检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学进展 2025年

作者：刘世强张鑫宇陈琰李世凤赵刚祝世宁胡小鹏固体微结构物理国家重点实验室南京大学现代工程与应用科学学院南京大学物理学院光场调控科学与技术国家重点实验室

二阶非线性系数空间调制的非线性光子晶体(NPC)可以用于产生光学涡旋，从而拓展涡旋光束的工作波长与拓扑荷数，为众多应用提供了新方法。在本工作中，我们研究了基模高斯光束在非线性叉形光栅中非线性倍频产生的二次谐波(SH)涡旋光束... 详细信息

二阶非线性系数空间调制的非线性光子晶体(NPC)可以用于产生光学涡旋，从而拓展涡旋光束的工作波长与拓扑荷数，为众多应用提供了新方法。在本工作中，我们研究了基模高斯光束在非线性叉形光栅中非线性倍频产生的二次谐波(SH)涡旋光束的过程。分析了不同结构拓扑荷和衍射级次下，远场SH光束的强度分布、位相分布及轨道角动量(OAM)谱。结果表明，当衍射阶次和结构拓扑荷增大时，SH光束呈现出角向干涉条纹和非均匀强度分布，偏离标准涡旋光束的环形特性。为优化SH涡旋光束质量，进一步研究了基波光束腰半径、晶体厚度及光栅占空比对倍频光场的影响。结果显示，增大基波光束腰半径、优化叉形光栅的厚度及占空比可有效抑制不同衍射阶次间的干涉，从而改善SH光束质量。本研究为基于NPC的非线性光学器件性能优化提供了理论指导。

关键词：光学涡旋非线性光子晶体二次谐波生成轨道角动量

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宽带消色差超构透镜研究

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中国科学：物理学、力学、天文学 2022年第6期52卷 138-143页

作者：吴一凡王漱明南京大学物理学院固体微结构国家重点实验室南京210093

超构表面因其存在丰富的物理内涵和应用价值,可以被制作成各种光场调控器件.为了优化宽带连续消色差的设计方法,我们依靠超构表面的几何相位和共振相位实现对光学器件中波长不依赖的基础相位与波长依赖的色差相位的拆分,设计出在近红外... 详细信息

超构表面因其存在丰富的物理内涵和应用价值,可以被制作成各种光场调控器件.为了优化宽带连续消色差的设计方法,我们依靠超构表面的几何相位和共振相位实现对光学器件中波长不依赖的基础相位与波长依赖的色差相位的拆分,设计出在近红外波段的消色差反射聚焦镜和反射板.利用在可见光下透明的GaN纳米柱和槽结构,制备了可见光频段的消色差透镜,并首次取得了基于超构表面透镜的全彩成像和视频拍摄.面对数值孔径和通光口径不能同时较大的问题,我们引入超构透镜阵列的体系,不仅获得了成像效果的提升,还可以实现光场成像,这极大地丰富了超构透镜成像的内容和功能.近期,将有相位调控能力的超构透镜阵列与非线性晶体相结合,成功地实现了100个自发参量下转换过程的同时产生.此量子光源可以实现高维路径纠缠光源和多光子源.超构透镜为光学成像和量子光学等领域引入了新的体系和新的物理效应.

关键词：超构透镜消色差光量子信息技术

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应力作用下单晶钛酸钡亚微米柱相、畴演变的原位电子显微镜研究

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电子显微学报 2025年第2期44卷 153-159页

作者：任义丰庞振涛王志超周雪松许航毛亚川陈茂邓昱南京大学物理学院江苏南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210093 南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093

在应力场作用下,铁电材料中铁电/铁弹性畴的演化是一个重要而复杂的过程,这一过程涉及到跨尺度层次结构的相互作用。为了解关键的局部微观结构演变,本文利用原位透射电镜直接观察了应力诱导钛酸钡(BaTiO_(3))亚微米柱的层次结构演变。... 详细信息

