进一步寻找磁单极子的实验进展

本文介绍了进一步寻找磁单极子的实验进展。目前没有新的磁单极子候选者被观测到。慢磁单极子的实验流强上限:速度在(10~(-4)-10~(-2))c范围内的观测,低于3.0×10~(-12)cm~(-2)sr~(-1)s~(-1);在(10~(-3)-10~(-2))c范围的观测,低于4.1×10~(-13)cm~(-2)sr~(-1)s~(-1)。     

新疆大中小城市夏季对流层NO_2垂直柱浓度变化特征

利用地基多轴差分光谱仪(Mini MAX—DOAS),选择新疆乌鲁木齐、库尔勒、博乐市具有代表性的大中小城市,于2014年6—8月对其市区、工业区、农田区的对流层NO_2浓度进行观测。结果表明:(1)大中小城市夏季大气对流层NO_2垂直柱浓度的日变化有波峰和波谷的波动,其峰值在大中小城市中有所差异,表现为乌鲁木齐(7.590×10~(15)molec·cm~(-2))库尔勒(7.559×10~(15)molec·cm~(-2))博乐(3.578×10~(15)molec·cm~(-2));(2)大中小城市夏季大气对流层NO_2垂直柱浓度大小与城市地表条件差异有关,尤其与观测区的车流量有密切关系,表现为市区(4.643×10~(15)molec·cm~(-2))工业区(4.469×10~(15)molec·cm~(-2))农田区(2.425×10~(15)molec·cm~(-2));(3)不同天气条件下大中小城市大气对流层NO_2的垂直柱浓度特征为雨天(3.082×10~(15)molec·cm~(-2))时浓度最小,说明降水对NO_2的浓度具有重要的影响。     

NaK高位6~1∑~+态与H_2碰撞中转移能配置

脉冲激光激发NaK 2~1Σ~+←1~1Σ~+跃迁,单模Ti宝石激光器激发2~1Σ~+至高位态6~1Σ~+,研究了6~1Σ~+与H_2碰撞中的碰撞转移。3D→4P(1.7μm)和5S→4P(1.24μm)荧光发射说明了预解离和碰撞解离的产生。在不同的H_2密度下,通过以上能级的荧光测量得到了预解离率,碰撞解离及碰撞转移速率系数Γ_(3D)~P=(5.3±2.5)×10~8 s~(-1),Γ_(5S)~P=(3.1±1.5)×10~8 s~(-1),k_(3D)=(3.7±1.7)×10~(-11)cm~3·s~(-1),k_(5S)=(2.9±1.4)×10~(-11)cm~3·s~(-1),k_(4P→4S)=(1.1±0.5)×10~(-11)cm~3·s~(-1),k_(3D→4P)=(6.5±3.1)×10~(-12)cm~3·s~(-1),k_(5S→4P)=(4.1±1.9)×10~(-12)cm~3·s~(-1)在不同H_2密度下,记录时间分辨荧光,由Stern-Volmer公式得到6~1Σ~+→2~1Σ~+,2~1Σ~+→1~1Σ~+的自发辐射寿命分别为(28±10)ns和(15±4)ns。6~1Σ~+→2~1Σ~+6~1Σ~+→1~1Σ~+及2~1Σ~+→1~1Σ~+分子态间与H_2的碰撞转移速率系数分别为(1.8±0.6)×10~(-11)cm~3·s~(-1),(1.6±0.5)×10~(-10)cm~3·s~(-1)和(6.3±1.9)×10~(-11)cm~3·s~(-1)。转移到H_2的振动、转动和平动能各占总转移能的0.58,0.03和0.39。主要能量转移至振动和平动能,支持6~1Σ~+-H_2间的共线型碰撞机制。     

Observation of Shubnikov-de Haas Oscillations in Large-Scale Weyl Semimetal WTe_2 Films

Topological Weyl semimetal WTe_2 with large-scale film form has a promising prospect for new-generation spintronic devices.However,it remains a hard task to suppress the defect states in large-scale WTe_2 films due to the chemical nature.Here we significantly improve the crystalline quality and remove the Te vacancies in WTe_2 films by post annealing.We observe the distinct Shubnikov-de Haas quantum oscillations in WTe_2 films.The nontrivial Berry phase can be revealed by Landau fan diagram anal.ysis.The Hall mobility of WTe_2 films can reach 1245 cm~2 V~(-1)s~(-1) and 1423 cm~2 V~(-1)s~(-1) for holes and electrons with the carrier density of 5×10~(19) cm~(-3) and2×10~(19) cm~(-3),respectively.Our work provides a feasible route to obtain high-quality Weyl semimetal films for the future topological quantum device applications.     

