检索结果-内蒙古大学图书馆

中国光学 2021年第4期14卷 717-735页

作者：林婧李琦邱孟何琼周磊复旦大学物理学系表面物理国家重点实验室上海200438

近年来,纳米光学体系中共振体间耦合引起了人们的广泛关注。相对于单一光子共振结构体系,由多个光子共振体组成的复杂耦合体系有着更大的调控自由度和更令人着迷的现象。然而,相比人们在实验方面取得的进步,对于耦合问题的理论描述仍远... 详细信息

近年来,纳米光学体系中共振体间耦合引起了人们的广泛关注。相对于单一光子共振结构体系,由多个光子共振体组成的复杂耦合体系有着更大的调控自由度和更令人着迷的现象。然而,相比人们在实验方面取得的进步,对于耦合问题的理论描述仍远未令人满意。本文从少体问题到周期性超构表面,从光子封闭体系到开放体系,系统介绍了多种处理共振体间耦合的理论工具,以及如何利用这些工具设计具有特定电磁波调控功能的新型超构表面。本文将着重展示本研究团队近些年在这一领域的研究进展,为相关领域研究人员提供指引与参考。

关键词：超构表面超构材料人工原子耦合紧束缚近似理论角度色散开放体系

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长程相互作用下软物质系统的结构与弛豫

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中国科学:物理学力学天文学 2025年第5期55卷 117-131页

作者：张言韬谭鹏复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室复旦大学

软物质是指处于固体和理想流体之间的一类物质,其表现出的复杂物相特征和非平衡动力学行为使其成为物理学近几十年来快速发展的一个领域.本文回顾了过去十年间的一系列胶体和颗粒物质实验,揭示了长程相互作用下软物质系统出现的独特的... 详细信息

软物质是指处于固体和理想流体之间的一类物质,其表现出的复杂物相特征和非平衡动力学行为使其成为物理学近几十年来快速发展的一个领域.本文回顾了过去十年间的一系列胶体和颗粒物质实验,揭示了长程相互作用下软物质系统出现的独特的相行为和动力学过程,有助于人们理解相变、玻璃化转变、非平衡涨落与弛豫等物理学中的关键问题,对材料制备、生命过程等方面的交叉应用也有所启发.

关键词：软物质玻璃态弛豫结晶动力学长程相互作用胶体系统

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热超构材料学:唯一性定理初探

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现代应用物理 2024年第5期15卷 1-10页

作者：黄吉平庄鹏飞复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室上海200438

人工智能、热超构材料和唯一性定理之间的关系主要体现在利用先进的计算方法设计和优化前沿的热超构材料,从而实现对热流的精确控制。在这个过程中,人工智能成为了一个强大的工具,有助于解决复杂的结构设计难题。同时,唯一性定理为这些... 详细信息

人工智能、热超构材料和唯一性定理之间的关系主要体现在利用先进的计算方法设计和优化前沿的热超构材料,从而实现对热流的精确控制。在这个过程中,人工智能成为了一个强大的工具,有助于解决复杂的结构设计难题。同时,唯一性定理为这些解决方案的可靠性和稳定性提供了理论基础。当这些要素被无缝集成,再加上现有的变换理论及其扩展理论(其中唯一性定理也扮演着关键角色)时,一门新的学科——热超构材料学开始崭露头角。热超构材料学可以视为经典热力学的一个应用分支,其与经典热力学的基础领域相对应。在这个应用学科中,唯一性定理占据着基础和关键地位。对热超构材料学中的唯一性定理与经典热力学的四大基本定律之间的比较分析具有启发性。二者都遵循普遍性、独立性、一致性、解释和预测能力、实验验证和简洁性等关键标准。然而,唯一性定理更像是一种数学方法,而不是物理定律。本文旨在重新审视热超构材料学的基本理论架构,并彰显唯一性定理在人工智能时代的不可替代性。

