等离激元能带结构与应用

近些年来,表面等离激元因其具有强局域、亚波长和高场强等特殊的光学性质而备受关注,在化学、生物、通信、纳米能源等各领域得到了广泛的研究.为了更好地控制表面等离激元的激发、传播和辐射,具有能带结构的周期性表面等离激元结构被广泛的研究.本文全面综述了具有等离激元能带的微纳结构、能带的产生机制与其特殊的性质,包括连续谱中的束缚态、波导、全带隙、拓扑等.在此基础上,基于等离激元能带设计所开展的一些应用也予以系统总结.最后,随着新材料的发现,本文还简要介绍了二维材料石墨烯等离激元能带和它的一些应用.     

流固耦合声子晶体管路冲击振动特性研究

流固耦合管路系统广泛应用于各种装备中,通常用来传递物质和能量或者动量.由于流固耦合效应,管壁在流体作用下易产生强烈的振动与噪声,对装备安全性、隐蔽性产生严重影响,甚至造成严重破坏.流固耦合管路振动抑制需求迫切,意义重大.声子晶体可以利用其带隙特性抑制特定频率范围内弹性波的传播,在减振降噪领域具有广泛的应用前景.本文基于声子晶体理论,研究了流固耦合条件下的布拉格声子晶体管路冲击振动传递特性.将传递矩阵法和有限元法相结合,计算了能带结构与带隙特性,重点考虑了流固耦合效应下,不同冲击激励条件下声子晶体管路振动特性,分析了流固耦合对声子晶体管路振动传递特性的影响.研究结果为流固耦合条件下管路系统的振动控制提供了技术参考.     

Eu^3+激活氟氧硼酸锗酸盐闪烁玻璃的发光性能

采用传统高温熔融法合成了玻璃组成为B2O3-GeO2-15GdF3-(40-x)Gd2O3-xEu2O3(0≤x≤10)的Eu^3+激活氟氧硼酸锗酸盐闪烁玻璃。在硼锗酸盐玻璃基质中,Gd2O3和GdF3稀土试剂的总含量高达55%,从而确保其密度高于6.4 g/cm^3。闪烁玻璃的光学性能通过光学透过光谱、光致发光光谱、X射线激发发射(XEL)光谱和荧光衰减曲线来表征。玻璃中Gd^3+→Eu^3+离子的能量传递通过激发光谱、发射光谱和Gd^3+-Eu^3+离子间距得到证明,同时也确定了在紫外线和X射线激发下Eu^3+激活氟氧硼酸锗酸盐闪烁玻璃的最佳浓度。Judd-Ofelt理论分析了玻璃中Eu―O键的共价性随Eu^3+掺杂浓度增加而显著增强。Eu^3+激活氟氧硼酸锗酸盐闪烁玻璃在80~470 K温度范围内荧光衰减曲线和发射光谱的温度依赖关系最终证实了其具有较好的发光稳定性。     

钽铌酸锂晶体的布里渊散射研究

研究了钽铌酸锂(LiTa_xNb_(1-x)O_3,x=0.0013,0.0052,0.015,0.06)晶体在室温的布里渊散射.给出了它们的弹性刚度常数和压电应力常数.测量了一种组份晶体的布里渊散射频移在50K～580K范围内的温度特性.发现某些声子散射谱中除三个正常峰外还存在一个异常峰.     

Er_xY_(1-x)Al_3(BO_3)_4晶体的生长和光谱性质

采用助熔剂法生长出了掺杂均匀的Er_xY_(1-X)Al_3(BO_3)_4厘米级优质单晶.测定了晶体的吸收、激发光谱.用Judd_Ofelt理论计算了晶体中Er~(3+)的十一条谱带的振子强度(ρ_(ad)和ρ_(md)以及Er~(3+)的强度参数Q_λ(λ-2、4、6).并由此计算了Er~(3+)不同能级之间跃迁的爱因斯坦自发辐射系数A_r、辐射寿命r、荧光分支比β_3以及积分发射截面Σ.根据这些参数讨论了在EYAB晶体中可能实现激光输出的通道.     

声学消息

随着激光技术的不断发展,对优质YAG激光晶体棒的需求量日益增加,但是,由于优质YAG晶坯获得不易,加之YAG晶体棒现行成形工艺存在一些不足,例如,取棒位置精度不准,影响取棒质量;晶坯出棒率低;加工生产率低等,不仅使优质晶体棒价格大大增加(一根直径5mm、长100mm以上的优质晶体棒,价格高达数千元,甚至近万元),而且还不能及时满足日益增长的需要,因此,从加工工艺角度,改革晶体棒的成形工艺是一项重要而迫切的任务.为此,电子部十     

含切口的压电准晶组合结构界面断裂分析的辛-等几何耦合方法

发展了一种适用于含有切口的压电准晶/压电晶体/弹性体三材料组合结构界面断裂问题的高精度的半数值半解析方法.首先,通过引入Hamilton体系建立了三材料组合结构的Hamilton对偶方程,将原问题在传统Lagrange体系下的高阶偏微分控制方程转化为低阶常微分方程组.其次,通过分离变量法求解问题对应的辛本征值和本征解,将各物理场变量利用辛级数展开形式表示.最后,将辛级数与等几何分析方法相结合,获得了辛-等几何耦合列式,直接求得切口尖端附近奇异物理场及其强度因子的解析表达式.     

修正晶体相场模型的二阶线性化差分格式的误差分析

修正晶体相场模型是一类六阶非线性广义阻尼波动方程.首先,基于CrankNicolson格式,利用降阶方法对方程建立线性化隐式差分格式.非线性项通过二阶外推方法进行处理.其次,利用能量分析方法和数学归纳法,对差分格式进行理论分析,证明差分格式的唯一可解性及L~∞范数下的收敛性.收敛阶在时空方向均为二阶.最后,数值算例表明差分格式的有效性及数值收敛阶在L~∞范数下达到二阶.     

含Kerr介质的二维光子晶体双稳态性质的模拟计算

基于Kerr介质与光场的相互作用的Tran理论模型,利用在非线性条件下的有限时域差分法(finite-difference time-domain,FDTD)数值模拟了含Kerr介质的方形与三角形晶格的非线性光子晶休光腔的共振频率及其双稳态特性.含多个Kerr缺陷的三角形结构的非线性光子晶体光腔能产生多个共振模式,这种结构随光强变化的透射光强能在更大范围内保持在高透射率的状态.具有这种双稳性质的光子晶体为全光网络的设计提供了参考.