基于非正交二元相位板的多焦点阵列光镊

提出了一种基于非正交二元相位板的阵列光镊系统,此系统可以实现对非正交排列的多个粒子的稳定捕获。通过对高数值孔径物镜在紧聚焦条件下的傅里叶变换理论和遗传算法来设计二元相位,优化得到具有不同分束比的,具有高衍射效率、高均匀度的归一化相位转折点,进而根据相位转折点设计出具有不同倾斜角度的非正交二元相位板。利用此二元相位板可以获得高数值孔径物镜聚焦下的各种非正交分布的阵列光斑。利用此类非正交阵列光斑,在光镊实验中实现了对二氧化硅微球的稳定捕获。理论模拟与实验结果表明,此方法可以实现对非正交排列的大量粒子的稳定捕获,在纳米粒子阵列的外延生长领域有着良好的应用前景。     

紧聚焦条件下的轴向双焦点波带片EI北大核心CSCD

基于紧聚焦条件下的矢量衍射理论推出了一个解析解形式的环半径公式,利用此公式设计得到的二元相位波带片可以使入射光的紧聚焦区域呈现轴向双焦点分布。并且,公式中的两个焦点的轴向距离和环半径直接相关,可以设计一系列的具有不同轴向距离的二元相位波带片,用来调制高数值孔径物镜,使其产生轴向可调的双焦点。以径向偏振贝塞尔-高斯光束为例,数值模拟了在不同轴向偏移距离的二元相位波带片的调制下的紧聚焦场的空间强度分布。数值模拟结果表明,基于此类二元相位波带片可以成功地实现轴向距离可调的双焦点。此外,利用一些具有特殊轴向距离的二元相位波带片,还可产生"光泡"与"光针"等特殊的紧聚焦场分布。因此,此类二元相位波带片有望应用于微粒子的动态操控与捕获。     

T形微反应器共沉淀法制备Mg-Al层状双金属氢氧化物及其粒径可控性

采用T形微反应器通过共沉淀法制备了Mg-Al层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米颗粒, 考察了流速、混合盐溶液浓度和温度等对产物粒径及其分布的影响. 实验结果表明, 所制备的LDHs样品的形貌和晶体结构与传统共沉淀法结果一致, 但本方法制备的样品粒径小、分布窄. 随着流速增大, 温度升高, 所合成的LDHs样品平均粒径减小, 分布变窄; 而随着混合盐溶液浓度的增大, 所得LDHs样品粒径增大, 分布变宽.     

Detour phase Talbot array illuminator

In this Letter, we propose a simple and effective approach for transforming a conventional Talbot array illuminator(TAI) with multilevel phase steps into a binary-phase TAI(BP-TAI) through detour phase encoding. The BP-TAI is a binary(0 π) phase-only diffractive optical element, which can be utilized to generate a large-scale focal spots array with a high compression ratio. As an example, we design a square BP-TAI with the fraction parameter β = 15 for achieving a square multifocal lattice with a high compression ratio β~2.Theoretical analysis and experimental results demonstrate that the detour phase encoding is efficient for designing the BP-TAI, especially with the high compression ratio. Such results may be exploited in practical large-scale optical trapping and X-ray imaging.     

单光束光镊实验与理论分析

给出了一种实现稳定捕获微小粒子及其显微成像的单光束光镊实验系统,基于此系统研究了单个二氧化硅微球的动态捕获过程.实验中发现要稳定捕获粒子的同时还能够实时观察粒子的运动变化,必须保证物镜的聚焦平面与CCD的成像平面重合.其次,聚焦物镜的数值孔径与激光功率的大小,对实现粒子的稳定捕获具有重要的影响.实验结果与理论分析表明物镜的数值孔径越大、激光功率越大,粒子的捕获力越大,可实现微粒的稳定捕获.此研究有望在大学物理教学及生物的微操控领域具有一定的参考价值.     

紧聚焦条件下的轴向双焦点波带片

基于紧聚焦条件下的矢量衍射理论推出了一个解析解形式的环半径公式,利用此公式设计得到的二元相位波带片可以使入射光的紧聚焦区域呈现轴向双焦点分布。并且,公式中的两个焦点的轴向距离和环半径直接相关,可以设计一系列的具有不同轴向距离的二元相位波带片,用来调制高数值孔径物镜,使其产生轴向可调的双焦点。以径向偏振贝塞尔-高斯光束为例,数值模拟了在不同轴向偏移距离的二元相位波带片的调制下的紧聚焦场的空间强度分布。数值模拟结果表明,基于此类二元相位波带片可以成功地实现轴向距离可调的双焦点。此外,利用一些具有特殊轴向距离的二元相位波带片,还可产生"光泡"与"光针"等特殊的紧聚焦场分布。因此,此类二元相位波带片有望应用于微粒子的动态操控与捕获。     

Geometrical,energetic and electronic properties of Au_n-(C_3H_6O)_m complexes(n = 3,5,m≤n):A density functional theory study

<正>The interactions of acetone molecules with clusters of AU_3 and Au_5 are investigated by using a density functional theory(DFT) within a generalized gradient approximation(GGA).The geometries,adsorption energies and deformation electron density distributions are used to analyse these interactions.The present calculations show that more than one acetone molecule can be adsorbed onto small gold clusters,and this adsorption is different from that of single molecule absorption.The coordination number of the adsorption site on the gold cluster is the dominant factor responsible for the strength of the interactions.The effects of the Au-O bond lengths in the complexes on adsorption energies between Au clusters and acetone molecules are also examined.