检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2015年第9期64卷 106-112页

作者：李永超周航潘丹峰张浩万建国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京210093 肯塔基大学物理与天文系美国肯塔基40506-0055 人工微结构科学与技术协同创新中心南京大学南京210093

本文采用溶胶-凝胶工艺并结合脉冲激光沉积技术,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Co/Co3O4/PZT多铁复合薄膜.对复合薄膜的微结构和组分进行了表征,并系统研究了复合薄膜中的交换偏置效应及其对磁电耦合作用的影响.研究结果表明,复合薄膜在7... 详细信息

本文采用溶胶-凝胶工艺并结合脉冲激光沉积技术,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Co/Co3O4/PZT多铁复合薄膜.对复合薄膜的微结构和组分进行了表征,并系统研究了复合薄膜中的交换偏置效应及其对磁电耦合作用的影响.研究结果表明,复合薄膜在77 K具有明显的交换偏置效应,交换偏置场达到80 Oe,且交换偏置场及矫顽场均随温度降低而增大.当温度降低到10 K时,交换偏置场增至160 Oe.X射线光电子能谱(XPS)测试结果证实在Co和Co3O4界面处存在约5 nm厚的CoO层,表明77 K下的交换偏置效应源自反铁磁的CoO层对Co的钉扎作用.观察到复合薄膜的电容-温度曲线随着外加磁场大小和方向的改变而呈现出规律性的变化,表明复合薄膜存在磁电耦合效应.进一步研究发现,在低温下复合薄膜呈现出各向异性的磁电容效应,与磁场大小和方向密切相关.复合薄膜的这种磁电耦合特性主要与复合体系的交换偏置效应及基于界面应力传递的磁电耦合作用有关,本文对其中的物理机理进行了详细讨论与分析.

关键词：多铁复合薄膜交换偏置磁电耦合效应磁电容

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光学超晶格中涡旋光的产生与调控

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哈尔滨工业大学学报 2020年第6期52卷 12-20页

作者：陈琰胡小鹏张勇祝世宁固体微结构物理国家重点实验室(南京大学) 南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院南京210093 南京大学物理学院南京210093

携带轨道角动量的光束,又称为涡旋光,因其新奇的相位分布和物理特性,在光学微操控、超分辨成像、高容量光通信和量子信息技术等领域有重要的应用.涡旋光应用于不同场景需要不同的频率,使用基于准相位匹配原理的光学超晶格作为非线性转... 详细信息

携带轨道角动量的光束,又称为涡旋光,因其新奇的相位分布和物理特性,在光学微操控、超分辨成像、高容量光通信和量子信息技术等领域有重要的应用.涡旋光应用于不同场景需要不同的频率,使用基于准相位匹配原理的光学超晶格作为非线性转换晶体,是获得新频率光源的重要手段.涡旋光与介质的非线性相互作用,不仅要考虑常规的能量守恒和线性动量守恒,还需要关注轨道角动量的守恒问题.本文综述了光学超晶格中涡旋光产生和调控方面的研究进展.通过倍频、和频、三倍频和参量下转换等非线性频率转换过程,可以高效的将涡旋光的工作波长拓展到蓝紫直至中红外波段;通过光学超晶格倒格矢的精密设计,可以灵活调控涡旋光非线性频率转换过程中的轨道角动量转移等.基于非线性全息思想设计非线性光子晶体,可以在频率转换的同时调控光场的波前、相位和振幅等物理参量,从而实现涡旋光束的非线性产生;伴随着超晶格制备技术的突破,调控的维度也从二维拓展至三维.光学超晶格中涡旋光产生和调控的研究,可以加深对轨道角动量这一重要物理守恒量的理解,以及推动相关应用研究的进展.

关键词：光学超晶格涡旋光轨道角动量准相位匹配非线性全息

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核壳结构磁性复合纳米材料的可控合成与性能

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物理学报 2018年第22期67卷 1-20页

作者：何学敏钟伟都有为南京邮电大学理学院信息物理研究中心南京210023 南京大学固体微结构物理国家重点实验室南京210093

具有核/壳结构的磁性复合纳米材料是十分重要的功能材料,其综合物性受材料微结构的影响,而这很大程度上又取决于复合体系的可控合成.本文综述了近二十年来有关核/壳磁性复合纳米材料的制备、表征及性能研究方面的进展,讨论的体系主要有... 详细信息

