检索结果-南通市图书馆

计算机工程 1996年第1期22卷 42-50页

作者：许炳楠河海大学计算机系

介绍应用ＰＣ微型机对一种引进设备（布里渊散射仪）进行改造和开发要点，包括数据采集接口和数据处理软件的设计。着重解决对通信数据的解码处理和对实验数据的特殊处理。实践证明，ＰＣ微型机在固体微结构物理等实验研究领域有着极其... 详细信息

介绍应用ＰＣ微型机对一种引进设备（布里渊散射仪）进行改造和开发要点，包括数据采集接口和数据处理软件的设计。着重解决对通信数据的解码处理和对实验数据的特殊处理。实践证明，ＰＣ微型机在固体微结构物理等实验研究领域有着极其广阔的应用前景。

关键词：光谱光散射布里渊光散射声学声子微机

布里渊光散射装置的搭建和磁性薄膜中磁振子动力学研究

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布里渊光散射装置的搭建和磁性薄膜中磁振子动力学研究

作者：白悦山东大学

学位级别：硕士

一直以来,传统的微电子学都倾向于对电子电荷属性的研究,利用电场对电子电荷进行调控,以实现信息的处理与传输。然而电子的另外一项重要内禀属性——自旋,却没有得到足够的重视。如今,随着科学技术的不断发展,电子器件尺寸越来越小,传... 详细信息

一直以来,传统的微电子学都倾向于对电子电荷属性的研究,利用电场对电子电荷进行调控,以实现信息的处理与传输。然而电子的另外一项重要内禀属性——自旋,却没有得到足够的重视。如今,随着科学技术的不断发展,电子器件尺寸越来越小,传统集成电路中集成度与能耗的矛盾越来越突出,于是人们开始将视线转向自旋。通过对自旋波振幅及相位的处理也许能够提供一种新的低功耗的信号处理和计算方案。于是对微观体系中电子自旋的研究逐渐兴起,自旋电子学作为一门研究自旋的产生、传输与控制的学科也应运而生。如今,自旋电子学己成为科学界的一个热门学科,同时自旋电子器件也有望代替微电子器件,引领未来信息技术的新风潮。与晶体材料中的声子类似,自旋波是对磁有序系统中自旋低激发态集体性行为的描述,其量子化单元称磁振子。磁振子的色散关系受交换作用、各向异性及饱和磁化强度等材料参数的影响。与声子不同,自旋波突出的特点是其传播的方向受磁化方向的影响。布里渊光散射是指由于入射光子与材料中的磁振子发生相互作用进而导致散射光发生频率变化的非弹性散射。它是当前通过测量非弹性散射光来了解材料性质的一种有效方式。将高功率的激光直接打到样品上,然后对散射光和入射光之间的频率差异进行分析。其优点在于能够直接得到磁振子的波矢及能量,且能够实现多自由度灵活测量、宽频频率分辨、局域空间分辨。高精度的频率分辨主要由串联式法布里珀罗干涉仪实现,而局域空间分辨可通过高放大倍数的物镜,将光斑的大小控制在微米范围来实现。利用布里渊光散射方法,对气体、液体和固体皆可进行研究,如利用非接触手段测量液体或有机材料中的声子性质。在自旋电子学中,布里渊光散射方法被广泛用于测量自旋波的特性,尤其是自旋波频率和色散关系。布里渊光散射技术经过几十年的发展,现可分:传统反向散射、传统向前散射、空间分辨显微布里渊光散射及时间分辨显微布里渊光散射。本论文的主要工作之一是布里渊光散射装置的搭建。我们在购买的串联式法布里-珀罗干涉仪基础上,根据我们实验上的需求设计并搭建了所需的光路系统,并对该干涉仪和显微光路系统进行了调试使其可以满足我们的实验需要。本毕业论文的另一项重要工作是在搭建的装置上通过布里渊光散射技术进行对磁性薄膜中的磁振子的测量。与微波测量等方法不同,通过布里渊光散射方法对散射光进行频谱分析,可以直接得到材料中局域特定波矢磁振子的色散关系及其强度。本文在室温条件下,采用532nm激光,利用150mm透镜聚焦,通过串联式法布里珀罗干涉仪,测量了不同结构的样品中静磁表面波磁振子随入射方向及磁场大小变化的情况。介于本文研究对象为不透明样品,所以采用反向的散射方法,即收集的是原路返回的散射光。