Quantum oscillations and nontrivial transport in(Bi_(0.92)In_(0.08))_2Se_3

Quantum phase transition in topological insulators has drawn heightened attention in condensed matter physics and future device applications.Here we report the magnetotransport properties of single crystalline(Bi_(0.92)In_(0.08))_2Se_3.The average mobility of～1000 cm~2·V~(-1)·s~(-1)is obtained from the Lorentz law at the low field(3 T)up to 50 K.The quantum oscillations rise at a field of～5 T,revealing a high mobility of～1.4×10~4cm~2·V~(-1)·s~(-1)at 2 K.The Dirac surface state is evident by the nontrivial Berry phase in the Landau–Fan diagram.The properties make the(Bi_(0.92)In_(0.08))_2Se_3a promising platform for the investigation of quantum phase transition in topological insulators.     

掺杂吡唑喹啉衍生物的聚乙烯基咔唑薄膜载流子传输性能的研究

对比研究了吡唑喹啉衍生物(PAQ5)的掺杂对聚N-乙烯基咔唑(PVK)聚合物薄膜载流子传输性能的影响.分析薄膜宏观的电流密度-电场关系发现:电场F在106~10~7 V·cm-1范围时,纯PVK薄膜中电流密度J∝F2.1,而在掺杂了PAQ5(4.8wt%)的PVK薄膜中J∝F2.9.掺杂薄膜导电能力的提高,除了有空穴从阳极注入PVK形成的空间电荷限制电流之外,也有PAQ5使电子从阴极注入和传输形成的传输电流.分析薄膜用飞行时间法测得的瞬态光电流谱可得:在1×105~2×10~5 V·cm-1的低场下,纯PVK薄膜中传导电流的主要是空穴载流子,其迁移率在7.6×10~(-5) cm~2·V~(-1)·s~(-1),而电子迁移的信息却很微弱,PAQ5掺杂浓度为2wt%的PVK薄膜载流子传输性能没有大的变化.在PAQ5掺杂浓度为5wt%的PVK薄膜中,空穴的迁移率为6.0×10-5 cm~2·V~(-1)·s~(-1),电子的迁移率为7.9×10-6cm~2·V~(-1)·s~(-1).掺入的PAQ5建立的电子传输通道使掺杂薄膜载流子的传输性能得到显著提高.     

Comparison of GaN/AlGaN/AlN/GaN HEMTs Grown on Sapphire with Fe-Modulation-Doped and Unintentionally Doped GaN Buffer:Material Growth and Device Fabrication

AlGaN/GaN high electron mobility transistors(HEMTs) grown on Fe-modulation-doped(AID) and unintentionally doped(UID) GaN buffer layers are investigated and compared.Highly resistive GaN buffers(10~9 Ω·cm) are induced by individual mechanisms for the electron traps' formation:the Fe AID buffer(sample A) and the UID buffer with high density of edge-type dislocations(7.24 × 10~9 cm~(-2),sample B).The 300 K Hall test indicates that the mobility of sample A with Fe doping(2503 cm~2 V~(-1) s~(-1)) is much higher than sample B(1926cm~2V~(-1)s~(-1))due to the decreased scattering effect on the two-dimensional electron gas.HEMT devices are fabricated on the two samples and pulsed Ⅰ-Ⅴ measurements are conducted.Device A shows better gate pinch-off characteristics and a higher threshold voltage(-2.63 V) compared with device B(-3.71 V).Lower gate leakage current \Igs\ of device A(3.32 × 10~(-7) A) is present compared with that of device B(8.29 × 10~(-7) A).When the off-state quiescent points Q_2(V_(GQ2) =-8 V,V_(DQ2) = 0 V) are on,V_(th) hardly shifts for device A while device B shows +0.21 V positive threshold voltage shift,resulting from the existence of electron traps associated with the dislocations in the UID-GaN buffer layer under the gate.Under pulsed Ⅰ-Ⅴ and transconductance G_m-V_(GS) measurement,the device with the Fe MD-dopcd buffer shows more potential in improving reliability upon off-state stress.     

