EXPERIMENTAL STUDY OF DIFFRACTIVE PROPERTIES OF WAVELENGTH-SIZED SINGLE GROOVE IN Si-Si3N4 SUBSTRATE

Experimental results are presented for the diffractive properties of wavelength-sized single groove in Si-Si₃N₄ substrate. The experimental results show that the diffraction of wavelength-sized single grooves in a non-perfectly conducting material is more complex than that of perfectly conducting material. The diffraction intensities change with the change of polarization angle of the incident light. The diffraction intensities for TM polarization light are larger as the groove width is larger. The diffraction intensities of TM polarization light decrease gradually and that of TE polarization light increase gradually when the groove width is close to the wavelength of the incident light. The variations of diffraction intensities are quite different not only for various grooves with different widths but also for different diffraction angles for the same groove. Although the intensity variation of each diffraction order has a very regular sinusoidal dependence on the polarization angles of the incident light, the variation phase of each diffraction order is not all the same.     

微米亚微米有限凹槽衍射特性的实验研究

应用微电子制板技术、电子束扫描曝光和离子刻蚀技术研制成功微米、亚微米级宽度的凹槽结构,并对其进行了衍射特性的研究,实验测试数据表明了这些凹槽的明显的矢量衍射特性.     

EXPERIMENTAL STUDY OF DIFFRACTIVE PROPERTIES OF WAVELENGTH-SIZED SINGLE GROOVE IN Si-Si3N4 SUBSTRATE

Experimental results are presented for the diffractive properties of wavelength-sized single groove in Si-Si₃N₄ substrate. The experimental results show that the diffraction of wavelength-sized single grooves in a non-perfectly conducting material is more complex than that of perfectly conducting material. The diffraction intensities change with the change of polarization angle of the incident light. The diffraction intensities for TM polarization light are larger as the groove width is larger. The diffraction intensities of TM polarization light decrease gradually and that of TE polarization light increase gradually when the groove width is close to the wavelength of the incident light. The variations of diffraction intensities are quite different not only for various grooves with different widths but also for different diffraction angles for the same groove. Although the intensity variation of each diffraction order has a very regular sinusoidal dependence on the polarization angles of the incident light, the variation phase of each diffraction order is not all the same.     

金纳米薄膜导电和导热性质的实验研究

由于尺寸效应和晶界效应的影响,纳米薄膜在导电和导热方面呈现出与体材料不同的性质.本文实验研究了不同厚度(20～54 nm)金薄膜在不同温度(100～340 K)的导电、导热性质.测量结果显示,薄膜的电导率和热导率比体材料小,洛伦兹数比体材料大,Wiedemann-Franz定律不再成立.随着厚度增加,薄膜的电导率,热导率和电阻温度系数都增加.薄膜热导率随温度变化趋势与体材料相反,随着温度升高而升高.电导率随温度变化趋势与体材料相同,随着温度升高而降低;但薄膜没有体材料对温度变化敏感,导致电阻温度系数下降.     

T1系超导薄膜金属涂层的生长与特性研究

我们研究了T1-2212超导薄膜在带有YSZ／CeO2缓冲层和带有Ce02／YSZ／CeO2缓冲层的Ni金属RABiTS基带上的生长情况．基带上的缓冲层是采用PLD方法制备的，T1-2212薄膜的制备采用了磁控溅射和后热处理两步方法．XRD实验结果表明。T1-2212薄膜都具有很好的C轴垂直于膜面的织构，并具有双向外延生长特性．在CeO2／YSZ／CeO2／Ni基带上制作的T1-2212薄膜的Tc达到102．8K，J,（77K,0T）达到2.6MA／cm^2；在YSZ／CeO2／Ni基带上薄膜Tc可达97．7K，Jc（77K,0T）也可以达到0．45MA／cm^2.     

