微米级双层复合结构的一步光刻制备技术

设计了两种具有不同参数的光刻掩模版,利用光刻技术制备了两种微米级双层复合结构。研究了曝光能量对凹形缺口深度的影响,同时采用有限差分时域法分析了掩模版曝光时的光场分布情况,阐明了微米级双层复合结构形成的物理机理。实验结果表明：通过调整曝光能量的大小,能够有效地控制凹形缺口的深度。对8μm厚的AZ9260光刻胶来说,不高于160 mJ/cm²的曝光能量是制备出微米级双层复合结构的关键。该技术在制备微米尺寸的分层器件方面有着潜在的应用前景。     

动态监测骨质疏松性微结构退化的超声全波反演方法

研究了基于全波反演(FWI)的骨骼超声层析成像方法,用于动态监测骨质疏松性微结构退化的进程。采用雌性小鼠注射药物建立骨质疏松症模型,在第0, 2, 4, 6周通过Micro-CT扫描活体小鼠,重建获得小鼠股骨骨骼结构。以第0周骨骼结构为基准输入模型,通过不同的超声收发模式(透射、反射及透射-反射双模式),仿真分析了FWI监测不同骨质疏松进程的骨微结构退化的效果。结果表明,初始模型为均匀介质(纯水)时, FWI反演失效,不能准确重建骨骼结构。初始模型中考虑了基准骨骼结构(第0周)时, FWI能准确反演骨骼组织声速(均方根误差(RMSE)<17 m/s,平均相对误差(MRE)<7.2%),精确重建骨骼结构(结构相关系数(CC)> 0.85)),因此可以准确监测不同骨质疏松进程(第2, 4, 6周)的骨微结构退化情况。对比不同超声收发模式,透射-反射双模式FWI监测骨微结构退化的性能优于单一透射或反射FWI监测方法。考虑了基准骨骼模型的FWI可用于动态监测骨微结构退化,对评估骨质疏松进展具有一定意义。     

微结构光纤近红外色散波产生的研究

采用有限元法对实验室自制的非线性微结构光纤进行理论分析, 表明该光纤具有良好的非线性和色散波产生的相位匹配特性. 为实现微结构光纤非线性的全光纤化, 本实验采用中心波长为1032 nm的光纤飞秒激光器作为抽运源, 获得了753–789 nm 的近红外色散波. 实验中发现色散波中心波长和带宽随着抽运功率的改变会产生明显变化, 并且在不同光纤长度时, 色散波的频移量不同, 脉冲展宽及频谱也会有明显的变化. 实验结果与理论分析一致. 这些结果对实现微结构光纤非线性的全光纤化具有良好的借鉴作用, 为生物医疗应用特别是非线性光学显微成像术的近红外光源研究打下基础.     

金属微结构纳米线中等离激元传播和分光特性

本文从理论和实验两方面探讨了具有微结构的金属纳米线系统中表面等离激元传播规律和分光特性. 我们由麦克斯韦方程组出发, 利用严格耦合波近似和有限元差分等方法首先从理论上给出了金属纳米线系统中等离激元的色散关系和能带特征, 然后基于微结构的银纳米线及其等离激元能带结构, 设计并制备出等离激元分光原型器件, 实验展示其将不同频率的光在微小空间分离的特性. 该研究结果是我们前期相关工作的延续和补充, 可应用于构造多功能集成的光子芯片和新型亚波长光电材料和器件.     

具有四模式的低串扰及大群时延多芯微结构光纤的设计

针对光纤空分复用及模分复用传输系统中大容量和耦合串扰问题, 本文提出了一种具有四模式特性低串扰及大群时延的大容量多芯微结构光纤, 通过有限元法计算该光纤电磁场分布进而对其他参数进行分析. 结果表明: 合理的选定光纤结构参数, 可使得该光纤在C+L波段内同时实现19芯的LP₀₁, LP₁₁, LP₂₁, LP₀₂四个偏振模式的传输. 同时, 利用空气孔对电磁场较好的隔离作用来优化芯间串扰并得到较大的模式差分群时延及较为平坦的色散. 此外, 这种结构的光纤制作简单, 在短距离大容量的信息传递系统中具有重要应用.     

MICROMECHANICS OF MACROELECTRONICS

The advent of flat-panel displays has opened the era of macroelectronics. Enthusiasm is gathering to develop macroelectronics as a platform for many technologies, ranging from paper-like displays to thin-film solar cells, technologies that aim to address the essential societal needs for easily accessible information, renewable energy, and sustainable environment. The widespread use of these large structures will depend on their ruggedness, portability and low cost, attributes that will come from new material choices and new manufacturing processes. For example, thin-film devices on thin polymer substrates lend themselves to roll-to-roll fabrication, and impart flexibility to the products. These large structures will have diverse architectures, hybrid materials, and small features; their mechanical behavior during manufacturing and use poses significant challenges to the creation of the new technologies. This paper describes ongoing work in the emerging field of research - the mechanics of macroelectronics, with emphasis on the mechanical behavior at the scale of individual features, and over a long time.     

Characterization of the Microstructure Changes of Polypropylene Induced by Pan—milling

1 INTRUDUCTION Mechanochemistry is an interdisciplinary science based on chemistry and mechanics, related to the changes of structure, properties of matters and the preparation of new materials induced by external mechanical actions, such as attrition, milling, grinding, pulverization, impact etc. Mechanochemical process, such as high-energy ball milling and mechanical alloying, has become a popular method to make nanocrystalline materials and find their wide applications to numerous clas…     

用原子力显微镜研究甲基丙烯酸缩水甘油酯在高密度聚乙烯表面的紫外接枝

利用AFM研究了紫外光引发甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在高密度聚乙烯(HDPE)表面接枝初期生成的接枝物的微结构, 对HDPE表面接枝反应的引发速率进行了初步研究. 紫外照射30 s后在HDPE表面形成一些接枝物微粒, 随着照射时间的增加, 微粒越来越多, 其体积也越来越大. 分析结果表明, 每一个接枝物微粒即为一个高度枝化甚至超级枝化的接枝聚合物链. 在30~45 s之间, 接枝密度随照射时间延长几乎呈线性增长; 在45 s后, 接枝密度的增长速度减慢. 在30~45 s之间的引发速度约为6.5 Unit/(μm2·s).     

新型含偶氮聚合物薄膜表面微结构的刻写研究

基于偶氮苯聚合物的光致异构和光致取向特性,开展了双偶氮苯功能化聚合物薄膜表面微结构的"刻写"研究.利用两束相干光照射,在样品表面"刻写"出了亚微米量级的光栅结构;利用分步法在样品表面制作出了清晰的"三角格子"等花样微结构,证明了双偶氮苯功能化聚合物对于表面微结构的制作有较强的可操作性.通过对比单偶氮和双偶氮材料的实验结果,证明了双偶氮聚合物具有响应时间快、衍射效率高等特点,并由此讨论了偶氮苯聚合物薄膜表面微结构的形成机理及其偏振选择性.     

典型材料与微结构的强韧化力学原理(1994～1996年工作总结)

典型材料与微结构的强韧化力学原理（１９９４—１９９６年工作总结）国家自然科学基金重大项目“材料损伤、断裂机理和宏微观力学理论”子课题国家自然科学基金会和国家科委攀登项目共同资助的重大项目“材料损伤、断裂机理与宏微观力学理论”的０５课题“典型材料与微结...