在应力场作用下,铁电材料中铁电/铁弹性畴的演化是一个重要而复杂的过程,这一过程涉及到跨尺度层次结构的相互作用。为了解关键的局部微观结构演变,本文利用原位透射电镜直接观察了应力诱导钛酸钡(BaTiO_(3))亚微米柱的层次结构演变。结果表明,相、畴演化对加载方式(加载/卸载速率、应力维持时间和应力大小)较为敏感。在室温下,通过慢循环压缩(加载高达0.5 GPa,应变速率为10^(-4)/s,循环100次)可以引入由四方相到四方-正交相边界的应变驱动相变。基于此,本文提出了一种机械方法,在BaTiO_(3)中获得稳定良好的高密度多畴多相共存结构,具有潜在的应用前景。

关键词：钛酸钡铁电材料相畴结构应力场原位电子显微学

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双层石墨烯中的偶数分母分数量子霍尔态

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物理学报 2022年第18期71卷 73-78页

作者：李庆鑫黄焱陈以威朱雨剑朱旺宋珺威安冬冬甘祺康王开元王浩林 †麦志洪 Andy Shen 郗传英张警蕾于葛亮王雷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 中国科学院强磁场科学中心合肥230031 湖北九峰山实验室武汉430206

在半填充的朗道能级,复合费米子手征p波配对的Moore-Read态具有e/4的分数激发,其中部分这种准粒子服从非阿贝尔统计,有望用于实现拓扑量子计算.双层石墨烯由于其电子的SU(4)对称性和电场对其性质的方便调控性,成为研究多分量量子霍尔态... 详细信息

在半填充的朗道能级,复合费米子手征p波配对的Moore-Read态具有e/4的分数激发,其中部分这种准粒子服从非阿贝尔统计,有望用于实现拓扑量子计算.双层石墨烯由于其电子的SU(4)对称性和电场对其性质的方便调控性,成为研究多分量量子霍尔态的理想平台,是实现非阿贝尔统计的候选者.本文利用干法转移技术制备了双层石墨烯/氮化硼异质结,通过电学输运测量展示了双层石墨烯在调节外电场和磁场下的量子霍尔态行为.在强磁场下,观测到了朗道能级填充因子为–5/2,–1/2,3/2的伴随着量子化霍尔电导的不可压缩态.随着磁场继续增强,这些偶数分母量子霍尔态特征先增强再减弱,对应朗道能级波函数的极化.实验结果暗示观察到的这些偶数分母分数量子霍尔态属于由Pffafian波函数描述的拓扑态.

关键词：石墨烯分数量子霍尔效应拓扑相

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化学气相沉积法生长石墨烯的现状及展望

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新型炭材料(中英文) 2025年

作者：黄子翀刘伟林李骏蒋宇袁国文高力波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创新中心湖南大学材料科学与工程学院

石墨烯自2004年被发现以来，其优异的物理化学性质引发了广泛关注。化学气相沉积（CVD）法凭借高可控性、低成本及规模化优势，已发展成为制备高质量石墨烯薄膜的主流方法。本文系统回顾了CVD法制备石墨烯的技术发展历程，重点论述了单... 详细信息

石墨烯自2004年被发现以来，其优异的物理化学性质引发了广泛关注。化学气相沉积（CVD）法凭借高可控性、低成本及规模化优势，已发展成为制备高质量石墨烯薄膜的主流方法。本文系统回顾了CVD法制备石墨烯的技术发展历程，重点论述了单晶石墨烯生长、表面平整度调控、层数精确控制及高效规模化制备等关键领域的突破性进展。研究显示，通过优化衬底设计、引入质子辅助解耦技术及氧辅助技术等多种策略，已实现晶圆级单晶石墨烯的制备，其电学性能指标接近机械剥离样品。然而，绝缘衬底直接生长、低温条件下高质量制备及缺陷动态控制等方面仍存在技术挑战。未来，新型碳源开发、多功能集成工艺及卷对卷工业化生产技术的结合，将推动石墨烯在柔性电子、能源存储等领域的广泛应用。

