FeCoB-SiO2磁性纳米颗粒膜的微波电磁特性

采用交替沉积磁控溅射工艺制备了超薄多层的FeCoB SiO2 磁性纳米颗粒膜 .利用x射线衍射仪、扫描探针显微镜、透射电子显微镜分析了薄膜的微结构和形貌特征 .采用振动样品磁强计、四探针法、微波矢量分析仪及谐振腔法测量薄膜试样的磁电性能和微波复磁导率 .重点对SiO2 介质相含量、薄膜微结构对电磁性能产生重要影响的机理做了分析和探讨 .结果表明 :这类FeCoB SiO2 磁性纳米颗粒膜具有良好的软磁性能和高频电磁性能 ,2GHz时的磁导率 μ′高于 70 ,可以应用于高频微磁器件或微波吸收材料的设计     

FeCoBSiO2磁性纳米颗粒膜的微波电磁特性

采用交替沉积磁控溅射工艺制备了超薄多层的FeCoBSiO2磁性纳米颗粒膜.利用x射线衍射仪、扫描探针显微镜、透射电子显微镜分析了薄膜的微结构和形貌特征.采用振动样品磁强计、四探针法、微波矢量分析仪及谐振腔法测量薄膜试样的磁电性能和微波复磁导率.重点对SiO2介质相含量、薄膜微结构对电磁性能产生重要影响的机理做了分析和探讨.结果 表明：这类FeCoBSiO2磁性纳米颗粒膜具有良好的软磁性能和高频电磁性能，2GHz时的 磁导率μ′高于70，可以应用于高频微磁器件或微波吸收材料的设计. 关键词： 磁性纳米颗粒膜 高频特性 复磁导率 磁控溅射     

蜂窝结构吸波材料等效电磁参数和吸波特性研究

根据强扰动理论,在长波长近似条件下推导出蜂窝结构吸波材料等效介电常数和等效磁导率的计算公式.电磁参数计算结果表明,蜂窝结构吸波材料等效介电常数和等效磁导率均小于吸收层的介电常数和磁导率,但等效介电常数的降幅更大,从而使等效介电常数更接近于等效磁导率,这正是吸波材料波阻抗匹配设计所需要的.反射率计算结果表明,不同的蜂窝高度,吸收层对应一最优厚度,使蜂窝结构吸波材料的反射率最低.这些结果对于蜂窝结构吸波材料设计具有一定的意义. 关键词： 蜂窝结构吸波材料 等效介电常数 等效磁导率 反射率     

圆环单元FSS对改善吸波体雷达吸波特性的影响

设计了圆环单元的频率选择表面（FSS）结构,并将该结构置于吸波材料中构成了复合吸波结构。利用谱域法对该结构进行数值模拟,计算出频率为2～16GHz微波波段的反射系数,并研究了圆环单元尺寸和排布周期对其吸波特性的影响。结果表明：当圆环单元FSS的单元间距为10mm,单元尺寸为3．3mm时,其共振频率的反射率由-8．15dB降低为-14．54dB,-5dB吸波带宽由1．2GHz拓展为3．05GHz;且随圆环单元尺寸增大,共振反射率增加;随单元排列周期增加,吸波材料带宽增大。结果表明,利用FSS可以明显改善吸波材料涂层的吸波性能,通过凋整相关参数可以获得所需的复合吸波结构,拓展FSS在吸波材料中的应用范围。     

单颗粒光散射偏振特性的模拟和分析

在入射自然光和线偏振光两种常见情况下,基于Mie理论和Debye级数展开,模拟了整体散射光和各阶散射光的偏振度和偏振比分布。研究结果表明:自然光入射时的散射光一般为部分偏振光,当粒径小于波长时,偏振度分布与Rayleigh散射的一致;当粒径大于波长时,整体散射光的偏振度在前向散射角很低,随着散射角的增加逐渐增高但变化频繁,在彩虹角处有很高的值。当入射光为线偏振光时,散射光一般为椭圆偏振光,整体散射光和各阶散射光的偏振比都很高,只有当方位角远离0°、90°、180°时才会出现极小值。     

动态光散射研究纳米级PBA/PMMA核壳颗粒的散射特性

运用动态光散射仪研究PBA(聚丙烯酸丁脂)为核,PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)为壳的核壳双层结构颗粒的角度散射光,并通过测量得到的粒径分布进行理论计算,结果表明:测量结果与理论计算结果总体趋势一致,但在前向散射和后向散射两者相差较大,主要由于动态光散射仪测量粒径分布时反演算法剔除占比例很小的大颗粒造成的.     

