Goos-Hänchen and Imbert-Fedorov shifts in tilted Weyl semimetals

We establish the beam models of Goos-Hänchen (GH) and Imbert-Fedorov (IF) effects in tilted Weyl semimetals (WSMs), and systematically study the influences of Weyl cone tilting and chemical potential on the GH and IF shifts at a certain photon energy 1.96 eV. It is found that the GH and IF shifts in tilted type-I and type-Ⅱ WSMs are both almost symmetric about the Weyl cone tilting. Meanwhile, the GH and IF shifts in type-I WSMs almost do not change with the tilt degree of Weyl cones, while those in type-Ⅱ WSMs are extremely dependent on tilt degree. These trends are mainly due to the nearly symmetric distribution of WSMs conductivities, where the conductivities keep stable in type-I WSMs and gradually decrease with tilt degree in type-Ⅱ WSMs. By adjusting the chemical potential, the boundary between type-I and type-Ⅱ WSMs widens, and the dependence of the beam shifts on the tilt degree can be manipulated. Furthermore, by extending the relevant discussions to a wider frequency band, the peak fluctuation of GH shifts and the decrease of IF shifts occur gradually as the frequency increases, and the performance of beam shifts at photon energy 1.96 eV is equally suitable for other photon frequencies. The above findings provide a new reference for revisiting the beam shifts in tilted WSMs and determining the types of WSMs.     

宽绝对禁带的一维磁性光子晶体结构

提出了一种具有宽绝对禁带的一维磁性光子晶体结构,该结构由相同的折射率和物理厚度以及不同的波阻抗的两种磁性材料交替组合而成.通过传输矩阵法分析可得,相比于非磁性光子晶体,该光子晶体的禁带对入射角和偏振都不敏感,从而具有更宽的绝对禁带.合适地调节两种磁性材料的参数,增加两者波阻抗的差值,该光子晶体的绝对禁带宽度也相应地增加;调节两种磁性材料的物理厚度,其绝对禁带中心也会随之调整;最后,将两个满足上述条件的一维磁性光子晶体组成异质结构,其第一禁带宽度与禁带中心之间的比值可达到1.41以上.     

基于Fibonacci序列准周期结构的小角度低通空间滤波器

利用常规材料构造了Fibonacci序列准周期结构,运用传输矩阵法研究了该结构的空间传输特性,并基于该结构优良的空间传输特性设计了小角度低通空间滤波器.数值模拟结果表明,该小角度空间滤波器的角域带宽可通过改变序列的结构类型和序列数来调谐,其调谐规律为:随着Fibonacci序列F(m,1)中m值的增加,对应空间滤波器的角域带宽减小;随着序列数的增大,对应角域带宽也减小.在调谐的基础上,还可通过改变构成准周期结构的介质折射率参量来精确调节其角域带宽.相比于基于超材料的小角度空间滤波器而言,基于Fibonacci序列的小角度空间滤波器制备更简单,且有望应用于新一代的高功率激光系统中.     

基于KTP晶体的斯塔克啁啾快速绝热通道波长转换

通过近似类比原子绝热布居理论,建立了基于KTP晶体的斯塔克啁啾快速绝热通道理论的波长转换模型,系统研究了晶体耦合调制中的耦合迟延参数和宽度参数、泵浦强度、温度、入射波长等因素对转换效率的影响.结果表明在KTP晶体中能实现入射光能量到出射光能量近乎完全的转换,同时转换过程中中间光能量保持极低.离最优晶体耦合调制参数越远,转换效率越低.转换效率先随泵浦强度的增大不断增大,当转换效率达到最大值,增大泵浦强度对转换效率几乎无影响.温度和入射波长的变化对转换效率影响较小.研究结果表明基于KTP晶体的斯塔克啁啾快速绝热通道理论的波长转换具有很好的鲁棒性.该研究可为紫外到中红外光源的获取以及光子器件的制造提供理论依据.     

ECHELE／CCD感耦等离子体原子发射光谱中信噪比和分析动态范围的研究

ＥＣＨＥＬＥ／ＣＣＤ感耦等离子体原子发射光谱中信噪比和分析动态范围的研究杨原，王小如，应海，覃事栋，万婷，黄本立（厦门大学化学系，厦门，３６１００５）关键词ＣＣＤ模式噪音，ＩＣＰ－ＡＥＳ，ＣＣＤ动态范围扩展电荷感应耦合器件（ＣＣＤ）和中阶梯光栅（ＥＣ...     

