计及各项电流的SIS结电模拟——计算机辅助设计Padé逼近法的一种应用

本文介绍了利用计算机辅助设计Padé逼近法实现SIS结各项电流(ReJ:(w)、ImJ_1(w),ReJ_2(w)及ImJ_2(w))的电模拟。j_1(t)、j_2(t)是实的因果函数,其付里叶变换为J_1(w),J_2(w)。实现计及全部电流的SIS结电模拟的关键就是在给定J_1(w)、J_2(w)的实部与虚部条件下,设计出能同时严格满足其实部与虚部特性曲线形状的滤波器。但是,由于在一般情况下无法写出包含系统零、极点信息的J_1(w)、J_2(w)的解析表示式,用传统的滤波器设计方法也无法实现。利用本文介绍的方法可以实现较高精度的电模拟。     

铋碲掺杂对锗光学性质影响的第一性原理研究

采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波赝势方法研究了Bi、Te掺杂对Ge光学性质的影响.结果表明:(1) Bi单掺使介电函数虚部、吸收率、光电导率实部峰值变大且向低能方向移动;介电函数实部变小且向低能方向移动;(2) Te单掺使介电函数实部、虚部、吸收率、电导率实部峰值变小且向低能方向移动;(3)所有掺杂体系的静态介电常数都变大.这些结果为研制高性能光电器件用新型功能材料提供了理论依据.     

量子态统计测量电路探讨

本文讨论了超导隧道结(SIS)从零电压态跃迁到正常态过程的量子特征.对SIS结的临界电流的统计分布测量的可行性作了探讨.由于SIS结的临界电流是温度敏感的量,并且,其量子跃迁的电流变化很小, 因此,对温度的稳定性和测量的精度均要求很高.我们提出了一种改进的以测量时间间隔的方法取代直接测量临界电流的方法的测量方案,去测量SIS结从零电压态跃迁到正常态过程临界电流变化的统计分布.电路的计算机模拟表明,这种方法较直接法有更好的精度. 实验上的测量在准备中.     

头部电阻抗成像正问题的解析解研究

建立头颅的球型仿真模型.用头皮、颅骨、脑脊髓和脑组织四层同心球结构模拟头颅.对各层组织采用复数电导率,用分离变量法分析头颅球模型在最外层(头皮层)表面施加点电流激励的情况下,内层的电位分布.根据电位分布的表达式,绘制出颅内的电位等位线图.分析电流注入角度对电位分布的影响.仿真结果表明,当颅内脑组织电导率变化时,头皮表面电位的实部变化明显大于虚部,激励电流频率变化对头皮表面电位虚部的影响较为明显.研究结果可用于分析头部电阻抗成像问题.     

N掺杂锐钛矿TiO2光学性能的第一性原理研究

用平面波赝势方法(PWP)计算了N掺杂锐钛矿型TiO2前后的光学特性,即介电函数虚部ε2(w),光学吸收系数I(w)和反射率R(w).并从能带结构上解释了为什么掺N后锐钛矿型TiO2的光学谱在2.93,3.56和3.97 eV处相对掺杂前会出现3个峰值的原因.从光谱图上分析得出,掺杂后TiO2要发生红移现象,实验现象证实了这一结果.     

复介电常量双缺陷层的镜像对称光子晶体特性

利用传输矩阵法研究了两个复介电常量缺陷层镜像对称一维光子晶体的带隙结构和光传输特性。重点讨论了缺陷层的复介电常量的虚部为负值且光学厚度为λ0/4的情形时对传输特性的影响。研究发现:当在光子晶体的两端加入具有负虚部的复介电常量缺陷层后,多处出现了较强的透射峰增益。随着缺陷层复介电常量的虚部与实部比值的增加,各处透射峰增益变化规律不同。但中心波长处的缺陷膜的位置和高度不变。这为光子晶体同时实现多通道超窄带滤波器和不同放大倍数的光放大微器件的设计提供了理论基础。而在光子晶体的两端加入具有正虚部的复介电常量缺陷层后,各透射峰都出现了吸收现象,且随着其正虚部值I的增加,吸收越明显,这给光子晶体实现放大功能提供了理论指导。     

超导SIS结偏置源电路的设计

针对超导SIS隧道结器件的传输特性,设计和制备了为超导SIS器件提供直流偏置的电路,该偏置源电路采用恒压源与恒流源合二为一的技术,恒压源采用了电压深度负反馈设计,恒流源采用了电流反馈法。并用MULTISIM10对电路进行仿真和参数验证。利用该偏置源对SIS结进行供电实测,取得了良好效果。实现了高稳定度、高精度、低噪声的电路设计。     

