激光辐照VO2薄膜温度场分布及透射特性研究

为了探究VO₂薄膜受激光辐照的温度场分布,以及1 064 nm激光直接辐照100 s内至相变的激光功率密度阈值,并比较近红外和中红外波段透过率调制特性差异。首先基于COMSOL建立了薄膜受激光辐照的模型并进行了温度场仿真,然后分别测试了薄膜正反面被不同功率密度的1 064 nm激光辐照100 s内激光透过率随时间响应特性。实验中的VO₂薄膜利用分子束外延法在Al₂O₃基底上制备得到。仿真结果表明,激光功率密度为25 W·mm^-2时,50 nm厚薄膜在被辐照1 ms时间内即达到相变温度。经激光辐照实验发现:50 nm厚的VO₂薄膜正反面受1 064 nm激光直接辐照100 s内至相变的功率密度阈值分别为4.1 W·mm^-2和5.39 W·mm^-2。30 nm厚VO₂薄膜对1 064 nmn激光的透过率调制深度约为13%,对3 459 nm激光透过率调制深度约62%,说明VO₂薄膜对近红外透过率调制特性不明显。     

强脉冲X射线辐照在Si-SiO2中感生的界面态及退火消除

 利用强脉冲X射线对Si-SiO₂界面进行了辐照，测量了界面态曲线和退火曲线。实验显示，经过强脉冲X射线对Si-SiO₂界面进行的辐照，在Si-SiO₂界面感生出新的界面态，感生界面态的增加与辐照剂量成正比，并且易出现饱和现象。总结出了感生界面态密度产额Dit随辐照剂量D变化的分布式，并定性分析了Dit随D变化的行为。随后进行的退火实验表明，强脉冲X射线辐照感生出的界面态越多，退火时这些界面态就消除得越快。退火过程显示有滞后现象，即辐照剂量大的阈电压漂移，在退火后恢复的绝对值，要小于辐照剂量小的阈电压漂移。导出了阈电压漂移随退火时间变化的关系，定性解释了滞后现象。     

强直流场介质表面次级电子倍增效应的数值模拟研究

通过粒子模拟方法,实现了强直流场下介质表面击穿过程中次级电子倍增效应的数值模拟.具体研究了强直流场场强、介质表面光滑度和次级电子产生率等对次级电子倍增的影响,以及倾斜直流场和外加磁场对次级电子倍增的抑制.结果表明,选择次级电子产生率较低的介质材料和倾斜强直流场可以有效降低次级电子倍增效应的强度,而外加磁场必须超过一定值时才可以有效降低次级电子倍增强度. 关键词： 次级电子倍增 强直流场 介质表面击穿 数值模拟     

积分球内的铷原子激光冷却

研究了积分球内激光冷却原理,设计积分球时对积分球的反射率、尺寸及球上开孔大小对于激光冷却的影响进行了讨论. 进行了积分球冷却⁸⁷Rb实验,实验结果表明积分球有效的冷却了球腔中的铷原子,获得了积分球内冷原子的吸收信号以及冷原子随冷却光失谐的变化曲线. 关键词： 漫反射光场 积分球 全光冷却     

真空中两个点电荷间电势为零的点及其产生的场强

以真空中的两个点电荷为研究对象,讨论了空间坐标系下电势为零的点所形成的轨迹,以及电势为零的点的场强大小及方向;并通过MATLAB进行数值模拟,验证了结论的正确.总结了空间场强求解的一般方法和要点,明确了场强的空间分布性.     

基于MATLAB的静电场模拟

在静电场中引入电位和电场强度后,通过等电位线图和场强分布图可以具体的描述静电场这种抽象的物质场。传统的静电场模拟实验直观地展现出了静电场的分布从而形象地描述了静电场,由于这种方法属于类比模拟,所以存在一定的缺陷(比如不直接,不能描述立体规律等等)。随着计算机技术的发展,利用计算机技术来模拟静电场等物质场逐渐成为趋势。通过借鉴大量资料简要地介绍了如何利用计算机模拟静电场,如何利用MATLAB软件模拟静电场的问题。     

一种新颖的高灵敏度光纤光栅带宽调谐机构

设计了一种由一直梁和两个半圆拱组成的开口环结构,并将均匀光纤布拉格光栅斜贴于直梁中间的表面处。对两半圆拱施加与直梁方向平行的应力作用时,光纤光栅受到线性应力场的作用,光纤布拉格光栅即转化为啁啾光纤光栅。该机构实现了光纤光栅带宽的线性调谐,线性度高达0．9982,实验结果与理论分析一致。与以往的带宽调谐机构相比,该机构具有很高的应力灵敏度,在20N力的作用下,可产生约7nm的带宽反射,灵敏度达0．34nm／N。利用环境温度对带宽调谐无影响的特性,采用带宽编码技术,研制出具有温度自动补偿特性、高灵敏度的带宽调谐装置。     

场发射冷阴极微栅孔阵列制备技术

实现了一种采用聚苯乙烯纳米球自组装技术和微机械制造技术加工的场发射阴极用亚微米栅极微孔阵列。设计了一套完整的工艺实验方案,首先采用微球自组装技术获得了亚微米级金属网孔掩膜,然后通过反应离子刻蚀技术获得了亚微米栅极孔阵列,从而实现了集成度高、分布均匀的周期性亚微米孔洞阵列的制备,微孔集成度达到108cm-2。实验研究了氧气刻蚀聚苯乙烯微球的规律。采用金属掩膜,四氟化碳干法刻蚀二氧化硅,获得了深度为500 nm的微孔。实验结果证明该工艺方案是一种获得大面积、均匀分布、集成度高的场发射冷阴极栅孔阵列的有效方法。     

Spiking patterns of a hippocampus model in electric fields

We develop a model of CA3 neurons embedded in a resistive array to mimic the effects of electric fields from a new perspective. Effects of DC and sinusoidal electric fields on firing patterns in CA3 neurons are investigated in this study. The firing patterns can be switched from no firing pattern to burst or from burst to fast periodic firing pattern with the increase of DC electric field intensity. It is also found that the firing activities are sensitive to the frequency and amplitude of the sinusoidal electric field. Different phase-locking states and chaotic firing regions are observed in the parameter space of frequency and amplitude. These findings are qualitatively in accordance with the results of relevant experimental and numerical studies. It is implied that the external or endogenous electric field can modulate the neural code in the brain. Furthermore, it is helpful to develop control strategies based on electric fields to control neural diseases such as epilepsy.     

Spin Transport in a Rashba Ring-Quantum Dot System Pumped by Microwave Fields

We report a theoretical study on producing electrically spin-polarized current in the Rashba ring with parallel double dots embedded, which are subject to two time-dependent microwave fields. By means of the Keldysh Green's function method, we present an analytic result of the pumped current at adiabatic limit and demonstrate that the interplay between the quantum pumping effectand spin-dependent quantum interference can lead to an arbitrarily controllable spin-polarized current in the device. The magnitude and direction of the charge and spin current can be effectively modulated by system parameters such as the pumping phase difference, Rashba precession phase, and the dynamic phase difference of electron traveling in two arms of ring; moreover, thespin-polarization degree of the charge current can also be tuned in the range [-∞, +∞]. Our findings may shed light on the all-electric way to produce the controllable spin-polarized charge current in the field of spintronics.