衬底温度对TiOPc光敏有机场效应管的影响

制备了基于酞菁氧钛(TiOPc)的有机光敏场效应管,对氧化铟锡(ITO)衬底器件进行温度优化。实验结果表明,随着衬底温度(T_(sub))的增加,器件载流子迁移率(μ)、光暗电流比(P)和光响应度(R)先增加后减小,在T_(sub)=140℃时达到最大。T_(sub)=140℃的ITO衬底器件,在波长808 nm、光功率密度190 m W·cm~(-2)的近红外光照下,最大载流子迁移率达到1.35×10~(-2)cm~2·V~(-1)·s~(-1),最大光暗电流比为250,栅压为-50 V时的最大光响应度为1.51 m A/W。     

铟锡氧化物薄膜表面等离子体损耗降低的研究

本文采用直流磁控溅射方法在普通浮法玻璃基底上制备了立方多晶铁锰矿结构的铟锡氧化物(indium tin oxide, ITO)薄膜,并对其进行了结晶性、表面粗糙度、紫外-可见吸收光谱、折射率、介电常数及霍尔效应的测试.研究了溅射时基底温度的改变对于ITO薄膜的光电、表面等离子体性质的影响.随着基底温度由100?C升高至500?C,其光学带隙(3.64—3.97eV)展宽,减少了电子带间跃迁的概率,有效降低了ITO薄膜的光学损耗.与此同时,对应ITO薄膜的载流子浓度(4.1×10~(20)-—2.48×10~(21)cm~(-3))与迁移率(24.6—32.2 cm~2·V~(-1)·s~(-1))得到提高,电学损耗明显降低.     

Spectroscopy system based on a single quantum cascade laser for simultaneous detection of CO and CO_2

A quantum cascade laser(QCL) based system for simultaneous detection of CO and CO_2 is developed.The QCL can scan over two neighboring CO(2055.40 cm~(-1)) and CO_2(2055.16 cm~(-1)) lines with a single current scan.The wavelength modulation spectroscopy( f = 20 k Hz) is utilized to enhance the signal-to-noise ratio.A white cell with an effective optical path length of 74 m is used.The calibration of the sensor is performed and minimum detection limits of 1.3 ppb(1 × 10~(-9))for CO and 0.44 ppm(1 × 10~(-6)) for CO_2 are achieved.     

金属表面吸附有机分子的红外激光光声光谱研究

本文利用支线调谐的连续CO_2激光器,在9.2～10.8μm的波段范围内,采用光声光谱的方法作了金属银表面吸附有机分子的红外激光光声光谱工作,测量了覆盖在银表面上的四层花生酸分子(Arachidicacid)以及面密度分别为σ_1=1.4×10~(15)cm~(-2)和σ_2=5.5×10~(15)cm~(-2)的 2-醋酸纤维素分子(cellulose dia-cetate)的红外激光光声谱.观察到了覆盖在银表面上的四层花生酸分子在944cm~(-1)附近的光声谱峰值,与其固体样品的红外傅里叶谱比较,没有发现可观察到的移动;我们也观察到了σ_1=1.4×10~(15)cm~(-2)和σ_2=5.5×10~(15)cm~(-2)的2-醋酸纤维素样品分别在1054cm~(-1)和1059cm~(-1)处的峰值,与同样样品的固体红外透射谱比较,发现前者的峰值有约5cm~(-1)的红移,而后者在实验精度范围内没有明显的峰值的位移.     

俄歇复合、电子泄漏和空穴注入对深紫外发光二极管效率衰退的影响（英文）

研究了俄歇复合、电子泄漏和空穴注入对深紫外发光二极管(DUV LED)效率衰退的影响。结果表明,当俄歇复合系数从10~(-32) cm~6·s~(-1)增大到10~(-30) cm~6·s~(-1)时,俄歇复合对效率衰退的影响很小。当俄歇复合系数增大到10~(-29) cm~6·s~(-1)时,俄歇复合对效率衰退有显著的影响。然而,对于AlGaN材料而言,俄歇复合系数很难达到10~(-29) cm~6·s~(-1)。此外,本研究还发现,即使设置的俄歇复合系数等于10~(-32) cm~6·s~(-1),DUV LED的效率衰退依旧随着电子泄漏的增加而增大。因此,这进一步证明了电子泄漏是导致DUV LED效率衰退的主要因素。此外,本工作还证明了空穴注入效率的提高可以有效地抑制DUV LED的效率衰退问题,这主要是由于更多的电子与空穴在量子阱中复合产生了光子,降低了电子从有源区中泄漏的几率。     

克里奇中间体CH_2OO与CF_3CF=CF_2反应的动力学研究（英文）

本文使用OH激光诱导荧光方法研究了结构最简单的克里奇中间体CH2OO和CF_3CF=CF_2的反应动力学.在压强为10 Torr条件下,测量了温度在283,298,308和318 K的反应速率常数,分别为(1.45±0.14)×10~(-13),(1.18±0.11)×10~(-13),(1.11±0.08)×10~(-13)和(1.04±0.08)×10~(-13) cm~3·molecule~(-1)·s~(-1).根据阿伦尼乌斯方程,获得该反应的活化能为(-1.66±0.21) kcal/mol.在6.3～70 torr压力范围内,未观察到该反应的速率常数存在压力相关.     

