镁铁双羟基复合金属氧化物的可控合成及晶面生长特征研究

采用成核 /晶化隔离法合成镁铁双羟基复合金属氧化物MgFe LDH ,考察了Mg∶Fe摩尔比对MgFe LDH晶形的影响 ,探讨了晶化温度及晶化时间对晶面生长选择性及晶粒尺寸的影响规律 .结果表明 ,随Mg∶Fe摩尔比增大 ,层板阳离子排列更为规整 .晶化温度对晶粒尺寸的影响显著大于晶化时间的影响 .晶化温度相同 ,随晶化时间延长 ,MgFe LDH的晶体结构趋于完整 ,晶粒尺寸变化不大 ;晶化时间相同 ,随晶化温度升高 ,晶体结构趋于完整 ,晶粒尺寸明显增大 .所得到的MgFe LDH沿a轴方向的晶粒尺寸对晶化温度变化的敏感程度远大于对晶化时间变化的敏感程度 ,但总是沿a轴方向的晶粒尺寸大于沿c轴方向的尺寸 ,即 [110 ]晶面的生长速率比[0 0 2 ]晶面的生长速率快     

远场来流条件下过冷熔体球晶生长的稳定性

建立了远场来流条件下过冷熔体球晶生长的温度场和浓度场稳态模型,分析了对流对球晶周围温度场和浓度场的影响,并以Trivedi的纯扩散球晶稳定性判据为基础,推导出远场来流条件下过冷熔体球晶生长的临界稳定性判据. 研究表明:远场来流条件下,迎流面的扰动振幅增加速率明显大于背流面的扰动振幅增加速率. 振幅增加速率最大值对应的扰动阶次从迎流面到背流面逐渐减小,随着球晶半径增加而增大. 对流使迎流面的稳定性降低,背流面的稳定性增大. 随着流速的增加,球晶的临界稳定半径减小. 关键词： 球晶 远场来流 界面形态稳定性 Trivedi判据     

刃位错可以作为晶体生长的台阶源吗?

在回答刃位错是否可以作为晶体生长的台阶源的问题之前,有必要简单回顾一下关于晶体生长机制的某些论点. 晶体(确切地说是晶面)要生长,要求在晶面上存在有生长台阶.对于粗糙面(按照晶体生长的现代理论[1-9],此时该晶面的粗糙化相变温度Tr低于晶体生长温度T),这是不成问题的,因为在它上面有着大量可供生长单元结合在其上的生长坐位(扭折位置,或称半晶体位置).而在平坦面(或称奇异面,对于这类晶面Tr>T)上则缺少这样的生长位置.因而一般需要靠二维成核或螺位错的露头点来提供晶体生长的台阶.所以,二维核和螺位错可以充当晶体生长的台阶源. 最…     

邻晶面外延生长机制的动力学Monte Carlo模拟

用动力学Monte Carlo模拟方法研究了GaAs(001)邻晶面的外延生长机制.Ehrlich-Schwoebel势垒对邻晶面外延机制有重要的影响.模拟结果显示，低温下Ehrlich-Schwoebel势垒几乎能完全阻止原子向下一台阶面的迁移，高温下原子已能有效地克服势垒的影响并向下一台阶面迁移.在外延生长初期，原子几乎在台阶面上均匀分布.当表面覆盖度达到一定数量后，台阶成核开始.而由于Ehrlich-Schwoebel势垒的存在，在台阶的上侧台阶面上开始有原子的积累，而如果没有Ehrlich-Schwoebel势垒，台阶上侧台阶面上的原子也能被有效地耗尽.Ehrlich-Schwoebel势垒对邻晶面上的外延生长模式有显著的影响，将明显提高达到台阶生长模式的温度. 关键词： 外延生长模式 动力学Monte Carlo Ehrlich-Schwoebel势垒     

界面动力学对过冷熔体中球晶生长界面形态的影响

考虑了在非平衡凝固条件下球晶生长过程中界面动力学系数随界面温度的变化,利用渐近分析方法求出了在过冷熔体中球晶生长温度场和界面的近似解析解,研究了非线性界面动力学过冷对于过冷熔体中球晶界面形态和生长速度的影响.研究表明,界面动力学系数越大,球晶的生长速度越快; 反之,表明界面动力学系数越小,球晶的生长速度越慢.与忽略界面动力学的情形比较,在球晶生长过程中依赖于界面温度变化的界面动力学显著地减缓了晶体生长的速度. 关键词： 球晶 界面形态 渐近分析     

