检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第6期74卷 87-94页

作者：方国全林瀚王思越彭璞方哲宇北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

经过几十年的发展,全息成像已成为展示信息的成熟光学技术.然而,仅通过光的波长和偏振作为信息传递的载体的传统全息技术,在信息传播的安全性和容量方面存在一定的不足.将一种新的光学维度,轨道角动量(orbital angular momentum,OAM),... 详细信息

经过几十年的发展,全息成像已成为展示信息的成熟光学技术.然而,仅通过光的波长和偏振作为信息传递的载体的传统全息技术,在信息传播的安全性和容量方面存在一定的不足.将一种新的光学维度,轨道角动量(orbital angular momentum,OAM),引入全息成像为这些问题提供了一个有效的解决方案.通过使用OAM复用的全息技术进行理论分析和仿真计算,二维图像被加密和存储.然后三维物体被切片为多幅二维图像,通过OAM复用的全息技术被存储于一个相位阵列中,实现了信息存储维度的有效降低,并且经过OAM复用的全息技术被成功复现,因而三维全息被实现.此外,每幅图按照相应拓扑荷进行加密,信息传递的安全性被显著提升.这种具有OAM选择性的全息技术更为安全,信息通量更大,具有广泛的应用潜力.

关键词：轨道角动量全息图 3D 成像

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蓝光TADF材料的氘代化显著提升器件寿命

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科学通报 2024年第19期69卷 2715-2717页

作者：肖立新北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)是一种利用有机材料的电致发光特性来实现发光的电子器件,通过激发有机层中的电子和空穴复合发光,从而实现显示或照明功能[1].OLED技术因其具有高对比度、宽视角、低能耗以及轻薄柔... 详细信息

有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)是一种利用有机材料的电致发光特性来实现发光的电子器件,通过激发有机层中的电子和空穴复合发光,从而实现显示或照明功能[1].OLED技术因其具有高对比度、宽视角、低能耗以及轻薄柔性等优势,在显示技术领域尤其是智能手机、电视以及可穿戴设备上得到了广泛应用.此外,OLED的这些特性也使其在未来的照明、汽车、健康医疗等多个领域显示出巨大的应用潜力.

关键词：有机发光二极管器件寿命电致发光特性复合发光 OLED 智能手机可穿戴设备照明功能

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高湿度环境下光活性钙钛矿薄膜的可重复制备

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科学通报 2024年第34期69卷 4939-4942页

作者：邹瑜俞文锦郭浩清曲波陈志坚肖立新北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

有机-无机杂化钙钛矿是一类新型半导体材料,其具有高吸光系数、高载流子迁移率、低激子束缚能等优异的光电特性以及结构可调性,近年来受到了光电器件领域的广泛关注与深入研究.基于我国“双碳”战略目标,发展新型高效钙钛矿太阳能电池... 详细信息

有机-无机杂化钙钛矿是一类新型半导体材料,其具有高吸光系数、高载流子迁移率、低激子束缚能等优异的光电特性以及结构可调性,近年来受到了光电器件领域的广泛关注与深入研究.基于我国“双碳”战略目标,发展新型高效钙钛矿太阳能电池成为绿色能源革命的重要方向.目前,具有理想带隙(约1.5 eV)的黑相甲脒铅碘钙钛矿(α-FAPbI_(3))是高能量转换效率的单结钙钛矿太阳能电池活性层的主要选择.

关键词：钙钛矿太阳能电池能量转换效率新型半导体钙钛矿薄膜吸光系数绿色能源活性层光活性

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拓扑半金属-超导体异质结的约瑟夫森效应

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物理学报 2023年第8期72卷 1-20页

作者：初纯光王安琦廖志敏北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京10087 合肥国家实验室合肥230088

拓扑半金属是一类受对称性保护的无能隙量子材料.因其相对论性能带色散关系,拓扑半金属中涌现出丰富的量子态和量子效应,例如费米弧表面态和手征反常.近年来,因在拓扑量子计算的潜在应用,拓扑与超导的耦合体系受到广泛关注.本文从两方... 详细信息

拓扑半金属是一类受对称性保护的无能隙量子材料.因其相对论性能带色散关系,拓扑半金属中涌现出丰富的量子态和量子效应,例如费米弧表面态和手征反常.近年来,因在拓扑量子计算的潜在应用,拓扑与超导的耦合体系受到广泛关注.本文从两方面回顾拓扑半金属-超导体异质结体系近年来的实验进展:1)超导电流对拓扑量子态的模式过滤;2)拓扑超导和Majorana零能模的探测与调控.对于前者,利用约瑟夫森电流对电磁场的响应,拓扑半金属中费米弧表面态的弹道输运被揭示,高阶拓扑半金属相被证实,有限动量配对及超导二极管效应被实现.对于后者,通过交流约瑟夫森效应,狄拉克半金属中4π周期的拓扑超导态被发现,纯电学栅压调控的拓扑相变被实现.本文最后展望了拓扑半金属-超导体异质结体系的发展前景和在Majorana零能模编织和拓扑量子计算上的潜在应用.