立方体纳米Cu2O吸附热力学及动力学的粒度效应研究

采用不同粒径的单一(100)晶面的立方体纳米Cu₂O作为模型材料, 研究了粒径和温度对其吸附动力学和吸附热力学性质的影响规律. 基于已建立的纳米材料吸附热力学和动力学理论, 推导出了单一(100)晶面立方体纳米Cu₂O材料的吸附热力学和吸附动力学性质与粒径之间的关系式. 实验结果与理论预测结果一致: 随着纳米Cu₂O粒径的减小, 吸附速率常数增大而吸附活化能和吸附指前因子减小; 标准摩尔吸附Gibbs自由能 Δ_a $G^{\rlap{-}0}_{m}$减小而标准吸附平衡常数ln $K^{\rlap{-}0}$、 标准摩尔吸附焓 Δ_a $H^{\rlap{-}0}_{m}$和标准摩尔吸附熵 Δ_a$S^{\rlap{-}0}_{m}$均增大, 且以上参数均与粒度的倒数具有较好的线性关系.     

g-C_3N_4@Ag_3PO_4光催化降解罗丹明B过程的原位光-微热量-荧光光谱研究

采用光-微热量-荧光光谱联用系统获取了g-C_3N_4@Ag_3PO_4光降解罗丹明B(RhB)的原位热/动力学信息和三维荧光光谱信息,并结合热力学和光谱学结果探究了光催化降解罗丹明B的微观机制.结果表明,光催化降解过程主要分为表观吸热、热平衡以及稳定放热3个阶段.在g-C_3N_4@Ag_3PO_4存在下,可见光照射10 min后,罗丹明B的三维荧光特征发射峰强度降低至初始值的7.1%,罗丹明B的降解脱色率达92.9%,是相同条件下以纯g-C_3N_4为催化剂时的2.06倍.随着光照时间的延长,光-微热量计显示10 min后以降解及矿化非荧光中间产物为主,并保持热焓变化率为-(0.226±0.0916)mJ/s稳定放热,为拟零级反应过程,并且该阶段为光催化反应的决速步骤.     

基于合金介电常数的可控特性增强光子自旋霍尔效应

基于平面角谱理论,系统研究了BK7玻璃-合金薄膜-空气结构中合金介电常数的变化对反射光自旋霍尔效应的调控规律.数值仿真结果表明,该结构发生表面等离激元共振的共振角主要受合金介电常数实部的影响,随介电常数实部的增加而增大,而虚部对共振角变化的影响相对较小.不同介电常数合金在其共振角处得到的较大光子自旋霍尔效应横移呈集中的带状分布,选取介电常数-2.8+1.6i的Ag-Ni合金时,光子自旋霍尔效应横移能达到1.2×10~5 nm.研究还发现将入射角固定为44.1°时,光子自旋霍尔效应横移随合金介电常数的变化呈轴对称分布,并以最大值为中心呈球面状辐射,离中心点越远光子自旋霍尔效应横移越小.选取介电常数-10.6+1.2i的Ag-Au合金时,光子自旋霍尔效应横移最大能达到8000 nm,相比于以往纯金属纳米结构BK7玻璃-金-空气中得到的最大光子自旋霍尔效应横移3000 nm有了较大的提高.该研究不仅能够有效增强光子自旋霍尔效应,还能为设计等离激元共振传感器等纳米光子器件提供理论依据.     

二羟基硅油改性水性聚氨酯树脂的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟基硅油(DHPDMS)、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了高固含量(38%)、挥发性有机化合物(VOC)为60g/L的DHPDMS改性水性聚氨酯树脂(SiPU-Ⅰ)。探讨了DHPDMS的质量分数(ω(DHPDMS))、DHPDMS的分子量(Mn)对DHPDMS改性聚氨酯树脂的外观、粘度(η)、附着力、吸水率(Sw)、硬度、拉伸强度(σ)、断裂伸长率(ε)等性能的影响。结果表明,DHPDMS质量分数为2%、分子量为3000时改性树脂的各项性能较优异,附着力为1级,机械性能较好(σ=14.48MPa,ε=521%)。红外光谱分析表明,硅氧键确实引入到聚合物中且聚合物中存在大量氢键;DSC测试表明,聚合物有2个玻璃化转变温度(Tg1=-28.1℃,Tg2=34.4℃),存在微相分离。     

环氧改性脂肪族水性聚氨酯的合成与性能

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