检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学进展 2025年第1期45卷 47-54页

作者：杨可汉王超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南京210093

单壁碳纳米管(SWCNTs)由于其优异的电导、机械和热学性能,具备广泛应用前景。目前,浮动催化剂化学气相沉积法(FCCVD)是大规模制备SWCNTs的常用方法。然而,利用该方法获得的SWCNTs的纯度和质量不足,并且样品的导电属性可控性差,金属单壁... 详细信息

单壁碳纳米管(SWCNTs)由于其优异的电导、机械和热学性能,具备广泛应用前景。目前,浮动催化剂化学气相沉积法(FCCVD)是大规模制备SWCNTs的常用方法。然而,利用该方法获得的SWCNTs的纯度和质量不足,并且样品的导电属性可控性差,金属单壁碳纳米管(m-SWCNTs)与半导体单壁碳纳米管(s-SWCNTs)并存,限制了其进一步应用。为了连续化生长高质量、高纯度,具备单一导电属性的SWCNTs,本论文提出了一种通过放置管塞将SWCNTs滞留在高温区以实现持续生长,并加入电场实现单一导电属性的SWCNTs选择性生长的方法,最终得到高纯度的半导体富集的SWCNTs。我们通过光学、热重分析和扫描电子显微镜对SWCNTs进行系统的测量与分析,研究SWCNTs纯度与s-SWCNTs的占比。该工作为大规模制备高质量高纯度的SWCNTs提供了方案,有望加速其工业化应用。

关键词：单壁碳纳米管浮动催化剂化学气相沉积法可控制备半导体性

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通风声超材料屏障研究进展

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科学通报 2025年第12期70卷 1750-1761页

作者：刘晨凯刘晓宙赖耘南京大学物理学院近代声学教育部重点实验室固体微结构物理国家重点实验室先进微结构协同创新中心中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室

通风隔音技术能够在保持空气流通的同时有效阻隔噪音,为建筑和工业应用提供舒适且健康的环境.声学超材料作为一类通过精心设计其内部结构来实现特殊物理性质的人工声学材料,凭借其独特的物理性质和亚波长尺寸的特点,在通风声屏障领域取... 详细信息

通风隔音技术能够在保持空气流通的同时有效阻隔噪音,为建筑和工业应用提供舒适且健康的环境.声学超材料作为一类通过精心设计其内部结构来实现特殊物理性质的人工声学材料,凭借其独特的物理性质和亚波长尺寸的特点,在通风声屏障领域取得了突破性的进展.本文综述了该领域的最新研究进展和应用,包括3种主要的物理原理:局域共振型、干涉相消型和相位梯度型,并探讨了从单频设计拓展至宽频设计的方法.此外,本文还介绍了在复杂应用场景下的新设计思路和优化方法,如柔性材料的应用、主动型超材料,以及人工智能和机器学习的设计优化.未来,随着技术的不断进步和跨学科的融合,基于超材料的通风声屏障将在建筑、交通和工业领域发挥更大的作用,为人类提供更加安静和舒适的环境.

关键词：声学超材料声学超表面通风声屏障通风隔音通风降噪

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通过路径全同性实现独立粒子间的纠缠

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物理 2025年第2期54卷 119-122页

作者：王凯侯兆华马小松南京大学物理学院、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、江苏省物理科学研究中心南京210093

1 背景介绍量子纠缠是量子力学基础研究和量子信息技术应用中的核心资源。通常,纠缠的产生主要有两种途径:一是依赖粒子之间的直接相互作用,例如散射湮灭辐射[1]、原子级联[2,3]、非线性光学效应[4—6],以及光、微波、声子与物质的相互... 详细信息

1 背景介绍量子纠缠是量子力学基础研究和量子信息技术应用中的核心资源。通常,纠缠的产生主要有两种途径:一是依赖粒子之间的直接相互作用,例如散射湮灭辐射[1]、原子级联[2,3]、非线性光学效应[4—6],以及光、微波、声子与物质的相互作用[7—12]。

关键词：非线性光学效应量子纠缠量子力学基础声子直接相互作用量子信息技术

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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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基于超构表面光谱编码的红外宽谱微型光谱仪

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光学学报 2025年第5期 258-265页

作者：万源庆刘威骏余浩祥王漱明南京大学固体微结构物理国家重点实验室南京大学物理学院南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心