关键词：热超构材料学人工智能唯一性定理经典热力学变换热学

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基于多目标粒子群优化算法设计的双波段窄带热辐射器

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红外与毫米波学报 2025年第1期44卷 11-16页

作者：邱千里章晋国周东劼谈冲孙艳郝加明戴宁中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 复旦大学光电研究院上海200433 国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院浙江杭州310024

双波段窄带热辐射器在红外传感、加密、检测等众多领域具有重要的应用潜力。这种辐射器能够提供集中且精确的红外辐射能量,从而提高红外技术的灵敏度和分辨率。不过,在不同波段构建窄带辐射的条件通常会相互制约,同时实现双波段窄带热... 详细信息

双波段窄带热辐射器在红外传感、加密、检测等众多领域具有重要的应用潜力。这种辐射器能够提供集中且精确的红外辐射能量,从而提高红外技术的灵敏度和分辨率。不过,在不同波段构建窄带辐射的条件通常会相互制约,同时实现双波段窄带热辐射仍具有一定的挑战性。本文提出了一种新型无需光刻的红外双波段窄带热辐射器。该辐射器由铝薄膜上非周期性的交替沉积Ge和YbF_(3)薄膜组成,Ge和YbF_(3)薄膜组成的分布式布拉格反射镜和铝基底在一定条件下可以激发Tamm等离激元(Tamm Plasmon Polaritons,TPPs),从而实现窄带辐射。首先使用多目标粒子群优化算法对辐射器的结构参数进行优化,以满足双波段TPP的激发条件。实验结果也验证了双波段辐射器在中波红外和长波红外波段具有窄带辐射的特性。本文提出的方法也可用于多波段辐射调控器件的设计,从而可以应用于多气体传感和多带红外伪装等领域。

关键词：双波段窄带热辐射器多目标粒子群优化算法长波红外

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转角黑磷同质结中的亮偶极激子

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物理 2024年第12期53卷 839-842页

作者：黄申洋余博洋马奕暄晏湖根复旦大学光电研究院上海市智能光电与感知前沿科学研究基地上海200438 复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室微纳光子结构教育部重点实验室上海市超构表面光场调控重点实验室上海200438

1背景介绍激子(exciton)是一种由电子和空穴组成的准粒子,类似于氢原子,在半导体、特别是二维半导体材料的光学特性中发挥着重要作用[1]。例如,在没有激子效应的单层石墨烯中,光吸收率仅约为2.3%,而在单层过渡金属硫族化合物(TMDC)中,... 详细信息

1背景介绍激子(exciton)是一种由电子和空穴组成的准粒子,类似于氢原子,在半导体、特别是二维半导体材料的光学特性中发挥着重要作用[1]。例如,在没有激子效应的单层石墨烯中,光吸收率仅约为2.3%,而在单层过渡金属硫族化合物(TMDC)中,激子的共振吸收率可高达20%。通常,激子的电子—空穴波函数在实空间中高度重叠,使其具备显著的与光相互作用能力。然而,这种重叠也导致其缺乏固定的电偶极矩,从而在栅压调控中表现受限(斯塔克效应弱),对光电和激子器件的应用带来一定挑战。同时,电子空穴波函数的重叠也会使激子寿命缩短,激子之间的相互作用偏弱,从而限制了其在多体量子物理和强关联态等凝聚态物理重要领域中的深入研究。

关键词：斯塔克效应凝聚态物理激子量子物理电偶极矩共振吸收准粒子氢原子

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氧化硅层厚度对Si/SiO_(2)界面电子态结构与光学性质的影响

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光子学报 2023年第1期52卷 220-231页

作者：王安琛黄忠梅黄伟其张茜刘淳王梓霖王可刘世荣贵州大学材料与冶金学院纳米光子物理研究所贵阳550025 海南师范大学物理与电子工程学院海口571158 中国科学院地球化学研究所环境化学国家重点实验室贵阳550003 复旦大学表面物理国家重点实验室微纳光子结构教育部重点实验室上海200433

