面向柔性光电子器件的微纳光制造关键技术与应用

柔性光电子器件对微纳制造技术提出了更高、更多维度的要求,包括大幅面、表面复杂结构、跨尺度、透明或柔性基底等。主要介绍基于相位元件调制的3D激光直写技术和紫外连续变频光刻技术,它们可分别实现复杂表面浮雕结构和像素化纳米结构的精确制备。此外微纳结构限定性生长或涂布方法提供了一种绿色环保的材料功能化手段。借助微纳结构图形化、功能化平台,最后介绍了新型柔性光电子材料/器件的应用创新。可以预见,微纳光制造技术将推动柔性光电子产业的持续创新发展。     

具有磁弛豫和荧光性能的氮氧自由基-稀土离子环形双核

选用手性氮氧自由基与稀土离子反应,成功组装了 2 例 2p-4f 异自旋内消旋配合物[Ln(hfac)₃((R)-MePP-Ph-NIT)]₂,其中Ln=Eu (1)、Dy (2),hfac=六氟乙酰丙酮,(R)-MePP-Ph-NIT=2-(4-((R)-tert-butyl-2-methylpiperazine-1-carboxylate)phenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide。在配合物中,氮氧自由基配体连接2个稀土离子形成环形双核结构。配合物1展现出铕离子的特征荧光。在配合物2中,磁弛豫相关的频率依赖的虚部信号说明了其单分子磁体的特性。     

基于类叉形纳米结构的自旋极化电流分离器

采用递归格林函数法研究了含Rashba自旋轨道耦合(spin-orbit coupling,简记SOC)效应的类叉形纳米结构中电子的自旋极化输运性质。结果表明在非自旋极化电子入射时系统的两个出射端能得到大小相等但极化方向相反的两个自旋极化电流,其物理根源是由Rashba SOC和系统的几何结构导致的两出射端具有大小不相等的自旋电导。当系统中引入无序时,无序强度对自旋极化电流的影响较弱。这些效应说明所研究的系统有可能用来设计自旋极化电流分离器。     

自旋轨道耦合的23Na自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋斑图的研究

利用阻尼映射Gross-Pitaevkii方程, 研究了二维体系中自旋轨道耦合的 ²³Na自旋-1 玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋斑图, 探索自旋轨道耦合强度对涡旋斑图的影响. 研究发现, 较弱的自旋轨道耦合就可以完全破坏不考虑自旋轨道耦合情况下出现的周期性涡旋晶格; 在自旋轨道耦合较强的情况下, 各自旋态的涡旋易形成涡旋组, 它们绕凝聚体中心形成花瓣状涡旋斑图. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚体 自旋 涡旋     

单一晶相氧化锰纳米颗粒的交换偏置效应

本文利用高温油相法制备出尺寸、形状均一的 MnO纳米颗粒, X射线衍射图 (XRD) 和透射电子显微镜 (TEM) 照片清晰表明MnO纳米颗粒为单一的面心立方岩盐晶体结构, 尺寸为15nm, 粒径分布很窄. 通过零场冷却 (ZFC) 和带场冷却 (FC)的磁滞回线发现MnO纳米颗粒具有明显的交换偏置效应, 而且磁滞回线同时表现出横向和纵向偏移. 横向偏移说明纳米颗粒中两相复合的存在, 纵向偏移说明了存在自旋玻璃相或者超顺磁相. 进而通过不同频率下随温度变化的交流磁化率的测定, 根据Mydosh的经验数值确认 MnO纳米颗粒表面层为自旋玻璃相, 并得到 MnO纳米颗粒表面自旋玻璃相的转变温度为T_SG=32K. 关键词： 纳米颗粒 氧化锰 交换偏置 自旋玻璃     

Pr掺杂DyFeO3体系的自旋重取向相变、晶格畸变与Raman光谱研究

利用固相反应法制备了Dy_1-xPr_xFeO₃系列化合物. X射线粉末衍射晶体结构分析表明, 随着Pr掺杂量x的增加, 样品晶胞体积逐渐增大, 晶格畸变减弱. Raman光谱测量表明稀土离子有效质量[m_eff=xm_Pr+(1-x)m_Dy] 与晶格结构的变化共同导致该体系Raman光谱的变化. 随Pr掺杂量的增加, 波数小于200 cm^-1的振动模式基本保持不变, 而波数大于200 cm^-1的振动模式(除420 cm^-1处的B_3u模式外)向低频移动. 磁测量结果表明, 由Dzyaloshinsky-Moriya 相互作用导致的宏观磁性随Pr掺杂量增加逐渐减弱. 稀土离子与铁离子磁晶格的耦合作用以及晶格结构畸变的变化共同导致该体系自旋重取向相变温度在一定的掺杂量 (x=0.3)前后先升高后降低. 关键词： 稀土铁氧体 自旋重取向 晶体结构 Raman光谱     

串型耦合双量子点处于自旋阻塞区时磁输运性质的研究

使用双杂质安德森模型的哈密顿量,从理论上研究了串型耦合双量子点系统处于自旋阻塞区时的磁输运性质,并用主方程近似方法求解了哈密顿量.结果表明,自旋轨道耦合作用导致的双量子点间的自旋反转隧穿能够解除系统的自旋阻塞.同时也研究了超精细相互作用导致的在量子点内自旋反转和双量子点之间的自旋关联对系统的磁输运性质的影响,取得了一些有价值的结果,并对相关的物理问题进行了讨论.     

氮化物垂直腔面发射激光器的发展与挑战(特邀)

垂直腔面发射激光器凭借阈值低、发散角小、调制速率高以及输出光束呈圆斑对称等特点,迅速成为当下半导体激光器的研究热点.氮化镓(GaN)材料是制造紫外到绿光波段光电子器件的理想材料,经过四十余年的研究,蓝光和绿光LED在照明、显示等领域得到广泛应用.技术含量更高的激光器件也已进入了应用的快车道,即将覆盖照明、通信、投影显示...     

半导体超晶格国家重点实验室诚聘英才

中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室是以半导体物理研究为主的国家重点实验室,在半导体材料生长、器件加工、物理测试和理论研究方面有着非常雄厚的研究基础,20年来为我国     

异质双层磁性薄膜中自旋波的波形演化

在一维海森堡模型的基础上,采用界面参数化方法,将双层异质磁薄膜中自旋波本征值问题归结为联立求解能量约束方程和界面参数化方程.重点讨论体系中体模和完全禁闭模的波形演化过程,发现体系中体模波形随自旋波矢呈余弦变化,会出现局域共振现象.激发能对两子层中体模有较大的影响,不仅影响体模的振幅,而且还影响体模的波长.另外,激发能对体系中的完全禁闭模也有较大影响,随着激发能增大,铁磁层中完全禁闭模波长变短,波速变小,但振幅不变.