GaN基量子点结构的喇曼特征

采用量子力学的微扰理论，对GaN基量子点结构的喇曼频移进行分析。在喇曼实验中，观察InGaN／GaN量子点结构的E2和A1(LO)的模式，并发现实验中样品的喇曼频移与GaN的体材料相比，有着明显的红移。     

低浓度吡虫啉的超材料太赫兹光谱检测研究

农产品质量安全是社会广泛关注的重大民生问题.近年来,农产品生产过程中农药的广泛使用和滥用会导致农药残留,对人类健康和环境造成潜在危害.吡虫啉是一种硝基亚甲基类新烟碱内吸杀虫剂,因其具有广谱、高效和低毒的特性已广泛用于农业生产中,但其过量残留也给人类的健康带来了威胁.首先对超材料结构的透射谱进行了分析,对共振频率的形成原...     

尾波场中传播的激光脉冲的频率漂移

一个超短超强激光脉冲在另一个超短脉冲激发的尾波场中传播时，如果这两个脉冲之间距离合适，第二个脉冲前半部分经历的电子密度比后半部分高，其后部群速度高于前部，脉冲将被压缩，频率向高频方向移动.用PIC粒子模拟证实了这一点，模拟得到的频移与理论结果吻合.另外，非线性效应使得最有效频移对应的脉冲之间的间距比线性理论估计值大. 关键词： 频移 有质动力 电子俘获     

新型手性电磁超材料非对称传输性能设计分析

非对称传输型超材料在极化转换器与光电二极管等领域具有重要的研究意义及应用价值.本文借助于结构设计中的拓扑优化技术,设计出一种具有优异非对称传输特性的新型双层L型变体超材料结构,实现了线性极化波在K波段及Ka波段的非对称传输现象;数值仿真分析及实验结果表明,其非对称传输系数在21.65 GHz处达到0.8562,在28.575 GHz处达到0.8175,并通过分析在谐振频点处的表面电流、电场分布,阐明了双层L型变体超材料结构非对称传输性能的物理机理;此外,选取合理的几何参数并改变该结构金属层的旋转角度,进一步实现了对非对称传输现象的调控,并在K波段同时实现了线性极化波和圆极化波的非对称传输现象.本文采用拓扑优化设计方法得到的非对称传输型手性超材料结构具有结构简单、易调控等优点,且具有明确的方向性,在手性超材料结构设计领域拥有广阔的应用前景.     

CuInS2/ZnS量子点光纤发光性质的理论计算EI北大核心CSCD

在二能级系统近似下,对CuInS 2/ZnS量子点光纤的发光性质进行理论计算,得到在不同量子点荧光寿命、斯托克斯频移和吸收-发射截面时,量子点发光沿光纤的传输情况。结果表明,当3个参数一定时,量子点光纤的发光强度随着光纤长度的增加而增加,但最后都趋于饱和或有所下降。当光纤长度一定时,荧光寿命、斯托克斯频移和吸收-发射截面每变化原来数值的1倍,光纤发光的相对强度分别改变7.1,10.52和2.8,因此斯托克斯频移对光纤发光强度的影响最大,其次为荧光寿命,影响最小的是吸收-发射截面。但是对光谱峰值位置影响最大的是吸收-发射截面,在80 cm光纤中,截面每增加1倍,光谱红移5.36 nm。理论计算的发光强度随光纤长度的变化趋势符合文献中的实验数据。本文为量子点光纤中掺杂材料的选择提供了一种实用的方法。     

双量子点结构中Majorana费米子的噪声特性

Majorana费米子是其自身的反粒子, 在拓扑量子计算中有着重要的应用. 利用粒子数表象下的量子主方程方法, 研究双量子点与Majorana费米子混合结构的电子输运特性, 特别是散粒噪声. 有无Majorana费米子耦合的电流与散粒噪声存在明显差别: 有Majorana费米子耦合时稳态电流差呈反对称, 噪声谱呈现相干振荡并且低频噪声显著增强. 量子点与Majorana费米子对称弱耦合时, 零频噪声由"峰"变为"谷", 并且"边谷"展宽逐渐减小; 当对称强耦合时, 零频噪声的谷深增加, "边谷"向高频端移动. 改变系统与电极的耦合强度时, 零频噪声由谷变成峰. 因此, 稳态电流结合散粒噪声可以探测双量子点结构中Majorana费米子是否存在.     

