摘要:利用金属超表面结构可以激发表面等离激元涡旋光,由于表面等离激元可以突破衍射极限以及具有很强的场增强效应这两个特性,因而可以设计微纳级别的光学芯片来激发涡旋光.本文提出了一种产生涡旋光的双层阿基米德螺线分布的矩形纳米孔阵列,通过理论分析与FDTD仿真验证相结合的研究方法,发现可以通过调节入射圆偏 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:对非线性晶体参量下转换过程所产生的纠缠光子对的一路光子进行测量,“宣布”式地在另一路获得单光子,是制备单光子源的一种重要途径.其中,核心的问题是如何得到较高的宣布效率.本文以I类相位匹配偏硼酸钡(β-BaB2O4,BBO)非线性晶体参量下转换过程中所产生的偏振纠缠光子对为例,通过研究其纠缠特性 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:基于非测量的量子相干反馈控制系统不会引入额外的噪声,可以用于稳定、操控和改善多种量子系统的性能.利用相干反馈的方法可以操控非简并光学参量放大器,在一定条件下能够增强其输出Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)纠缠态光场的纠缠度.相干反馈控制系统中的核心光学元件是控制耦合镜,其 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:提出了基于全保偏光纤结构的主振荡脉冲非线性放大系统,该系统由基于半导体可饱和吸收镜锁模的直线型光纤振荡器、二级放大结构脉冲非线性光纤放大器和具有负色散的单模传导光纤的脉冲压缩器构成.通过此系统获得了中心波长为1560nm,重复频率为200MHz的超短激光脉冲,脉冲半高全宽为44fs,单脉冲能量 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:阵列激光在传输过程中受大气湍流影响后会降低其在远场的光束质量.首先,以非相干合成形式的阵列激光为模型,通过生成随机大气湍流相位屏模拟激光在大气中的传输,同时依据阵列分布分割大气湍流畸变波前并求解子波前的倾斜像差系数;然后,将系数代入子激光束相位部分进行消除即实现模拟倾斜像差的校正过程;最后,对 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:设计了一种由包裹有机玻璃涂层的四棱柱形压电材料按正方形晶格周期性连接在四个环氧树脂短板上构成的1×5新型二维压电声子晶体板,并利用超元胞法结合有限元方法分别计算了完美声子晶体板和缺陷声子晶体板的能带结构和传输损失.通过改变施加在压电散射体上下表面的电边界条件,形成点缺陷波导,以限制弹性波能量流 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:在不改变结构的情况下实现声学超材料对外部响应的可调性,一直是声学超材料所面临的挑战之一.因此,本文提出了以磁流变弹性体(MRE)作为单、双包覆层的声学超材料元胞结构,研究其在磁场作用下的可调带隙以及传输谱特性.通过改变作用于包覆层MRE的磁场强度,控制MRE的剪切模量,使声学超材料的带隙和传输 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:依据超声场下形成的空化多泡的形状结构,建立了两种简化的多泡模型,即三泡模型和五泡模型,并利用考虑气泡之间相互作用和液体可压缩性的非线性Keller-Miksis方程,数值研究了三泡和五泡模型中周围大气泡对中间小气泡空化效应的影响.结果表明,在适当条件下随着周围大气泡半径的逐渐增大,中间小气泡会 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:基于Matveev和Culick提出的涡脱落引起的热声不稳定性一维简化模型,对涡脱落引起的热声振荡中的典型非线性现象进行研究,着重研究了系统的初值敏感性、关键参数对热声振荡的影响规律及涡声锁频现象.首先,采用Galerkin方法将控制方程中压力和速度波动在基函数下展开,使偏微分方程组转化为一簇 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:转筒中的颗粒流广泛存在于工业生产中,颗粒形状是影响颗粒流动的重要因素.本文基于超二次曲面方程描述球体和椭球颗粒的几何形态,采用离散元方法对水平转筒中颗粒物质的流动和混合特性进行数值分析,并与椭球混合过程的实验结果进行对比验证.