在氧化硅上生长纳米硅晶,保持氧化硅的直接带隙结构,降低其能带带隙,以用于发光和光伏。采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了块体α-方石英、薄膜α-方石英、Si/SiO_(2)界面的电子态结构和Si/SiO_(2)界面的光学性质。结果显示,其均... 详细信息

在氧化硅上生长纳米硅晶,保持氧化硅的直接带隙结构,降低其能带带隙,以用于发光和光伏。采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了块体α-方石英、薄膜α-方石英、Si/SiO_(2)界面的电子态结构和Si/SiO_(2)界面的光学性质。结果显示,其均为直接带隙半导体,当薄膜α-方石英厚度和Si/SiO_(2)界面氧化硅层厚度逐渐减小时,能带带隙均逐渐变大,表现出明显的量子限制效应。光学性质计算结果表明:Si/SiO_(2)界面虚部介电峰和吸收峰的峰值随氧化硅层厚度降低而显著升高,且峰位向高能量方向蓝移。使用脉冲激光沉积制备了氧化硅上硅晶薄膜,测量了Si/SiO_(2)界面样品的PL光谱,在670 nm处存在一个强的发光峰,在波长超过830 nm后,Si/SiO_(2)界面样品的发光强度不断升高。因此,可以通过控制Si/SiO_(2)界面氧化硅层厚度有效地调控Si/SiO_(2)界面的电子态结构和光学性质,引进边缘电子态,调控其带隙进入1~2 eV区间,获取硅基发光材料。

关键词：第一性原理电子态结构直接带隙光致发光

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电子能量损失谱探测银纳米棒与介质层强耦合的数值模拟

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物理学报 2022年第14期71卷 269-279页

作者：赵世杭张元吕思远程少博郑长林王鹿霞北京科技大学数理学院物理系理论物理研究所北京100083 郑州大学物理学院材料物理教育部重点实验室郑州450052 复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室上海200438

表面等离激元与量子发射体间的强耦合现象通常通过散射、吸收以及荧光等远场光谱探测方法进行研究.利用高度聚焦的电子束,电子能量损失谱能够实现亚纳米尺度的局域探测,可以更加有效地研究强耦合现象.本文在理论上分别模拟了银纳米棒、... 详细信息

表面等离激元与量子发射体间的强耦合现象通常通过散射、吸收以及荧光等远场光谱探测方法进行研究.利用高度聚焦的电子束,电子能量损失谱能够实现亚纳米尺度的局域探测,可以更加有效地研究强耦合现象.本文在理论上分别模拟了银纳米棒、介质材料以及介质层包裹银纳米棒复合结构的电子能量损失谱.得到了可以与实验结果比拟的银纳米棒表面等离激元的电子能量损失谱.在上述复合结构的电子能量损失谱中观察到了谱峰的拉比劈裂,探究了银纳米棒尺寸对拉比劈裂的影响.分别在红外、可见光波段讨论了介质层的元激发与银纳米棒偶极辐射及高阶非辐射表面等离激元模式间的强耦合现象,从损失谱的空间分布成像角度探讨了强耦合引起的杂化等离激子(plexciton)的形成.本研究对强耦合现象的进一步实验和理论研究具有指导意义.

关键词：电子能量损失谱表面等离激元强耦合

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神经退行性疾病相关蛋白病理性聚集和液液相分离研究进展

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合成生物学 2023年第3期4卷 590-610页

作者：唐一鸣姚逸飞杨中元周运王子超韦广红复旦大学物理学系表面物理国家重点实验室计算物质科学教育部重点实验室上海200438

蛋白质的错误折叠和聚集与一系列神经退行性疾病密切相关,比如阿尔茨海默病、帕金森病等,其主要病理特征是以蛋白质异常聚集形成的淀粉样纤维为主要成分的包涵体。近期研究表明疾病相关蛋白大多能够发生液液相分离,形成动态可逆的液态... 详细信息

