利用相位啁啾单色中红外激光场产生高次谐波

本文通过求解薛定谔方程,理论探索了高次谐波及孤立阿秒脉冲在相位调制的单色中红外激光场中的产生.研究结果表明,通过加入含时相位啁啾小量,能够有效的提高高次谐波的产生效率,获得超宽平台谐波谱及超短孤立阿秒脉冲.特别是在相位为0.3π的基础上,同时加入啁啾小量βt,在β=0.3时,可得到带宽为822 e V的超连续高次谐波平台.最后通过叠加第二平台高次谐波,可得到带宽仅为2.7 as的孤立阿秒脉冲.且脉冲强度比没有加入啁啾小量的情况下显著增强.     

离子交换树脂程控疲劳试验的研究

本文为模拟离子交换树脂的使用情况,选用不同磨后园球率的强酸性阳树脂和强碱性阴树脂试样,采用五种不同浓度的酸碱溶液为试剂,在程控疲劳仪上,选行不同周期的渗透试验,定期采样在显微镜下观察裂球的情况,测定树脂由于产生周期性的体积变化而导致疲劳裂球的性能。通过对四十多个样品的测试,观察了树脂磨后园球率与疲劳裂球率的关系;确定疲劳试验测试条件和测试方法,为评估凝胶型离子交换树脂耐渗透性和耐用性能创造了条件。     

GeH/π层间弱相互作用调控锗烯电子结构的机制

锗烯是继石墨烯、硅烯发现以来最重要的二维纳米材料之一, 以其优异的物理化学性质迅速得到人们的广泛关注. 然而, 锗烯具有的零带隙能带特点(狄拉克点)极大程度地限制了其在微电子纳米材料方面的应用. 本文采用范德华力修正的密度泛函计算方法, 研究了锗烯、锗烷、锗烯/锗烷的几何和电学性质. 研究发现, 锗烯和锗烷可以通过弱相互作用形成稳定的双层结构, 并在锗烯中打开一个85 meV的带隙. 电子结构分析表明, Ge-H/π 的存在破坏了锗烯子晶格的对称性, 从而在狄拉克点上打开一个带隙. 差分电荷密度图分析表明有部分电荷从H原子的s轨道转移至Ge的p_z轨道. 该电荷转移机制增强了锗烯与锗烷之间的相互作用力, 是形成锗烯/锗烷双层二维纳米结构的主要原因. 进一步研究还发现, 锗烷/锗烯/锗烷的三明治结构无法在锗烯中打开带隙. 这是由于两侧的锗烷对夹层的锗烯作用力等价, 无法破坏锗烯的子晶格对称性, 所以无法打开锗烯带隙. 最后, 所有计算结果都在高精度杂化密度泛函HSE06计算精度下得到进一步验证. 因此, 本文从理论上提出了一种切实可行的打开锗烯狄拉克点的方法, 为锗烯在场效应管和其他纳米材料中的应用提供了理论指导.     

一种基于功率谱对数变换的联合变换相关器

联合功率谱的高频成份对相关峰识别具有重要作用,实验中记录的联合功率谱随着频率的增加其强度迅速降低。为增强联合功率谱的高频成分,改善其调制程度,可对功率谱进行对数变换,从而有效保留更多的高频成份,压低零级衍射光斑,提高联合变换相关器的识别能力。     

Two-Dimensional Borane with ‘Banana' Bonds and Dirac-Like Ring

Designing new two-dimensional(2 D) semiconductors with novel topological characters is highly desirable for further material innovation. We propose a theoretical design of a stable 2 D inorganic material, namely, borane,which is jointly stabilized by traditional B–B localized and unique B–H–B delocalized chemical bonds. In borane,the bonding natures along different directions are distinguishing, which lead to huge differences in mechanical strengths of 142.73 and 97.47 N/m for a and b directions, respectively. In a unit cell, each hydrogen atom binds to two boron atoms forming a three-center-two-electron(3 c-2 e) bridge bond B–H–B. This can be considered as an extension of diborane molecules from 0 D to 2 D. The collaboration of localized and delocalized chemical bonds endows borane with high structural stability, as indicated by its favorable cohesive energy, high mechanical strength, absence of imaginary modes in the phonon spectrum, and moderate melting point. Remarkably, borane has a fascinating electronic property featured with a Dirac-like ring in the electronic band structure. The unique bonding nature and electronic property in borane would attract intensive interests in both theory and experiment.     

A concave photonic crystal waveguide with a corrugated surface for high-quality focusing

A concave two-dimensional(2D) photonic crystal waveguide(PCW) with corrugated surface is theoretically used as a focusing structure.To design this structure,a genetic algorithm is combined with the finite-difference time-domain method.For PCWs with different degrees of concaveness,the power reaches about 80% at different focusing points when the morphology of the concave surface is optimized.More importantly,the focusing location is easily controlled by changing the location of the detector placed in the output field.     

具有大磁各向异性和高居里温度的二维笼目磁性材料Fe3As

最近，对二维铁磁材料的研究已成为自旋电子器件领域的热点。本文通过自旋极化密度泛函理论计算，设计出一种新型的二维材料Fe₃As,其居里温度(T_c)为300 K,可达到室温。预测的二维Fe₃As具有很强的面内Fe—Fe耦合，其大的磁各向异性能量(MAE)大约为366.7μeV,有助于材料维持长程铁磁序。这种二维Fe₃As的能带同时具有平带和狄拉克点的特征。值得注意的是，平带的位置与磁耦合的强度正相关。此外，在双轴应变的作用下，随着平带和费米面之间的距离不断减小，T_c也在逐渐升高。因此，Fe₃As单层有望成为二维室温自旋电子学器件的一种有前途的候选材料。     

基于混合Powell法的太赫兹/可见光双波段图像配准

提出一种改进Powell法结合遗传算法的混合算法,配准人体安检仪的太赫兹与可见光双波段图像。针对被动式太赫兹图像特征点难以提取的问题,以互信息为相似性测度,通过遗传算法寻优获取7个仿射变换参数的近似解并将其设置为改进Powell算法的初始点,然后利用改进Powell法的局部搜索能力,得到7个变换参数的精确解。利用单一遗传算法、单一Powell算法和本文混合算法分别对两组太赫兹和可见光图像进行配准。以均方根误差为评价标准对配准结果进行评价。实验结果证明,相比于单一遗传算法和Powell算法,该方法达到了更高的配准精度。能进一步用于太赫兹与可见光双波段图像融合,以提高对衣物内藏匿物品的识别精度,增强太赫兹人体安检仪的实用性。     

基于功率谱相减实现无零级衍射的联合变换相关器

联合变换相关器的零级衍射光斑会影响相关峰探测。将参考目标和待识别目标的联合功率谱与参考目标本身的功率谱做相减运算可消除零级衍射光斑,可提高联合变换相关器的识别能力。通过计算机仿真和实验验证了该方法的可行性。     

基于特征点跟踪的数字稳像算法

针对图像平移和旋转的数字电子稳像问题,提出了一种新的稳像算法。采用K-R法(Kitchen-Rosenfeld)提取图像特征,根据Similarity变换模型进行运动估计,将图像平移和旋转模型转化为仅绕中心点旋转的单一旋转模型,降低了模型的复杂度和计算量。实验证明,这种算法具有很好的稳像效果。