一种具有吸波和相位相消特性的共享孔径雷达吸波材料

提出了共享孔径雷达吸波材料(shared aperture radar absorbing material,SA-RAM)的设计方法.该方法将无源人工电磁媒质(metamaterials,MTM)的散射问题等效为有源阵列的辐射问题进行研究,利用阵列天线原理对有限周期MTM单元构成的MTM子孔径的位置信息、幅度信息、相位信息进行优化设计,实现具有不同功能的SA-RAM.在此基础上,设计了一种基于人工磁导体(artificial magnetic conductor,AMC)子孔径和完美吸波体(perfect metamaterial absorber,PMA)子孔径的SA-RAM,该SA-RAM通过将AMC子孔径与PMA子孔径交错布阵,实现了具有吸波和相位相消特性的SA-RAM.仿真和实验结果表明,该SA-RAM较金属板的后向雷达散射截面(radar cross section,RCS)在5.5—8.3 GHz都有明显的减缩,在5.54 GHz处的减缩是由于PMA的高吸波率引起的,在7.0 GHz处的减缩是由于AMC子孔径和PMA子孔径相位相消引起的.研究结果对频域和空域隐身相结合的雷达吸波材料设计具有重要的指导意义.     

CoFeB/MgO不连续多层纳米软磁薄膜微波电磁特性

采用直流/射频磁控溅射方法和不连续多层交替沉积工艺,制备了CoFeB/MgO系列纳米不连续多层薄膜,研究了微波频段下的电磁性能.结果表明,通过调整CoFeB合金相和MgO介质相的相对含量可有效调控薄膜的微结构和电磁性能,且在［Co₆₄Fe₂₄B₁₂(0.7nm)/MgO(0.4nm)］₄₀薄膜中获得了优良的微波软磁性能和高电阻率,其饱和磁化强度1.3 T,难轴矫顽力130 A/m,电阻率3.4mΩ·cm,且共振频率高达2.1 GHz,磁导率实部μ′和虚部μ″在1.59 GHz处均高于240,并且在0.9—2 GHz宽频带范围同时大于100.该薄膜可用于微波吸收材料和电磁兼容的设计中. 关键词： 纳米磁性颗粒膜 磁导率频谱 电磁性能 吸波材料     

尺寸相关的CdS纳米颗粒的拉曼散射特性

采用反胶束法,合成了具有不同尺寸的CdS纳米颗粒。利用透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HR-TEM)以及紫外-可见光吸收谱(UV/vis)对这些纳米颗粒的结构特性进行了表征和分析。利用拉曼光谱仪测量了这些具有不同尺寸的CdS纳米颗粒的拉曼特性。研究结果表明：当纳米颗粒尺寸小于一定值时,拉曼峰出现了蓝移,大于一定值时出现了红移,这些不同的结果是与纳米颗粒的尺寸效应以及纳米颗粒结构中具有各向异性的电子－声子耦合作用有关。     

激光溶胶的光散射特性

介绍了一种掺Nd2O3纳米颗粒的溶胶体系,对其光散射特性和消光系数进行了理论分析和数值模拟.结果表明,当溶胶体系中Nd原子的浓度为1.386×1020cm-3Nd2O3纳米颗粒的半径为5nm、相对折射率小于1.25时,对1064nm波长激光的散射损耗不超过0.002 cm-1.因此,掺Nd2O3纳米颗粒的溶胶体系可能是一种理想的激光介质.     

