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光子学报 2021年第8期50卷 166-187页

作者：吴思敏张博涵郑彬季敏标复旦大学物理学系表面物理国家重点实验室上海200433 复旦大学义乌研究院浙江义乌322000 浙江省人民医院杭州310014

对生物体系微观动态过程以及材料学领域粒子超快行为的观测能够帮助人们更深入、更微观地去理解生物体系和材料中的超快响应。泵浦-探测显微镜是结合了超快激光领域的泵浦-探测技术以及显微成像技术的新型表征手段,通过选择不同的探测模... 详细信息

对生物体系微观动态过程以及材料学领域粒子超快行为的观测能够帮助人们更深入、更微观地去理解生物体系和材料中的超快响应。泵浦-探测显微镜是结合了超快激光领域的泵浦-探测技术以及显微成像技术的新型表征手段,通过选择不同的探测模式,可以实现对不同体系微观机制的探索和表征。本文从泵浦-探测技术的原理出发,阐述了泵浦-探测过程中涉及到的激发态吸收、受激辐射和基态损耗三种非线性过程,泵浦-探测显微镜的构成及其在生物医学和材料科学领域的发展现状和应用。

关键词：泵浦-探测显微镜生命科学生物医学材料科学

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α-MoO_(3)/石墨烯异质叠层结构中的声子极化激元-等离极化激元杂化波导模式

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中国激光 2023年第1期50卷 176-187页

作者：孙凤升郑泽波黄悟朝许宁生王锡描王天武陈焕君邓少芝中山大学光电材料与技术国家重点实验室广东省显示材料与技术重点实验室中山大学电子与信息工程学院广东广州510275 复旦大学芯片与系统研究院上海200433 广东大湾区空天信息研究院广东广州510700 深圳京鲁计算科学应用研究院广东深圳518131

在中红外至太赫兹的电磁场长波谱段,二维范德瓦耳斯晶体石墨烯和a-MoO_(3)能够分别支持等离极化激元和双曲声子极化激元,实现对长波电磁场的纳米尺度聚焦和调控。不同类型极化激元之间的杂化可以进一步丰富极化激元物理特性,为纳米尺度... 详细信息

在中红外至太赫兹的电磁场长波谱段,二维范德瓦耳斯晶体石墨烯和a-MoO_(3)能够分别支持等离极化激元和双曲声子极化激元,实现对长波电磁场的纳米尺度聚焦和调控。不同类型极化激元之间的杂化可以进一步丰富极化激元物理特性,为纳米尺度下的电磁场调控带来更多维度。为此开展了a-MoO_(3)薄片和单层石墨烯异质叠层结构声子极化激元-等离极化激元杂化研究。在理论上通过求解二维光波导麦克斯韦波动方程,分析了a-MoO_(3)/石墨烯异质叠层结构中声子极化激元-等离极化激元杂化激元波导模式的传播特性,计算了波导模式的色散关系,揭示了a-MoO_(3)/石墨烯异质叠层结构特有的电磁场传输机制。在实验上通过干法转移制备了a-MoO_(3)/单层石墨烯异质叠层结构,并采用散射式扫描近场光学显微镜对该异质结构的杂化极化激元特性进行了三维空间纳米光学成像表征,验证了理论结果。研究结果为计算范德瓦耳斯二维晶体叠层结构的杂化极化激元特性提供了定量模型,为研究二维晶体中不同类型的极化激元之间的相互作用及其机制提供了理论和实验参考。

关键词：材料声子极化激元等离极化激元杂化极化激元二维范德瓦耳斯晶体异质叠层结构散射式扫描近场光学显微镜

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亚波长薄膜堆栈超构材料:理论及应用

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红外与毫米波学报 2022年第1期41卷 151-168页

作者：文政绩李晓温赵文超孙艳郝加明戴宁褚君浩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 湖州学院电子与信息系浙江湖州313000 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

亚波长薄膜堆栈超构材料,作为超构材料领域一个特殊的组成部分,因其具有亚波长厚度、无需复杂光刻加工以及可低成本大面积制备等诸多优点,吸引了人们越来越多的关注。本文聚焦回顾近些年亚波长薄膜堆栈超构材料相关研究进展,首先简要回... 详细信息

亚波长薄膜堆栈超构材料,作为超构材料领域一个特殊的组成部分,因其具有亚波长厚度、无需复杂光刻加工以及可低成本大面积制备等诸多优点,吸引了人们越来越多的关注。本文聚焦回顾近些年亚波长薄膜堆栈超构材料相关研究进展,首先简要回顾了多层薄膜堆栈体系的基础理论研究方法,侧重介绍了亚波长薄膜堆栈超构材料的新理论新设计;接着,着重介绍了基于亚波长薄膜堆栈超构材料的若干典型应用,具体包括结构色调控、光致发光增强、窄带红外光源、红外伪装以及其他一些有趣应用;最后,探讨并展望了亚波长薄膜堆栈超构材料领域未来的发展方向以及其可能遇到的问题挑战。