关键词：布里渊光散射磁振子自旋波

通过布里渊光散射无损测量金属间化合物相的杨氏模量(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：彭鹏刘林甘露喻杨新徐远丽张旭东马智锟柴国志兰州大学材料与能源学院西北工业大学凝固技术国家重点实验室兰州金川科技园区有限公司兰州大学物理科学与技术学院

与目前金属材料杨氏模量的测量方法不同，本文采用基于布里渊光散射（BLS）的无损方法获得金属间化合物（IMCs）的弹性模量。通过调控温度梯度进行长时间的热稳定，成功获得了BLS试验所需的CoSn、CoSn2、Cu3Sn和Cu6Sn5单相区，在样品中... 详细信息

与目前金属材料杨氏模量的测量方法不同，本文采用基于布里渊光散射（BLS）的无损方法获得金属间化合物（IMCs）的弹性模量。通过调控温度梯度进行长时间的热稳定，成功获得了BLS试验所需的CoSn、CoSn2、Cu3Sn和Cu6Sn5单相区，在样品中在接近固液界面处对应相的体积分数分别为98.3%，94.2%，99.6%和95.9%。所有IMC的独立弹性系数和弹性模量均通过布里渊散射仪和不同方向样品的BLS实验获得。本文方法得到的结果与前人的实验结果吻合较好，证实了BLS测量块体合金中IMCs弹性模量的有效性，通过计算得到CoSn、CoSn2、Cu3Sn和Cu6Sn5相的杨氏模量分别为115.0GPa、101.7GPa、129.9GPa和125.6GPa。

关键词：布里渊光散射金属间化合物弹性刚度张量热稳定杨氏模量

界面调制Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的布里渊光散射研究

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界面调制Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的布里渊光散射研究

作者：高扬兰州大学

学位级别：硕士

磁斯格明子作为一种特殊的拓扑磁结构,由于其可以被自旋极化电流操控,并具备在超低电流密度下实现传输等独特优势,有望成为下一代自旋电子学器件的载体。产生斯格明子的根本物理作用是Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)。与海森堡交... 详细信息

磁斯格明子作为一种特殊的拓扑磁结构,由于其可以被自旋极化电流操控,并具备在超低电流密度下实现传输等独特优势,有望成为下一代自旋电子学器件的载体。产生斯格明子的根本物理作用是Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)。与海森堡交换作用不同,DMI让相邻自旋趋于具有手性选择的倾斜排布,从而可以形成斯格明子等拓扑磁结构。因此,寻找一种有效的研究方法实现DMI的调制就成为了亟待解决的问题。我们利用了界面DMI对界面波矢选择的静磁表面自旋波(MSSW)本征频率的影响,通过布里渊光散射(BLS)对磁性薄膜中的静磁表面波色散关系进行表征,实现了DMI的定量测试。结果表明,对于Pt/Co薄膜,衬底和非5d重金属缓冲层均可实现对界面DMI的调制。得到的主要创新性成果如下:1.在不具有5d重金属界面的FeNi薄膜中,利用BLS研究了不同衬底对FeNi薄膜的MSSW本征频率的影响,Stokes/anti-Stokes(S/AS)峰强比与外磁场、自旋波波矢以及衬底的介电常数的依赖关系。发现S/AS峰强比随着面内磁场的减小和波矢量的增加而增加,同时,峰强比与衬底的介电常数成正相关的关系。并未在相反波矢下发现明显的本征频率偏移,即在该体系中不存在界面DMI。2.在Pt/Co薄膜中,Pt层5d电子和Co层中的3d电子之间的自旋轨道耦合会引入DMI。在该体系中我们通过使用不同的非重金属衬底(Sub)改变了Co/Sub界面,利用BLS研究了该体系中的MSSW本征频率随波矢的色散关系,发现衬底的改变可以使该体系的界面DMI发生变化。通过分析斯托克斯和反斯托克斯峰的色散关系可以得知,DMI的变化仍然来源于Pt/Co界面自旋轨道耦合,而非衬底界面。3.在Pt/Co/Si薄膜的Co/Si界面之间引入不同厚度t的非重金属Cu缓冲层,发现DMI的强度D随着Cu厚度从2 nm增加至8 nm,D从306.9μJ/m增加至620.7μJ/m。进一步分析表明,DMI的变化仍然来源于Cu缓冲层对Pt/Co界面自旋轨道耦合的调制,而非Co/Cu界面。本文提供了一种利用非重金属界面调控DMI的方法,研究结果可能对界面DMI调控斯格明子有一定的借鉴价值。