为了解决传统红外光谱仪体积大，而微型红外光谱仪因受体积限制光谱范围普遍较窄的问题，提出一种基于超构表面的红外宽谱微型光谱仪。根据光谱编码的原理，针对1～10μm波段设计了透过率较高的偏振不敏感的通道结构，这些结构的光谱透... 详细信息

为了解决传统红外光谱仪体积大，而微型红外光谱仪因受体积限制光谱范围普遍较窄的问题，提出一种基于超构表面的红外宽谱微型光谱仪。根据光谱编码的原理，针对1～10μm波段设计了透过率较高的偏振不敏感的通道结构，这些结构的光谱透过率曲线相关性较低，利用深度学习方法重建光谱，对于较为光滑的光谱曲线，其重建准确率在90%以上，作为光谱重建研究的补充，重建了包含较窄单峰的光谱曲线。研究结果表明，所设计光谱仪对光的利用效率较高、结构紧凑且易于集成，在红外宽带光谱探测方面具有良好的应用场景。

关键词：超构表面光谱编码红外光谱光谱仪

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基于伴随法的贝塞尔-高斯光束发射器逆向设计

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光学学报 2025年第8期 221-228页

作者：蒋欣辰洪鹏黄春玉陆延青寇君龙南京大学电子科学与工程学院南京大学集成电路学院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南京大学现代工程与应用科学学院

贝塞尔光束携带相位奇点和轨道角动量等信息，同时具备无衍射的传播特性，因此在基础科学、光量子通信和成像领域中都有广泛应用。提出了一种基于伴随优化的片上贝塞尔-高斯光束发射器逆向设计方法，并对二阶贝塞尔-高斯光束发射器进行... 详细信息

贝塞尔光束携带相位奇点和轨道角动量等信息，同时具备无衍射的传播特性，因此在基础科学、光量子通信和成像领域中都有广泛应用。提出了一种基于伴随优化的片上贝塞尔-高斯光束发射器逆向设计方法，并对二阶贝塞尔-高斯光束发射器进行了分析验证，其接近于86%的相关度证明该光束发射器的优越性能。此外，该器件可容忍一定范围内的刻蚀误差和工作波长扰动，具备良好的稳定性，为光通信、光计算等领域提供了一种可行的器件选择方案。

关键词：逆向设计贝塞尔光束涡旋光集成光路

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控制纳米结构以调控氧化锌的发光、磁性和细胞毒性

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物理学报 2015年第9期64卷 113-132页

作者：章建辉韩季刚南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室

氧化锌(ZnO)纳米材料因其在UV激光器、发光二极管、太阳能电池、稀磁半导体、生物荧光标示、靶向药物等领域中的广泛应用而成为最热门的研究课题之一.调节和优化ZnO纳米结构的性质是ZnO的实际应用迫切所需.在此,通过发展聚乙烯吡咯烷酮... 详细信息

氧化锌(ZnO)纳米材料因其在UV激光器、发光二极管、太阳能电池、稀磁半导体、生物荧光标示、靶向药物等领域中的广泛应用而成为最热门的研究课题之一.调节和优化ZnO纳米结构的性质是ZnO的实际应用迫切所需.在此,通过发展聚乙烯吡咯烷酮导向结晶法、微波加热强制水解法、表面活性剂后处理法,成功地制备出了尺寸、表面电荷或成分可调的球、半球、棒、管、T型管、三脚架、片、齿轮、两层、多层、带盖罐子、碗等一系列ZnO纳米结构.通过简单地改变ZnO纳米粒子的尺寸、形貌和表面电荷或成分,有效地调控ZnO本身的发光强度和位置,并近90倍地增强了荧光素染料的荧光强度;诱使了强度可调的室温铁磁性;实现了对ZnO纳米颗粒的细胞毒性的系统性调控.

关键词：氧化锌纳米结构光致发光铁磁性细胞毒性

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一维金属光栅嵌入磁性介质纳米结构下的横向磁光克尔效应的增强

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物理学报 2016年第14期65卷 253-260页

作者：陈聿刘垄黄忠屠林林詹鹏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

本文在一维金属光栅嵌入磁性介质的体系中实现了横向磁光克尔效应的增强.通过最优化金属光栅的嵌入深度来有效激发磁性介质中的波导模式与金属条带上的局域等离激元模式,从而使横向磁光克尔效应的响应得到巨大增强.本文提出了一种用于... 详细信息

本文在一维金属光栅嵌入磁性介质的体系中实现了横向磁光克尔效应的增强.通过最优化金属光栅的嵌入深度来有效激发磁性介质中的波导模式与金属条带上的局域等离激元模式,从而使横向磁光克尔效应的响应得到巨大增强.本文提出了一种用于增强横向磁光克尔效应的新型等离激元微纳结构,这种结构可以应用于高性能磁光器件的设计.