关键词：拓扑半金属约瑟夫森效应拓扑超导 Majorana 零能模

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微腔光梳的产生、发展及应用

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物理学报 2023年第23期72卷 126-140页

作者：金星肖莘宇龚旗煌杨起帆北京大学物理学院人工微结构与介观物理国家重点实验室北京100871

光频梳提供了光波和微波相干链接的桥梁,它的诞生革命性地提高了人们对于光学频率和时间的测量精度,深刻影响着当今世界科技的发展.最早的光频梳产生于锁模激光器系统,然而基于锁模激光器的光梳,因其系统复杂、体积庞大和价格高昂,一般... 详细信息

光频梳提供了光波和微波相干链接的桥梁,它的诞生革命性地提高了人们对于光学频率和时间的测量精度,深刻影响着当今世界科技的发展.最早的光频梳产生于锁模激光器系统,然而基于锁模激光器的光梳,因其系统复杂、体积庞大和价格高昂,一般仅限于实验室应用.近年来一种新型光频梳应运而生,并有望解决上述问题.它是通过连续激光耦合进入高品质光学微腔而激发的,在频域上通过四波混频产生等间距的频率分量,在时域上则利用非线性效应平衡微腔色散而形成锁模,这种新型光频梳被称为“微腔光梳”.相比于传统光梳,微腔光梳有着尺寸小、可集成、功耗低和重频范围大等优势,它的出现标志着产生光梳迈向芯片级尺寸的时代,并引起了科学界和工业界越来越多的关注.本文首先概述了微腔光梳的产生与发展历程,随后介绍微腔光梳在实际应用方面取得的进展,最后对微腔光梳当前的问题进行总结,并对未来发展进行展望.

关键词：光频梳光学微腔微腔光梳光孤子

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基于无刻蚀铌酸锂薄膜波导阵列合成参数空间中外尔点的转角拓扑特性

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光学学报 2024年第20期44卷 110-120页

作者：李浩刘子怡赵玉乐王强肖彦玲刘辉南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同中心江苏南京210093

利用拓扑光子学中人工合成维度的概念,在无刻蚀薄膜铌酸锂上,通过将波导阵列结构参数视为额外维度,实现在一维波导阵列系统中模拟三维外尔晶格,并考虑不同外尔结构层间相对扭转的影响,通过调控外尔晶格层间扭转角度,实现了对拓扑界面态... 详细信息

利用拓扑光子学中人工合成维度的概念,在无刻蚀薄膜铌酸锂上,通过将波导阵列结构参数视为额外维度,实现在一维波导阵列系统中模拟三维外尔晶格,并考虑不同外尔结构层间相对扭转的影响,通过调控外尔晶格层间扭转角度,实现了对拓扑界面态间的耦合调控。所提方法不仅降低了样品制备难度,还提高了系统的可控性。此外,在新型无刻蚀薄膜铌酸锂上设计新颖的拓扑波导阵列光学器件,利用合成维度方法,对多层外尔晶格间的相对扭转进行调控,探索其传输效果及丰富的物理特性,包括实现多外尔晶格的拼接和拓扑界面态的耦合调控。通过调节波导阵列长度灵活控制光输出,丰富了光调控的自由度,特别是在光学开关和逻辑器件领域,为片上大规模光子器件集成提供了新的设计思路。

关键词：集成光学铌酸锂无刻蚀波导人工合成维度拓扑光子学

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通过磁表面等离激元的多重相干提高灵敏度

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中国光学（中英文） 2023年第2期16卷 458-465页

作者：杨宗蒙邢前陈怡安侯玉敏北京大学物理学院人工微结构与介观物理国家重点实验室北京100871

本文研究了一维金属纳米狭缝阵列中磁表面等离激元的相干现象,并提出了一种双谷传感方法以提高灵敏度。与通常所采用的固定入射角度进行波长扫描的方式不同,本文采用固定波长改变入射角度的方式研究表面等离激元的相干现象。由于延迟效... 详细信息

本文研究了一维金属纳米狭缝阵列中磁表面等离激元的相干现象,并提出了一种双谷传感方法以提高灵敏度。与通常所采用的固定入射角度进行波长扫描的方式不同,本文采用固定波长改变入射角度的方式研究表面等离激元的相干现象。由于延迟效应的存在,随着周围介质折射率的变化,两个谷会向相反的方向移动。相比于使用单一谷进行标定的方式,两个相反方向移动的谷可以有效提高灵敏度。用于标定的两个谷单独的灵敏度最大分别为39.2°/RIU和102.4°/RIU,而双谷标定的总灵敏度可达141.6°/RIU。此外,狭缝介质与上层介质的折射率不一致对传感性能的影响很小,故其有广泛的应用前景。