500GHz超导SIS混频器的设计

超导SIS(Superconductor-Insulator-Superconductor)混频技术是新兴的低噪声检测技术,其卓越的低噪声性能使其成为太赫兹波段理想的接收技术之一.如何提高太赫兹波和SIS超导结之间的信号耦合是设计超导SIS混频器的一个关键问题.本文依据准光耦合技术,研究了两种改善两者间信号的耦合方法:一是设计工作于500GHz波段的对数周期天线,二是设计微带阻抗变换器以实现对数周期天线和SIS超导结之间的阻抗匹配.     

CdTe的能带与光学特性的研究

报道用正交化线性组合原子轨道(OLCAO)方法计算的CdTe的能带结构,结果与线性缀加平面波(LAPW),线性丸盒轨道-原子球近似(LMTO-ASA)以及非局域化经验赝势(NL-EPM)所得的结果相近。同时还叙述与CdTe的光学特性有关的一些物理量的计算结果,它们是介电函数虚部∈₂(ω),高频电导率虚部σ₁(ω)以及反射率谱R(ω)。 关键词：     

关于拉卡代数中一些求和公式的推广

一、引言 拉卡系数W,9j系数及12j系数是原子核物理中经常要碰到的,它们都可以用Clebech-Gordon系数(以后简称为C系数)表示出来。例如拉卡系数可以表示为 (1)这里符号[j]代表2j+1,[j_1j_2…j_n]=(2j_1+1)(2j_2+1)…(2j_n+1)。这一关系式是大家都很熟悉的,但式(1)左方究竟对那些磁量子数求和,却往往会有含混。如文献[1]中就说上式左方是对所有的磁量子数求和;又如文献[2]中在9j系数的定义上也有类似的错误,即认为     

层状半导体WSe2的电子结构和各向异性光学性质研究

采用第一性原理密度泛函理论研究了六角层状晶体 WSe2 的电子结构和各向异性光学性质. 结果表明:WSe2 为间接带隙半导体, 带隙值为1 .44 eV, 略小于实验值(1 .51 eV) ; 价带和导带均主要由 W-5d 和Se-4p 电子构成, 在价带顶(0~2eV) 及导带底(1 .5 ~3.5 eV) , W-5d 和 Se-4p 电子杂化明显, 形成共价键. 介电函数的虚部和实部均表现出明显的各向异性,εi (xx ) 有一个明显的介电吸收峰, 而εi (zz ) 却有两个明显的介电吸收峰; WSe2 晶体对zz 光的低频透明区的能量范围几乎是xx 光的2 倍, 应用 WSe2 晶体的这一特性可以制备不同要求的偏振片.     

Al掺杂对Mg_2Si介电性质影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了本征Mg_2Si和Al掺杂Mg_2Si的形成能、电子结构和介电函数.结果表明,Al掺杂Mg_2Si后,Al以替位杂质(Al替Mg位,即AlMg)或填隙杂质(Al位于晶胞间隙位,即Ali)的形式进入Mg_2Si晶格.费米能级进入导带,体系呈n型导电.掺杂后体系的介电函数的实部和虚部在低频时比未掺杂时均增大,主要是由于晶格中的施主杂质Al离子束缚着附近的过剩电子,在外加交变电场的作用下,束缚在Al离子周围的电子要克服一定的势垒不断地往复运动造成松弛极化和损耗.另外,掺杂体系相对于未掺杂体系,介电函数的虚部在0.5 eV附近出现了一个额外的介电峰,该峰主要是由电子从价带跃迁到Al杂质能级引起的.计算结果为Mg_2Si基光电子器件的设计和应用提供了理论依据.     

z~(-4)排斥位势的Regge极点

对z~(-4)排斥位势证明了:(1)当|λ|→∞,|argλ|<π/2-ε时,S矩阵元S(λ,k)→1。(2)当|λ|→∞时,有无穷多个极点存在于虚轴的小角邻域内,并且这些极点的实部和虚部同时趋于∞,因此通常的双色散关系不成立。     