α-SiC晶面上的配向附生体

研究α-SiC晶面的显微形貌时发现C面上有各种形状的α-SiC配向附生体。文中介绍了这些配向附生体的几何特征及其羣体在衬底晶面上的排列规律,讨论了附生体的生长条件,并认为这些附生体是生长后期的产物;其生长是由二维核化机理所控制,同时近似地估计了生长所需的临界过饱和度与临界晶核半径。最后介绍了在实验室生长这种配向附生体的某一次模拟试验的初步结果。     

热处理温度对铜镍镀层的光谱性能的影响（英文）

采用电沉积法在镍表面制备铜镍镀层,并将该铜镍镀层在不同温度下进行热处理。分别用扫描电镜法(SEM)、能谱法(EDAX)和X衍射法(XRD)等对热处理后的铜镍镀层进行表征,研究热处理温度对铜镍镀层的光谱性能的影响。用电镀的方法获得的铜镍镀层表面是由节瘤组成,热处理温度在25~600℃范围,随着热处理温度的升高,铜镍镀层表面的节瘤变小;热处理温度在600~900℃范围,随着热处理温度的升高,铜镍镀层表面的节瘤变小,铜镍镀层表面的节瘤间的分界线越不明显。热处理温度在25~900℃范围,随着热处理温度的升高,铜镍镀层中铜的含量减小,从82.52at%减小到78.30at%;镍的含量增加,从17.48at%增加到21.70at%。铜镍镀层为Cu0.81Ni0.19立方晶型结构,热处理温度在25~300℃范围,随着热处理温度的升高,Cu0.81Ni0.19的晶型结构更完整;热处理温度在600~900℃范围,铜镍镀层中可能有部分的Cu0.81Ni0.19立方晶型结构转变为Cu3.8Ni立方晶型结构;随着热处理温度的升高,有利于Cu3.8Ni(311)和Cu0.81Ni0.19(311)晶面的生长。     

热处理温度对铜镍镀层的光谱性能的影响

采用电沉积法在镍表面制备铜镍镀层,并将该铜镍镀层在不同温度下进行热处理。分别用扫描电镜法(SEM)、能谱法(EDAX) 和X衍射法(XRD)等对热处理后的铜镍镀层进行表征,研究热处理温度对铜镍镀层的光谱性能的影响。用电镀的方法获得的铜镍镀层表面是由节瘤组成,热处理温度在25~600 ℃范围,随着热处理温度的升高,铜镍镀层表面的节瘤变小;热处理温度在600~900 ℃范围,随着热处理温度的升高,铜镍镀层表面的节瘤变小,铜镍镀层表面的节瘤间的分界线越不明显。热处理温度在25～900 ℃范围,随着热处理温度的升高,铜镍镀层中铜的含量减小,从82.52 at%减小到78.30 at%;镍的含量增加,从17.48 at%增加到21.70 at%。铜镍镀层为Cu_0.81Ni_0.19立方晶型结构,热处理温度在25～300 ℃范围,随着热处理温度的升高,Cu_0.81Ni_0.19的晶型结构更完整;热处理温度在600～900 ℃范围,铜镍镀层中可能有部分的Cu_0.81Ni_0.19立方晶型结构转变为Cu_3.8Ni立方晶型结构;随着热处理温度的升高,有利于Cu_3.8Ni(311)和Cu_0.81N_i0.19(311) 晶面的生长。     

fcc金属表面能的各向异性分析及表面偏析的预测

本文将元素变量(φ^*和n_WS)和MAEAM相结合,从原子尺度上对10种fcc金属Cu,Ag,Au,Ni,Pd,Pt,Rh,Al,Ir和Pb的38个不同晶面的表面能进行模拟计算及各向异性分析. 结果表明,fcc金属的密排面(111)的表面能最小,则该晶粒取向优先生长,与实验结果和第一原理的LMTO-ASA计算结果一致;各个晶面的表面能均随着其他晶面与(111)晶面的夹角cosθ_(hkl)的增长而呈线性 关键词： FCC金属 MAEAM 表面能 表面偏析     

