3d过渡金属Co掺杂核壳结构硅纳米线的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了横截面为五边形和六边形的核壳结构硅纳米线的过渡金属Co原子替代掺杂.通过比较形成能发现,核心位置掺杂、壳层单链掺杂以及外壳层全替代掺杂的硅纳米线都具有稳定性,其中核心位置掺杂结构的稳定性最高.掺杂体系均呈现金属性,随着掺杂浓度的增加,电导通道数增加.Co原子掺杂的硅纳米线呈现铁磁性,具有磁矩.Bader电荷分析表明,电荷从Si原子转移至过渡金属Co原子.与自由态时过渡金属Co原子的磁矩相比,体系中Co原子的磁矩有所降低,这主要是由Co原子4s轨道向3d/4p轨道的电荷转移以及4s,3d,4p的上自旋电子转移至下自旋导致的.     

不同工艺尺寸CMOS器件单粒子闩锁效应及其防护方法

基于建立的不同工艺尺寸的CMOS器件模型,利用TCAD器件模拟的方法,针对不同工艺CMOS器件,开展了不同工艺尺寸CMOS器件单粒子闩锁效应(SEL)的研究。研究表明,器件工艺尺寸越大,SEL效应越敏感。结合单粒子闩锁效应触发机制,提出了保护带、保护环两种器件级抗SEL加固设计方法,并通过TCAD仿真和重离子试验验证防护效果,得出最优的加固防护设计。结果表明,90nm和0.13μm CMOS器件尽量选用保护带抗SEL结构,0.18μm或更大工艺尺寸CMOS器件建议选取保护环抗SEL结构。     

脂类和极性氨基酸的近红外表面增强拉曼散射研究

脂类和极性氨基酸的近红外表面增强拉曼散射研究张崇起，李勤，林书煌（首都师范大学物理系综合所北京１０００３７）ＴｈｅＮＩＲ－ＦＴ－ＳＥＲＳｏｆＡｒｏｍａｔｉｃａｎｄＵｎｃｈｒｇｅｄｐｏｌａｒＡｍｉｎｏＡｃｉｄＡｄｓｏｒｂｅｄｂｙＳｉｌｖｅｒＣｏｌｌｏｉ...     

空间用GaN功率器件单粒子烧毁效应激光定量模拟技术研究

利用飞秒脉冲激光对氮化镓(GaN)功率器件进行单粒子烧毁效应定量评估技术研究,针对器件结构建立脉冲激光有效能量传输模型,理论计算了激光有效能量与重离子线性能量传输(LET)的等效关系并开展了试验验证.考虑器件材料反射率与吸收系数对激光的影响,针对介质层界面间的激光多次反射进行参数修正,减小有源区有效能量计算误差.选择一款氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)与一款肖特基势垒二极管(SBD)功率器件作为典型案例,分别开展飞秒脉冲激光正面与背部辐照试验,计算诱发单粒子烧毁的有效能量,并得到不同入射激光波长的烧毁等效LET阈值,对比了模型理论计算值与实际测量值.同时,研究结果对材料参数未知的GaN功率器件,提供了正面与背部辐照模型的激光试验波长选择参考.该工作将为激光定量评估空间用GaN等宽禁带半导体器件的单粒子烧毁效应机理研究及加固设计与验证提供技术支撑.     

Effective sideband cooling in an ytterbium optical lattice clock

Sideband cooling is a key technique for improving the performance of optical atomic clocks by preparing cold atoms and single ions into the ground vibrational state. In this work, we demonstrate detailed experimental research on pulsed Raman sideband cooling in a $^{171}$Yb optical lattice clock. A sequence comprised of interleaved 578 nm cooling pulses resonant on the 1st-order red sideband and 1388 nm repumping pulses is carried out to transfer atoms into the motional ground state. We successfully decrease the axial temperature of atoms in the lattice from 6.5 μK to less than 0.8 μK in the trap depth of 24 μK, corresponding to an average axial motional quantum number $\langle n_z\rangle<0.03$. Rabi oscillation spectroscopy is measured to evaluate the effect of sideband cooling on inhomogeneous excitation. The maximum excitation fraction is increased from 0.8 to 0.86, indicating an enhancement in the quantum coherence of the ensemble. Our work will contribute to improving the instability and uncertainty of Yb lattice clocks.     