具有核/壳结构的磁性复合纳米材料是十分重要的功能材料,其综合物性受材料微结构的影响,而这很大程度上又取决于复合体系的可控合成.本文综述了近二十年来有关核/壳磁性复合纳米材料的制备、表征及性能研究方面的进展,讨论的体系主要有:铁氧体基永磁/软磁(反铁磁)复合纳米材料、非磁性体包覆磁性核而成的复合纳米材料、用磁性颗粒催化合成的碳基复合纳米材料、基于交换偏置效应而设计的复合纳米材料、核-壳同轴结构的一维复合纳米材料和核/壳/壳三元结构的磁性复合纳米材料等.构建复合体系的组分包括M型永磁铁氧体、3d过渡金属(及其合金、氧化物、碳化物)、多铁化合物、非磁性体(比如绝缘体、半导体、有机分子)和碳材料等,着重分析了复合纳米材料的热稳定性、光致发光性能、光电催化能力、电化学特性、微波吸收性能、磁电阻效应、永磁体性能、高频软磁特性、交换偏置效应及其相关现象.最后,对核/壳结构磁性复合纳米材料的未来发展趋势进行了展望,并在基础研究和改性应用方面提出了一些建议.

关键词：磁性纳米颗粒微结构微波吸收交换偏置

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涡旋光激光器研究进展(特邀)

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光子学报 2022年第1期51卷 97-108页

作者：吕铭鑫张翼鹏何健朗胡小鹏张勇固体微结构物理国家重点实验室(南京大学) 南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院南京210093 南京大学物理学院南京210093

涡旋光激光器能够输出具有特定空间结构的高能量、高质量的涡旋光束。涡旋光束在光通讯、光操控、超分辨成像等领域都有潜在的应用前景。本文介绍了涡旋光束的产生原理及其应用,综述了近期涡旋光激光器的发展历程,同时也对涡旋光激光器... 详细信息

涡旋光激光器能够输出具有特定空间结构的高能量、高质量的涡旋光束。涡旋光束在光通讯、光操控、超分辨成像等领域都有潜在的应用前景。本文介绍了涡旋光束的产生原理及其应用,综述了近期涡旋光激光器的发展历程,同时也对涡旋光激光器的发展趋势进行了展望。

关键词：涡旋光轨道角动量激光器光学参量振荡光纤激光器

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钙钛矿铁电半导体的光催化研究现状及其展望

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物理学报 2020年第12期69卷 193-225页

作者：崔宗杨谢忠帅汪尧进袁国亮刘俊明南京理工大学材料科学与工程学院南京210094 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

钙钛矿材料可以分为ABO3氧化物和或I)卤化物两大类,它们都具有丰富的物理性质和优异的光电性能,比如铁电性和光催化性能.本文介绍了和等铁电半导体光催化材料和异质结的制备方法,总结了它们在光电催化方面的研究进展.目前研究者已经针... 详细信息

钙钛矿材料可以分为ABO3氧化物和或I)卤化物两大类,它们都具有丰富的物理性质和优异的光电性能,比如铁电性和光催化性能.本文介绍了和等铁电半导体光催化材料和异质结的制备方法,总结了它们在光电催化方面的研究进展.目前研究者已经针对氧化物光催化材料做了各种研究,包括:降低吸光层铁电材料的带隙,制备铁电/窄带半导体吸光层异质结,制备比表面积很大的纳米片、纳米棒或者其他纳米结构,以便吸收更多可见光;让铁电极化及其退极化场垂直于光催化工作电极表面,通过铁电/半导体异质结能带弯曲提供内电场,通过外电场进行光电催化,从而通过内、外电场高效分离光生-电子空穴对;通过光催化或者光电催化降解染料、分解水制氢、将CO2转换为燃料;通过铁电、热释电和压电协同效应提高催化效应和能量转换效率等卤素钙钛矿具有优异的半导体性质,其铁电性可能是引起超长的少数载流子寿命和载流子扩散长度的原因.通过优化光催化多层膜结构并添加防止电解液渗透的封装层可以避免被电解液分解,从而制备了具有很高能量转换效率的光电催化结构.最后,我们分析和比较了这些钙钛矿铁电半导体在光电催化领域面临的挑战,并展望了其应用前景.

关键词：光催化铁电极化电子-空穴对能量转换效率

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铌酸锂混合集成波导非线性太赫兹源

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光学学报 2024年第21期44卷 226-233页

作者：王能宇薛飞鸿马晓飞盛冲肖彦玲祝世宁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创新中心江苏南京210093

理论设计了光波-太赫兹波混合波导,构建了一种室温、连续、高效、集成化、低噪声、易于调制的相干太赫兹源。该混合波导由铌酸锂退火质子交换波导与金属超晶格波导混合集成,近红外通信波段的信号光和泵浦光在退火质子交换铌酸锂波导中传... 详细信息