关键词：石墨烯二维材料化学气相沉积形貌调控规模化生长

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利用GGA+U法研究Cu和X(X=Cl,S和O)掺杂纤锌矿GaN电子结构和光学性质

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分子科学学报 2023年第2期39卷 179-188页

作者：马磊王晓东刘纪博刘丽芝张丽丽雷博程赵旭才黄以能伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室新疆伊宁835000 南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093

掺杂是改进半导体禁带宽度的常用手段,而单掺杂与共掺杂对提高体系光催化性能的程度各不相同,为了更清楚的了解哪种方法对光催化性能的影响更大,因此本文利用GGA+U超软赝势法对本征GaN、Cu单掺及Cu-X(X=Cl,S和O)共掺GaN体系的电子结构... 详细信息

掺杂是改进半导体禁带宽度的常用手段,而单掺杂与共掺杂对提高体系光催化性能的程度各不相同,为了更清楚的了解哪种方法对光催化性能的影响更大,因此本文利用GGA+U超软赝势法对本征GaN、Cu单掺及Cu-X(X=Cl,S和O)共掺GaN体系的电子结构及光学性质进行了研究.结果表明:共掺体系更加稳定,且共掺体系中Ga—N键的共价性更强,说明杂质数量越多对体系的晶格畸变影响越大;杂质的引入使体系产生了杂质能级,从而减小了体系的禁带宽度,共掺体系中还出现了空穴富余的现象,这有利于电子-空穴对的分离,进而提高体系的光催化性能;与单掺相比,共掺体系的吸收光谱红移幅度更大,由此可以推测出共掺对改善体系光催化性能的效果更显著.

关键词： GGA+U GaN 电子结构光学性质

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向列型三态超导体中的磁通涡旋态

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物理学进展 2023年第5期43卷 131-141页

作者：杨苗苗向柯王达王强华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大学南京210093

在掺杂拓扑绝缘体CuxBi2Se3中,向列型三态超导电性的发现引发了人们对指认三态超导中d-矢量的兴趣,它与能隙函数的反节点方向有关,并且决定了该超导体是否为拓扑。我们对向列型自旋三态px波超导体的涡旋态性质进行了自洽分析。我们首先... 详细信息

在掺杂拓扑绝缘体CuxBi2Se3中,向列型三态超导电性的发现引发了人们对指认三态超导中d-矢量的兴趣,它与能隙函数的反节点方向有关,并且决定了该超导体是否为拓扑。我们对向列型自旋三态px波超导体的涡旋态性质进行了自洽分析。我们首先推导了Ginzburg-Landau理论来确定涡旋和涡旋晶格的形状。我们发现孤立涡旋的空间轮廓沿着反节点方向拉长,涡旋晶格是一个沿x方向拉长的形变了的三角晶格,在圆形费米面的特定情况下会变成正方形。最后,我们使用微观的Bogoliubov-de Gennes方程自洽计算了孤立涡旋和涡旋晶格的局域态密度。我们发现在隙间低能量下,局域态密度的轮廓始终沿着反节点方向拉长。我们的发现对于实验上探测向列型三态超导体中能隙函数的反节点方向以及进而确定超导态的拓扑性质(如在CuxBi2Se3中)具有重要价值。

关键词： px 波超导体 Ginzburg-Landau 理论 Bogoliubov-de Gennes 方程磁通涡旋磁通涡旋晶格

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基于非厄米声学超材料的宽带相干完美吸收

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仪器仪表学报 2024年第6期45卷 54-62页

作者：严雨婷杨京梁彬程建春南京大学物理学院近代声学教育部重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

相干完美吸收只能在特定共振频率处或窄带实现完美吸收,这极大地限制了其在实际应用中发挥作用。近年来,非厄米调制和声学超材料的引入为复杂声波操控提供了全新的研究思路,并由此产生了许多在天然结构中难以实现的新颖的波与物质的相... 详细信息