Quantum oscillations in a hexagonal boron nitride-supported single crystalline InSb nanosheet

A gated Hall-bar device is made from an epitaxially grown, free-standing InSb nanosheet on a hexagonal boron nitride (hBN) dielectric/graphite gate structure and the electron transport properties in the InSb nanosheet are studied by gate-transfer characteristic and magnetotransport measurements at low temperatures. The measurements show that the carriers in the InSb nanosheet are of electrons and the carrier density in the nanosheet can be highly efficiently tuned by the graphite gate. The mobility of the electrons in the InSb nanosheet is extracted from low-field magneotransport measurements and a value of the mobility exceeding $\sim 1.8\times10^4$ cm$^{2}\cdot$V$^{-1}\cdot$s$^{-1}$ is found. High-field magentotransport measurements show well-defined Shubnikov-de Haas (SdH) oscillations in the longitudinal resistance of the InSb nanosheet. Temperature-dependent measurements of the SdH oscillations are carried out and key transport parameters, including the electron effective mass $m^{\ast }\sim 0.028 m_{0}$ and the quantum lifetime $\tau \sim 0.046 $ ps, in the InSb nanosheet are extracted. It is for the first time that such experimental measurements have been reported for a free-standing InSb nanosheet and the results obtained indicate that InSb nanosheet/hBN/graphite gate structures can be used to develop advanced quantum devices for novel physics studies and for quantum technology applications.     

稠油中饱和烃复杂混合物成分解析及其意义

利用两根极性不同的毛细柱,在全二维气相色谱上分析辽河油田遭受严重生物降解形成的稠油饱和烃组分,可以将传统色谱分析时形成的“基线鼓包”即不可分辨的复杂混合物（Unresolved Complex Mixtures）分开．根据饱和烃全二维气相色谱谱图的族分离特点和瓦片效应,结合飞行时间质谱提供的质谱信息初步解析不可分辨的复杂混合物主要成分．发现常规色谱分析时形成的所谓“基线鼓包”是由成千上万、含量相对较低的不同取代基的环状化合物组成,这些化合物在一维色谱上以分子量递增的顺序排列,在二维色谱上以极性的差异或者环的多少排列．C24之前的第一组不可分辨的复杂混合物主要由环己烷为基本单元的单环、双环和三环烷烃类化合物组成,信噪比在100以上的化合物数量约为饱和烃总数量的75％,质量分数是饱和烃总量的80％以上,是饱和烃的主要组成部分．C24之后出现的第二组不可分辨的复杂混合物主要由四个环或者五个环为基本单元的化合物组成,信噪比在100以上的化合物数量约为饱和烃总数量的17％,质量分数是饱和烃总量的0．5％．对稠油中这些不可分辨的复杂混合物的解析有助于对其成因机理的认识和高效开采方案的制定．     

一种高压光学样品池系统的设计与实验研究

设计和研制了一种用于溶液样品光学特性原位检测的高压光学样品池成套系统,组件包括手动泵、增压器和高压样品池。其中样品池开有3处光学窗口,以水为传压介质,设计的最高使用压力为600MPa。当用JGS1石英作窗口时,密封和保压效果良好;由于受到石英材质强度的限制,使用压力应控制在300MPa以下。为检验该系统在高压原位检测方面应用的可行性,进行了色氨酸高压荧光光谱的采集。     

钌(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二甲氨基苯胺显色反应的研究

研究了钌 ( )与 2 - ( 5-溴 - 2 -吡啶偶氮 ) - 5-二甲氨基苯胺 (简称为 5- Br-PADMA)的显色反应。在 p H4.2～ 6.2的醋酸 -醋酸钠缓冲溶液中 ,盐酸羟胺存在并加热条件下 ,Ru( )可与试剂形成绿蓝色配合物 ,加酸酸化后 ,其最大吸收峰位于 61 9nm,表观摩尔吸光系数达 9.2 7× 1 0 4 L· mol-1· cm-1。钌 ( )浓度在 0～ 0 .80 mg/L范围内符合比尔定律。利用 EDTA作掩蔽剂 ,可允许较大量的常见金属离子存在。方法已用于样品中微量钌的测定     

非水介质中明胶水凝胶电场驱动行为的研究

研究了明胶水凝胶在绝缘硅油中的电场响应行为。结果表明,在硅油中,明胶水凝胶在外加高压直流电场作用下可发生运动,其运动由转动和平动两部分组成。存在一个运动所需的最小阈值电场,只有外加电场在此阈值以上时,才可观察到水凝胶明显的运动。水凝胶的运动速度随外加电场的增大而增大,其运动可通过外加电场的大小来调控。由硅油很稳定且在电场中会电解,因此避免了传统电场驱动水凝胶在水介质中响应时不可避免的电解缺点,为建立一种新的电响应凝毅然驱动方式提供了可能。