Tunable ultra-wideband terahertz filter based on three-dimensional arrays of H-shaped plasmonic crystals

A face-to-face system of double-layer three-dimensional arrays of H-shaped plasmonic crystals is proposed, and its transmission and filtering properties are investigated in the terahertz regime. Simulation results show that our design has excellent filtering properties. It has an ultra-wide bandgap and passband with steep band-edges, and the transmittance of the passband and the forbidden band are very close to 1 and 0, respectively. As the distance between the two face-to-face plates increases, the resonance frequency exhibits a gradual blueshift from 0.88 THz to 1.30 THz. Therefore, we can dynamically control the bandwidths of bandgap and passband by adding a piezoelectric ceramic plate between the two crystal plates. Furthermore, the dispersion relations of modes and electric field distributions are presented to analyze the generation mechanisms of bandgaps and to explain the location of bandgaps and the frequency shift phenomenon. Due to the fact that our design can provide many resonant modes, the bandwidth of the bandgaps can be greatly broadened. This paper can serve as a valuable reference for the design of terahertz functional devices and three-dimensional terahertz metamaterials.     

高架桥混凝土多室箱梁水压爆破破碎机理数值模拟

高架桥钢筋混凝土箱梁属于薄壁空腔结构,钢筋含量高,难以进行钻孔爆破破碎。以武汉沌阳高架桥爆破拆除工程为背景,提出了采用水压爆破破碎多室钢筋混凝土箱梁的方案,并采用动力有限元数值模拟方法模拟了全封闭多室箱梁结构的水压爆破破坏过程,研究了炸药在水中爆炸后诱发的冲击波和爆生气体对下箱梁结构的双重作用过程;在对数值模拟与实际爆破效果分析基础上,探讨了箱梁水压爆破方案的药包布置方式、爆破参数和起爆顺序等。     

爆破扰动下邻近层状围岩隧道的稳定性与振速阈值

爆炸荷载下邻近既有层状围岩隧道的迎爆侧易发生开裂、破坏,确保既有隧道围岩在爆破扰动下的安全是隧道近接施工中的关键问题。基于弹性力学和结构力学原理,建立了既有层状围岩隧道迎爆侧最危险点的简化力学模型,得到了最危险点的应力计算表达式,分析了隧道半径与岩层厚度的比值、岩层的倾角、岩层所对应的圆心角和隧道埋深等因素对既有隧道围岩稳定性的影响规律,并依据岩体最大拉应力判据确定了既有层状隧道围岩稳定的质点临界振动速度,结合地震波传播时的衰减规律,可以得出爆破施工时的最大单响药量,从而为隧道近接爆破动力扰动施工提供理论依据。     

独立组分分析在红外光谱分析中的应用

针对红外光谱的黑色体系分析,提出了一种基于独立组分分析(ICA)的红外光谱定性分析方法.其主要优点在于可从混合光谱中分离出独立组分的光谱,且这种分离是盲源分离,混合物的组分预先是未知的.对ICA在正己醇、丙酮和正丁醇的混合中红外光谱分离中的应用进行了研究,验证了体系的独立性,并对ICA算法做了一定的改进,讨论了各种预处理方法对其分离结果的误差.     

PVT法同质外延制备大尺寸Al极性氮化铝晶体生长工艺及其表征分析研究

本文基于自主设计的氮化铝生长炉,开展了四组不同工艺条件下Al极性面氮化铝籽晶同质外延生长氮化铝单晶的生长特征及其结晶质量表征研究。研究发现:不同工艺条件下生长的晶体的拉曼图谱E₂(high)特征峰峰位表明,晶体内部均存在较小的拉应力;在坩埚顶部在相对较高温度2 210 ℃、坩埚底部与顶部温差42 ℃的低过饱和度生长条件下,晶体表面光滑,呈现阶梯流生长形貌,并具有典型的氮化铝单晶生长习性面,晶体初始扩张角大于40°,高分辨率X射线衍射(HRXRD)测得0002、1012反射摇摆曲线及拉曼光谱检测结果表明,该条件下生长的氮化铝晶体结晶质量优异,并可实现快速扩径。基于该生长条件,通过外延生长后成功获得尺寸ϕ45~47 mm的氮化铝单晶锭,相关表征结果表明生长的氮化铝晶体具有优越的结晶性能。     

Cu2+掺杂ZnS量子点制备及其特性研究

本实验采用水相合成技术,以N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)为稳定剂,在不同温度下的水溶液中合成了Cu2+掺杂的ZnS:Cu量子点。实验研究了NAC与Zn2+配比、掺杂不同Cu2+离子浓度、老化温度以及老化时间对ZnS:Cu量子点发光性能影响。实验表明,Cu2+离子掺杂在ZnS的禁带中形成杂质能级,使发射边红移。实验结果显示:稳定剂配比为2,掺杂量为2%,搅拌时间为10 min,反应温度为90℃,老化时间为3h时,掺杂量子点荧光发射强度最高。     

纳米Al2O3包覆富锂锰基正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2的性能研究

采用纳米三氧化二铝(Al₂O₃)对富锂锰基正极材料Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂进行表面均匀包覆, 并考察了最优纳米Al₂O₃包覆量下材料的电化学性能. 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)显示了纳米Al₂O₃对富锂锰基正极材料表面均匀包覆, X射线衍射分析(XRD)结果表明包覆后富锂材料依然具有良好的层状结构. 恒流充/放电循环测试发现, 包覆后的Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂材料的首次放电比容量为249.7 mA·h/g, 循环100次后的容量保持率为89.5%, 与未包覆的Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂材料相比, 容量保持率提升约13%. 循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)测试结果表明, 纳米Al₂O₃包覆可有效抑制材料极化, 降低界面阻抗和电荷转移阻抗, 进而提升富锂锰基正极材料的电化学性能.     

坡莫合金磁阻传感器的特性研究和应用

介绍了坡莫合金型磁阻传感器的结构与工作原理，研究了该传感器的特性，并用它测量了地磁场的主要参量。设计了一个消除此类磁阻传感器受强磁场干扰的电路，有利于坡莫合金集成磁阻器件的推广应用。     

CTAB对氯硅烷残液水解制备二氧化硅的影响

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,氯硅烷残液为硅源,在水溶液中水解制备了较高比表面积多孔二氧化硅粉体。研究了在水解体系中引入表面活性剂CTAB对二氧化硅粉体比表面积、孔径和孔容的影响。控制CTAB加入量和溶液的酸碱度,可以提高二氧化硅粉体的比表面积、孔径和孔容。二氧化硅粉体比表面积在100～750 m~2·g~(-1)之间。     

物理气相传输法生长1英寸AlN单晶及其表征分析

本文采用物理气相传输法(PVT)及同质外延工艺,在自发生长的6 mm×7 mm AlN籽晶片上,通过4次迭代,成功生长出高质量1英寸AlN单晶锭.将生长出的单晶锭经过切片、研磨和抛光工艺加工成1英寸低表面粗糙度的单晶片,并采用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、高分辨率X射线衍射仪、分光光度计对籽晶片与外延晶片进行结晶质量、位错密度以及紫外透光率等性能表征.结果 表明:外延晶片的拉曼E2(high)半高宽为2.86 cm-1,(002)面XRD摇摆曲线半高宽为241 arcsec,说明晶片具有很高的结晶质量;经过同质外延4次迭代后的晶片较初始籽晶片相比质量有所下降,说明生长过程中由于非平衡生长存在缺陷的增殖;外延晶片具有极其优异的紫外透光率,深紫外265～280 nm波段下的吸收系数低至19～21.5 cm-1.