钠米金属颗粒膜的光学非线性

应用有效介质理论和非线性光学的基本原理,分析了小尺寸(nm)金属颗粒膜的等离子体激元共振增强效应,给出了描述局域场增强的表达式,根据实验结果,计算和讨论了局域场增强因子的质量厚度并得到金属微粒尺寸的相关特征。     

表面等离子体干涉光刻理论计算

推导了基于衰减全内反射结构的表面等离子体干涉光刻磁场强度分布的解析表达式,讨论了该光刻结构的最优化条件.当激发光为325nm激光,棱镜和光刻胶的折射率分别为1.94和1.53时,最优化的Al膜厚为19.2nm,共振角为58.83°,激发的表面等离子体干涉刻写光栅的特征尺寸为48.9nm,小于1/6波长.计算结果表明,高折射的光刻胶可以制造高分辨率的光栅.     

基于表面等离子体激元纳米微腔的光学双稳态

在狭缝金属波导内放入非线性介质,利用非线性Kerr效应以及金属-非线性介质-金属所构成表面等离子体激元Fabry-Perot微腔形成的正反馈机制,在纳米尺度光子器件内实现光学双稳态。时域有限差分计算结果表明,由于表面等离子激元的局域增强效应,双稳态可以在低入射光强条件下发生。     

基于CuO@Ag碗状阵列可循环SERS检测黄曲霉毒素

采用气-液界面自组装及限域生长的方法,在铜箔表面生长出CuO碗状阵列,再通过Ag靶物理溅射在其表面形成CuO@Ag碗状阵列。以此CuO@Ag碗状阵列为基底,借助表面增强拉曼光谱(SERS)技术用于黄曲霉毒素B₁(AFB₁)的检测。结果表明：SERS信号峰强度与AFB₁的对数浓度在1×10^-4～1×10^-14mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为6.5×10^-15mol/L。CuO@Ag碗状阵列还可以对其表面的AFB₁分子进行可见光催化降解,实现表面自清洁,最终实现可循环SERS检测AFB₁。     

基于混合表面等离子体弯曲波导的紧凑型宽带偏振分束转换器的设计研究

设计了一种宽带的基于混合表面等离子体弯曲波导的偏振分束转换器, 使用有限元法计算硅波导、混合表面等离子体波导的模场分布和有效折射率, 为器件建模仿真分析提供了依据. 使用时域有限差分法优化器件结构, 以获得最佳的性能参数. 由于混合表面等离子体波导的双折射增强, 设计获得的偏振分束转换器具有超小尺寸和宽带的工作特性. 仿真结果表明 在1550nm的中心波长处消光比大于23dB, 插入损耗小于0.8dB; 在80nm的带宽上, 横磁偏振光转换为横电偏振光的偏振转换效率大于95％.     

银纳米线/MoO_(3-X)复合基底的合成及其SERS性能研究

表面增强拉曼散射(SERS)具备单分子检测能力和较高的分辨率,因此受到了广泛的关注和研究.本文首先利用氧化钼(MoO_(3-X))的还原特性,在不使用任何表面活性剂的条件下,以AgNO_3溶液作为合成银纳米线(Ag NW)的银源,通过紫外光催化,在MoO_(3-X)薄膜表面还原获得具有交错重叠结构的Ag NW.为评价合成的Ag NW/MoO_(3-X)复合基底的SERS特性,以罗丹明B作为拉曼标记物进行拉曼信号测量.结果显示,制备的Ag NW/MoO_(3-X)复合结构在电磁增强和化学增强的双重作用下,具有较好的SERS特性,表现出较宽的检测范围和灵敏度.     

