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遗传算法优化设计三角晶格光子晶体

物理学报 2007年第2期56卷 927-932页

作者：龚春娟胡雄伟中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室北京100083

将遗传算法应用于三角晶格光子晶体的禁带设计过程.考虑到可制备性,算法以第五能级下最大绝对禁带为优化目标,采用粗粒度像素表示原胞结构.通过引入傅里叶变换数据备份机制以提高禁带计算速度和算法效率,从而快速搜索到了具有较大绝对... 详细信息

将遗传算法应用于三角晶格光子晶体的禁带设计过程.考虑到可制备性,算法以第五能级下最大绝对禁带为优化目标,采用粗粒度像素表示原胞结构.通过引入傅里叶变换数据备份机制以提高禁带计算速度和算法效率,从而快速搜索到了具有较大绝对禁带的“介质空气柱”散射体形状的三角晶格光子晶体,其最大绝对禁带的相对宽度值(绝对禁带宽度和中心高度的比值)为23.8%.

关键词：二维光子晶体三角晶格光子带隙遗传算法

正方及三角晶格光子晶体微波反应腔的加热特性仿真研究

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正方及三角晶格光子晶体微波反应腔的加热特性仿真研究

作者：穆帅虎云南师范大学

学位级别：硕士

微波加热具有速度快、瞬时性好、易控等特性,被广泛应用于食品加工、工业生产、医学治疗等众多领域。然而,传统的微波反应腔存在加热效率低和加热均匀性差的问题,直接导致了相关产品的生产效率和质量普遍偏低,阻碍了微波加热这一绿色能... 详细信息

微波加热具有速度快、瞬时性好、易控等特性,被广泛应用于食品加工、工业生产、医学治疗等众多领域。然而,传统的微波反应腔存在加热效率低和加热均匀性差的问题,直接导致了相关产品的生产效率和质量普遍偏低,阻碍了微波加热这一绿色能源利用方式的推广。光子晶体在微波波段也具有能带特性,能对特定频率和模式的电磁波具有约束作用。把其引入常规微波反应腔中,可以完全或部分约束电磁波。如加上适当的调控,则能起到提升微波加热效率和均匀性的作用。本文在详细分析介绍光子晶体的电磁理论、能带理论、谐振腔理论和微波加热等理论的基础上,基于光子晶体特殊的能带电磁特性,把正方晶格和三角晶格光子晶体加载到传统圆柱和矩形微波反应腔中,设计并研究了圆柱形和椭圆柱形三氧化二铝陶瓷光子晶体单元对微波反应腔加热效率和加热均匀性的影响。主要研究工作如下:(1)依据Maxwell方程组出发,分析计算六种光子晶体结构在2.45 GHz附近的能带特性,获得了在常用微波加热频段(2.4 GHz-2.5 GHz)的通/禁带解。(2)根据所获得的光子晶体具体参数,设计了约束TM模式的正方晶格圆柱/椭圆柱光子晶体微波反应腔和三角晶格圆柱/椭圆柱光子晶体微波反应腔,研究了这些反应腔在五种加热模式(静态加热,动态缺陷点加热,多角度离散加热,转盘加热,验证加热)下的加热效率和均匀性。研究结果显示,无论是加热效率还是均匀性,都优于未加载光子晶体时的微波反应腔。(3)研究计算了TE模禁带和全模式禁带的光子晶体结构,在此基础上设计了约束TE模式的正方晶格条状光子晶体微波反应腔和约束全模式的三角晶格蜂窝状光子晶体微波反应腔,研究了两款微波反应腔的加热效率和均匀性。研究结果表明,引入合适结构的光子晶体到微波反应腔中,可以提高微波加热效率和加热均匀性,为新型光子晶体微波反应腔设计提供了方法和依据。

关键词：正方晶格三角晶格微波反应腔加热效率加热均匀性

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掺杂各向异性三角晶格系统的自旋动力学

物理学报 2004年第10期53卷 3540-3544页

作者：刘斌梁颖冯世平北京师范大学物理系北京100875

在t_J模型和fermion_spin理论框架下 ,研究了欠掺杂区各向异性三角晶格反铁磁体的自旋动力学 .与掺杂的四方晶格反铁磁体一样 ,随着掺杂的增大出现了公度到非公度的转变 ,而且散射峰的位置与各向异性度有关 .尽管非公度峰的位置不随能... 详细信息

在t_J模型和fermion_spin理论框架下 ,研究了欠掺杂区各向异性三角晶格反铁磁体的自旋动力学 .与掺杂的四方晶格反铁磁体一样 ,随着掺杂的增大出现了公度到非公度的转变 ,而且散射峰的位置与各向异性度有关 .尽管非公度峰的位置不随能量变化。

关键词：三角晶格自旋掺杂各向异性度动力学 t-J模型散射反铁磁体位置降低

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大带隙二维正方介质柱三角晶格光子晶体

物理学报 2004年第5期53卷 1540-1545页

作者：冯尚申沈林放何赛灵浙江大学现代光学仪器国家重点实验室

把用于计算正方晶格的快速平面波方法 ,经修正使之适用于计算长方晶格光子晶体的带结构 ,数值分析了一种具有稳定的较大完全禁带宽度的GaAs三角晶格光子晶体结构 ,这种三角晶格原胞可以用一个矩形 (晶格常数为a ,b ,且a >b)单胞来处理 ... 详细信息

把用于计算正方晶格的快速平面波方法 ,经修正使之适用于计算长方晶格光子晶体的带结构 ,数值分析了一种具有稳定的较大完全禁带宽度的GaAs三角晶格光子晶体结构 ,这种三角晶格原胞可以用一个矩形 (晶格常数为a ,b ,且a >b)单胞来处理 ,经优化得到完全禁带宽度为Δω=0 136 4ωe(ωe =2πc a ,a为晶格常数 ,c为光速 ) ,中心频率为ωmid =1 0 4 4 4ωe,禁带宽度与中心频率比值达到了 13 1% .

