A reconfigurable terahertz polarization converter based on metal–graphene hybrid metasurface

A metal-graphene hybrid metasurface polarization converter is designed in this Letter.The unit cell of the hybrid metasurface is composed of a butterfly-shaped structure whose branches are connected by multi-layer graphene sheets.The proposed device can be reconfigured from linear-to-circular polarization to cross-polarization by changing the Fermi energy of graphene.The simulation results show that for three-layer graphene,the device acts as a linear-to-circular polarization converter when EF=0 eV and switches to a cross-polarization converter when EF=0.5 eV.Compared with single-layer graphene,the device with three-layer graphene can maintain the cross-polarization conversion performance under low Fermi energy.Furthermore,two equivalent circuits in the x and y directions are developed to understand the working mechanism of the device.     

Multicaloric and coupled-caloric effects

The multicaloric effect refers to the thermal response of a solid material driven by simultaneous or sequential application of more than one type of external field.For practical applications,the multicaloric effect is a potentially interesting strategy to improve the efficiency of refrigeration devices.Here,the state of the art in multi-field driven multicaloric effect is reviewed.The phenomenology and fundamental thermodynamics of the multicaloric effect are well established.A number of theoretical and experimental research approaches are covered.At present,the theoretical understanding of the multicaloric effect is thorough.However,due to the limitation of the current experimental technology,the experimental approach is still in progress.All these researches indicated that the thermal response and effective reversibility of multiferroic materials can be improved through multicaloric cycles to overcome the inherent limitations of the physical mechanisms behind single-field-induced caloric effects.Finally,the viewpoint of further developments is presented.     

快凝Pd82Si18合金原子团簇的演化特性及遗传机制

采用分子动力学(MD)模拟计算,对Pd82Si18合金快凝过程中基本原子团簇的遗传特性、演化趋势和结构稳定性进行了研究.团簇类型指数法(CTIM)分析表明:非晶固体中Si原子为中心的(102/14418/1551)双帽阿基米德反棱柱(BSAP)团簇数目占据优势.快凝过程中,BSAP结构团簇具有最大的遗传分数,并且其他以Si原子为中心的Kasper团簇大多都会向BSAP结构团簇转变.通过对Si原子为中心的Kasper基本团簇电子性质第一性原理计算发现,体系中BSAP团簇的结合能最低,结构稳定性较高,与分子动力学计算结果一致.     

气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性的影响

环境气体的压强对激光诱导等离子体特性有重要影响.基于发射光谱法开展了气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性影响的研究,探讨了气体压强对空气等离子体发射光谱强度、电子温度和电子密度的影响.实验结果表明,在10-100 kPa空气压强条件下,空气等离子体发射光谱中的线状光谱和连续光谱依赖于气体压强变化,且原子谱线和离子谱线强度随气体压强的变化有明显差别.随着空气压强增大,激光击穿作用区域的空气密度增加,造成激光诱导击穿空气几率升高,从而等离子体辐射光谱强度增大.空气等离子体膨胀区域空气的约束作用,增加了等离子体内粒子间的碰撞几率以及能量交换几率,并且使离子-电子-原子的三体复合几率增加,因此造成原子谱线OⅠ777.2 nm与NⅠ821.6 nm谱线强度随着气体压强增大而增大,在80 kPa时谱线强度最高,随后谱线强度缓慢降低.而离子谱线N Ⅱ 500.5 nm谱线强度在40 kPa时达到最大值,气体压强大于40 kPa后,谱线强度随压强增加而逐渐降低.空气等离子体电子密度均随压强升高而增大,在80 kPa后增长速度变缓.等离子体电子温度在30 kPa时达到最大值,气体压强大于30 kPa后,等离子体电子温度逐渐降低.研究结果可为不同海拔高度的激光诱导空气等离子体特性的研究提供重要实验基础,为今后激光大气传输、大气组成分析提供重要的技术支持.     

表面效应对铁<100>间隙型位错环的影响

在材料辐照损伤过程中,间隙型位错环的形成及动力学行为严重影响材料在辐照条件下的服役行为.在常用的以体心立方铁为基的合金材料中,1/2<111>和<100>是两种主要的位错环,其对辐照损伤的影响一直都是核材料领域研究的热点之一.在之前的研究中,人们对{111}面与单个1/2<111>位错环的相互作用进行了深入研究,发现表面对位错环性质确实有重要的影响.采用分子动力学方法,在原子尺度详细研究了另一个重要的表面铁{100}面对<100>间隙型位错环动力学过程的影响.模拟发现位错环伯格斯矢量与表面法线方向的关系、距表面的深度、位错环之间的相互作用以及温度等,都对位错环与表面的相互作用产生重要影响,其中,表面作用下的伯格斯矢量的演化以及<100>位错环在此过程中的一维运动首次被发现.基于这些模拟结果,就<100>位错环对表面辐照损伤结构的影响进行详细地研究,给出<100>位错环对表面凹凸结构的贡献,这些结果为理解辐照过程中材料表面的演化提供一种可能的解释.     

ABO_3，A_2BO_4型复合氧化物催化剂用于CO，CH_4，NH_3完全氧

本文探讨了ＣＯ，ＣＨ＿４和ＮＨ＿３在ＬａＮｉＯ＿３，Ｌａ＿２ＮｉＯ＿４和ＬａＳｒＮｉＯ＿４三个催化剂上的氧化行为，并得出结论：对于ＣＯ氧化，关键步骤在于ＣＯ在催化剂表面上的络合活化。Ｎｉ￣（３＋）含量越高，越利于ＣＯ的络合活化。对于氨氧化，催化反应遵循氧化－还原机理。Ｎｉ￣（３＋）是主要的活性离子，晶格氧是主要活性氧种。对于ＣＨ＿４氧化，催化机理较复杂，只是发现Ａ＿２ＢＯ＿４型氧化物（Ｌａ＿２ＮｉＯ＿４，ＬａＳｒＮｉＯ＿４）比ＡＢＯ＿３型氧化物（ＬａＮｉＯ＿３）较利于ＣＨ＿４的氧化。     

锆系Laves相储氢合金电极的性能研究

Ｚｒ（Ｖ０．２Ｍｎ０．２Ｍｏ０．０６Ｎｉ０．５４）２．４合金经ＨＦ溶液处理后，合金表面由富Ｚｒ和富Ｍｎ层转变成富Ｎｉ层，从而使电极初期活化周期明显缩短，电极表面氢吸附性能改善。表面反应电阻减小。本文探讨了上述电极表面反应机理，即表面Ｎｉ的催化、氢吸附和氢转移机理，对阻抗谱进行拟合，给出了相应的电极反应等效电路。     

杂多化合物的酸催化特性及其在有机合成反应中的应用

杂多化合物在各个研究领域中的实际应用日趋广泛。特别是在催化领域内，对杂多化合物催化性能和研究越来越引起人们的关注。本文对在均相和非均相体系中杂多化合物的酸催化的最新研究成果和应用进行了综述，对杂多化合物的酸行为进行了简要的概括，并介绍了作者在这方面的工作。