关键词：超构材料亚波长薄膜堆栈光学器件

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外尔轨道及三维量子霍尔效应研究进展

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中国基础科学 2023年第3期25卷 29-35页

作者：张成复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院上海200433 复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200433 复旦大学张江复旦国际创新中心上海201210

由于体边对应关系,拓扑半金属表面态呈现一种特殊的开放式费米弧结构。在磁场下,处于相对表面的费米弧可通过体态手性朗道能级耦合,形成穿越三维空间的外尔轨道,可在高维度材料中实现超越传统二维体系的量子霍尔效应。重点介绍外尔轨道... 详细信息

由于体边对应关系,拓扑半金属表面态呈现一种特殊的开放式费米弧结构。在磁场下,处于相对表面的费米弧可通过体态手性朗道能级耦合,形成穿越三维空间的外尔轨道,可在高维度材料中实现超越传统二维体系的量子霍尔效应。重点介绍外尔轨道和三维量子霍尔效应的物理机制、实验验证和潜在应用等方面的研究进展。根据理论预测的外尔轨道模型,在实验上通过变角度探测费米面维度、厚度调控回旋相位和双栅极构型验证表面态耦合等方式研究外尔轨道的输运特性。拓扑边界态与量子霍尔效应的结合在拓扑电子材料研究领域开辟了一个全新的前沿阵地,为量子霍尔效应在三维体系中的发展奠定了重要基础。

关键词：拓扑半金属费米弧量子输运三维量子霍尔效应外尔轨道

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光刻机运动台控制方法研究进展

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激光与光电子学进展 2022年第9期59卷 35-47页

作者：姜龙滨丁润泽丁晨阳杨晓峰徐云浪复旦大学工程与应用技术研究院上海市超精密运动控制与检测工程研究中心上海200433 复旦大学微电子学院专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

光刻机是支撑集成电路芯片制程不断减小的关键设备,而高性能的光刻机需要高加速度和高精度的运动台作为支撑。为了达到光刻机的各项工作指标,高性能的运动台控制方法必不可少。本文针对光刻机运动台的主流控制方法进行了梳理和介绍,首... 详细信息

光刻机是支撑集成电路芯片制程不断减小的关键设备,而高性能的光刻机需要高加速度和高精度的运动台作为支撑。为了达到光刻机的各项工作指标,高性能的运动台控制方法必不可少。本文针对光刻机运动台的主流控制方法进行了梳理和介绍,首先介绍了运动台的工作原理及基本控制架构,然后从前馈控制、反馈控制、冗余驱动/冗余测量等方面对运动台控制方法进行具体介绍,旨在为光刻机运动台控制方法的进一步发展提供参考。

关键词：光刻机运动台前馈控制反馈控制

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纳秒脉冲激光制备黑硅及其光学性能的研究

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量子电子学报 2024年第5期41卷 813-821页

作者：王可王梓霖周晓雨黄伟其张铁民彭鸿雁王安琛张茜黄忠梅刘世荣海南师范大学物理与电子工程学院海南海口571158 贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 复旦大学表面物理国家重点实验室上海200433 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 中建材光子科技有限公司山东枣庄277102

利用纳秒脉冲激光器在常温常压室内环境下扫描刻蚀单晶硅片,通过改变扫描方式和扫描的线间距制备了各种不同结构的黑硅样品,重点研究了扫描方式、扫描间隔、高温吹氧退火时间等对黑硅光致发光(PL)特性的影响,以及不同参量制备的硅表面... 详细信息

利用纳秒脉冲激光器在常温常压室内环境下扫描刻蚀单晶硅片,通过改变扫描方式和扫描的线间距制备了各种不同结构的黑硅样品,重点研究了扫描方式、扫描间隔、高温吹氧退火时间等对黑硅光致发光(PL)特性的影响,以及不同参量制备的硅表面微结构对光吸收率的影响。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、光学显微镜、拉曼和荧光光谱仪、吸收光谱仪等对制备的黑硅样品形貌、光吸收和PL发光特性进行了检测与表征,获得了吸收率高于90%且具有良好发光性能的黑硅结构样品。研究发现,采用线性扫描方式制备的黑硅样品的PL光谱主要分布在红光波段,而采用正交扫描方式制备的黑硅样品的PL光谱中在近红外900 nm附近有稳定的发光峰;此外,在黑硅样品中还观察到630 nm附近的电子局域态发光,并通过建立对应的物理模型解释了其发光机理。

关键词：激光技术黑硅吹氧退火光致发光谱反射谱局域态发光

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狭义相对论中量子泊松括号的变换及其物理意义

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贵州大学学报（自然科学版） 2024年第4期41卷 15-18页