小尺寸Ⅳ族材料拉曼谱与晶体结构的研究

以键弛豫理论和核壳模型为基础,建立尺寸-键参数-拉曼谱三者统一的函数关系式,得到了不同尺寸下的Ⅳ族材料键长、键能和配位数。阐明了小尺寸下的Ⅳ族材料拉曼谱发生红移是由于有效配位数缺失引起的。通过这一理论方法可以得到拉曼谱中含有的物理信息,极大地扩展拉曼散射技术的应用范围。     

飞秒孤子传输演化的数值研究

利用分步傅里叶法数值模拟了飞秒孤子在光纤中的传输演化过程。对光纤中单个孤子的传输及二阶孤子的自陡峭效应和自频移效应进行了分析,指出在一定的参数取值范围内,自频移效应对二阶fs孤子传输的影响要比自陡峭效应大,占主导地位,且对自陡峭效应有一定的抑制作用。     

具有极化选择特性的超材料频率选择表面的设计

基于超材料结构的设计理论,通过长金属线周期阵列和具有Lorentz谐振形式等效介电常数的金属短线的组合可频率选通特性.由不同周期排布和结构尺寸的长金属线和金属短线组合而成的频率选择表面具有不同频段的选通特性.文章提出了双层及单面两种具有极化选择特性的频率选择表面,两种结构均可实现对特定频段TE及TM波选通.具有极化选择特性的超材料频率选择表面的设计为极化滤波器以及极化波产生器的设计提供了借鉴. 关键词： 频率选择表面 超材料 极化选择     

双轴螺旋向性负材料中极化光波的左-右旋偏振耦合

研究了双轴螺旋向性负材料中极化光波的左 右旋偏振耦合效应.证明这种极化光的左-右偏振耦合效应导致在介质中传播的左右旋光具有频率移动效应.讨论了极化光左-右偏振耦合效应的起源（非局域极化效应）与它的若干应用, 如可控位置依赖频移. 关键词： 左-右偏振耦合 负材料 频移     

双向多频超材料吸波器的设计与实验研究

利用金属线单元组合法, 仿真设计并制作了一种在通信频段(0.8-3GHz)的双向多频超材料吸波器. 仿真与实验结果表明: 该吸波器对于不同极化和宽角度入射的电磁波有三个稳定的吸波频点, 分布在2.04GHz, 2.34GHz和2.65GHz, 吸收率分别达到92.3%, 95.3%和94.7%. 该吸波器设计简单、灵活性强、吸收效果好、易于加工, 为通信领域的电磁屏蔽或抗电磁干扰提供了新的方法. 关键词： 超材料 双向多频吸收 极化不敏感 宽角度入射     

有限宽度的ZnSe/ZnTe应变超晶格中LA声子的拉曼频移(英文)

考虑到真实超晶格系统的有限宽度会造成晶格的非周期性 ,我们修正了用来决定拉曼频移峰值位置的公式中的倒格矢一项。在线性驰豫应变假设下给出了应变超晶格纵向原子间距的几何模型。在上述理论基础上计算了有限宽度的ZnSe/ZnTe应变超晶格LA声子的拉曼频移。数值计算结果同现有实验结果作了比较 ,符合很好。     

饱和非线性效应对负折射材料中孤子自频移的影响

以描述负折射材料中包含拉曼效应的高阶非线性薛定谔方程为模型,采用分步傅里叶算法数值分析了高阶效应,尤其是饱和非线性效应对自聚焦负折射率材料中的孤子拉曼自频移的影响。结果表明,在自聚焦负折射率材料中饱和非线性效应使孤子拉曼自频移速度加快;饱和非线性效应与负的自陡效应共同作用进一步加快孤子自频移的速度;饱和非线性效应同正的自陡效应、三阶色散效应共同作用时孤子拉曼自频移在整体上受到抑制。     