关键词：光子晶体三角晶格像素型快速平面波算法完全禁带砷化镓禁带宽度

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二维圆形三角晶格光子晶体带隙

半导体光电 2007年第1期28卷 76-79页

作者：汪冬燕曹小华庄飞杭州师范学院凝聚态物理研究所浙江杭州310012

利用平面波展开法计算了二维各向同性的不同介质圆柱组成的三角晶格光子晶体的带隙,并比较了以介质为背景空气圆柱组成的光子晶体和以空气为背景介质圆柱组成的光子晶体带隙的大小,发现以空气为背景的光子晶体带隙很小,而以介质为背景... 详细信息

利用平面波展开法计算了二维各向同性的不同介质圆柱组成的三角晶格光子晶体的带隙,并比较了以介质为背景空气圆柱组成的光子晶体和以空气为背景介质圆柱组成的光子晶体带隙的大小,发现以空气为背景的光子晶体带隙很小,而以介质为背景的光子晶体,其介电常数越大,在相同的填充率的前提下所产生的带隙就越大,带隙数目也越多。

关键词：光子晶体平面波展开法三角晶格光子带隙

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太赫兹波段三角晶格二维光子晶体的传输特性

发光学报 2009年第1期30卷 35-39页

作者：梁兰菊枣庄学院物理与电子工程系山东枣庄277160

用平面波展开法研究了太赫兹(THz)波在二维三角晶格光子晶体中的传输特性。数值计算了以硅为背景的空气圆柱构成的二维三角晶格光子晶体的能带结构和态密度,计算表明在介质圆柱半径r=0.47a(a为空气介质柱的晶格常数)出现最大完全光子带... 详细信息

用平面波展开法研究了太赫兹(THz)波在二维三角晶格光子晶体中的传输特性。数值计算了以硅为背景的空气圆柱构成的二维三角晶格光子晶体的能带结构和态密度,计算表明在介质圆柱半径r=0.47a(a为空气介质柱的晶格常数)出现最大完全光子带隙,带隙宽度为0.0701THz;当r=0.49a和r=0.45a时,E偏振和H偏振分别出现最大光子带隙,带隙宽度分别0.1022,0.1923THz。光子晶体能态密度的分布也表明了存在光子带隙的范围。研究结果为THz器件的开发提供了理论依据。

关键词：太赫兹波光子晶体平面波展开法三角晶格

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三角晶格二维光子晶体的横磁模特性

光谱实验室 2012年第4期29卷 2343-2345页

作者：齐京仁临沂大学沂水校区商贸系

基于平面波展开法,以介电常数分别为1F/m和12F/m的物质构成三角晶格二维光子晶体,改变空气孔半径r与晶格常数a之间的大小,数值模拟得到了三角晶格二维光子晶体横磁模带隙,当r=.4α时形成三处三角晶格二维光子晶体横磁模的带隙,其中最大... 详细信息

基于平面波展开法,以介电常数分别为1F/m和12F/m的物质构成三角晶格二维光子晶体,改变空气孔半径r与晶格常数a之间的大小,数值模拟得到了三角晶格二维光子晶体横磁模带隙,当r=.4α时形成三处三角晶格二维光子晶体横磁模的带隙,其中最大三角晶格二维光子晶体横磁模带隙出现在0.6766—0.8000Hz,差值为0.1234Hz。研究结论为光子晶体器件的制作提供参考。

关键词：光子晶体平面波展开法三角晶格横磁模特性

空穴型掺杂三角晶格反铁磁体反常的c-轴电荷动力学

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北京师范大学学报（自然科学版） 2005年第4期41卷 369-372页

作者：梁颖刘斌北京师范大学物理学系北京100875

从t-J模型出发,在feimion-spin理论框架下研究了空穴型掺杂三角晶格反铁磁体的c-轴电荷动力学.结果表明,与四方晶格材料类似,空穴型掺杂三角晶格反铁磁体正常态的电荷动力学同样具有很强的各向异性,但是由于三角晶格固有的几何阻挫效应... 详细信息

从t-J模型出发,在feimion-spin理论框架下研究了空穴型掺杂三角晶格反铁磁体的c-轴电荷动力学.结果表明,与四方晶格材料类似,空穴型掺杂三角晶格反铁磁体正常态的电荷动力学同样具有很强的各向异性,但是由于三角晶格固有的几何阻挫效应,使得二者的结果又稍有差异.

关键词： t-J模型 feimion-spin理论三角晶格层间输运

双层三角晶格反铁磁体反常的c-轴电荷动力学

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低温物理学报 2003年第S1期25卷 110-114页

作者：梁颖冯世平北京师范大学物理系北京师范大学物理系北京100875

从t J模型出发 ,在feimion spin理论框架下研究了双层三角晶格反铁磁体的c 轴电荷动力学 .与面内电荷动力学不同的是 ,c 轴电荷输运与材料的种类有关 .双层三角晶格反铁磁体正常态的电荷动力学具有很强的各向异性 .由三角晶格得到的结... 详细信息

从t J模型出发 ,在feimion spin理论框架下研究了双层三角晶格反铁磁体的c 轴电荷动力学 .与面内电荷动力学不同的是 ,c 轴电荷输运与材料的种类有关 .双层三角晶格反铁磁体正常态的电荷动力学具有很强的各向异性 .由三角晶格得到的结果与四方晶格类似 ,但是由于三角晶格固有的几何阻挫效应 ,使得二者的结果稍有差异 .

关键词：三角晶格电荷反铁磁体动力学