高压原子物理实验平台和物理研究规划

介绍了高压原子物理平台束流线的主要结构和特点,简要分析了利用高压平台真空原子分子物理研究需求,讨论了开展原子分子物理、表面物理、材料物理和生物物理相关的物理研究的可能性.     

突破间接带局限创新Si基激光器

Si基高效发光与受激光发射是Si基光子学突破性发展的关键课题,它的实现对Si基微电子学的发展有深远的重大意义．由于受到天然Si材料间接带能带结构的限制,Si材料的发光效率极低,更谈不上可实现受激光发射,人工改性就成为当代研究、开拓的主要途径．新的Si基直接带体材料(如β-FeSi2等)的探索,Ge／Si量子阱、超晶格、量子点的能带工程介观改性,子带发光跃迁的探索,异类元素插入短周期超晶格中的化学键改性,以及SiO2高浓度nc-Si的生成和高激活度稀土离子的掺入发光等已开展了多途径的研究,不同程度上取得了重要的进展,一种MIS结构电子隧道注入高效发光器件已在SiO2：RE MOS结构中实现．运用激光器件物理的深入设计和新的器件技术的引入,可以预计本世纪初叶,对实现Si基激光器的奢望将会成为现实,无疑它对Si基光子学、Si基集成光电子学乃至信息高科技的发展将作出历史性的巨大贡献．     

左右手系材料界面处全反射行为的特性

基于电磁场理论，推导了左右手系材料界面处发生全反射时的物理特性，分析了相位变化情况.提出利用左右手系材料构成周期性结构，观测全反射时介质中隐失波干涉的实验设想，并从理论上计算了干涉条纹的分布. 关键词： 左手材料 负折射率 全反射 隐失波     

含有周期球腔的黏弹性覆盖层消声性能分析

利用散射矩阵法分析了单个球状空腔在黏弹性橡胶中的Mie散射特性以及振动模式.以此为基础，利用多重散射法分析了不同背衬条件下，含有单层周期球状空腔的橡胶覆盖层(厚度为8mm)的消声性能.结果表明，单个球腔的径向共振对覆盖层的低频消声性能有重要贡献，覆盖薄层在共振区具有良好的消声性能.最后，设计了双层消声覆盖层(厚度为20mm)，有效拓展了消声带宽. 关键词： Mie散射 多重散射法 消声材料 声子晶体     

固体材料反斯托克斯荧光制冷的理论研究及其最新进展

本文首先回顾了反斯托克斯荧光制冷的历史发展,简单讨论了激光制冷的循环过程及其制冷条件;其次,概述了反斯托克斯Raman散射、反斯托克斯荧光制冷的热力学理论和热力学限制,重点介绍了适用于各种制冷材料(如稀土离子掺杂玻璃、半导体和晶体等)反斯托克斯荧光制冷研究的理论模型,并简单讨论了激光制冷实验中各种测量温度变化的实验方法及其基本原理。最后,就反斯托克斯荧光制冷的一种最新应用及其前景进行了简单介绍与展望。     

同时实现介电常数和磁导率为负的H型结构单元左手材料

基于用一种结构同时实现材料介电常数和磁导率为负的思想，提出了H型结构单元左手材料模型.采用矩形波导法测试表明，H型结构单元在微波频率范围出现左手透射峰，并且可以由参数t对左手特性区域进行调控.同时利用相位法、棱镜折射法和散射参量法从实验和理论证明了在左手透射峰区域材料的折射率为负值，介电常数和磁导率亦同时为负.相对由金属开口谐振环与金属线两种结构组合实现的左手材料，H型结构集磁谐振与电谐振于一体，结构简单、制备方便，对微波器件左手材料表现出更多的优越性.     

立方结构Fe基磁性材料弹性系数第一性原理计算

通过赝势平面波法(CASTEP)及全电势线性缀加平面波法(FLAPW)，以bcc-Fe为对象，研究第一性原理计算立方结构Fe基磁性材料弹性系数的方法，分析影响计算立方结构Fe基磁性材料弹性系数准确度的各项因素. 结果表明，在第一性原理弹性系数计算中，晶格常数是决定弹性系数计算准确度的关键因素；势函数的选择也会影响计算准确度. 使用全电势基矢的FLAPW法可以得到更为精准的弹性系数计算结果. 计算得到bcc-Fe的弹性系数C₁₁，C₁₂，C₄₄分别为246 GPa，121 GPa，113 GPa，与实验值基本一致. 利用本方法，计算了新型Fe-Ga磁致伸缩材料的弹性系数C₁₁，C₁₂，C₄₄分别为207 GPa，166 GPa及108 GPa. 关键词： 弹性系数 磁致伸缩材料 赝势平面波法 全电势线性缀加平面波法     

光学读出微梁阵列红外成像及性能分析

在构建的光学读出微梁阵列(焦平面阵列FPA)非制冷红外成像系统中，实现了无硅基底FPA置于空气中对人体的热成像. 通过FPA在不同真空度环境条件下的成像结果进行比较，分析了热导和系统噪声值随气压变化的关系，以及对系统成像性能的影响，并对气体分子热运动自由程大于空气传热层特征尺度时的气体热传导模型进行了修正分析和实验验证. 实验结果表明：FPA置于空气中时，气体分子撞击微梁引起的微梁反光板无序振动产生的光学读出噪声成为系统噪声的主要来源. 当真空度小于1Pa时，总热导和光学读出噪声值的变化都趋于平缓；当真空度小于10^-2Pa时，空气热导的影响可忽略，总热导降低到微梁感热像素的辐射极限，光学读出噪声也降低到一极小值. 实验结果与理论分析相符合. 关键词： 非制冷红外成像 光学读出 双材料微梁阵列 热导     

试论在物理实验教学中施行创新教育

物理实验作为物理教学的基本手段，有其特殊的教学功能，不仅能够为学生提供学习的感性材料，验证物理定律，而且能够提供科学的思维方法，加深学生对基本知识的认识程度，激发他们的求知欲，培养探索能力．而众多的物理概念、规律正是通过观察和实验再认真地加以思索和总结得到的．     

Structure Characterization of HSQ Films for Low Dielectrics Using D5 as Sacrificial Porous Materials

Low-density materials, commercially available hydrogensilsesquioxane （HSQ） offer a low dielectric constant. HSQ films can be obtained by spin on deposition （SOD）. In this work, low-dielectric-constant HSQ films are prepared by using D5 （decamethylcyclopentasiloxane） as sacrificiaJ porous materials. The dielectric constant of silica films significantly changes from 3.0 to 2.4. We report the structural aspects of the films in relation to their composition after annealed at 300℃, 400℃, and 500℃ for 1.5h in nitrogen ambient and annealed at 400℃ for 1.5h in vacuum. Si-OH appears after annealed at 400℃ for 1.5h in vacuum. The results indicate that the proper condition is in nitrogen ambient. Intensity of the Sill peak increases with the increasing temperature. Fourier transform infrared spectroscopy is used to identify the network structure and cage structure of Si-O-Si bonds and other possible bonds. Dielectric constant k is significantly lowered by annealing at 350℃ for 1.5h in nitrogen ambient. The I-V and C-V measurements are used to determine the dielectric constant, the electric resistivity and the breakdown electric field.