关键词：界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用表面自旋波布里渊光散射

角分辨布里渊光散射对材料的弹性和热学性能研究的综述

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光散射学报 2021年第2期33卷 101-111页

作者：庞思敏谢亚茹张俊中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室北京100083 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

材料的弹性和热学性能对于材料基本性质研究、器件的结构设计以及性能优化等具有重要的参考价值。本文综述了角分辨布里渊光散射的基本原理以及如何利用角分辨布里渊光散射光谱技术获得材料的弹性常数、德拜温度和晶格热导率等物理量,... 详细信息

材料的弹性和热学性能对于材料基本性质研究、器件的结构设计以及性能优化等具有重要的参考价值。本文综述了角分辨布里渊光散射的基本原理以及如何利用角分辨布里渊光散射光谱技术获得材料的弹性常数、德拜温度和晶格热导率等物理量,并介绍了该技术在研究块体、薄膜和二维材料的弹性和热学性能以及相关物理现象如声子瓶颈效应、尺寸效应等中的应用。角分辨布里渊光散射光谱技术的应用有助于深入了解如何通过改变材料的厚度、温度、应力等外部工程对材料的弹性和热学性能进行调控,同时也为研究二维材料和声子晶体等的弹性和热学性能提供了一种新的途径。

关键词：布里渊光散射弹性性能热学性能

癸酸甲酯、月桂酸甲酯和肉豆蔻酸甲酯的液相声速测量

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化工学报 2017年第11期68卷 4054-4060页

作者：陈玉田张颖郑雄何茂刚西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室陕西西安710049

癸酸甲酯、月桂酸甲酯和肉豆蔻酸甲酯3种脂肪酸甲酯是生物柴油的主要成分,其声速是喷油系统优化设计和等熵压缩因子计算中所必需的参数之一。针对癸酸甲酯、月桂酸甲脂和肉豆蔻酸甲脂3种物质声速实验数据缺乏的现状,利用布里渊光散射法,... 详细信息

癸酸甲酯、月桂酸甲酯和肉豆蔻酸甲酯3种脂肪酸甲酯是生物柴油的主要成分,其声速是喷油系统优化设计和等熵压缩因子计算中所必需的参数之一。针对癸酸甲酯、月桂酸甲脂和肉豆蔻酸甲脂3种物质声速实验数据缺乏的现状,利用布里渊光散射法,沿0.1、2.5、5.5和8.5 MPa 4条等压线,在288.15~498.15 K温度范围内,分别测量了癸酸甲酯、月桂酸甲酯和肉豆蔻酸甲酯的液相声速;分析了声速随温度、压力的变化规律;依据实验数据,给出了在本文p-T热力学区域内,3种物质液相声速与温度和压力的关联式;关联式计算值与实验数据的相对偏差绝对平均值分别为:0.17%(癸酸甲酯)、0.10%(月桂酸甲酯)和0.15%(肉豆蔻酸甲酯),满足工程应用需求。

关键词：生物柴油声速布里渊光散射测量

定向凝固Cu-50at.%Sn包晶合金组织演化与杨氏模量研究

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定向凝固Cu-50at.%Sn包晶合金组织演化与杨氏模量研究

作者：甘露兰州大学

学位级别：硕士

包晶合金作为重要的结构材料和功能材料之一,在生产实践中有着广阔的应用前景。近年来,学者们对包晶合金的凝固进行了大量研究,但主要聚焦于包晶相为高固溶度固溶体相的包晶合金体系,而对于含有低固溶度或无固溶度金属间化合物相的包晶... 详细信息

