c向直流电压作用下α—LiIO_3单晶的光的异常散射的进一步研究

文献[1]发现激光束通过c向直流电压作用下的α-LiIO_3单晶时,产生一种电矢量有特定取向且不同于入射光电矢量方向的异常散射带。本文进一步研究了这种散射带的精细结构。确定散射光相对于入射光没有大于15MHz的频移。这种散射带的强度在透射光斑两侧分布不对称,一侧强,另一侧弱。我们发现两种绝对构型的晶体,散射带的强度分布正相反,D型晶体散射强的一侧,正是L型晶体散射弱的一侧。并研究了异常散射带位置和透射光斑的位置间的各种配置状况,发现它们取决于两个通光面相对于c轴的取向。     

α-LiIO3单晶中离子输运引起的高强度准弹性光散射

激光束通过加c向直流电压的α-LiIO₃单晶时,发生三种准弹性散射:散射光电位移矢量有特定取向且与入射光电位移矢量方向不一致者,散射光电位移矢量与入射光电位移矢量方向相同而散射带垂直c轴者以及散射光电位移矢量与入射光电位移矢量方向相同而散射带对c轴倾斜者,本文详细研究了这三种散射的空间频谱、精细结构、结构敏感性、弛豫规律以及光散射和晶体内电流密度与局部电场的关系,发现光散射发生于晶体内电流密度较大的区域,本文对三种散射的起因给予了说明:离子导体在直流电压作用下空间电荷的分布和运动引起 关键词：     

光束通过在静电场作用下的α-碘酸锂单晶产生的垂直于c向的散射带

激光束通过c向静电场作用下的α-碘酸锂单晶时,观察到与c向正交而且张角很大的散射带,其强度在透射光斑的两侧并不对称。当入射光的电向量垂直于c向时,散射光的电向量则平行于c向;而前者平行于c向时,后者则垂直于c向。如果入射光的电向量既不垂直也不平行于c向,则出现电向量分别平行和垂直于c向的两条散射带,在特定条件下它们相重合。本工作详细研究了散射带的偏振态、强度分布的类准周期结构及其弛豫行为等。我们认为这种散射带很可能是由于晶体中载流子沿c向运动产生的某种效应所引起。同时用显微镜观察了解电场作用下α-腆酸锂单 关键词：     

一维离子导体α—LiIO3中空间电荷涨落导致的光衍射现象的理论解释(Ⅰ)——各向异性模

实验观察到,在沿α-LiIO₃的c向加不太强的静电场后,当一激光束接近垂直于c轴地通过晶体后,会产生具有许多特异性质的广角幅衍射带。这时c向电流引起晶体内电荷密度涨落δρ(r)和伴随的内场δE(r),通过线性电光效应,导致介电张量δε_ij的涨落。根据实验事实,我们假定δρ(r)=δρ(x,y)与c向坐标z无关,因而在晶体中形成了各向异性的相位光栅。由此,推导出的衍射效应定量地或定性地解释了观测到的现象,包括:衍射光的偏振面转90°,衍射带强度分布的不对称性以及强度极小的存在及其角位置的确定;两种绝对构形的晶体产生的衍射带的不对称性呈现左右相反的关系;带的形状和其相对于透射光斑的位置的确定等。理论中没有引入任何参数,而且首次推定静场的电光张量元γ₄₂γ₄₁之比值为1.6。 关键词：     

α-LiIO_3单晶中离子输运引起的高强度准弹性光散射

激光束通过加c向直流电压的α-LiIO_3单晶时,发生三种准弹性散射:散射光电位移矢量有特定取向且与入射光电位移矢量方向不一致者,散射光电位移矢量与入射光电位移矢量方向相同而散射带垂直c轴者以及散射光电位移矢量与入射光电位移矢量方向相同而散射带对c轴倾斜者,本文详细研究了这三种散射的空间频谱、精细结构、结构敏感性、弛豫规律以及光散射和晶体内电流密度与局部电场的关系,发现光散射发生于晶体内电流密度较大的区域,本文对三种散射的起因给予了说明:离子导体在直流电压作用下空间电荷的分布和运动引起了介电张量的涨落,使得在晶体主轴坐标系中出现非对角元,对角无数值也随空间和时间涨落,从而引起这三种散射。     

一维离子导体α—LiIO_3中空间电荷涨落导致的光衍射现象的理论解释(Ⅰ) 各向异性模

实验观察到,在沿α-LiIO_3的c向加不太强的静电场后,当一激光束接近垂直于c轴地通过晶体后,会产生具有许多特异性质的广角幅衍射带。这时c向电流引起晶体内电荷密度涨落δρ(r)和伴随的内场δE(r),通过线性电光效应,导致介电张量δε_(ij)的涨落。根据实验事实,我们假定δρ(r)=δρ(x,y)与c向坐标z无关,因而在晶体中形成了各向异性的相位光栅。由此,推导出的衍射效应定量地或定性地解释了观测到的现象,包括:衍射光的偏振面转90°,衍射带强度分布的不对称性以及强度极小的存在及其角位置的确定;两种绝对构形的晶体产生的衍射带的不对称性呈现左右相反的关系;带的形状和其相对于透射光斑的位置的确定等。理论中没有引入任何参数,而且首次推定静场的电光张量元γ_(42)γ_(41)之比值为1.6。     