在此基础之上,进一步研究了圆筒转速、颗粒填充分数和颗粒长宽比对混合率 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:为提高多松弛(MRT)格子Boltzmann模型的计算效率,运用反演法提出了一个求解三维不可压缩流的12速MRT格子Boltzmann模型(iD3Q12MRT模型).这个模型比通常使用的D3Q13MRT模型具有更高的计算效率.在数值模拟部分我们把iD3Q12MRT模型与可压缩性较小的一个13速 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:创建了“高速-红外”同步摄影装置,并利用该装置开展了大量的冷液滴/热液池碰撞实验,观测了冷液滴/热液池碰撞过程中混合换热区域的形态及温度变化,分析了工况条件对碰撞过程中冷热液体混合换热的影响,并建立了碰撞混合换热区域平均温度与工况条件间无量纲关系.通过研究发现:冷液滴/热液池碰撞区域温度迅速升 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:将高功率激光注入单孔球形银黑腔,产生的高温辐射源能够驱动超声速冲击波,在实验室模拟各种天体物理现象.利用神光Ⅲ原型装置上四路3.2kJ激光,聚焦注入Φ800μm、注入口Φ650μm的球形银腔,可以产生峰值温度为240eV的高温辐射源,驱动剩余球壳在气体区产生超声速冲击波.实验结果显示,银腔的激 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:磁路和天线位置对电子回旋共振离子推力器(electroncyclotronresonanceionthruster,ECRIT)的电子加热、等离子体约束和输运过程都有很大的影响,进而影响离子束流引出和中和器耦合电压.本文开展不同磁路和天线位置下2cmECRIT离子束流和耦合电压变化规律的实验研 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:基于表面等离子体激元的传输及耦合特性,提出了一种半封闭T形波导侧耦合圆盘腔的金属-介质-金属波导滤波器结构.应用有限元法研究了其传输特性.结果表明,在透射光谱中出现了基于等离子诱导透明(PIT)效应的窄带透射峰.通过理论分析与模场分布有效阐释了PIT透明峰与两侧谷值的物理产生机理,同时数值研究 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:基于密度泛函理论与非平衡格林函数相结合的第一性原理计算方法,系统地研究了通过碳原子(C)连接的同分异构喹啉分子(C9H5N)嵌于石墨烯纳米带电极间的分子电子器件输运性质.研究结果表明:器件电流在偏压[–0.3V,+0.3V]范围内呈线性变化,电流在[–0.4V,–0.9V]和[+0.5V,+0 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:基于密度泛函理论和投影缀加波赝势方法,采用广义梯度近似算法研究了碱金属(Li,Na,K和Rb)和碱土金属(Be,Mg和Sr)掺杂二维GaN单层的电子结构和磁学性质.研究表明,除Be原子位于GaN单层平面内之外,其余掺杂原子均略微隆起于平面.通过比较七种掺杂体系在不同环境下的形成能,发现在富N环 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:利用导电原子力显微镜技术研究了单根GaN纳米带在光调控下的力电耦合性能.首先使用化学气相沉积法制备出结晶性良好的GaN纳米带,然后将GaN纳米带分散到高定向热解石墨基底上,利用探针作为微电极构成基于单根GaN纳米带的两端结构压电器件.通过改变探针加载力的大小和引入外加光源调控GaN纳米带的电流 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:二硫化钼(MoS2)作为一种层状过渡金属硫族化合物,是未来光子学与光电子学领域的重要组成材料.本文设计实现了MoS2与谐振腔耦合系统,将蝴蝶结型等离子体谐振腔的谐振模式与单层MoS2光致发光(PL)谱相耦合,得到该条件下最佳PL强度增强效果.通过理论模型与实验数据的分析,利用珀塞尔效应对自发辐 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:具有螺旋波前的电磁波是携带轨道角动量的涡旋波束,涡旋波束存在的相位奇点,使其在微粒操控和通讯等领域有特殊的应用.本文提出了一种基于反射型超表面的太赫兹宽带涡旋波束产生器,该器件由超表面-电介质-金属三层结构构成,顶层为两个正交I形金属结构单元组成的超表面,中间层是聚酰亚胺介质,最底层为金属.