基于量子点相干光学谱的马约拉纳费米子探测

研究了半导体纳米线/超导体复合结构中的马约拉纳费米子的存在情况,提出一种用相干光学谱探测马约拉纳费米子的全光学方法.将一束较强的泵浦激光和一束较弱的探测激光同时作用于半导体量子点,由系统的哈密顿量导出半导体量子点的相干光学谱.数值模拟结果表明,相干光学谱中呈现出由半导体量子点与马约拉纳费米子耦合诱导的明确的马约拉纳费米子迹象.半导体量子点与马约拉纳费米子之间的无接触性,避免了探测中杂质信号的引入.半导体量子点与马约拉纳费米子间的耦合强度和探测吸收谱中两尖峰之间的分裂宽度呈正比,可通过测量分裂宽度获得耦合强度,为耦合强度的确定提供了直观的测量方法.     

CdTe量子点的超快过程研究

使用pumpprobe技术研究了CdTe量子点的瞬态吸收光谱,通过双指数拟合,得到两个弛豫过程,将得到快过程归结为表面俘获载流子跟价带底空穴的直接复合,即表面态辐射过程;慢过程被归结为电子被深表面态俘获,然后以发射荧光或无辐射跃迁的形式与空穴进行复合,即深表面俘获态辐射过程. 并细致的研究了量子点的尺寸对单纯核的弛豫过程的影响.     

光学超构材料芯片上类比引力的研究进展

光学超构材料是一种人工设计的微结构材料,它的出现打破了传统材料设计思维的局域性,为在微纳尺度上人为调控电磁波提供了新的范式,实现了具有超越自然界常规材料的光学性质.尤其是超构材料具有将光和电磁辐射耦合到亚波长尺度的能力,满足了高速发展的现代科学技术对光学元器件的高性能、微型化以及集成化的新要求.因此,基于超构材料的光子芯片带来很多令人鼓舞的应用,如突破衍射极限的完美成像、多功能的集成光学器件等.更有意思的是,超构材料光子芯片还可以用来模拟一些广义相对论的现象,尤其是探索一些尚未被实验证实的与引力相关的现象.本文从不同类型的超构材料芯片出发,简要介绍了在光学超构材料芯片上开展的类比引力的研究,最后对其发展现状、优势与面临的挑战进行了相应的总结与展望.     

基于最优费米函数的点扩散函数求取与图像复原

数字图像在成像过程中,会受到电子噪音、大气湍流、成像设备限制及图像变换等诸多不利因素的影响,从而造成一定程度的图像降质,这对后期的图像理解造成不可忽略的障碍.本文提出在应用费米函数对边缘扩散函数进行拟合时,不是采用固定次数的费米拟合函数,而是利用图像质量的评价结果决定最优费米拟合次数的方案.基于该拟合结果的点扩散函数将被应用到Lucy-Richardson算法中实现图像复原.基于实际图像的实验结果表明,通过最优费米函数拟合数据并获取的点扩散函数,在图像复原时可以有效地提升图像质量,并明显优于同类方法.     

基于半导体量子点的片上手性纳米光子器件

手性量子光学在量子信息技术研究领域中受到了广泛的关注,其主要研究光在微纳结构中自旋依赖的手性耦合及传输行为。利用手性光与物质的相互作用可以增强光子与量子发射器的耦合,赋予纳米光子器件新的功能和应用,从而推动手性量子光学在量子信息领域中的大规模应用。主要对基于半导体量子点的片上手性纳米光子器件进行了综述,重点讨论了半导体量子点的光学性质和手性光与物质相互作用的物理机制,在此基础上对近年来应用手性耦合原理实现的多功能手性光子器件进行了总结,并对手性量子光学的未来应用场景进行了展望。