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材料专业研究生“材料物理基础”课程的教学思考与改革

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科技风 2024年第14期 133-135页

作者：毛俊张倩胡凯龙曹峰哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院广东深圳518055 哈尔滨工业大学(深圳)理学院广东深圳518055

“材料物理基础”是高校材料科学与工程专业研究生培养过程中的一门重要核心课程。该课程在教学过程中主要面临知识点繁杂、概念抽象、数学推导困难等问题。因此,本文针对上述问题进行课程内容、教学思路以及教学形式的优化与改革。一... 详细信息

“材料物理基础”是高校材料科学与工程专业研究生培养过程中的一门重要核心课程。该课程在教学过程中主要面临知识点繁杂、概念抽象、数学推导困难等问题。因此,本文针对上述问题进行课程内容、教学思路以及教学形式的优化与改革。一方面为了更加符合材料专业研究生培养目标,计划降低材料相关知识内容占比,并简化物理知识与数学推导难度。另一方面为了让学生更好理解本课程的核心知识点,计划通过从波粒二象性引入粒子与波两种物理图像,并针对同一知识点不断对比两种物理图像下的理解。在此基础之上,进一步探索教学方法与模式的优化与改革,即采用理论讲授、实验操作、计算仿真三者相结合的教学模式深入理解核心知识点,让学生从理论知识的讲解中理解微观物理机制,从实验操作中直接认知实验现象,并从动手编写计算程序的过程中理解核心知识并验证实验结果,实现认知—实践—再认知的闭环。

关键词：材料物理基础固体物理色散关系波粒二象性倒易空间

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晶胞空间和倒易空间等效点的矩阵表示

长沙水电师院自然科学学报 1989年第2期4卷 45-53页

作者：申成长沙水电师院化学系

本文对晶胞正空间微观对称群的等数点系确立了矩阵表示:Xj=CjX_1l=RjX_1+Tj=与该空间群对应的倒易空间的等效点系与正空间的等效点系有关系:Hs=H_1Rs(s=1,2,…n.).倒易空间等效点系各点的结构因子绝对值相等:|F_(Hs)|=IF_(H1)|(s=1,2,…... 详细信息

本文对晶胞正空间微观对称群的等数点系确立了矩阵表示:Xj=CjX_1l=RjX_1+Tj=与该空间群对应的倒易空间的等效点系与正空间的等效点系有关系:Hs=H_1Rs(s=1,2,…n.).倒易空间等效点系各点的结构因子绝对值相等:|F_(Hs)|=IF_(H1)|(s=1,2,…,n.);且各结构因子的相角有关系:α_(Hs)=α_(H1)-2πH_1T_s(s=1,2,…,n.).

关键词：晶体倒易空间空间群等效点

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高密度极性拓扑结构与硅基半导体的集成

物理 2022年第5期51卷 347-349页

作者：韩露吴迪聂越峰南京大学现代工程与应用科学学院江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室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

拓扑学作为数学中的一个重要分支,主要研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不变量。近年来,拓扑学与材料科学的关联日益紧密,拓扑的概念逐渐被引入研究凝聚态物理中的奇异态,包括实空间中具有新颖极化/自旋构型的拓扑结构以及倒易空... 详细信息

拓扑学作为数学中的一个重要分支,主要研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不变量。近年来,拓扑学与材料科学的关联日益紧密,拓扑的概念逐渐被引入研究凝聚态物理中的奇异态,包括实空间中具有新颖极化/自旋构型的拓扑结构以及倒易空间中的拓扑现象等[1—3]。铁电薄膜由于场致翻转的非易失性自发极化,在信息存储/处理、传感、谐振和能源等先进纳米功能器件中具有重要应用价值,因此探索其中的新颖拓扑结构及其物性成为当前凝聚态物理研究的重点之一[4]。