关键词：表面等离激元折射率传感器相干金属光栅

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量子多体系统中的拓扑序与分数化激发

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物理学报 2024年第7期73卷 1-7页

作者：顾昭龙李建新南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093 南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

朗道费米液体理论和金兹堡-朗道相变理论是传统凝聚态物理两座重要的基石,在处理BCS超导体和液氦超流体的形成机制等重要物理问题中取得了巨大成功.然而,以20世纪80年代量子霍尔效应和高温超导的发现为开端,人们逐渐认识到,对于一大类... 详细信息

朗道费米液体理论和金兹堡-朗道相变理论是传统凝聚态物理两座重要的基石,在处理BCS超导体和液氦超流体的形成机制等重要物理问题中取得了巨大成功.然而,以20世纪80年代量子霍尔效应和高温超导的发现为开端,人们逐渐认识到,对于一大类新的量子态,比如分数量子霍尔态和量子自旋液体,其性质超越了朗道费米液体理论和金兹堡-朗道相变理论.拓扑序及其所具有的长程多体量子纠缠和分数化激发成为我们理解这些奇异量子态的关键概念.在量子材料和量子模拟系统中设计并寻找具有拓扑序的物态、探测并操控其分数化激发是当代凝聚态物理重要的研究方向.近期,在里德伯原子体系、超导量子处理器和二维摩尔超晶格等具有高度可调控性的量子实验平台中,拓扑序的量子模拟和操控得到了快速发展并取得了重要成果.本文将简要论述拓扑序在传统凝聚态材料体系和量子模拟体系中最近的研究进展和挑战,并对该领域未来可能的发展方向做出展望.

关键词：拓扑序长程多体量子纠缠分数化激发

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拓扑半金属表面态的输运特性

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科学通报 2024年第1期69卷 68-79页

作者：郑悦陈伟南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093 人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

拓扑电子体系是近年来凝聚态物理学的研究前沿,它以非平庸的体态拓扑以及奇异的表面态为主要特征.输运测量是研究拓扑电子体系最常用和最有效的手段之一,输运研究与新奇物理效应的探索以及电子器件相关应用都有密切的联系.基于拓扑绝缘... 详细信息

拓扑电子体系是近年来凝聚态物理学的研究前沿,它以非平庸的体态拓扑以及奇异的表面态为主要特征.输运测量是研究拓扑电子体系最常用和最有效的手段之一,输运研究与新奇物理效应的探索以及电子器件相关应用都有密切的联系.基于拓扑绝缘体的输运研究已经广泛地开展,其中的输运信号仅由拓扑表面态贡献;而拓扑半金属中体态和表面态共存,这在给输运研究带来复杂性的同时,也预示着更为丰富的物理现象有望被发现.大多数针对拓扑半金属输运性质的研究集中于其体态,而其表面态的贡献通常被认为小到可以忽略.需要指出,通过巧妙构筑输运器件结构,表面态可以贡献很强的输运信号并导致新奇而丰富的输运性质.本文介绍了若干典型拓扑半金属体系中表面态导致的新奇输运性质,包括拓扑节线半金属中鼓面表面态导致的共振自旋翻转反射及其输运信号,外尔半金属中费米弧表面态的奇异安德烈夫反射、法布里-珀罗干涉和门电压调控的栗弗席兹相变,以及这些效应对外场的奇特响应.本文介绍的研究成果为拓扑半金属表面态的探测与调控提供了新的思路.

关键词：节线半金属外尔半金属表面态费米弧量子输运

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铌酸锂集成光子器件的发展与机遇

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物理学报 2023年第23期72卷 25-30页

作者：熊霄曹启韬肖云峰北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室纳光电子前沿科学中心北京100871

铌酸锂,作为应用最广泛的非线性光学晶体之一,近十年来由于薄膜铌酸锂晶圆的出现而再次获得了学术界与产业界的关注.基于薄膜铌酸锂的集成光电子器件的优越性能已在诸多应用中得到演示,例如光信息处理、激光雷达、光学频率梳、微波光子... 详细信息

铌酸锂,作为应用最广泛的非线性光学晶体之一,近十年来由于薄膜铌酸锂晶圆的出现而再次获得了学术界与产业界的关注.基于薄膜铌酸锂的集成光电子器件的优越性能已在诸多应用中得到演示,例如光信息处理、激光雷达、光学频率梳、微波光子学和量子光学等.2020年,薄膜铌酸锂器件通过光刻技术在6 in(1 in=2.54 cm)晶圆上的成功制备,推动了铌酸锂加工从实验室逐步走向工业化.薄膜铌酸锂光子器件的研究主要聚焦于利用电光、声光和二阶/三阶非线性效应进行光调制或频率转换;最近三年,掺杂稀土离子还成功赋予铌酸锂增益特性,实现了片上铌酸锂放大器和激光器.本文将简略回顾薄膜铌酸锂的发展过程,着眼于集成光子器件,介绍国内外研究组取得的进展、意义以及面临的挑战.

关键词：集成光学非线性光学铌酸锂微腔光子学

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