关键词：表面等离激元横向磁光克尔效应磁性介质波导模式

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钙钛矿锰氧化物低维纳米结构研究进展

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无机材料学报 2015年第4期30卷 337-344页

作者：李磊梁笠智吴恒梁爽朱瑛莺朱信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

钙钛矿结构锰氧化物由于同时存在电荷、自旋、轨道、晶格等多种自由度,它们之间很强的相互作用和相互竞争导致了一系列新颖的物理现象,如庞磁电阻效应、巨磁熵效应、绝缘体-金属转变、电子相分离、电荷/轨道有序等现象,使其成为凝聚态... 详细信息

钙钛矿结构锰氧化物由于同时存在电荷、自旋、轨道、晶格等多种自由度,它们之间很强的相互作用和相互竞争导致了一系列新颖的物理现象,如庞磁电阻效应、巨磁熵效应、绝缘体-金属转变、电子相分离、电荷/轨道有序等现象,使其成为凝聚态物理学研究的热点。随着微电子器件日趋集成化和微型化,其特征尺寸越来越小,目前基于钙钛矿结构锰氧化物微电子器件的特征尺寸已经进入纳米尺度。在纳米尺度钙钛矿结构锰氧化物具有显著的尺寸效应,表现出与薄膜及块材不同的电、磁输运特性,在新一代微电子器件领域具有重要的应用价值。近年来人们在钙钛矿锰氧化物低维纳米结构制备、电磁输运特性测量、微结构表征及理论模拟方面,都取得了较大的研究进展,本文对此进行了评述。首先,概述了钙钛矿锰氧化物低维纳米结构的微结构研究进展;介绍了钙钛矿锰氧化物低维纳米结构的电子相分离及电荷有序现象;评述了其电磁输运特性的纳米尺度表征;讨论了钙钛矿锰氧化物低维纳米结构在自旋电子学、磁随机存储器和传感器方面的应用进展。最后指出了未来钙钛矿锰氧化物低维纳米结构研究需要重点解决的一些问题。

关键词：钙钛矿结构锰氧化物低维纳米结构物性与微结构表征

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基于柔性超构材料宽带调控太赫兹波的偏振态

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物理学报 2022年第18期71卷 337-347页

作者：陈乐迪范仁浩刘雨唐贡惠马中丽彭茹雯王牧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

基于柔性超构材料从理论和实验两方面研究其对太赫兹波偏振态的宽带调控.首先以空间对称性破缺的L型金属-介质-金属结构为基本单元,构造出太赫兹手性超构材料.当太赫兹波与其相互作用时会产生一系列电偶极子,其时间响应可通过改变复合... 详细信息

基于柔性超构材料从理论和实验两方面研究其对太赫兹波偏振态的宽带调控.首先以空间对称性破缺的L型金属-介质-金属结构为基本单元,构造出太赫兹手性超构材料.当太赫兹波与其相互作用时会产生一系列电偶极子,其时间响应可通过改变复合结构的几何参量来有效地调控,进而实现太赫兹波从线偏振态到圆偏振态的宽带高效转换.理论分析表明该手性超构材料中电偶极子的辐射随着入射角变化基本保持不变,从而利用该太赫兹手性超构材料可以构造能产生圆偏振态的柔性太赫兹波片,基于等效电路模型给出了该柔性太赫兹波片在弯曲情况下的工作原理.实验上,以柔性聚合物为介质层,利用光刻等微加工技术制备出基于该超构材料的柔性太赫兹波片,结果表明当线偏振太赫兹波入射到样品时,该样品能够在0.46—0.62 THz宽带范围内实现由线偏振态到圆偏振态的高效转换,同时在弯曲程度不同的情况下出射波均能保持稳定的圆偏振态.这种基于柔性超构材料来宽带调控太赫兹波偏振态的方案将有望应用于6G通信、分子探测等领域.

关键词：超构材料宽带圆偏振态太赫兹波柔性

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