铂纳米晶合成中二价前驱体的还原动力学研究（英文）

本文定量研究了不同温度下二价铂前驱体的还原过程,并进一步研究了两种还原途径(溶液和表面)对铂纳米晶最终形貌和尺寸的影响.实验的结果表明在成核阶段,二价铂前驱体主要通过溶液相还原成原子.这些原子经由均相成核的方式形成晶核和晶种.当反应温度较低(例如22℃)时,这些晶种通过吸附和自催化表面还原二价铂前驱体,最终形成较大尺寸的铂纳米晶集合体.当温度升高到100℃时,主导的还原途径从表面变为溶液相,进而形成较小尺寸的铂纳米晶集合体.结果进一步表明类似的生长机制同样适用于利用钯纳米立方体作为晶种生长铂纳米晶的合成体系.     

Effects of temperature on the stability of separatescreening bright--dark spatial soliton pair

We investigate theoretically the temperature effects on the evolution and stability of a separate screening bright--dark soliton pair formed in a serial non-photovoltaic photorefractive crystal circuit. Our numerical results show that, for a stable bright--dark soliton pair originally formed in a crystal circuit at given temperatures, when one crystal temperature changes, the soliton supported by the other crystal will evolve into another stable soliton if the temperature change is quite small, whereas it will become unstable and experience larger cycles of compression or break up into beam filaments if the temperature difference is big enough. The dark soliton is more sensitive to the temperature change than the bright one.     

基于静力悬浮原理的单晶硅球间微量密度差异精密测量方法研究

单晶硅球间微量密度差异测量是阿伏伽德罗常数量子基准定义的重要研究内容, 也是半导体产业中高纯度单晶硅制备工艺质量控制的主要方法. 为了改善现有非接触相移干涉法测量装置复杂和静力称重法测量不确定度低的特点, 根据单晶硅密度精密测量需要, 实现了一种基于静力悬浮原理的单晶硅球密度相对参比测量方法. 通过改变静压力和温度进行三溴丙烷和二溴乙烷混合液体密度的微量调节, 分别使两个待测单晶硅球在液体中悬浮, 根据悬浮状态时的液体温度和悬浮高度计算出待测单晶硅球密度差值. 通过双循环水浴和PID温度控制系统实现±100 μK的恒温液体测量环境. 通过图像识别和迭代拟合算法实现单晶硅球悬浮高度的测量. 使用PID静压力控制系统实现单晶硅球的稳定悬浮控制, 同时减少Joule-Thomson效应引起的液体温度改变. 利用静力悬浮模型中的温度变化和静压力变化线性关系准确测量出标准液体的压缩系数. 试验结果表明, 这种测量方法可以避免液体液面张力的影响, 测量相对标准不确定度达到2.1×10^-7, 能够实现单晶硅球密度差值的精密测量.     

双端抽运热容激光器温度特性分析

通过对激光二级管阵列双端抽运热容激光器晶体的分析,建立了热传导模型及边界条件.利用有限元方法模拟了晶体的温度场分布,并分别对抽运光斑直径、抽运持续时间、抽运光强和晶体端面尺寸等因素对温度场分布的影响进行了分析,得到了热容工作模式下的激光器温度特性.结果表明,晶体端面温差随抽运光斑直径的增大先增后减,存在一个极大值,并且在不同抽运光强下,出现端面温差极大点时的抽运光斑直径不变.     

