准LIGA工艺的关键技术

准LIGA（Lithography，Electroforming，Molding）技术采用便宜的紫外光作光源，可加工出较高精度的微结构产品，且加工温度较低，使得它在微传感器、微执行器等微结构产品加工中显示出突出的优点。利用现有实验条件在所内首次开展准LIGA技术的研究，主要研究厚胶光刻和微电铸技术。基本流程为：在导电的基片上经涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜等工艺过程得到胶模，再利用该胶模进行微电铸，即金属沉积，沉积过程中需要控制好温度、pH值、电流密度等参数，最后将金属结构和光刻胶进行分离，得到三维立体金属结构，如图1所示。     

深紫外自由电子激光装置最新进展

中国科学院上海应用物理研究所自由电子激光团队于近日完成了一项新的自由电子激光实验,在上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)上,利用相对论电子束团在沟槽金属结构中激起的尾波场,对电子束纵向相空间的非线性进行了补偿,并成功实现了自由电子激光辐射光谱的操控和改善。该项研究成果近日发表在《物理评论快报》。作为第四代先进光源,自由电子激光由高亮度电子束团驱     

MSM结构ZnO/Cu薄膜的接触特性

利用脉冲激光沉积(PLD)法在Si(111)衬底上分别生长了ZnO薄膜和Cu薄膜, 用Cu薄膜作电极,研究了ZnO薄膜与Cu薄膜的接触特性。分别用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和I-V测试的方法对样品的晶体质量、结构和电学性质进行了测试。结果表明:样品中ZnO薄膜和Cu薄膜均具有高度的择优取向;当Cu和 ZnO直接接触时,样品的I-V特性是非线性的;当Cu和 ZnO之间通过ZnO:Cu层间接接触时形成良好的欧姆接触,而且退火后欧姆接触性能明显提高,电阻率降低约2/3。本研究为价格低廉的Cu电极成为ZnO基器件的欧姆电极提供了一定的依据。     

Spin plasmonics in magnetism

We discuss a new class of phenomena that we call ＂spin plasmonics＂. It is motivated by three different recent trends of physics research： （i） spintronics, （ii） plasmonics, and （iii） topological properties as is exemplified by the quantized Hall effect. This involves the physics of the ＂magnetic surface plasmon＂ （MSP） which provides for an analog of the edge states discussed in the quantized Hall effect. Their properties can be easily tuned by an external magnetic field. They are coupled to the electromagnetic field and can be injected into metallic structures and induce spin and charge currents and hold the promise of miniturization of nonreciprocal devices.     

Syntheses and Structures of Two Isomorphous Metal-organic Coordination Complexes Based on 4-Pyrimidin-5-ylbenzoic Acid

The reactions of 4-pyrimidin-5-ylbenzoic acid （HL） with Co（NO3）2·6H2O and Ni（NO3）2·6H2O gave rise to two isomorphous mononuclear coordination complexes, namely, [CoL2（H2O）4] （1） and [NiL2（H2O）4] （2）. Both compounds were characterized by IR spectroscopy and single-crystal X-ray diffraction. X-ray crystallographic analyses reveal that they crystallize in monoclinic, space group P21/n. In the crystal structures of these two complexes, only one nitrogen atom of L coordinates to the metal center, and neither carboxylate group nor another nitrogen atom of L links to Co（Ⅱ） or Ni（Ⅱ）. 2D Layers with significant hydrogen bonds can be observed, and they are further linked by L to form a 3D supramolecular network. Nitrogen atoms are not involved in forming hydrogen bonds, but carboxylic groups of the ligands play an important role in the configuration of this hydrogen-bond layer.     

表征液态金属结构双体分布函数的讲授方法

双体分布函数是表征液态金属结构的重要方法,对理解液态结构具有重要的作用。本文根据分布函数能够完整地描述随机变量统计规律的内涵,并且决定随机变量其他概率特征的基本属性,结合双体分布函数简洁的数学表达和抽象的物理表征,在课程教学过程中,从双体分布函数的物理意义入手,介绍了实验中测量双体分布函数的手段,同时讲解了计算模拟中双体分布函数的统计方法,并以液态金属Nb和液态Ni-Zr合金的前沿科技成果为例,分析了不同有序度双体分布函数的曲线特征,讲授了其中物理过程与数学模型的内在联系。以典型案例将双体分布函数与液态结构变化的知识同步传授,形象且深刻地讲解了双体分布函数在液态金属结构中的表征过程。     

微型腔单一亚波长金属狭缝的光波透射

利用时域有限差分法模拟了厚金属层上单一亚波长狭缝内壁刻有一微型腔结构光波传输,结果发现在特定波长发生异常的增强透射。结合透射峰值对应波长近场分布,利用麦克斯韦方程组和波导理论对增强透射进行解释,认为光波在微型腔和狭缝中形成共振腔模起了重要作用:在狭缝内形成纵模,可以形成透射峰;在腔内形成不同的腔模也可以形成透射模。     

基于表面等离激元的偏振态控制光开关

利用四个Au纳米棒组成的类矩形纳米棒四聚体结构设计了一种基于偏振态控制的光开关,并采用有限元法研究了该结构对入射光偏振态的响应特性.研究发现,该结构的透射光谱对入射光的偏振方向具有很强的依赖性,当入射光的偏振角度变化π/2时,其特征峰的开关比分别能达到27.81dB和21.65dB.分析表明,该结构的开关效应主要由不同偏振态下所导致的水平双纳米棒和竖直双纳米棒之间的近场耦合强度不同而实现,该结构透射系数与偏振角度的关系服从Malus law.此外,通过改变类矩形纳米棒阵列结构参数,研究了结构参数对其光开关响应特性的影响.在此基础上,通过改变阵列的周期参数,研究了入射光水平偏振和垂直偏振下周期参数对单元结构透射光谱的影响.该研究结果能够为可调谐双波长偏振光开关的设计提供理论依据.     

Active modulation of plasmonic signal with a subwavelength metal/nonlinear dielectric material/metal structure

<正>Light propagation through a metal/nonlinear dielectric material/metal(M-NL-M) structure is numerically studied.The design parameters of the M-NL-M structure are found with the waveguide theory so that the structure only supports the symmetric surface plasmon polaritons(SPP(0)) mode and the antisymmetric surface plasmon polaritons(SPP(1)) mode.The coupling between the two modes within the M-NL-M structure is exploited.Through controlling the propagation constants of the two modes with the intensity-dependent dielectric constant of the nonlinear Kerr material,an effective all-optical control of plasmonic signal modulator can be realized with this M-NL-M structure.