激光诱导击穿光谱对钛元素自吸收效应的分析

为了减小谱线自吸收效应对样品物质中元素定量分析带来的干扰，提高激光诱导击穿光谱技术(LIBS)对钢铁中微量元素的检测准确度和精度，以攀钢生铁标准样品作为研究对象，选取Fe(Ⅰ)438.4 nm、Fe(Ⅰ)347.6 nm作为内标线，以原子线Ti(Ⅰ)506.5 nm、离子线Ti(Ⅱ)334.9 nm作为分析线，对Ti元素谱线的自吸收效应进行校正，分别建立内定标曲线，并建立了相应的量化模型。先通过指数函数拟合定标曲线来表征自吸收效应，然后对自吸收效应进行校正。自吸收校正后，Ti两组定标曲线的决定系数R²分别从0.882增加到0.994、0.881增加到0.917,分别提高了12.7%和4.0%。定量分析时，2^#和5^#样品用于验证，结果显示两验证样品中Ti预测浓度的相对误差都降低到了10%以内，预测浓度的相对误差分别减少了72.01%、97.10%,测量精度得到明显提高，并且自吸收校正后的预测浓度近似于等于标准浓度。实验表明，通过指数函数拟合定标曲线的方式来量化自吸收效应，并对其进行校正的方法可以提升对Ti的分析精度，方法为...     

便携式激光诱导击穿光谱结合小波变换去背景算法定量分析钢铁中Mn元素

针对工业现场和野外恶劣环境下快速检测的需求,设计并搭建了基于光纤激光器的便携式激光诱导击穿光谱实验系统.采用迭代小波变换去背景算法对光纤激光器的高重复频率造成的高的连续背景干扰进行消除.对比了去背景前后攀钢生铁样品中的Mn元素的谱线,发现Mn元素的4条特征谱线的定标曲线决定系数分别由0.988、0.985、0.982和0.992提高到了0.994、0.994、0.994和0.995;采用留一交叉验证得到的均方根误差分别从0.123、0.146、0.101和0.083,降低到了0.072、0.085、0.062和0.073.结果表明,采用该迭代的小波变换去背景算法,能够有效地去除连续背景干扰,提高回归模型的准确性,进而提高激光诱导击穿光谱定量分析的准确度.