与HBr(Χ~1Σ~+v″=1,J″=12)碰撞的CO_2(00~00)转动态分布

利用受激拉曼泵浦激发HBr分子至Χ~1Σ~+(1,12)激发态,由相干反斯托克斯-拉曼散射(CARS)光谱确定分子的激发.通过测量CARS谱相对强度,得到了HBr分子Χ~1Σ~+态(1,12)能级的布居数密度为n_1=0.54×10~(13) cm~(-3).在一次碰撞条件下,测量碰撞前后CO_2(00~00,J)态的激光感应荧光强度比,得到CO_2转动态的双指数分布.由二分量指数拟合得到T_a=261 K的低能分布和T_b=978 K的高能分布.结果表明,碰撞后约有65%的分子处于低J态,属于弹性或近弹性的弱碰撞;约有35%的分子处于高J态,属于非弹性的强碰撞.在振动-转动平动(V-RT)能量转移过程中,CO_2(00~00,J)态的总出现速率系数为(1.3±0.3)×10~(-10) cm~3 molecule~(-1)s~(-1);低转动态的平均倒空速率系数为(2.9±0.8)×10~(-10) cm~3 molecule~(-1)s~(-1).总的出现速率系数比平均倒空速率系数小,但在量级上保持一致.对CO_2 J=60-74高转动态,随着J值的增加,质心平移温度和质心平移能的平均改变增加.对低转动态,在碰撞过程中,J态既可能出现也可能被倒空,平移能的改变不易确定.     

K_2(~1∧_g)高位态的预解离和碰撞转移

利用光学双共振和激光光谱技术,测量了K_2(~1A_g)态的预解离率和碰撞转移率.脉冲激光将K_2(1~1∑_g~+)基态激发至1~1∑_u~+态,由连续激光激发1~1∑_u~+至激高位~1A_g态.在不同K密度下,记录~1A_g→~1A_u跃迁的时间分辨荧光,光强的对数与衰变时间成线性关系,从直线的斜率得到~1A_g态的有效寿命,由Stern-Volmer方程得到~1A_g态的辐射率与预解离率之和及总的碰撞去布居截面.在不同的K密度下测量时间积分荧光强度I_3[K_2(~1A_g)→K_2(~1A_u)],I_2[K(6S)→K(4P_(3/2))]和I_1[K(4D)→K(4P_(3/2))],光强比I_1/I_3和I_2/I_3与K密度也成线性关系.从直线的斜率和截距并结合从Stern-Volmer方程得到的结果,确定K_3(~1A_g)的预解离率Γ_(P6S)=(1.2±0.4)×10~7s~(-1),Γ_(P4D)=(0.8±0.3)×10~7s~(-1)和碰撞转移截面σss=(1.9±0.6)×10~(-14)cm~2,σ_(4D)=(9.0±3.0)×10~(-15)cm~2.     

Structure and luminescence of α-plane GaN on γ-plane sapphire substrate modified by Si implantation

We show the structural and optical properties of non-polar a-plane Ga N epitaxial films modified by Si ion implantation.Upon gradually raising Si fluences from 5×10~(13)cm~(-2)to 5×10~(15)cm~(-2),the n-type dopant concentration gradually increases from 4.6×10~(18)cm~(-2)to 4.5×10~(20)cm~(-2),while the generated vacancy density accordingly raises from3.7×10~(13)cm~(-2)to 3.8×10~(15)cm~(-2).Moreover,despite that the implantation enhances structural disorder,the epitaxial structure of the implanted region is still well preserved which is confirmed by Rutherford backscattering channeling spectrometry measurements.The monotonical uniaxial lattice expansion along the a direction (out-of-plane direction) is observed as a function of fluences till 1×10~(15)cm~(-2),which ceases at the overdose of 5×10~(15)cm~(-2)due to the partial amorphization in the surface region.Upon raising irradiation dose,a yellow emission in the as-grown sample is gradually quenched,probably due to the irradiation-induced generation of non-radiative recombination centers.     

