大带隙二维正方介质柱三角晶格光子晶体

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溶胶-凝胶ZrO2-TiO2高折射率光学膜层的抗激光损伤性能研究

采用溶胶-凝胶方法制备了ZrO₂-TiO₂(Ti含量为0—100mol%)高折射率光学薄膜. 借助激光动态光散射技术研究溶胶微结构. 采用傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜、薄膜光学常数分析仪、漫反射吸收光谱及强激光辐照实验,对膜层的结构、光学性能及抗激光损伤性能进行了系统表征. 结果显示,溶胶-凝胶工艺可以在部分牺牲折射率的情况下,使膜层的抗激光损伤性能得到大幅度提升. 随Ti含量从0mol%增加至100mol%,膜层的平均损伤阈值呈下降趋势,当Ti含量从0mol%增加至60mol%时,平均损伤阈值从57.1J/cm²下降到21.1J/cm²(辐照激光波长为1053nm,脉冲宽度为10ns,“R/1”测试模式),当Ti含量从60mol%增加至100mol%时,平均损伤阈值变化很小. 综合溶胶微结构、膜层光学性能和损伤实验结果可以推断,强激光诱导多光子吸收是引起膜层损伤的主要原因. 不同配比的复合膜之间光学带隙的显著差异导致相同辐照激光情况下多光子吸收的概率发生变化,从而导致损伤阈值的规律性变化.关键词：2-TiO₂薄膜')\" href=\"#\">ZrO₂-TiO₂薄膜溶胶-凝胶激光诱导损伤光学带隙     

THz波段的F-P光子晶体滤波器

理论上设计了一系列一维非周期光子晶体,这些光子晶体具有超窄带滤波的特性.并利用成熟的半导体工艺制备出了具有此性能的滤波器.通过比对理论和实验上的透射光谱,得到了两者符合较好的结果.关键词：THz波段F-P滤波器非周期光子带隙     

二维单斜点阵光子晶体的第一布里渊区及带隙计算

二维单斜点阵光子晶体在光学聚焦器件及光子晶体波导中有重要的应用价值,详细讨论了二维单斜点阵光子晶体的第一布里渊区及带隙计算,并与常规方法计算得出的二维正三角形晶格光子晶体的带隙结构进行了比较.最后讨论了临界条件下二维单斜点阵光子晶体的带隙结构,证明了本方法的有效性.     

第一性原理研究一维SiO2纳米材料的结构和性质

运用密度泛函理论,在6-31G(d)基组水平上,对二元环组成的SiO₂单链、双链纳米线和三元环组成的纳米管进行几何优化,并对其结合能、电子结构和振动频率进行计算.结果表明,平均结合能和能隙均随着SiO₂单元的增加单调变化.红外光谱的分析发现,径向和切向的振动频率与强度随着长度的变化有明显的移动.径向的振动频率向高频端移动,而切向的振动频率则向低频端移动,即SiO₂纳米材料中存在量子尺寸效应和各向异性现象.关键词：2纳米材料')\" href=\"#\">SiO₂纳米材料能隙振动光谱尺寸效应     

AunXm(n+m=4,X=Cu，Al，Y)混合小团簇的结构和稳定性研究

采用基于密度泛函理论的B3LYP方法,优化了Au_nX_m(n+m=4,X=Cu,A l,Y)二元混合团簇的稳定结构.计算了稳定结构的平均结合能、电离势、电子亲和势、最高占据轨道能级和最低空轨道能级及二者间的能隙.结合Mulliken集居数分析研究了二元混合团簇稳定存在的规律,得出掺杂可以增强团簇稳定性的结论.关键词：混合团簇结合能能隙分子轨道集居数     

点缺陷扶手型石墨烯量子点的电子性质研究

基于有限差分方法, 数值求解了Dirac方程, 研究了垂直磁场下的点缺陷扶手型 石墨烯 量子点的能谱结构, 分析了尺寸大小对带隙的影响. 与无磁场时具有一定带隙 (带隙的大小与半径成反比) 的量子点相比, 在外加有限磁场下, 能谱中出现朗道能级, 最低朗道能级能量为零并与磁场强度无关, 并且朗道能级的简并度随着磁场的增加而增加. 进一步的计算表明, 最低朗道能级的简并度与磁场成线性关系, 与半径的平方成线性关系. 本文工作对基于石墨烯量子点的器件设计具有一定的指导意义.     

十二重准晶中的方向缺陷

采用多重散射的方法研究了十二重准晶中的缺陷模,发现在十二重准晶中存在方向缺陷,且当缺陷组合围绕对称中心旋转时,在保持原有缺陷模的基础上,出现了新的缺陷模.关键词：准晶缺陷带隙     

二维正方排列圆柱状亥姆赫兹共振腔阵列局域共振声带隙的研究

通过对二维正方排列圆柱状亥姆赫兹共振腔阵列声性质的研究,指出局域共振型声子晶体中存在两类耦合作用, 即共振单元与基体的弱耦合作用及共振单元间的耦合作用.其中前一种耦合作用可以通过改变共振单元的品质因子而改变, 逐渐减小这种耦合作用可以实现从局域共振到布拉格共振的连续转变;后一种耦合是通过共振单元周围的近场耦合实现的, 通过减小共振单元的间距可以增大其耦合强度,因而增大带隙宽度,但带隙中波的衰减深度却是随这种耦合强度的增大而减小的.     

三维光子晶体典型结构完全禁带的最佳参数理论分析

基于平面波展开法,理论分析了晶格结构、填充率、介电常数比等因素对fcc,diamond,woodpile三种三维光子晶体典型结构完全禁带的影响.三种结构中,fcc结构由于高对称性导致的能级简并,只适用于密堆积排列的反蛋白石结构;diamond结构非常容易产生高带隙率的完全禁带,并且可以通过调节多项参数得到所需的完全禁带;woodpile结构参数调节范围比较宽,为实验制备带来方便.对于不同的三维光子晶体结构,随着介电常数比的增大,完全禁带的宽度和带隙率也会随着增大.还发现了一些以前未引起注意的现象.关键词：三维光子晶体完全禁带介电常数比带隙率平面波展开法