空芯光子晶体光纤光子带隙的测量与数值模拟

用全矢量平面波法计算三角结构光子晶体光纤的带隙. 用透射法测量了自制的空芯光子晶体光纤的透射谱,得到了它在可见光波段透射强度与波长的关系,并在随后的实验中观测到了传光的模场图.通过理论模拟了实验所用的空芯光子晶体光纤的带隙图,与实验结果具有较好的一致性. 关键词： 空芯光子晶体光纤 光子带隙 全矢量平面波法 透射     

在扫描电子显微镜中所观察到钨的奇异花样

当钨试样倾斜到不同位向以记录一系列电子通道花样时,在<111>方向,<001>方向和<011>方向的准确位置下,观察到一些奇异花样叠加在电子通道花样上。这些奇异花样颇类似于在透射电子显微镜中所观察到的Kossel花样。这种花样具有两个重要性质:(1)花样的强度分布是随着电子能量(电子的加速电压)而改变;(2)花样的几何形貌可以用来描述晶体内部结构的一些特征。最后,从异常散射效应和晶格位与入射电子间相互作用强度a的观点,定性地解释了这种花样的衬度效应来源。 关键词：     

LiNbO3晶体中缺陷的X射线形貌研究

用X射线透射扫描形貌方法观察了直拉法生长LiNbO₃晶体中各种类型点阵缺陷,诸如铁电畴壁、生长层、位错、亚晶界和胞状组织等;用不同衍射矢量对[001]和[210]方向生长的晶体的形貌消象规律,结合X射线铁电异常散射效应和光学显微观察,讨论了晶体中180°铁电畴和生长层的衬度及其分布,并研究了LiNbO₃晶体中180°畴壁形成及其相互关系。 关键词：     

吸收限附近非对称反射条件下X射线的异常透射

研究了原子吸收限附近非对称布拉格条件下完整平板晶体的X射线异常透射．当衍射主要由原子散射因子的虚部引起时，在严格的布拉格角处，晶体内部驻波的波节位于衍射原子面上，从而导致异常透射的发生．透射波主要来源于晶体内部坡印廷矢量指向晶体下表面（入射面为上表面）的波场．该波场的有效吸收系数随非对称因子a的增大而减小，所以整个晶体的透射系数随a的增大而增大．当原子散射因子的实虚部对衍射的贡献之比一定时，晶体内坡印廷矢量偏离色散面实部法向的程度随反射的非对称程度的增大而增大． 关键词：     

多维漫透射光谱提高复杂混合溶液分析能力

多维漫透射光谱技术利用传统的近红外透射测量方式,增加一维扫描装置,获得透射方向上的径向光谱,并利用多点漫透射光谱对复杂混合溶液进行成分分析。实验设计了基于氙灯光源、精密电控平移台和光谱仪的检测装置,选用Intralipid-20%,India Ink和C₆H₁₂O₆共配制225种成分含量不同的混合溶液,分别测量距其透射中心点0～5 mm(间隔0.25 mm)范围内的20点漫透射光谱信号,以偏最小二乘回归算法对单点和多点漫透射光谱信号进行建模分析。实验得到India Ink含量和Intralipid-20%含量随漫透射光位置点的增加建模及预测的精度提高,C₆H₁₂O₆含量随漫透射光位置点的增加建模及预测精度没有明显变化。结果表明,增加不同位置信息的漫透射光谱信号,能够提高复杂混合溶液中强吸收物质和强散射物质的信噪比,对于弱吸收弱散射物质有望在提升系统精度的前提下提高其预测能力。     

异质单周期内对称光子晶体的光子带隙特性

利用传输矩阵法,理论上对由TIO₂和SiO₂构成的异质单周期内对称光子晶体的透射谱进行仿真,分别改变入射光的角度、光子晶体介质层数和BA两层的厚度比,观察其透射谱,研究发现该结构形成的光子带隙的位置大小对介质层数的变化不敏感,但对入射角和BA两层厚度比的变化很敏感,这一研究对于光子晶体的设计具有重要意义.     