通 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:经验模态分解一类的递归算法所产生的模态混淆和端点效应将导致所获物理信息失真,变分模态分解可改善这些问题.但因其需预设参数,对信号分解精度影响显著,为此,提出采用目标信号功率谱峰值所对应的频率以初始化变分模态分解所需中心频率,借鉴经验模态分解递归模型,基于能量截止法将变分模态分解改进为递归模式算 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:突触是生物神经系统的重要组成部分.忆阻器因具备连续可调的非线性电导,与连接强度可连续调节的生物突触极为相似,因此在构建人工突触及类脑系统方面引起了广泛研究.本文制备了Cu/MXene/SiO2/W结构的忆阻器,基于该器件的电学特性、尤其是电导的连续可调特性,构建人工突触单元并设计了神经形态电路 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:采用设置和不设置镉中子吸收体两种方式,利用中国散裂中子源9号束线(CSNS-BL09)对65nm微控制器进行了大气中子单粒子效应辐照测试.测试中探测到的效应主要为单位翻转.测试结果表明,对于该款微控制器,热中子引起的中子单粒子翻转占比约65%;进一步分析表明,热中子与10B反应产生的0.84M ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:为了有效控制海量数据时间序列网络的规模并使得网络更贴近实际,符号化时间序列网络成为研究热点.结合周期性时间序列的seasonal-trend-loess方法和符号化转化方法,本文提出一种新的符号化时间序列建网方法.该方法考虑了单个数据值的状态又结合了序列的长远变化趋势.以符号模式为节点;依时间 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:空间电子辐射环境中绝缘介质充放电特性与介质表面电荷交换过程或内部电荷迁移过程密切相关.介质表面/内部电荷运动很大程度上取决于材料的微观特性,空间电荷与陷阱是反映绝缘介质微观特性的重要参数.本文综述了电子辐射环境中绝缘介质内部空间电荷和陷阱的形成、作用机理、测量方法、存在的问题及国内外研究现状. ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:声子是晶格集体振动模式二次量子化之后的准粒子激元.在声子的框架下,可以对固体中的力学、弹性波以及热现象进行统一描述.随着对固体系统认识的提高,声子成为补充和替代电子、光子的另一种操控固体器件的重要手段.其中,对声子体系中弹性波和热传导的调控在理论和应用上都具有非常巨大的价值.弹性波作为信息载体 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:当两个晶格常数或晶格转角不同的二维材料叠加在一起时会出现周期性的莫尔条纹结构,这种莫尔超晶格形成了一个新的二维周期势,可以大大改变原有体系的物理性质.最近石墨烯与石墨烯、石墨烯与六方氮化硼形成的莫尔超晶格提供了一个非常有趣的体系,在该体系中石墨烯的电子能带结构发生了根本性的改变,在原本的能谷处 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:本文主要介绍了近期关于一维拓扑能带系统中淬火动力学的研究.从两能带模型入手介绍了动力学陈数,并给出它与初末态拓扑不变量之间的关系.进而通过将一维含时波函数看作为1+1维母哈密顿量的基态,给出了Altland-Zirnbauer分类对应的动力学拓扑分类,并简要介绍了动力学的体边对应以及空间无序和 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:利用凝聚态物理中紧束缚哈密顿量与集中参数电子线路中基尔霍夫方程的对应关系,可以在电子线路中设计出种类丰富的拓扑物态.本文详细介绍用电路实现一维SSH模型、三维结线半金属模型和外尔半金属模型的设计方案.在上述拓扑电路中可探测到端点态、表面鼓膜态、表面费米弧等体拓扑性质对应的界面态.由于电子线路对 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:集成电磁器件尺寸的小型化一直都是该领域发展的重要方向,具有亚波长、强束缚模式特性的表面等离激元电磁模式为集成电磁器件小型化提供了有力的解决方案.但是,支持表面等离激元的材料或结构不可避免地会出现杂质或者结构缺陷,从而降低表面电磁波器件的传输性能.