单分散系微粒的Mie散射计算

Mie散射是公认的一种极具发展前途的微粒测试技术,应用于工厂、企业排放烟尘中微粒粒度和浓度的测试,具有非接触、精度高、重复性好和可实时在线测量的优点,是研究检测污染排放的主要技术手段,也是微粒粒度和浓度分析的理论基础.本文对Mie散射理论的多个参量进行计算并给出其数学表达式.     

球形雾霾粒子的紫外光散射偏振特性研究

在我国经济社会快速发展的同时,雾霾天气成为了突出的环境问题,雾霾粒子的测量非常重要。偏振紫外光与大气雾霾粒子发生散射后,散射光偏振状态(Stokes矢量以及偏振度)的改变能反映雾霾粒子的相关物理特性(粒径、复杂折射率等)。基于Mie散射理论建立了紫外光雾霾球形粒子直视和非直视单次散射模型,研究了单个球形粒子和链状结构球形粒子物理特性的改变对散射光偏振状态的影响,并用蒙特卡洛仿真分析已知粒径分布的雾霾粒子浓度对散射光偏振状态的影响。结果表明：针对单个球形粒子,随着粒子粒径的增大Stokes矢量中散射光光强(I_s)随之增强,粒子复折射率虚部为先增大后较小,偏振度也是在不断增大,且复折射率虚部较小时,偏振度增加趋势快;对于粒径分布不变的雾霾粒子,随着粒子的浓度增加,雾霾粒子的散射系数、消光系数和吸收系数均呈线性增加,但是I_s先增大后减小。针对链状球形粒子,随着粒子个数的增加,I_s均呈现增大的趋势,且偏振度可用于区分链状球形粒子是否由相同球形粒子组成; 相同球形粒子组成链状结构中,I_s随着粒子数量的增加而线性增大,偏振度不改变;不同球形粒子组成的链状结构,I_s以及偏振度的变化趋势可以区分粒子物理特性。     

可见光波段卷云散射特性的研究

卷云一般分布在对流层上部到平流层下部,主要由各种形状的冰晶粒子组成。卷云散射特性的研究利用了前期建立的单个冰晶粒子散射性质数据库,并且假定卷云中粒子谱分布符合Г分布,计算得出可见光波段卷云平均散射性质：消光效率因子、吸收效率因子、单次散射反照率、非对称因子与有效尺度以及波长的变化关系。其次对计算得出的变化曲线进行分析得...     

C波段球体目标系的瑞利复合散射特性

在C波段研究了一对介质球体目标的瑞利复合电磁散射特性, 得到了目标复合散射截面解析式, 验证了所得结果的正确性; 研究了入射波极化状态、目标距离、目标大小、介电常数等因素对复合散射截面的影响, 结果表明, 邻近目标对本目标散射的影响具有偶极辐射的特点, 主目标的复合散射截面是邻近目标的大小、介电常数及其位置等因素的函数; 结果为目标散射截面的准确测量、电磁相互作用等奠定了理论基础。     

一种内混合气溶胶粒子模型光散射的等效性

以包含灰尘、黑碳和水三种成分的单分散内混合初次气溶胶为例,利用消光、吸收、散射效率因子和不对称因子,探讨了以等效折射率描述具有不同成分的内混合气溶胶粒子系统的适用性。结果表明,在尺度参数为0.1～25时不同半径比下,消光、吸收和散射效率因子的等效性较好,相对误差分别在3%、3%和4%以内;不对称因子的等效性相对稍差,相对误差在13%以内。当半径比a/b小于1/5,即内混合体中所含灰尘和黑碳较少时,等效折射率实部和虚部值基本可以确定,而不必考虑尺度参数的影响。用除散射相函数之外的其他光学量来等效时,较为容易找到等效的气溶胶粒子。     

温度对线状金属颗粒复合物电磁参量的影响

线状金属颗粒在复合物中会构成回路,产生较强的磁响应,这种磁响应受温度影响小.基于有效介质理论,探讨线状金属颗粒复合材料电磁响应的基本特征,优化设计适用于高温环境的、性能较好的线状钨颗粒复合微波吸收材料.     