蛋白质的错误折叠和聚集与一系列神经退行性疾病密切相关,比如阿尔茨海默病、帕金森病等,其主要病理特征是以蛋白质异常聚集形成的淀粉样纤维为主要成分的包涵体。近期研究表明疾病相关蛋白大多能够发生液液相分离,形成动态可逆的液态凝聚物(亦称无膜细胞器),并参与细胞生理过程,而突变、翻译后修饰以及微环境等因素则能促进其发生不可逆液固相变形成病理性纤维。本文以几种神经退行性疾病相关蛋白为例,重点介绍蛋白质病理性聚集和液液相分离的实验研究方法和前沿进展,蛋白质相互作用、聚集和相分离微观机理的理论和计算研究,以及预测蛋白相分离能力的机器学习方法。这些研究对深入理解蛋白质病理性聚集、相变和相分离的微观机制,以及相关疾病致病机理具有重要的科学意义,并对治疗药物的设计和开发具有潜在应用价值。

关键词：神经退行性疾病病理性聚集纤维化液液相分离蛋白质相互作用微观机理

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受激拉曼散射显微技术及其应用

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激光与光电子学进展 2022年第4期59卷 1-19页

作者：敖建鹏黄静季敏标复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室上海200433 复旦大学人类表型组研究院上海200433 复旦大学义乌研究院浙江义乌322000

随着光学显微技术的发展,人们得以在亚微米级的尺度观察微观世界,对破译生命活动密码起到了关键性推动作用。其中,相干拉曼散射(CRS)显微术作为一类基于分子特定振动提供成像衬度的技术,通过非线性光学过程大大增强了拉曼散射的信号,提... 详细信息

随着光学显微技术的发展,人们得以在亚微米级的尺度观察微观世界,对破译生命活动密码起到了关键性推动作用。其中,相干拉曼散射(CRS)显微术作为一类基于分子特定振动提供成像衬度的技术,通过非线性光学过程大大增强了拉曼散射的信号,提高了成像速率和检测的灵敏度。根据非线性光学过程的不同,可将相干拉曼散射分为相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)和受激拉曼散射(SRS)。相较于CARS,SRS具有无非共振背景干扰、定量分析等优点,使之备受关注。将介绍相干拉曼散射的基本原理,并着重介绍受激拉曼散射的发展与应用。

关键词：非线性光学光学显微术相干拉曼散射超快激光非线性成像受激拉曼散射

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碲化钨薄膜的红外近场光学成像

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红外与毫米波学报 2022年第2期41卷 464-469页

作者：代珍兵罗国语贺言王冲晏湖根李志强四川师范大学物理与电子工程学院四川成都610066 四川大学物理学院四川成都610065 复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200438 复旦大学物理学系上海200438

研究了过渡金属硫族化合物碲化钨的近场光学响应,通过Drude-Lorentz模型拟合得到其块材在室温下的介电常数,并利用有限偶极模型计算出碲化钨样品与金刚石基底的近场散射信号比。当样品边缘未出现散射信号增强时,实验结果与理论模型符合... 详细信息

研究了过渡金属硫族化合物碲化钨的近场光学响应,通过Drude-Lorentz模型拟合得到其块材在室温下的介电常数,并利用有限偶极模型计算出碲化钨样品与金刚石基底的近场散射信号比。当样品边缘未出现散射信号增强时,实验结果与理论模型符合较好;当样品边缘出现信号增强现象时,理论模型与实验观测结果不符,说明这部分样品的光学性质并不能完全由块材所描述,从而推测样品表面具有与块材无耦合作用的碲化钨纳米薄层,同时对在样品边缘很强的近场散射信号给出了可能的解释。这个工作为今后对拓扑材料的光学研究提供了参考。

关键词：碲化钨薄膜近场光学成像介电常数拓扑

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