作者：黄忠梅黄伟其贵州大学材料与冶金学院纳米光子研究所贵州贵阳550025 复旦大学物理系表面物理国家重点实验室上海200433

将泊松括号从分析力学过渡到量子力学,其物理意义是很深刻的;进一步变换到狭义相对论四维时空中,其四维的量子力学泊松括号所具有的对称性和洛伦兹不变性是非常有趣的,由此给出时空光锥上四维量子力学矢量的非对易泊松括号,推导出新的... 详细信息

将泊松括号从分析力学过渡到量子力学,其物理意义是很深刻的;进一步变换到狭义相对论四维时空中,其四维的量子力学泊松括号所具有的对称性和洛伦兹不变性是非常有趣的,由此给出时空光锥上四维量子力学矢量的非对易泊松括号,推导出新的物理创意和结果,探索物理量之间新的量子非对易关系。以此将量子力学与狭义相对论力学结合起来,思考近代物理中的对称性与守恒量问题,并通过非对易关系沟通物质与时空的物理图像及其联系,这些创新性工作在物理层面上具有重要的意义。

关键词：狭义相对论量子泊松括号四维量子力学矢量量子非对易关系

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用久期微扰理论将弹簧振子模型退化为耦合模理论

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物理学报 2020年第7期69卷 114-120页

作者：朱存远李朝刚方泉汪茂胜彭雪城黄万霞安徽师范大学物理与电子信息学院芜湖241002 复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200433

尽管耦合模理论在过去几十年内已经被广泛研究,但它的理论来源还是困扰着广大研究者.在这里,基于久期微扰理论,将经典弹簧振子模型退化为耦合模理论,并将该理论用于解释音叉耦合的实验现象.研究表明这种方法将耦合模理论中每一项的系数... 详细信息

尽管耦合模理论在过去几十年内已经被广泛研究,但它的理论来源还是困扰着广大研究者.在这里,基于久期微扰理论,将经典弹簧振子模型退化为耦合模理论,并将该理论用于解释音叉耦合的实验现象.研究表明这种方法将耦合模理论中每一项的系数都与经典力学中的相关物理量建立关联,且理论和实验结果符合得很好.该研究为耦合模理论中每一项的来源提供了一种较严谨的推导方法,在线性耦合体系的理论研究方面有一定的指导意义.

关键词：线性耦合体系弹簧振子模型耦合模理论久期微扰理论

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受激拉曼散射显微技术用于快速无标记病理成像

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中国激光 2020年第2期47卷 234-247页

作者：张博涵郭莉姚冽邹翔季敏标复旦大学物理学系表面物理国家重点实验室上海200433 复旦大学附属华山医院神经外科上海200433

对病变组织进行快速成像以获取足够的诊断信息,可以帮助医生在术中做出重要决策。受激拉曼散射显微技术是一种新兴的无标记成像技术,利用生物分子自身的光散射性质,在不需要对组织进行任何处理的情况下即可获取类比于传统病理的成像结... 详细信息

对病变组织进行快速成像以获取足够的诊断信息,可以帮助医生在术中做出重要决策。受激拉曼散射显微技术是一种新兴的无标记成像技术,利用生物分子自身的光散射性质,在不需要对组织进行任何处理的情况下即可获取类比于传统病理的成像结果。越来越多的研究表明受激拉曼散射显微技术作为一种"虚拟组织成像"工具,可以迅速区分病变与正常组织。这篇综述主要阐述了受激拉曼散射显微成像的基本原理、发展现状及其在组织成像上的应用。

关键词：生物医学受激拉曼散射生物医学成像组织学无标记诊断

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系统工程方法及其在先进半导体装备领域的应用

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激光与光电子学进展 2022年第9期59卷 427-437页

作者：殳峰许智磊何乐杨晓峰复旦大学工程与应用技术研究院上海200433 上海交通大学清源研究院上海200240 上海微电子装备(集团)股份有限公司上海201203 复旦大学微电子学院专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

系统工程方法在国内外以航空航天、国防科技和船舶工程等为代表的复杂设备系统的研发中发挥了重要作用。针对以光刻机为代表的先进半导体装备的研发,发展和提升以正向设计引领、以系统工程方法为指导的自主创新和设计制造一体化能力显... 详细信息

系统工程方法在国内外以航空航天、国防科技和船舶工程等为代表的复杂设备系统的研发中发挥了重要作用。针对以光刻机为代表的先进半导体装备的研发,发展和提升以正向设计引领、以系统工程方法为指导的自主创新和设计制造一体化能力显得尤其重要。从系统工程的起源着手,介绍了系统工程的常见方法,并以半导体装备领域的应用为背景重点介绍了系统工程的工具链和基于模型的系统工程(MBSE)的部分关键技术。最后对系统工程方法,特别是对MBSE方法在我国半导体装备行业中的应用前景作了展望。

关键词：光学设计与制造系统工程基于模型的系统工程半导体装备信息物理系统

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