理论设计了光波-太赫兹波混合波导,构建了一种室温、连续、高效、集成化、低噪声、易于调制的相干太赫兹源。该混合波导由铌酸锂退火质子交换波导与金属超晶格波导混合集成,近红外通信波段的信号光和泵浦光在退火质子交换铌酸锂波导中传播,通过非线性差频产生0.379 THz的太赫兹波,所产生的太赫兹波通过金属超晶格波导传输。通过优化金属超晶格太赫兹波导的结构参数,理论上实现了准相位匹配,提高了太赫兹波的群折射率,从而通过慢光效应进一步增强非线性效应,理论非线性转换效率可达3.6×10^(-7) W-1。同时,所设计的混合集成波导结构也可用于其他非线性光学器件中。

关键词：铌酸锂波导超材料差频太赫兹

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基于超表面的超薄隐身器件

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红外与激光工程 2020年第9期49卷 136-143页

作者：褚宏晨赖耘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南京210093

隐身是人类自古以来的美妙幻想和愿望。近年来,随着人工微结构超构材料领域的不断发展,隐身具备了坚实的科学理论基础和实现条件。早期的隐身设计大多数是基于变换光学原理,科学家们利用超构材料实现了渐变的折射率并在多个频段实现了... 详细信息

隐身是人类自古以来的美妙幻想和愿望。近年来,随着人工微结构超构材料领域的不断发展,隐身具备了坚实的科学理论基础和实现条件。早期的隐身设计大多数是基于变换光学原理,科学家们利用超构材料实现了渐变的折射率并在多个频段实现了隐身现象。然而,变换光学隐身器件通常具有较大的尺寸且不易制备,这极大地限制了隐身器件的应用和发展。近年来,超表面作为超构材料的二维对应物,由于其轻薄特性、制备容易、以及强大的电磁波调控能力吸引了人们广泛的关注和研究兴趣。利用超表面实现的超薄隐身器件有望解除传统隐身器件对大尺寸和极端参数材料的依赖,进一步推动了隐身领域的发展,并使隐身器件迈向实际应用。文中对近年来基于超表面的超薄隐身器件的相关研究进行了简要的回顾,着重介绍了其隐身原理,实现方法以及优劣势,最后对领域发展前景和方向提出了一些建议。

关键词：隐身超表面超薄隐身器件

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赝局域有效介质理论

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物理学报 2020年第15期69卷 116-122页

作者：宋彤彤罗杰赖耘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京210093 苏州大学物理科学与技术学院苏州215006

有效介质理论在利用人工微结构材料拓展光学参数方面具有重要意义.本文对电介质光子晶体等具有非局域性质的人工微结构材料发展了一种新的赝局域有效介质理论,通过局域的有效介电常数■εp(ω)、局域的有效磁导率■μp(ω)、以及额外的... 详细信息

有效介质理论在利用人工微结构材料拓展光学参数方面具有重要意义.本文对电介质光子晶体等具有非局域性质的人工微结构材料发展了一种新的赝局域有效介质理论,通过局域的有效介电常数■εp(ω)、局域的有效磁导率■μp(ω)、以及额外的波矢ka来描述其光学性质.研究发现,该赝局域有效介质兼具局域和非局域介质的性质,在与ka垂直的晶面上表现出局域介质的光学性质,而在与ka平行的晶面则表现出非局域介质的光学性质,如负折射、全反射等.进一步研究表明,对于所有入射角的光波在穿过拥有奇数层结构单元的赝局域有效介质时,都会出现额外的相位差,基于此设计了一种全角度相位光栅.相对于传统的光学材料,赝局域介质具有更加丰富有趣的光学性质,有望在未来应用到更多的新型光学器件设计之中.

关键词：赝局域有效介质有效介质理论光子晶体

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铌酸锂变换光学波导中彩虹捕获与宽带非线性

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光学学报 2022年第21期42卷 81-88页

作者：宗心牧黄春雨盛冲祝世宁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创新中心江苏南京210093

变换光学的发展与应用为实现片上集成多频传输和宽带非线性光子器件的设计提供了新的方法。基于变换光学理论模型,通过在铌酸锂(LiNbO_(3))薄膜光子晶体中调控色散和群速度的空间分布,获得了具有片上彩虹捕获特性的波导器件。通过对非... 详细信息

变换光学的发展与应用为实现片上集成多频传输和宽带非线性光子器件的设计提供了新的方法。基于变换光学理论模型,通过在铌酸锂(LiNbO_(3))薄膜光子晶体中调控色散和群速度的空间分布,获得了具有片上彩虹捕获特性的波导器件。通过对非线性四波混频过程进行分析,展示了其在宽带四波混频方面具有良好的应用前景。同时,所设计的变换光学波导结构也可应用于其他集成非线性光学器件。

关键词：物理光学光学器件彩虹捕获铌酸锂薄膜变换光学光子晶体

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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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