离子影响水蒸气核化的分子动力学研究

本文采用分子动力学模拟方法研究离子的存在对水蒸气核化过程的影响。模拟系综初始温度为600 K,达到平衡后撤去水蒸气热浴,将载气温度标定至200 K,与水蒸气进行热量交换,带走水蒸气核化释放的核化潜热。研究结果表明,离子的存在能够促使核化的发生,但离子的浓度对系综内最大团簇的生长影响较小。根据团簇分析统计系综内含20个Na~+/Cl~-时,核化率约为1.01×10~(28)cm~(-3)·s~(-1),与经典核化理论计算值4.89×10~(28)cm~(-3)·s~(-1)在同一个数量级。     

CO_2在与高振动激发NaH碰撞中的量子态分辨能量再分配

利用简并受激超拉曼泵浦激发NaH基态到高位振动态(ν″=14,J″=20)。研究了NaH(14,20)与CO_2(00°0)间的振转能量转移。利用吸收系数和瞬时Doppler线宽,得到不同池温下NaH(14,20)分子密度,测量CO_2(00°0,J)与NaH高振动态碰撞前后的瞬时泛频激光感应荧光谱线的相对强度,确定了CO_2(00°0,J=2~80)的初生态布居,它们呈现双指数转动分布。拟合实验数据得到两个转动温度T_(rot)=(650±80)和(1 531±150)K。较冷的分布约占CO_2(00°0)的79%,它是由弹性或弱非弹性碰撞产生的,因而CO_2只有很小的转动激发。另有21%的CO_2(00°0)较大地增加了转动能,故有较热的转动温度。对碰撞产生的CO_2(00°0,J)进行高分辨率瞬时泛频荧光谱线的轮廓测量,得到各转动态平移能的改变。对于CO_2(00°0,J=56~80),转移能从582cm~(-1)(对于J=60)增加到2 973cm~(-1)(对于J=80)。探测转动态布居数的改变,得到各转动态的产生速率系数k_(app)~J之和为(7.2±1.8)×10~(-10) cm~3·mol~(-1)·s~(-1),而平均倒空速率系数〈kdep〉=(6.9±1.7)×10~(-10)cm~3·mol~(-1)·s~(-1)。     

HL—1装置边缘扰动特性研究—静电探针方法

本文针对HL-1托卡马克边缘等离子体扰动特性做了详细的研究。在低频范围内(2πω≤200kHz《ω_(ci)),装置边缘扰动为湍流扰动。孔栏附近悬浮电位扰动的相对量和密度扰动的相对量分别为40％和30％。频率较低时(2πω≤75kHz),扰动的相关性较强;频率较高时(2πω≥125kHz),相关性下降或呈现下降趋势。实验中还发现,在等离子体刮削层的扰动频谱宽度要大于等离子体柱边缘的谱宽度。最后，文中给出了粒子输流Γ随径向的分布，其值约在1.0×10~(16)cm(-8)、s~(-1)量级。由Γ值可心得到扩散系数经为D≈1.2×10~4cm~2·s~(-1),可以同玻姆扩散系数D_Bohm ≈1.0×10~4cm~2·s~(-1)进行量级上的比较。     

高振动激发态DBr(X~1Σ~+,v″=8、7)与 D_2,Ar间的碰撞振动能量转移

利用YAG激光器泵浦OPO激光简并受激超拉曼泵浦DBr分子至基电子态的高振动态v″=8、7,研究高振动态DBr分子与其他碰撞气体(Ar、D_2)的碰撞弛豫过程.对于DBr(v″=8)和Ar、D_2混合体系,由高分辨瞬时激光感应荧光光谱方法探测碰撞弛豫后DBr分子振动态v″=8的时间分辨布居数的演化过程.保持总压强不变,改变碰撞气体的摩尔配比,测量相应条件下的有效寿命,由混合气体系统中Stern-Volmer公式,得到DBr(v″=8)分子与Ar、D_2的碰撞弛豫速率系数分别为k_8(Ar)=(0.51±0.1)×10~(-12 ) cm~3molecule~(-1)s~(-1),k_8(D_2)=(3.50±0.8)×10~(-12) cm~(3 )molecule~(-1 )s~(-1);DBr(v″=8)分子的平均自弛豫速率系数为k_8(DBr)=(1.20±0.4)×10~(-12) cm~3molecule~(-1)s~(-1).对于摩尔配比为0.5的DBr和D_2混合体系,Ti宝石激光器分别双光子激发DBr v″≤8、7各振动态至第一电子激发态A~1Πv′态,测量各个振动态的荧光光强随时间演化,测量结果表明DBr (v″=8、7)与D_2的碰撞弛豫中均发生了二量子弛豫;对于摩尔配比为0.4的DBr(v″=8)和Ar混合体系,只有连续单量子碰撞弛豫过程.