雨介质中球形目标的GHz复合散射特性

将背景空间及其中存在的离散粒子作为一种连续的电介质,得出了背景空间中离散粒子存在时混合体的等效介电常量模型.利用该模型和国际电讯联盟给出的雨衰减测量数据,确定了GHz波段雨介质的等效介电常量并验证了其有效性.得出了雨环境中目标复合散射场的解析式,对雨环境中球形目标的复合微分散射进行了仿真与分析,进而研究了降雨率、电磁波频率及极化状态等因素对复合微分散射的影响.计算表明:降雨对微分散射的影响在10^-3分贝上,电磁波垂直极化时降雨的影响大于其水平极化时的影响.研究结果对精确制导和目标识别等有一定的参考意义.     

Rain Backscattering Properties and Effects on the Radar Performance at MM Wave Band

A simple formula is obtained using the method of statistical fitting for calculating the back scattering coefficient of rain media in millimeter (mm) wave band. Based on this, the influences of attenuation and scattering due to rain on the range and the detection performance of radar are discussed.     

基于阳离子表面活性剂缔合微粒共振瑞利散射光谱法测定痕量O_3

以pH 4.0HAC-NaAC缓冲溶液为介质,用硼酸碘化钾溶液(BKI)作为O3吸收剂。O3将I-氧化生成为I2,溶液中过量的I-与I2又可形成I-3,有阳离子表面活性剂(CS)如氯代十六烷基吡啶(CPCl),溴代十四烷基吡啶(TPB),十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB),十四烷基苄基二甲基氯化铵(TDMAC)存在时,CS与I-3形成稳定的(CS-I3)n缔合微粒,在470nm处有一个较强的共振瑞利散射峰(RRS),随着O3浓度的增大,体系中的I-3增多,I-3与CS形成的(CS-I3)n缔合微粒越多,470nm处的RRS强度I增强,O3浓度与其增强值ΔI成线性关系,各体系的线性范围分别为15~50,50~100,5~25,1~50μmol·L-1,回归方程分别为ΔI=8.81c-4.01,ΔI=5.44c-3.11,ΔI=15.39c-1.55,ΔI=16.88c+0.51,检出限分别为4.9,12,2.85,0.56μmol·L-1 O3。实验考察了共存物质的影响,当O3浓度为2.5×10-6 mol·L-1,相对误差在±10%内时,4.0×10-5 mol·L-1 Hg2+,8.7×10-5 mol·L-1 Fe3+,5.0×10-5 mol·L-1 Ca2+,2.5×10-5mol·L-1 Zn2+和Cu2+,2.8×10-6 mol·L-1 Pb2+和Cr3+,4.2×10-5 mol·L-1 Mg2+,Mn2+和Ba2+对体系的测定无干扰。说明该方法具有良好的选择性。选用TDMAC体系检测空气中的O3,结果令人满意。采用激光散射技术研究了(TDMAC-I3)n缔合微粒体系的粒径分布。当通入O3后,过量KI与O3反应形成I-3,I-3与TDMAC反应生成(TDMAC-I3)n缔合微粒,其粒径集中分布在1 106~3 091nm之间。     

Simulation of Dynamic Light Scattering Signals of Ultrafine Particles

In order to conveniently obtain dynamic light scattering (DLS) signal, a simulation method of DLS signal is proposed in this paper. This method regards the light intensity fluctuation of DLS as a stationary random process. According to autocorrelation function (ACF) of DLS signal, the stationary random process of DLS can be generated by auto‐regressive (AR) model. Signal simulations of several kinds of distribution particles and comparison of simulations and experiment prove that AR model can be used for DLS signal simulation. Moreover, by analyzing effect of simulation parameters on simulation precision, we obtained the relationship between simulation parameters and simulation precision. Finally, application of simulation signal verifies the effectiveness and convenience of this simulation method.