异质三周期光子晶体的光子带隙特性

利用传输矩阵法研究了由TiO₂和SiO₂两种材料构成的异质三周期一维光子晶体的传光特性,发现该结构能在波长为200~ 2 000 nm的范围内形成7处比较明显的光子带隙,并且波长越大,带隙的宽度越大。重点研究了这种结构的光子晶体的透射谱线与入射角度、介质层数及介质层厚度的关系,发现该结构形成的光子带隙的大小和位置对介质层的循环周期数不敏感,但对入射角度和介质层的厚度很敏感。     

硅衬底上Zn1-xMgxO薄膜的结构与光学性质

采用脉冲激光法（PLD）在Si衬底上沉积Zn1-xMgxO薄膜.x射线衍射(XRD)表明薄膜为c轴取向，（002）峰的半高宽仅为0.211°，且没有MgO的相偏析.透射电子显微镜可以清楚看到Zn1-xMgxO薄膜的c轴择优取向.在选区电子衍射图中可以看到Zn1-xMgxO结晶薄膜整齐的衍射斑点.室温下对Zn1-xMgxO薄膜进行了光致荧光光谱分析，发现其带边发射峰相对ZnO晶体有0.4eV的蓝移，带边发射峰与杂质发射峰的强度之比高达159.Zn1-xMgxO结晶薄膜质量良好，显示了应用于光电器件的潜力. 关键词： Zn1-xMgxO合金薄膜 硅衬底 脉冲激光沉积法 c轴取向 光致荧光光谱     

LiNbO3晶体中包裹物和位错的X射线形貌研究

用X射线透射扫描形貌方法研究了LiNb0₃晶体中的包裹物和位错。在实验中发现了包裹物的相应于不同衍射矢量的X射线形貌与基于各向同性理论预言的形貌之间存在分歧,这被解释为弹性各向异性效应。同时还观察到Burgers矢量为最短点阵平移矢量1/3的纯刃型位错和次短点阵平移矢量1/3<0111>的纯螺型位错,以及由该螺型位错组成的纯扭转晶界。 关键词：     

晶体剩余反射带短波边弱振动反射光谱结构的异常敏感性

本文运用经典振子理论,并借助于振子的n-k关系图及n-k反射率半圆图的图解方法,解释了位于晶体剩余反射带短波边的弱振动反射光谱结构的异常敏感性及其形状特征。利用这种反射光谱结构的异常敏感性,可用来研究晶体中的多种形式的弱振动。 关键词：     

ZnTe/GaSb结构的X射线三轴晶散射和晶体截断杆研究

用X射线三轴晶散射和晶体截断杆扫描研究了不同工艺条件下分子束外延生长的ZnTe/GaSb结构．X射线晶体截断扫描显示，从衬底表面清洁温度到生长温度退火过程中采用Zn气氛的样品具有清晰的干涉条纹，而在Te气氛下退火则晶体截断扫描没有干涉条纹．在倒易点004，115附近X射线散射的二维强度分布图显示，两种条件下生长样品的晶格失配应力都没有弛豫．二维等强度分布图和沿［110］方向的扫描，都显示在Te气氛下生长的膜具有较强的漫散射，并且分布较宽．这种漫散射来源于界面相Ga₂Te_{3< 关键词：}     

Ti掺杂ZnTe体材料的优化光致发光光谱

针对光致发光光谱法研究ZnTe:Ti的困难,对包括激发能量、激发功率与激发光斑大小、水汽干扰和测量温度等实验条件进行了细致的优化.发现: (1)低于ZnTe禁带宽度的激发能量能给出相对强的光致发光光谱; (2) 水汽干扰既影响谱线的相对强度又增大谱线能量的测定误差; (3)相对强的激光聚焦有利于获得较好的光致发光光谱.可靠地观察到位于3903.5和3905.9cm^-1能量位置处的零声子光致发光谱线. 根据两谱线的能量间距和相对强度随 温度的变化关系,并借助于晶体场理论对四面体晶体场中 关键词： Ti掺杂 ZnTe 光致发光     

不同晶格磁性光子晶体异质结的界面传导模

利用平面波展开方法研究了两种二维磁性光子晶体(MPC)的带隙(PBG)结构,一种磁性光子晶体是在长方格子纯电介质背景上放置磁性介质长方形散射子,另一种是在三角形格子纯电介质背景上放置磁性介质圆形散射子。计算了这两种磁性光子晶体的带隙随磁导率的变化规律,发现这两种磁性光子晶体的带隙宽高比(带隙宽与带隙中心位置比)都比较大。在此基础上由这两种磁性光子晶体构成了磁性光子晶体异质结(MRRTC异质结),并利用超原胞方法计算了这种异质结的带隙结构。研究发现MRRTC异质结无需从界面做晶格拉开或者侧向滑移就可在绝对带隙中产生界面传导模。分别从MRRTC异质结的界面处做晶格拉开和侧向滑移,发现传导模位置及形状发生了很大变化。     

光子晶体对太赫兹波的调制特性研究

利用传输矩阵方法研究了掺杂半导体n-GaAs/聚碳酸脂一维光子晶体的太赫兹波透射谱.研究结果发现,与一般由两种介电材料组成的一维光子晶体不同,由于掺杂半导体中自由载流子对太赫兹波存在较强的吸收,所以这种材料组成的一维光子晶体除可形成光子带隙外,还可以增强n-GaAs对太赫兹波的透射.同时还提出了一种基于这种一维光子晶体的太赫兹波调制器,通过外加电压控制半导体中电子浓度的大小可实现对太赫兹透射波幅度的调制. 关键词： 掺杂半导体光子晶体 太赫兹波 太赫兹波的调制