为了避免表面等离激元器件性能受到杂质或缺陷的影响 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:受凝聚态中拓扑相和拓扑相变概念的启发,一种基于拓扑能带论的新的研究领域——拓扑光子学正在兴起,它突破了传统基于实空间光场叠加原理和倒空间固体能带色散理论的光场调控思想,提供了一种新颖的光场调控机制和丰富的输运和光操控性质.例如,背散射抑制且缺陷免疫的边界输运特性、自旋轨道依赖的选择传输特性、高 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:基于齿轮形散射体的蜂窝晶格声子晶体,研究设计赝自旋相关的双频带声拓扑绝缘体.选取不同的散射体结构参数,可以获得蜂窝晶格声子晶体的四重偶然简并狄拉克点与声拓扑相变.利用两种不同拓扑相的蜂窝晶格声子晶体设计实现声拓扑波导结构,并实验验证了赝自旋相关的边缘模式鲁棒性.此外,保持蜂窝晶格声子晶体的结构 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:近期,高阶拓扑绝缘体和高阶拓扑超导体的概念激发了广泛关注和研究兴趣.由于新的体-边对应关系,在同一维度高阶拓扑绝缘体和高阶拓扑超导体的边界态的维度要低于一阶(或称传统)拓扑绝缘体和拓扑超导体的边界态.本文阐述了高阶拓扑物态和一阶拓扑物态的联系.具体展示了在同一维度上如何利用对称性的破缺从一阶拓 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:拓扑物态是近年来在凝聚态科学领域快速兴起的一个分支,其中二维拓扑绝缘体由于在基础研究和应用前景方面存在巨大潜力而受到广泛关注.二维拓扑绝缘体具有绝缘性体态和导电性边界态,其边界态受时间反演对称性保护,不会被边界弱无序杂质所背散射,从而形成无耗散的边界导电通道.由于边界态只能沿着两个方向传播,意 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:拓扑节线与节面金属指的是在费米能附近存在能带交叉,并且这些交叉点在动量空间分别形成一维曲线和二维曲面的金属材料.这种特殊的能带结构可以带来很多奇异的物理性质,使得这两类体系在近几年得到了广泛关注.本文着重讨论了节线与节面金属相关概念的发展,回顾了有关的研究工作,包括节线与节面的特征与分类以及相 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:拓扑半金属材料是具有拓扑保护的能带交叠的一类无能隙拓扑量子材料,具备许多独特的物理性质,是目前量子材料研究的前沿领域.根据能带交叠的简并度和维度等不同信息,拓扑半金属材料可以分为拓扑狄拉克半金属、拓扑外尔半金属和拓扑节线半金属等.具有高能量、动量分辨率的角分辨光电子能谱技术(ARPES)能够解 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:拓扑绝缘体是根据动量空间的拓扑不变量来定义的一类区别于普通绝缘体的新兴拓扑非平庸材料,其体态和表面态分别表现为绝缘和金属性质,并且其表面态具有独特的自旋结构(自旋-动量锁定),因此该类材料在光电器件和自旋电子器件领域有很多潜在的应用.由于开展这些应用研究首先需要对这类材料中的电荷与自旋动力学有 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:拓扑半金属中的手性反常通常是用负磁阻来检测.然而,手性反常导致的负磁阻对磁场和电流的夹角比较敏感,这给测量带来了挑战.最近,作为一种新兴实验手段,面内霍尔效应被越来越多地应用于拓扑半金属中手性反常的探测.本文通过将拓扑Nodal-line半金属ZrSiSe块体机械剥离制备成的介观器件,对其面内 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:等离激元光子学是现代光电子科学重要的组成部分.除了传统的基于贵金属的等离激元研究,随着新材料的快速发展,越来越多具有新颖的等离激元性质的材料被发现.典型的例子是具有高局域性和可调节性的石墨烯等离激元.随着拓扑理论和实验的快速发展,与石墨烯一样具有狄拉克线性色散的拓扑材料的等离激元光谱研究也取得 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:拓扑声学丰富了声传输方式,其拓扑性质为声波背向散射抑制.作为纵波,声波不存在“自旋”.前期工作中,携带赝自旋的拓扑声传输大多基于拓扑相反转产生的界面.本文将四个不同结构参数的空气腔排列成左手性和右手性原胞.在相反手性声子晶体界面处,发现局域化拓扑保护界面态.