弛豫铁电单晶的生长及性能优化研究进展

钙钛矿型(ABO₃)弛豫铁电单晶具有优异的机电耦合性能,被认为是研制下一代医疗超声换能器、高精度压电驱动器、水声换能器等机电耦合器件的核心关键材料。针对弛豫铁电单晶材料制备与物理性能方面尚存在的基础科学与工艺问题,本文综述了近些年弛豫铁电单晶生长与性能优化方面的研究进展,包括若干新的单晶生长方法用以改善弛豫铁电单晶的成分和性能均匀性,提升弛豫铁电单晶压电性能的系列新方法,通过铁电畴结构调控以获得高透光率的弛豫铁电单晶,以及高性能弛豫铁电单晶在电光技术领域的应用等。     

由同时具有磁谐振和电谐振结构组成的左手材料

为了在同一结构中同时实现负介电常数和负磁导率(双负),采用一种“巨”字形结构,利用丝网印刷技术在氧化铝基板上进行加工制作,并通过仿真和实验测试证实了这种结构的“双负”特性. 与利用磁谐振器和电谐振器组阵实现左手材料的方法相比,这种单一结构可以同时实现负介电常数和负磁导率,制作方便,等效电路简单,双负频段较宽. 利用丝网印刷技术进行样品的制作,工艺简单,成本低廉. 关键词： 左手材料 磁谐振 电谐振     

周期极化LiNbO3晶片的制备工艺研究

采用外加电场法制备了周期极化LiNbO3单晶(PPLN),实现LiNbO3单晶周期极化的反向脉冲为24.3 kV/mm,单个脉冲宽度为30 ms,脉冲个数为50个。系统研究了脉冲波形、电极形状对周期极化的影响,实验结果证明,框形电极是克服高电压作用下LiNbO3晶片击穿严重的有效方法,成品率是采用梳状电极的5倍。选择合适的脉冲波形对成功制备周期极化的LiNbO3晶体有着极其重要的作用。采用上升时间为5 ms的方形脉冲极大地改善了高电压作用下的边缘被打碎而引发的边缘击穿,及由晶片中间部分出现微细裂纹而引发的体击穿。     

铁电/铁磁复合材料的介电、铁电性能研究

采用传统的固相烧结工艺制备了铁电/铁磁复合材料,组分为(1-x)NiFe_2O_4+xPbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3(其中x=0.5,0.6,0.7,0.8).利用XRD和背散射电子像分析了复合材料的相成分,结果表明,复合材料由铁电相和铁磁相组成,无杂相生成.通过测量电阻率及压电性能得出复合材料的最佳烧结温度约为1 220 ℃.介电温谱研究表明,相变温度约为390 ℃,且不随频率变化,是铁电到顺电的相变.电滞回线呈束腰特征,剩余极化强度较小,随铁电体含量的增加剩余极化强度增大,铁电性加强.     

Multi-window invisible cloaks

This paper reports that a general method of designing invisible cloaks is using variant constitutive material parameters to realize the space transformation. A hollow region can be hidden after this transformation. It was recently shown (Ma H, Qu S B, Xu Z and Wang J F 2009 \wx{Appl. Phys. Lett.}{94} 103501) that when the original point moves to the boundary of a cloak, the cloak can be designed to be open. Based on this theory, we propose multi-window invisible cloaks which can conceal a group of objects. Full wave simulations for invisible cloaks with regular and irregular shapes verified this method.     

TPC编译码的硬件实现

首先介绍了TPC编译码的原理,并介绍了AHA公司生产的第一代TPC编译码芯片AHA4501,该芯片通过对内部寄存器的控制能够完成不同TPC码的编译码。在理论研究的基础上阐述了TPC硬件实现系统的设计方案。系统的外部电路基本上都由FPGA完成,重点介绍AHA4501芯片的初始化流程,使之能够正确完成TPC的编译码。     

基于双环开口谐振环对的平面周期结构左手超材料

通过理论分析和实验仿真,研究了用双环开口谐振环对（double split-ring resonator pairs,DSRRP）实现平面左手超材料的原理,用等效电路理论解释并描述了其负介电常数和负磁导率的产生机理,并对DSRRP在3维左手超材料设计的应用进行了探索性研究.结果表明,DSRRP可以实现小尺寸的平面左手超材料,此外,DSRRP还可以作为用以实现3维左手超材料负磁导率的3维各向异性磁超材料. 关键词： 双环开口谐振环对 平面左手超材料 3维磁超材料     

基于平行金属条的左手结构设计与仿真研究

基于双平行金属线结构,将金属线宽度增大,变为金属条,同时在金属条结构单元中部引入缺口,使中部变细.由于等离子体效应,该双平行金属条结构在一定频段等效介电常数为负;又由于单元结构中部较细,使得该结构在一定频率会发生强烈的磁谐振.通过模拟仿真研究发现这种结构在X波段可以实现ε和μ同时为负.出现双负（ε<0,μ<0）的频段会随着谐振频率的变化而变化.理论分析表明谐振频率与金属条宽度、缺口高度及中部宽度有关,仿真结果同分析一致. 关键词： 左手材料 磁谐振 负磁导率 平行金属条     

基于物联网的智能景区人流监测、疏通及预警系统

随着人民生活水平的提高，节假日出游成为人们的选择，然而景区人流超负荷带来的安全隐患却令人发指。因此景区客流量的实时监测与上传，变得十分重要，在人为保障外增加另一道牢固的防线。本系统设计主要研究的是景区人流量的采集，实时监测以及上传服务器的问题。     

PMN-PT晶体折射率的精确测量

折射率是光学晶体的基本参数,准确测定晶体的折射率能够为晶体的电光、声光、非线性应用提供基本计算参数和实验参量。为了准确测定Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3(PMN-PT)晶体在可见光和近红外波段的折射率系数,搭建了激光自准直折射率测量系统,对纯铌酸锂晶体的折射率测试结果与现有文献报道误差小于1/1 000,使用该系统对沿<001>极化的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.39PbTiO_3(PMN-0.39PT)单畴晶体进行了测定,得到了单畴的PMN-0.39PT晶体在波长分别为594 nm、633 nm、1 150 nm和1 520 nm时的折射率和色散方程,测量结果与现有文献规律性一致。结果表明该方法可用于准确快速测定新型电光晶体折射率。