温差电現象

本文第一段叙述温差电現象的实驗事实,第二段叙述温差电現象的应用,第三段叙述温差电現象的一些理論。一、溫差电現象的实驗事实温差电現象包括三个效应,即塞貝克效应,珀尔帖效应和湯姆孫效应。 1.塞貝克效应塞貝克在1826年發现把兩种不同的金屬a和b接成封閉电路(如圖1)時,如果它們的兩个接头的温度t_0和t不相等,电路中就有电流。这个現象就叫做塞貝克效应。这样的电路叫做温差电偶,產生电流的电動势叫做温差电動势。     

一种新型左手材料的设计和特性研究

通过对左手材料的理论分析,设计了一种宽频带左手材料结构单元.该结构单元由一个矩形闭合环和十字型结构构成的谐振器和金属线组合而成.这种新结构中的谐振器实现负磁导率,金属线实现负介电常量,经过合理的设计,可以在某一频段内使得磁导率和介电常量同时为负,即具有负的有效折射率和正的波阻抗.数值仿真结果表明:在其工作频段内存在一个通带并且在17.6～29.0 GHz频率范围内折射率实部为负,而虚部接近于零;同时在该频率范围内波阻抗实部大于零,从而说明了该左手材料具有左手特性.除此之外,相对左手带宽达到48.9％,远远优于传统的左手材料.     

掺Ge锐钛矿相TiO_2光学性质的计算

合理的掺杂是改善TiO_2活性,使其光催化性能在可见光照射下发挥作用的最有效途径之一,本文利用基于密度泛函理论的第一原理全电势线性缀加平面波方法计算掺Ge锐钛矿相TiO_2介电函数的实部、虚部和光学吸收系数.计算结果显示掺Ge锐钛矿相TiO_2介电函数虚部谱发生蓝移,与实验趋势相符;通过不用剪刀算符和固定晶格常数两方案研究掺Ge前后光谱的平移,得到蓝移是由于Ge原子替代Ti原子后晶胞体积减小造成.     

光学相关仪

一、光学相关原理　　　　光学相关仪如图1所示.　　　　相关分析是一种能从强噪音中拾取弱信号的十分有效的方法.如有两个随机的函数X(t)和Y(t),它们的相关函数表示为　　　　　　如果对R(τ)进行付里叶变换:　　令　t+τ=s,则得　　　　　　从(2)式可知:相关分析相当于Y(t)信号通过一个滤波器,这个滤波器的频率特性　　为X(-ω)=x*(ω),即为标准信号的付里叶谱的共轭复数谱.　　　　　　从图2中可以看出这种滤波效果是十分明显的.图2中,(a)是未经相关处理的记　　录,即Y(t);(b)是经过光学相关仪处理后的互相关函数.这　　里取　X…     

一种新型左手材料的设计和特性研究

通过对左手材料的理论分析,设计了一种宽频带左手材料结构单元.该结构单元由一个矩形闭合环和十字型结构构成的谐振器和金属线组合而成.这种新结构中的谐振器实现负磁导率,金属线实现负介电常量,经过合理的设计,可以在某一频段内使得磁导率和介电常量同时为负,即具有负的有效折射率和正的波阻抗.数值仿真结果表明:在其工作频段内存在一个通带并且在17.6～29.0GHz频率范围内折射率实部为负,而虚部接近于零;同时在该频率范围内波阻抗实部大于零,从而说明了该左手材料具有左手特性.除此之外,相对左手带宽达到48.9%,远远优于传统的左手材料.     

一维电-磁介质互联的光子晶体偏振带通滤波器

传统一维纯电介质光子晶体较难实现TE偏振带通滤波,而且每种偏振滤波器的禁带很窄.本文基于不同电磁参量占主导地位控制不同偏振波禁带较宽的特性,利用一维光子晶体禁带带边交叉的方法设计了TE偏振滤波器、TM偏振滤波器和双偏振滤波器.每种滤波结构均为包含电介质和磁性材料的异质结,因此实现各种滤波的同时也展宽了禁带范围.由于电-...     

不同应变对Ge的光学性质影响的第一性原理研究

研究了不同方向、不同强度的应变对Ge光学性质的影响。结果表明,Ge在单轴张应变和双轴张应变的调控下,均可由间接带隙转向直接带隙,其中,单轴应变有更低的转变点。Ge在常用波段处(0.4 eV)的介电函数实部和虚部在张应变作用下,均急速上升而后在一定应变范围内下降。对Ge进行[111]单轴应变调控能表现出更好的光学性能以及更便捷的器件设计(较低的应变量)。