表面弛豫效应对界面区域CBED的影响

对Al_2O_3颗粒增强铝复合材料与K_2Ti_5O_(13)晶须增强铝复合材料中的增强相/金属界面区域点阵位移场进行CBED研究,并对其进行电子衍射动力学理论模拟计算,结果表明:表面弛豫效应对晶须/铝界面法线方向上位移分量大小的分布影响显著,而对界面切线方向上位移分量的影响很小。这一结果对于解决CBED法测量界面应变场时遇到的表面弛豫效应问题是有意义的。     

一维粗糙表面散射特征的数值分析

使用Monte Carlo模拟的方法得出了随机粗糙表面，在Kirchhoff近似的基础上，利用数值分析的方法分析了一维随机粗糙表面的散射特征，得出了一维随机粗糙表面散射分布曲线，我们还考虑了遮蔽效应的影响，并且讨论了Kirchhoff近似的有效性。     

Ag纳米颗粒表面等离子体共振增强DSSC电池的制备及性能研究

使用水热法制备了一系列不同含量Ag纳米颗粒掺杂的Ag-TiO2复合光阳极的染料敏化太阳能电池,同时,研究了不同含量Ag纳米颗粒掺杂对染料敏化太阳能电池的结构和性能的影响.实验结果表明：Ag的掺入增强了吸附在Ag-TiO2复合光阳极上的染料对光的吸收,显著地提高了对应电池的短路电流.在Ag掺入量为0.20%的时候,对应的电池具有最佳的性能,其短路电流为10.66mA/cm2,开路电压Voc为697mV,光电转换效率为5.59%,显著优于纯TiO2光阳极电池的效率.其性能的改善主要归因于掺入Ag纳米颗粒的表面等离子体共振吸收效应使电池光阳极对光的吸收增强所致.     

CO在NiO（100）面上吸附的近边X射线吸收精细结构理论分析

用多重散射团簇 (MSC)理论对 CO在 Ni O(10 0 )面吸附的碳 1s近边 X射线吸收精细结构(NEXAFS)实验谱进行了定量分析 ,研究了该系统可能出现的吸附模型 .MSC方法分析表明 CO是以 C原子朝下 ,吸附在衬底的 Ni- O键桥上 ,R- factor(可靠性因子 )计算显示 C原子的吸附位置距 Ni原子0 .0 9nm,CO分子中 C原子距衬底的吸附高度为 0 .31± 0 .0 1nm.本文讨论了在 Ni O表面吸附的 CO分子σ键的物理本质 .与 CO在过渡金属 Ni,Cu等表面吸附不同 ,σ共振对于 CO键长的依赖不明显     

高斯曲率为已给六次函数的旋转曲面

讨论了R^3内高斯曲率K（s）为已给六次函数的旋转曲面的存在性问题,并给出了在定义域范围内这类曲面的位置向量场,该结果将陈霞研究结果中K（s）从四次函数提高到了六次函数．     

金属介质复合结构目标电磁散射特性

基于体-面混合积分方程方法,研究了介质导体复合结构目标的电磁散射特性.对导体采用面积分方程,对介质应用体积分方程,由等效原理建立以导体面电流及任意非均匀介质体极化电流为未知量的矩阵方程,利用稳定的双共轭梯度并结合快速傅立叶变换技术(BiCGS-FFT)来加速矩阵方程求解,相对于传统的矩量法大大降低了计算时间和内存需求.数值结果验证了该方法的正确性.同时,它为复杂复合结构目标散射特性研究奠定了一定的基础.     

感应反型层太阳电池的开路电压分析

本文应用数值计算方法研究了感应反型层太阳电池的开路电压与衬底掺杂水平、介质层固定正电荷密度及表面复合速度等的函数关系.研究结果表明,表面复合对开路电压的影响与衬底的掺杂水平有关,并且随着固定正电荷的增加而减弱.     

分形粗糙面上方目标电磁散射的双站特性

利用分形函数模拟海地粗糙表面，研究了目标与粗糙面的复合散射机制，并采用克希霍夫近似法分析了粗造面与其上方目标的双次反弹散射场，较详细地研究了目标与粗糙面的双次反弹双站RCS与入射角和表面粗糙度以及极化特性的关系．数值结果显示了一些有意义的结论．     

W(110)表面反常STM图像的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论的第一性原理方法研究了W(110)p(1×1)表面的STM图像对于衬底偏压的依赖性.计算结果表明:在衬底负偏压条件下,W(110)p(1×1)表面的钨原子在STM图像中显示为暗点而非通常在其它过渡金属中观察到的亮斑,并且暗点随偏压绝对值的减小而逐渐弱化.计算还模拟了恒流模式的STM测量时针尖的起伏变化.当衬底偏压在0～100meV区间时,针尖起伏高度最为明显(～0.006nm).在更高的正偏压下,STM的针尖起伏随偏压改变而线性变化(0.0015～0.0035nm).这些结果说明了W(110)p(1×1)表面是非常平坦的.由于钨原子的价电子为5d态,和3d电子相比具有更为扩展的行为,表面态电子波函数交叠区间集中在原子周围,所以STM测量时亮点突起出现在原子的周围.     