由于空气腔中存在声学共振,亚波长尺寸 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:拓扑光子学、拓扑物理与光学的结合,为凝聚态理论的验证以及新型光学器件的构建提供了新的视角.紧束缚模型是凝聚态物理的重要研究手段.我们发现,将传统光子晶体的背景材料由通常的空气改为有效介电常数为负数的材料之后,这样的光子晶体和紧束缚模型有一一对应的关系,可以用于相关理论的验证.通过数值仿真实验, ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:拓扑半金属是一类全新的拓扑电子态,展现出丰富而有趣的物理性质.这类材料不仅在未来电子器件方面具有潜在的应用价值,同时也是目前量子材料领域研究的热点和前沿.根据在三维动量空间中能带结构特点的不同,拓扑半金属可以分为Dirac半金属、Weyl金属和Nodal-line半金属等.人们已经利用各种实验 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:声子晶体中声表面波的调控在表面波应用方面有重要意义,拓扑声学理论为声子晶体表面波调控提供了新的思路.本文通过在硬质基板上排布蜂窝状晶格的空气圆柱孔阵列实现了结构表面局域的声表面波传播,并可在布里渊区K点上形成狄拉克锥.基于能带折叠理论构造复合胞,在复合胞布里渊区中心处实现了由二重简并偶极子态( ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:拓扑材料的发现标志着凝聚态物理学和材料科学的又一次革命.从电学属性来说,人们不再仅仅以导电性的强弱(能隙的有无)把材料划分为导体、半导体和绝缘体,而是进一步通过系统的整体拓扑不变量把材料划分为拓扑平庸的和拓扑不平庸的.拓扑绝缘体是最早发现的拓扑非平庸系统,以负能隙的体材料和无能隙的拓扑边缘态为 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:采用二级轻气炮对航天器太阳电池阵开展了超高速撞击地面模拟试验,研究了不同撞击位置、撞击速度、弹丸直径等工况下太阳电池阵的机械损伤特性.试验结果显示:地面模拟试验产生的穿孔区、玻璃盖片剥落区、裂纹扩展区等损伤形貌与在轨撞击产生的损伤形貌符合良好;穿孔直径和玻璃盖片剥落区直径与弹丸的直径和撞击速度 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:本文把不变本征算符方法(invarianteigen-operator,IEO方法)推广到了基于拉格朗日量的矩阵形式,将以往计算的思路和过程用简约的矩阵形式表示出来,这对大规模复杂多回路的介观电路的计算有着重要的意义.此外用该方法计算了三个L?C介观电路的本征频率,包括存在互感和不存在互感的两 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:提出了由两个二能级量子点、一个光子库与两个导体端构成的光子驱动量子点制冷机模型.基于主方程,导出了制冷机的制冷率和制冷系数的表达式,获得了制冷机处于紧耦合时所满足的条件.接着,数值模拟出该制冷机处于紧耦合和一般情况下制冷率与制冷系数之间的性能特征图,确定了制冷机性能的优化范围.最后,以最大制冷 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:近年来,金属半导体纳米激光器作为超小尺寸的光源被广泛地研究,其在光子集成回路、片上光互连、光通信等领域具有潜在的应用价值.随着谐振腔体积的减小,激光器损耗也迅速增加,这阻碍了激光器进一步的小型化.本文提出一种基于双凹型谐振腔的金属半导体纳米激光器结构.该结构具有圆柱形的反射端面和内凹的弯曲侧壁 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:提出了一种基于脉冲光纤激光放大器能量特性测量有源光纤中稀土离子上能级寿命的方法.根据光纤激光器速率方程,能够确定有源光纤中反转粒子数储能随抽运功率和时间的变化关系;实验测量不同种子光脉冲重复频率下放大器输出单脉冲能量的变化,可以反映出反转粒子数随时间的变化情况,进而根据理论模型得到激活离子的激 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29摘要:基于宽带光源微光学元件(如集成导光板)在衍射色散方面的设计需求,本文构建了宽带光源微光学元件衍射理论分析模型,探讨分析了衍射光谱的色度规律特性,提出并定义了能准确定量衡量衍射光束色散程度的色散量C,同时明确给出了零色散的边界判据点.通过对研制的矩形位相光栅进行测试分析,所得的光谱色度特性规律与 ...
中科院物理研究所 本站小编 Free考研考试 2021-12-29