微环芯腔与锥形纳米光纤耦合过程的实验研究

在实验上研究了共振于铯原子跃迁线附近的微环芯腔与锥形纳米光纤的耦合特性。通过精密控制微环芯腔与锥形纳米光纤的相对位置,实现了两者的欠耦合、临界耦合和过耦合的精确控制。当微环芯腔与锥形纳米光纤间距为0.6μm时,系统达到临界耦合,透射率为0.3%±0.3%,耦合效率为99.7%±0.3%。由微环芯腔透射光谱得到微环芯腔的自由光谱区为1067±5GHz,等效腔长为223±1μm,线宽为2.9±0.1GHz,本征品质因数为(6.2±0.6)×10~4。随着微环芯腔与锥形纳米光纤间距的减小,微环芯腔的线宽逐渐增大,共振频率发生红移,频率移动为19.2±0.1GHz。该研究找到了有效控制微环芯腔与锥形纳米光纤耦合状态的方法,为下一步实现微环芯腔与原子间强耦合奠定了实验基础。同时该研究加深了人们对微环芯腔不同耦合状态的认识,为研究欠耦合和过耦合状态提供了实验基础。     

波导法测量材料的电容率和磁导率

通过求解电磁场的边值问题,推导出矩形波导管中,介质板的反射系数r和透射系数t,同时还推导出由介质板的r和t确定材料的电容率ε和磁导率μ的公式.与传统的自由空间法相比,波导法测量材料的ε和μ具有实验操作简便、所需样品面积小、测量误差小等优势.     

激光打靶数字延时信号完整性的研究

针对高速数字电路设计中遇到的信号完整性问题,本文给出了激光打靶装置中高速数字电路延时分配原理.根据传输线理论,提出端接迹线最大匹配长度值限定法,结合PCB设计,可避免端接失配反射.由电学理论,建模串扰的产生及消除串扰的端接方式.通过对噪声电流I和瞬态负载电流IL复合干扰分析,采取了相应的抑制方法.打靶实验表明,对保证延时信号的完整性是有效的.     

基于半导体制冷元件的新型湿度测量器

在探索新型湿度测量原理,利用温差、湿度与水蒸气液化速率的关系制作一个能够形成恒定温差的装置,进一步通过测量温差和恒定温差表面的水分含量得到空气的湿度。设定一个环境湿度的标定值作为对照,衡量自制湿度器所得结果的可靠性。     

碳前驱体在全氟磺酸型碳基固体酸材料设计中的影响

以碳纳米管、介孔碳分子筛和氮掺杂的介孔碳为前驱体,采用全氟磺酸-全氟乙烯共聚物(PTFE)液相沉积方法制备了修饰量相同的三种全氟磺酸功能化碳基固体酸催化剂,利用N₂吸附、热重分析(TG)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外变换(FTIR)光谱以及电位滴定等方法对材料的结构和酸性进行了表征.考察催化剂对于苯甲醇与苯甲醚Friedel-Crafts (F-C)反应的催化性能.结果表明,前驱体的比表面积越大,与修饰剂的相互作用越强,越有利于修饰剂在前驱体表面的分散,得到的催化剂表面酸量越多,酸催化活性越好.因此,全氟磺酸功能化的氮掺杂介孔碳在F-C反应中表现出最高的活性和稳定性.     

Flexural resonance vibrations of piezoelectric ceramic tubes in Besocke-style scanners

Flexural resonance vibrations of piezoelectric ceramic tubes in Besocke-style scanners with nanometer resolution are studied by using an electro-mechanical coupling Timoshenko beam model.Meanwhile,the effects of friction,the first moment,and moment of inertia induced by mass loads are considered.The predicted resonance frequencies of the ceramic tubes are sensitive to not only the mechanical parameters of the scanners,but also the friction acting on the attached shaking ball and corresponding bending moment on the tubes.The theoretical results are in excellent agreement with the related experimental measurements.This model and corresponding results are applicable for optimizing the structures and performances of the scanners.     

有机模板硼酸盐[C6N2H18]0.5[B5O6(OH)4]的合成、晶体结构及变温荧光性质

以硼酸和有机胺为原料在水溶液体系中合成了一种有机模板硼酸盐[C6N2H18]0.5[B5O6(OH)4](1a),通过X射线单晶衍射仪对其晶体结构进行了检测.此外,对其进行了元素分析、X射线粉末衍射、红外光谱、热重差热分析及固态荧光光谱等表征.结果表明,该化合物属单斜晶系,空间群为P21/n,晶胞参数为a=0.8593(2) nm,b=1.4015(4) nm,c=1.0293(3) nm,β=104.723(3)°,V=1.1989(6) nm3,Z=4.阴离子基团[B506 (OH)4]-通过强的氢键连接形成具有三种不同形状孔道的新颖三维超分子骨架结构.该化合物在波长为248 nm的激发光下,发射出最大发射波长为375 nm的紫外光.对化合物进行不同温度的热处理后,其荧光性质发生了明显的变化.     

光辐照对单根In掺杂ZnO纳米线电学性质的影响

通过化学气相沉积方法成功制备了高质量的In掺杂ZnO纳米线.选用325 nm的He-Cd激光器做为光源,进一步探究了单根In掺杂ZnO纳米线的光响应特性.结果表明:紫外光辐照可使金属电极与纳米线之间的有效肖特基接触势垒下降,使接触类型由肖特基接触转变到欧姆接触;撤去紫外光后,电极与纳米线之间的接触可以恢复到未光照时的肖特基接触.讨论了肖特基接触与欧姆接触之间转变的物理机制.     

非晶Nb-Ni薄膜用于Cu与Si之间阻挡层的性能和结构的研究

采用射频磁控溅射法架构了Cu(50 nm)/Nb-Ni(50 nm)/Si异质结,利用四探针电阻测试仪、X射线衍射仪和原子力显微镜等研究了样品在不同温度下高真空退火后的结构及输运性质.结果表明:经退火处理后的样品的方块电阻均小于常温下样品的方块电阻;X射线衍射图谱中,各个退火温度下均没有Nb-Ni结晶峰和其它杂峰出现;在AFM图像中,随着退火温度的上升,样品表面的粗糙度逐渐增加,晶粒的尺寸也在逐渐增大,直到当退火温度达到750℃左右,样品表面布满了岛状晶粒进而导致阻挡层失效.     

Low frequency effects of surface states on 4H—SiC metal—semiconductor field effect transistor

The process-related surface state effect is investigated the fabrication of SiC devices, and a nonllnear model for 4H-SiC power metal-semiconductor field effect transistor (MESFET) is propose, which takes into account the surface related parameters. The frequency-and temperature-dependent transconductance dispersion is readily demonstrated in terms of the improved model. Simulation results show that larger dispersion and higher transition frequency occur in 4H-SiC MESFET than in GaAs MESFET. The advantage of this analytical model over the two-dimensional numerical simulation is the simplicity of calculations, therefore it is suitable for the processing improvement of SiC devices