关键词：凝聚态物理倒易空间拓扑变换拓扑学拓扑结构信息存储非易失性自发极化

硅衬底氮化镓基LED薄膜转移至柔性黏结层基板后其应力及发光性能变化的研究

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物理学报 2015年第17期64卷 355-362页

作者：黄斌斌熊传兵汤英文张超宇黄基锋王光绪刘军林江风益南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心南昌330047 闽南师范大学LED光源与照明研究中心漳州363000

本文将硅(Si)衬底上外延生长的氮化镓(GaN)基发光二极管(LED)薄膜转移至含有柔性黏结层的基板上,获得了不受衬底和支撑基板束缚的LED薄膜.利用高分辨率X射线衍射仪(HRXRD)研究了薄膜转移前后的应力变化,同时对其光致发光(PL)光谱的特性... 详细信息

本文将硅(Si)衬底上外延生长的氮化镓(GaN)基发光二极管(LED)薄膜转移至含有柔性黏结层的基板上,获得了不受衬底和支撑基板束缚的LED薄膜.利用高分辨率X射线衍射仪(HRXRD)研究了薄膜转移前后的应力变化,同时对其光致发光(PL)光谱的特性进行了研究.结果表明:硅衬底GaN基LED薄膜转移至柔性基板后,GaN受到的应力会由转移前巨大的张应力变为转移后微小的压应力,InGaN/GaN量子阱受到的压应力则增大;尽管LED薄膜室温无损转移至柔性基板其InGaN阱层的In组分不会改变,然而按照HRXRD倒易空间图谱通用计算方法会得出平均铟组发生了变化;GaN基LED薄膜从外延片转移至柔性基板时其PL谱会发生明显红移.

关键词：氮化镓柔性基板倒易空间光致发光

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氧化铬外延薄膜的x射线研究

物理学报 2004年第10期53卷 3510-3514页

作者：杜晓松 S.Hak O.C.Rogojanu T.Hibma 电子科技大学微电子与固体电子学院成都610054 Material Science Centre University of Groningen

采用分子束外延技术 (MBE)在MgO(0 0 1)基板上沉积了氧化铬薄膜 ,并利用x射线衍射 (XRD)和x射线反射谱(XRR)对薄膜的晶体结构进行了表征 .θ— 2θ扫描和倒易空间图 (RSM)揭示出薄膜为单相c轴外延生长 ,晶体结构为体心正交 ,晶胞常数a ,... 详细信息

采用分子束外延技术 (MBE)在MgO(0 0 1)基板上沉积了氧化铬薄膜 ,并利用x射线衍射 (XRD)和x射线反射谱(XRR)对薄膜的晶体结构进行了表征 .θ— 2θ扫描和倒易空间图 (RSM)揭示出薄膜为单相c轴外延生长 ,晶体结构为体心正交 ,晶胞常数a ,b ,c分别为 0 894 0± 0 0 0 0 3,0 2 98± 0 0 0 0 2和 0 3897± 0 0 0 0 2nm .扫描表明薄膜在面内具有 90°孪晶 ,取向关系为a∥MgO〈110〉 ,c∥MgO(0 0 1) .XRR谱测得薄膜的电子密度为 135 0± 2 0nm- 3,与由晶胞体积计算得到的电子密度非常吻合 ,表明薄膜的化学成分为Cr2 O3 该物质在结构上等同于沿MgO〈110〉方向存在着1 3有序的Cr空位。

关键词：外延薄膜电子密度晶体结构氧化铬倒易空间等同空位 MBE 反射谱分子束外延技术

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非刚性分子晶格动力学的对称性质

化学学报 1988年第11期46卷 1062-1067页

作者：王一飞梁映秋唐敖庆吉林大学理论化学研究所长春

本文以分子质心平移、转动权重坐标和分子内正则坐标为基组给出非刚性分子晶体振动动力学的对称性质,得到一种等价的波矢群多重可约表示以及晶体正则模对称分类公式.

