宽带高效聚焦的片上集成纳米透镜

在光学材料与器件中,由于不同波长的光会以不同速度传播,因此一束复色光经过单个光学器件后会产生色散,导致普通透镜不同波长的光无法合焦.传统的聚焦系统可通过叠加多个透镜解决这一问题,但这是以增加系统的复杂度、质量和成本为代价,不适用于高集成度的纳米光学系统.目前比较好的解决方法是平面超透镜,即利用超表面对各点的振幅、相位、偏振等进行空间调控,达到合焦的目的,但这种平面超透镜难以直接片上集成.本文将有限元法与遗传算法相组合发展出一种智能算法,优化出一种宽带高效聚焦的片上集成纳米透镜.该透镜尺寸只有2μm×2μm,可实现波长从470 nm至1734 nm的低色散聚焦,能将大小为2μm的激光光束通过透镜与波导的耦合聚焦成200 nm以下的光束,耦合传播效率可达80%以上.同时,该智能算法能够适用于不同的纳米结构,均可获得类似的聚焦效果和高效的耦合传播效率.该工作为宽带高效的纳米透镜提供了重要思路,也为实现高密度集成的纳米光子器件提供了新途径.     

轴向载荷下功能梯度材料Timoshenko梁动力屈曲分析

假设功能梯度材料Timoshenko梁各项物性参数只沿厚度方向按幂函数进行连续变化,研究了功能梯度材料Timoshenko梁的动力屈曲。基于一阶剪切理论,采用Hamilton原理推导出轴向载荷作用下,功能梯度材料Timoshenko梁动力屈曲的控制方程。利用里兹法与棣莫弗公式相结合,获得了功能梯度材料Timoshenko梁在夹支-固支边界条件下动力屈曲临界载荷的解析表达式和屈曲解。应用MATLAB编程计算,讨论了功能梯度材料Timoshenko梁的几何尺寸、梯度指数、模态数、材料构成、泊松比以及弹性模量对临界载荷的影响。结果表明：功能梯度材料Timoshenko梁动力屈曲临界载荷随梁长度的增大而减小,随着梯度指数的增大而减小,随模态数的增大而增大,说明冲击载荷越大,高阶模态越容易被激发;随着泊松比和弹性模量的增大而增大,且泊松比的影响较小,而弹性模量的影响较大。由于剪切项的影响,临界载荷-临界长度的关系曲线在加载端变化趋势平缓。随着模态数的增大,梁的屈曲模态越为复杂。

     

关于泊肃叶定律的适用范围和定律的修正的讨论

通过对比两种不同的泊肃叶定律的推导方法, 澄清了关于泊肃叶定律众说不一的适用范围问题. 指明 将泊肃叶公式中计算流量时的压强视为广义压强, 则泊肃叶定律既适用于水平直圆管的流量计算, 也适用于非水平 直圆管的流量计算. 并指出关于泊肃叶定律的修正中存在的问题     

伪Smarandache无平方因子函数与D(n)函数的混合均值

伪Smarandache无平方因子函数Z_w（n）的定义为有最小的正整数m使得n|m~n,即有Z_w（n）=min{m:n|m~n,m∈N}.而数论函数D（n）的定义为存在最小正整数m使得n|d（1）d（2）d（3）…d（m）(d（n）为Dirichlet除数函数),即D（n）=min{m:n■,m∈N}.本文利用初等和解析方法研究这两个函数的混合均值问题,并给出其两个渐近公式.同时通过前人的结论提出猜想,最后推广了定理2的结论.     

基于[LnMo12]二十面体的三维稀土钼酸盐骨架的合成、结构及荧光性能

通过缓慢蒸发溶剂法合成了2例新的三维稀土钼酸盐：[Ln （H₂O）₃]₃[LnMo₁₂O₄₂]·xH₂O,其中Ln=Eu （1）、Tb （2）,x=7（1）,10.17（2）。这2种稀土钼酸盐中都含有新颖的二十面体[LnMo₁₂O₄₂]构建单元,该单元通过与{LnO₉}多面体进一步连接形成三维网络。光致发光测试表明,化合物1和2显示出明显不同的发射特征,这与Eu³⁺和Tb³⁺离子的不同能级跃迁密切相关。化合物1表现出较强的红色发射（CIE色度坐标为（0.66,0.33））、高发光强度、较大的荧光量子产率（约60%）,对应于从⁵D₀到⁷F_J （J=4、3、2、1、0）的跃迁;化合物2表现出浅绿色发射（CIE色度坐标为（0.34,0.60））,对应从⁵D₄到⁷F_J （J=6、5、4、3）的能级跃迁,其发光强度较弱和荧光量子产率较低（约20%）。有趣的是,一定量的Tb³⁺引入和大量溶剂分子的存在导致化合物2发生部分荧光猝灭,但对化合物1的荧光几乎没有影响。     

808 nm InGaAsP-InP单量子阱激光器热特性研究

从InGaAsP-InP单量子阱激光器结构分析入手,采用自行设计的热封闭系统对808 nm InGaAsP-InP单量子阱激光器热特性进行了研究.实验表明,在23-70℃的温度范围内,器件的功率由1.74 W降到0.51 W,斜率效率由1.08 W/A降到0.51 W/A.实验测得其特征温度T0为325 K.激射波长随温度的漂移dλ/dT为 0.44 nm/℃.其芯片的热阻为3.33℃/W.     

关于加速箱内气球运动的演示实验

在透明薄壳箱中设置轻重两个气球,轻者上浮,重者下沉,以固定于上下薄壳箱壁的细丝线系住它们,使两气球的中心的高度大体相等.把此薄壳箱固定于平桌车上,操作者沿着两个气球中心连线的方向加速推动平桌车,两个气球将在等效引力和惯性力的共同作用下作相向或相离加速运动.了解本实验,将使学生对气体热平衡态的概念、对等效原理、对惯性力以...     

Synthesis and Crystal Structure of N,N''''-Dimethyldithio-arbamato-Copper(I) Polymer {[Cu(Me_2dtc)]_2}_n

Introduction In recent years, metal dithiocarbamate complexesremain attractive because of their possible relevance tothe nature of the sulfur-metal bond in some bimole-cules1 and their potential biological role in anti-alkyla-tion and cancer disease treatment.2 Among them, cop-per(II) dithiocarbamate complexes have been exten-sively investigated due to their rich structural magnetic,and electrochemical properties.3 However, the chemistryof copper(I) complexes of dithiocarbamates seems lesse…     

2-氨基-6-甲氧基-3-硝基吡啶的合成

以2-氯-5-硝基吡啶为原料,经甲氧基化反应得2-甲氧基-5-硝基吡啶(2),2再与液氨/高锰酸钾进行氨化反应制得2-氨基-6-甲氧基-3-硝基吡啶,总收率77%。     

乳化液环境中WC/a-C:H薄膜摩擦行为的研究

采用等离子体增强化学气相沉积复合磁控溅射法制备了WC/a-C:H薄膜.使用X射线衍射仪、扫描电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱和透射电镜表征了薄膜结构和组成,并使用球盘往复摩擦试验机测试薄膜在不同体系乳化液环境中的摩擦学性能.结果表明:WC/a-C:H薄膜具有典型的类金刚石结构,WC以β-WC1-x相的形式存在. WC在碳基薄膜中的掺杂使WC/a-C:H薄膜的硬度和弹性模量分别变化至11和140 GPa.油膜、水膜与转移膜的协同润滑效应能够提升其耐磨能力.适宜的浓度配比和薄膜表面石墨化程度是影响摩擦的关键因素.