Tl系超导薄膜金属涂层的生长与特性研究

我们研究了Tl-2212超导薄膜在带有YSZ/CeO2缓冲层和带有CeO2/YSZ/CeO2缓冲层的Ni金属RABiTS基带上的生长情况.基带上的缓冲层是采用PLD方法制备的,Tl-2212薄膜的制备采用了磁控溅射和后热处理两步方法.XRD 实验结果表明,Tl-2212薄膜都具有很好的C轴垂直于膜面的织构,并具有双向外延生长特性.在CeO2/YSZ/CeO2/Ni基带上制作的Tl-2212薄膜的Tc达到102.8 K,Jc(77 K,0 T)达到2.6 MA/cm2;在YSZ/CeO2/Ni基带上薄膜Tc可达97.7 K,Jc(77 K,0 T)也可以达到0.45 MA/cm2.     

单晶Pr3Co的磁性随温度变化关系的研究

我们报告单晶Pr3Co在不同温度下样品的磁化情况.在低温下,磁化强度随磁场强度的变化关系曲线为回线,在高温时为直线.我们还估出了磁化过程中磁性转变(即磁矩变化)的大小.     

单晶Pr3Co的磁性随温度变化关系的研究

我们报告单晶Pr3Co在不同温度下样品的磁化情况．在低温下，磁化强度随磁场强度的变化关系曲线为回线，在高温时为直线．我们还估出了磁化过程中磁性转变（即磁矩变化）的大小．     

燕尾槽微小型热管的实验研究

本文对具有燕尾形(开式三角形)轴向槽道的微小型铜—水平板热管的传热性能,以及热管的倾角、充液率和槽道结构对其性能的影响进行了实验研究。结果表明,重力对热管性能的提高有辅助作用;热管的最佳充液率为1.2左右;燕尾形槽道结构较矩形槽平板热管性能更优越。     

单喷嘴横流气雾两相流掺混实验研究

采用PIV设备测量了方腔通道内气体液雾两相交叉横向流的掺混,液滴通过旋流雾化喷嘴产生,获得了沿横流方向不同掺混横截面的液滴分布图和液滴运动流线图.比较了三种喷嘴布置角度(60°,90°,120°)在不同气流速度下的掺混效果.结果表明:在横流作用和壁面约束的影响下,流场中出现不同尺度的漩涡,大涡的卷吸与离心作用导致液滴分布不均匀,影响了雾滴与气相的掺混.随着掺混的发展,大涡的强度和尺寸均减小,对雾滴影响减弱,掺混变好;三种喷嘴布置角度下,60°掺混最好,90°次之,120°最差.     

直立在金膜表面的单壁碳纳米管的研究

用水溶胶体将单壁碳纳米管（ＳＷＣＮＴｓ）组装在晶态金膜表面,用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）研究了表面单壁碳纳米管直立于金膜表面,单根碳管的长度约在１０－１５ｎｍ之间。     

铜薄膜电子-声子耦合系数的实验研究

电子元件的超微型化和高集成化,对金属互连线的导热性能提出极高的要求;同时,新型高性能光电材料的开发,又需要尽可能降低受光激发电子与声子之间的耦合。电子、声子的相互作用,对于能量转换与传递过程微观机理的研究至关重要。这些载能粒子的作用时间都在飞秒-皮秒量级,本文采用飞秒激光瞬态热反射方法,对铜薄膜中微观粒子作用过程进行了飞秒量级的实验研究。通过对实验系统精细调节,得到了理想的信号曲线,在此基础上测量了不同泵浦光功率下沉积在硅基底上厚度为60 nm铜薄膜的电子-声子耦合系数,测量结果为(11～12)×10~(16)W/(m~3K),和理论值14×10~(16)W/(m~3K)较为接近,并且不随泵浦光强发生变化。     

PECVD介质膜性能研究

本文讨论了等离子体化学气相沉积(PECVD)方法生长的氮化硅薄膜的电学性能随生长条件的变化关系,得到了性能良好的氮化硅薄膜.结果表明这种介质膜达到了薄膜电致发光器件所要求的各个性能指标,是一种具有重要应用价值的介质薄膜材料.     