表面引发原子转移自由基聚合制备梳型共聚物刷

对聚偏氟乙烯表面进行化学处理使其表面羟基化,然后与2-溴异丁酰溴反应引入表面引发剂。表面引发三甲基硅保护的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA—TMS）原子转移自由基聚合,在聚偏氟乙烯表面获得聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）聚合物刷。动力学研究揭示PHEMA的接枝浓度随反应时间呈线性关系,表明表面链增长是可控或活性过程。2-溴异丁酰溴与三甲基硅氧基反应,在PHEMA聚合物刷侧链引入2-溴代酯组分。紧接着,表面引发甲基丙烯酸聚乙二醇酯（PEGMA）原子转移自由基聚合制备梳型聚合物刷。使用衰减全反射傅立叶红外光谱和X-射线光电子能谱表征修饰后PVDF表面,通过接枝梳型聚合物刷,聚偏氟乙烯薄膜表面由憎水变成高度亲水。     

基于电磁仿真的粗糙面上二维目标参数反演

针对海洋(或陆地)环境中目标电磁逆散射问题开展研究,建立了粗糙面上简单导体目标的电磁散射模型,通过精确的电磁散射建模得到散射回波数据,包括空间分布采样和频率采样,再分别应用BP神经网络(BPNN)和支持向量机(SVM)两种方法反演粗糙面上二维导体目标的特征几何尺寸.在粗糙面上圆柱几何参数反演以及海上舰船尺寸反演过程中需要考虑粗糙面的随机性,因此对散射数据进行了多次统计,实现了随机粗糙面上方目标的特征参数重构.     

采用便携式天线的近海海洋表面流探测

针对高频地波雷达天线阵通常十分庞大的问题，根据海洋回波理论，利用单个到达角海洋回波进行雷达通道幅度相位的自校准，应用适合便携式天线系统的信源估计方法，采用MUSIC(MUltiple Slgnal C1assification)算法反演海流信息，研究了交叉环／单极子天线在高频地波雷达近海海洋表面流探测中的应用，将探测结果与采用相控阵接收的高频地波雷达OSMAR2000的探测结果进行对比，径向流速平均偏差为1．3cm／s,说明近海海洋表面流探测采用便携式的小天线可取得与传统相控阵相同的效果.     

7种喹诺酮类药物固体表面室温磷光或延迟荧光分析法研究

建立了滤纸为基质的7种喹诺酮类药物的固体表面室温磷光(SS-RTP)或延迟荧光(SS-DF)分析测定的新方法．对影响喹诺酮类药物发光强度的各种因素,包括介质pH条件、重原子种类、浓度等进行了详细的研究．实验表明,除氧氟沙星在pH=6．5条件下有较强室温磷光发射外,其余6种药物均在酸性条件下有较强RTP或DF发射,其适宜pH为1．6或1．8．方法的稳定性好,线性范围宽,检出限低．7种喹诺酮类药物在尿样中的回收率最大为104．3％,最小为97．7％,能够满足痕量分析的要求．     

三维Minkowski空间中H－可形变的类空曲面和类时曲面

本文，我们研究了三维Ｍｉｎｋｏｗｓｋｉ空间Ｒ２．１中保持平均曲率函数不变的类空曲面和类时曲面的等距形变问题──称为Ｈ－形变问题．首先，对于Ｈ－可形变的类空浸入和类时浸入的存在性给出了一个充要条件．其次．讨论了具有常平均曲率的类空和类时曲面的Ｈ－形变．进一步，我们给出了Ｈ－可形变的类空和类时曲面的两个特征．最后，给出了一个平坦类时曲面Ｈ－形变的例子．