关键词：分子晶体晶格矢量晶格动力学点阵动力学晶体学不可约表示群表示正则坐标对称性分析正则模动力学方程运动方程倒易空间波矢群

高分辨率多晶多反射X射线衍射仪在半导体材料分析中的应用

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光子学报 1997年第11期26卷 1003-1006页

作者：朱李安高鸿楷何益民贺丽赛小锋侯洵中国科学院西安光学精密机械研究所半导体室西安710068

用高分辨率多晶多反射X射线衍射仪进行衍射空间的二维扫描是目前非损伤性表征半导体材料质量的手段之一．不同质量的材料在二维衍射空间中的衍射图形状不同．本文以GaAS／AlGaAs为例，展示了如何利用X射线的二维衍射空间图的形状来定性... 详细信息

用高分辨率多晶多反射X射线衍射仪进行衍射空间的二维扫描是目前非损伤性表征半导体材料质量的手段之一．不同质量的材料在二维衍射空间中的衍射图形状不同．本文以GaAS／AlGaAs为例，展示了如何利用X射线的二维衍射空间图的形状来定性地分析半导体单晶样品的宏观弯曲、微观倾斜、组分梯度、应变、弛豫以及平行于界面的连续性等问题．所得结果同样适用于其它半导体材料．

关键词： X射线衍射仪倒易空间多晶多反射半导体晶体

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微扰形式非马尔可夫随机薛定谔方程及其应用

厦门大学学报（自然科学版） 2020年第5期59卷 791-804页

作者：连曼汪宇晨赵仪厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005

近年来,越来越多的实验结果表明量子效应在各类光电材料超快动力学过程中有着非常重要的作用,对这些现象的理论研究促进了许多量子动力学方法的快速发展.和量子主方程相比,非马尔可夫随机薛定谔方程(non-Markovian stochastic Schr ding... 详细信息

近年来,越来越多的实验结果表明量子效应在各类光电材料超快动力学过程中有着非常重要的作用,对这些现象的理论研究促进了许多量子动力学方法的快速发展.和量子主方程相比,非马尔可夫随机薛定谔方程(non-Markovian stochastic Schr dinger equation,NMSSE)通过演化希尔伯特空间中的随机波函数求解动力学,其计算成本与系统大小之间具有良好的标度关系,适合进行高效的并行计算,因而在大尺度系统中受到广泛应用.本文主要介绍近年来本课题组针对大尺度开放量子系统所发展的微扰形式的NMSSE方法,从影响泛函框架出发回顾了微扰形式NMSSE的理论基础,讨论了其在不同表象下的形式和优缺点,并以有机体系中激子能量弛豫过程的模拟及载流子迁移率的计算为例阐述其应用.

关键词：非马尔可夫随机薛定谔方程倒易空间热激子能量弛豫载流子输运

薄膜厚度对YBCO超导薄膜微结构及临界电流密度的影响

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功能材料与器件学报 2007年第4期13卷 301-305页

作者：邹春梅左长明路胜博催旭梅姬洪电子科技大学微电子与固体电子学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054

用MOD方法在LAO基片上沉积不同厚度的YBCO薄膜。用X射线衍射仪对这一系列样品进行表征分析,研究随着薄膜厚度的增加微结构的变化及临界电流密度的变化。X射线衍射分析发现YBCO薄膜取向度随薄膜厚度的增加,在800nm时取得最佳值之后又随... 详细信息

用MOD方法在LAO基片上沉积不同厚度的YBCO薄膜。用X射线衍射仪对这一系列样品进行表征分析,研究随着薄膜厚度的增加微结构的变化及临界电流密度的变化。X射线衍射分析发现YBCO薄膜取向度随薄膜厚度的增加,在800nm时取得最佳值之后又随厚度增加由强变弱。晶格常数c随着膜厚的增加而增大。本研究对这一系列样品进行了扫描分析和摇摆曲线半高宽的计算,并对800nm的YBCO薄膜做了倒易空间图谱分析,实验结果发现800nm的YBCO薄膜晶化比较好。本研究还分析了薄膜厚度对YBCO薄膜临界电流密度的影响。

关键词： YBCO薄膜微结构晶格常数C φ扫描倒易空间临界电流密度摇摆曲线