菲涅耳型衍射光学元件的研究

本文在衍射理论基础上,深入分析了菲涅耳型衍射光学元件的特性,针对连续及二元浮雕结构,建立了位相深度因子(M),波长匹配系数(α)与衍射效率的关系式,对影响衍射效率的因素进行了讨论.研究了设计与工艺的匹配问题,建立了数值孔径,最小特征尺寸与衍射效率的关系,为不同波段衍射光学元件的应用,及设计和评价衍射光学元件提供了有效的理论方法.本文最后举例分析了用于白光波前传感器中的小数值孔径微透镜列阵的性能,并对衍射效率及传递函数两个综合指标进行了测量.     

HWE生长PbTe单晶薄膜及生长机理的研究

本文介绍了一种简单的热壁外延(HWE)装置,和利用它在BaF2(111)衬底上生长PbTe(111)单晶薄膜的工艺,并讨论了生长机理.     

基于纳米前驱粉制备Sm-Ba-Cu-O单畴超导块材及其超导性能

本文探索了采用纳米级前驱粉制备Sm-Ba-Cu-O超导单畴块材的制备技术,并研究了相应超导块材的超导性能.研究发现,采用纳米前驱粉制备的单畴块材中不易形成大尺度(1～10微米)Sm2BaCuO5(Sm211)颗粒,有利于降低磁通钉扎中心的尺寸.然而,纳米粉体较强的化学活性增强了Sm在Ba位置上的自掺杂效应,使得较小量的Sm211就可能导致超导电性被显著抑制,从而降低超导块材的超导性能.     

HCFC133a的热力学性质的实验研究

l引言替代工质和替代技术的研究，都离不开工质准确而可靠的热物性数据。HFC134a是目前国际上公认的制冷剂CFC12的替代物之一，而HCFC133a是合成替代工质HFC134a过程中的中间产物。为了提纯HFC134a，需要设计分离装置，这就必需知道HCFC133a的热力学性质。但是，目前公开发表的HCFC133a的热力学性质数据很少。本研究的目的就是测量HCFC133a的热力学性质，为HFC134a的合成工艺设计和其它工业应用提供基础的物性数据。2实验装置、实验方法及其可靠性检验本研究工作是在我室于1985年建成，并经过多次改进的定容法PVTX试验台上进…     

缝隙抽吸对液膜撕裂特性影响的试验研究

本文在空气-水膜两相流动试验装置上,利用高速摄影机对空心静叶缝隙抽吸下的静叶出口边液膜撕裂特性进行了试验研究,结果表明:缝隙抽吸可以将静叶表面上的大部分流动液膜去除掉,水份在叶片出口边之前形不成完整的流动液膜,仅表现为溪状流动,静叶出口边的撕裂形式主要为丝线状撕裂,撕裂形成的水滴数目和直径将明显地减小。     

甲基红染料掺杂的聚乙烯醇薄膜光存储特性的实验研究

用2倍频小型YAG激光(532nm)作为写入光和擦除光,用He-Ne激光器623.8nm线作为读出光,用CCD作为探测器,研究了不同写入光功率下,甲基红/聚乙烯醇(MR/PVA)薄膜光栅生长的动力学过程和不同擦除光功率下,光栅擦除的动力学过程.结合光栅生长曲线的波动现象,对光存储机制进行了新的探讨.实验发现,两写入光和读出光的功率配比为1:1:1时,可获得最大衍射效率,提出读出光对写入过程具有双重作用的物理模型,对此实验结果给出了合理的解释.     

用扫描隧道显微镜针尖操纵金岛

用扫描隧道显微镜，在小隧道阻抗的条件下（小偏压和大隧道电流），通过移动针尖，实现了在室温下对真空蒸镀在高定向石墨上的、由几万个原子组成的纳米尺度金岛的操纵．在大隧道阻抗的情形下，用同一个针尖可对操纵的结果进行观察，而不会对金岛产生扰动．这种可控的操纵是通过当钨针尖与金岛间距离很近时形成的金属间黏附力大于金岛与石墨间的摩擦力而实现的 关键词：