相干完美吸收只能在特定共振频率处或窄带实现完美吸收,这极大地限制了其在实际应用中发挥作用。近年来,非厄米调制和声学超材料的引入为复杂声波操控提供了全新的研究思路,并由此产生了许多在天然结构中难以实现的新颖的波与物质的相互作用。本文提出一种非厄米声学亚波长腔管耦合模型,理论推导并展示了相干完美吸收的演化过程。通过调控系统的非厄米参数实现了两个相干完美吸收的简并,简并处带宽平均因子为12.825,且在输出谱图上观测到与之相应的宽带完美吸收特性。本文工作为基于非厄米声学超材料实现宽带相干完美吸收提供了一种新的途径,同时也为开发用于宽带声吸收、声检测等工程应用领域的新型功能性器件奠定了理论基础。

关键词：非厄米声超材料相干完美吸收宽带简并

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基于单畴表征的高/低黏滞磷脂膜中的相分离

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物理学报 2022年第18期71卷 371-380页

作者：朱玉洁朱涛盛洁周琪蒋中英伊犁师范大学电子与工程学院微纳电传感技术与仿生器械重点实验室伊宁835000 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

磷脂相分离是细胞脂质筏形成的物理驱动力,在生命物质的空间组装中发挥着重要的作用.本研究通过单微畴跟踪、径向波动性分析等手段定量地研究了多组分磷脂相分离动力学.发现在低线张力差异下,大相的黏滞性是产生微畴粗化差异的主要原因... 详细信息

磷脂相分离是细胞脂质筏形成的物理驱动力,在生命物质的空间组装中发挥着重要的作用.本研究通过单微畴跟踪、径向波动性分析等手段定量地研究了多组分磷脂相分离动力学.发现在低线张力差异下,大相的黏滞性是产生微畴粗化差异的主要原因.融合产生的流场促进微畴扩散,加速了低黏滞大相中微畴的融合粗化;而高黏滞大相中微畴主要依赖布朗运动扩散,融合粗化较慢.进一步建立微畴的扩散与融合粗化理论模型,理解了大相黏滞性较高与较低时,微畴尺寸与粗化时间分别满足的0.5与1幂指数关系.此外还发现,可以通过胆固醇相对含量调节大相黏滞性,提高了微畴粗化的可控性.研究深化了多组分磷脂相分离机制的理解,为调控细胞膜表面的生物分子再分布提供了有价值的参考.

关键词：磷脂相分离单畴表征扩散与融合膜黏度

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二维过渡金属硫族化合物的环境稳定性

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物理学进展 2023年第4期43卷 97-116页

作者：周振佳徐洁高力波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大学南京210093

二维过渡金属硫族化合物具有独特、优异的电学和力学性能,已被广泛应用于基础研究以及电子、自旋电子、光电子、能量收集捕获和催化等领域当中。然而,二维过渡金属硫族化合物在苛刻的条件下不稳定,并且在环境中极易降解,这限制了其在大... 详细信息

二维过渡金属硫族化合物具有独特、优异的电学和力学性能,已被广泛应用于基础研究以及电子、自旋电子、光电子、能量收集捕获和催化等领域当中。然而,二维过渡金属硫族化合物在苛刻的条件下不稳定,并且在环境中极易降解,这限制了其在大多数领域的应用。在本篇综述中,我们总结了二维过渡金属硫族化合物环境稳定性研究的最新进展,包括最新的生长方法、稳定性的基本机制以及保护二维过渡金属硫族化合物材料免受老化和性能衰退的方法。通过从生长过程中分析影响二维过渡金属硫族化合物稳定性的关键因素,我们对优化生长方法以提高其稳定性进行了回顾。最后,我们展望了生长稳定二维过渡金属硫族化合物的指导方法,这也为制备、设计其他先进功能材料以及相应异质结结构带来可能。

关键词：二维材料过渡金属硫族化合物稳定性缺陷

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