LD端面泵浦矩形Nd:YVO_4晶体的热效应研究

建立了矩形激光晶体的热传导模型。通过充分考虑晶体侧面与冷却液之间的对流传热,以及晶体端面与外界的热传导,建立了更为合理的边界条件。利用有限元差分法求解泊松方程,得到激光晶体内温度和温度场分布。研究结果表明,在考虑晶体的侧面对流和端面导热的情况下,得出了更符合实际的晶体温度场分布,计算的热焦距与实验测量结果更为吻合。     

基于光折变双光束耦合的刚性全息明孤子的温度依赖特性研究

研究了基于双光束耦合的光折变耗散系统中全息明孤子的温度演化特性.数值计算结果表明，晶体温度与刚性全息孤子的稳定性密切相关.在一定温度下，全息孤子能在晶体中传播足够远的距离；当晶体温度漂移不大时，入射孤子能演化成稳定的全息孤子继续传播；而当晶体温度变化足够大时，孤子波强度随传播距离增加或减小，入射孤子不能以稳定的全息孤子态传播.讨论了将刚性全息孤子的温度特性应用于光学衰减、中继器件的可能性. 关键词： 空间光孤子 光折变非线性光学 耗散系统 全息聚焦     

Polarization dependent inter-core interferences in twin-core photonic crystal fiber and its application to high temperature measurement

We investigate polarization dependent differential group modal index sensitivity to temperature in twin-core photonic crystal fiber. Characteristics of guided modes and the group modal index difference in twin-core photonic crystal fiber (TC-PCF) are numerically analyzed. The geometrical asymmetry between the two cores induces significantly reduced power coupling between two core modes and difference in their effective indices. Two cores form two effective optical paths. We also experimentally demonstrate polarization dependent differential group modal index sensitivity to the temperature. Since the TC-PCF has polarization dependent group modal index difference, TC-PCF based interferometer shows input polarization dependent free spectral range and temperature sensitivities. The effective index difference between the two core modes tends to increase when the temperature increases.     

脉冲激光二极管侧面抽运Nd∶YAG激光器晶体时变热效应

采用数值计算的方法,对脉冲激光二极管三向侧面抽运固体激光器中,激光晶体的温度场时变分布进行了计算. 分析了三向侧面抽运情况下晶体内光强分布,在此基础上,采用有限元法,以脉冲激光二极管侧面抽运Nd∶YAG激光器为例,对单脉冲过程中晶体温度分布及其影响因素进行分析. 结果表明,晶体升温过程受到抽运条件以及散热条件的影响,但是主要受到抽运条件即抽运光强度和光束半径的影响,降温过程受到晶体热物性参数和晶体半径以及散热条件的影响. 当晶体温度达到周期性分布后,由于晶体径向温度梯度的周期性变化,引起通过晶体的平面光波的中心和边缘光线相对光程差也随时间作周期性变化. 关键词： 激光二极管侧面抽运固体激光器 热效应 有限元法 时变过程     

基于游标效应的双芯光子晶体光纤温度传感器

设计了一种基于双芯光纤耦合效应和游标效应的高灵敏度温度传感器,传感器是由2个相差一定长度的双芯光子晶体光纤和单模光纤级联构成。双芯光子晶体光纤通过级联实现游标效应,同时对纤芯中间的气孔填充乙醇实现温度传感。仿真结果表明,该温度传感器在35℃～45℃范围内的平均温度灵敏度可达-20.37 nm/℃。与单纯依靠双芯光子晶体光纤能量耦合效应的传感器相比,该传感器的温度检测灵敏度提高了10倍。     

Temperature tunability of cavity-semiconducting waveguide coupling in a two-dimensional photonic crystal

We study the coupling efficiency between a cavity resonator and semiconducting waveguide in a two-dimensional photonic crystal by varying the temperature. We used the revised plane wave expansion and finite difference time domain methods to evaluate the coupling efficiency. The photonic crystal waveguide is composed of a row of InSb semiconducting materials, and the efficiency was calculated at various temperatures. The findings indicate that the temperature can be used as a useful efficiency controller.     

Generation of tunable green radiation in bulk periodically poled KTiOPO4

We report a characterisation of a flux-grown periodically poled KTiOPO₄ crystal used for second-harmonic generation in a diode laser source, that operates with fundamental radiation tunable around 1083 nm wavelength. The conversion efficiency is measured for the three different grating periods of the crystal, as a function of input wavelength, crystal temperature and fundamental power. The measurements were fitted to the theoretical model of Boyd and Kleinman for frequency conversion of focused Gaussian beams. This enabled us to determine the temperature and wavelength dependence of the difference in refractive index between the interacting waves.