包晶合金作为重要的结构材料和功能材料之一,在生产实践中有着广阔的应用前景。近年来,学者们对包晶合金的凝固进行了大量研究,但主要聚焦于包晶相为高固溶度固溶体相的包晶合金体系,而对于含有低固溶度或无固溶度金属间化合物相的包晶合金体系的研究还比较匮乏。同时杨氏模量等力学性能的精确测定在金属材料的开发中起着至关重要的作用,而目前的测量方法多为接触性测试,一定程度上影响了测试结果的精度。因此,本文以具有较低固溶度金属间化合物相CuSn与CuSn的Cu-50 at.%Sn包晶合金为研究对象,通过定向凝固实验研究了该包晶合金不同凝固条件下的组织演化规律及包晶相CuSn的生长行为。并采用布里渊光散射无损检测技术获得了初生相CuSn与包晶相CuSn的杨氏模量,具体结果如下:观察将生长速度、温度梯度及生长距离作为单一条件变量下的定向凝固组织发现,初生相CuSn在整个定向凝固生长区中始终领先生长,而包晶相CuSn生长一段距离后不再析出。因此本文聚焦于淬火固液界面的凝固组织随凝固条件改变而产生的变化。生长距离、温度梯度一定时,随着生长速度的增大,初生相CuSn经历了胞状→胞/枝状→枝晶状组织转变,CuSn相的尺寸与间距均随生长速度的增大而减小;生长速度、生长距离一定时,随着温度梯度的增大,初生相CuSn相由块状与枝晶状转变为胞状组织;生长速度、温度梯度一定时,随着生长距离的增大,初生相CuSn由块状与胞/枝状转变为胞状组织,且CuSn相尺寸发生小幅细化。基于上述实验结果,绘制了关于生长速度、温度梯度及生长距离条件下的显微组织选择图,进一步阐明了凝固条件的改变对Cu-50 at.%Sn包晶合金显微组织的影响。测量了不同凝固条件下实验所得的初生相CuSn与包晶相CuSn的尖端距离,以此来分析CuSn相的生长行为。研究发现,温度梯度、生长距离一定时,包晶两相尖端距离随生长速度的增大由12.8mm增大至23mm;生长速度、生长距离一定时,包晶两相尖端距离分别随温度梯度的增大由1μm/s下由15.3mm减小至10.7mm及5μm/s下由17.5mm减小至11.3mm;生长速度、温度梯度一定时,包晶两相尖端距离随生长距离的增大由1μm/s下由12.1mm增大至16.4mm及5μm/s下由10.2mm增大至15.3mm。此外,基于低固溶度金属间化合物相的界面前沿溶质分配模型和尖端温度模型解释了包晶相CuSn的生长行为。通过对Cu-50 at.%Sn包晶合金中CuSn相和CuSn相的纳米压痕实验,分析温度梯度、生长距离一定,不同生长速度下初生相CuSn和包晶相CuSn的载荷-位移曲线发现,CuSn相和CuSn相可承载的最大载荷均随着生长速度的增大而增大。采用连续刚度法测得不同生长速度下CuSn相和CuSn相的杨氏模量结果表明,上述两相的杨氏模量均随生长速度的增大而发生细微变化。平均各生长速度下的测试结果得到CuSn相和CuSn相的杨氏模量分别为115.12±9.54 GPa和105.4±9.32 GPa。采用长时间静置热稳定成功制备了布里渊光散射试验所需的CuSn相和CuSn相的单相样品。基于串联多通道Fabry-Pérot干涉仪的布里渊光散射仪对不同方向的单相样品进行非接触性的光学实验,得到了CuSn相和CuSn相的表面波频移,继而计算两相完整的独立弹性系数矩阵和杨氏模量。计算结果略低于本文及前人研究中使用纳米压痕仪测量所得结果,归因于纳米压痕实验中压头压入样品表面所产生的塑性变形。因此,探索非接触性的布里渊光散射法来测量材料的杨氏模量具有重要意义。

关键词： Cu-Sn包晶合金定向凝固金属间化合物布里渊光散射杨氏模量

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一维磁子晶体中频率带隙的研究

一维磁子晶体中频率带隙的研究

作者：荆树国山东大学

学位级别：硕士

磁振子晶体(Magnonic Crystals)能对自旋波的传输进行人为的“裁剪”调控,因此可用于构造新一代自旋电子器件,在微波技术领域具有广泛的应用前景。相比于光子晶体、声子晶体等人工材料,磁振子晶体最大的特点是可以通过施加外磁场进一步... 详细信息

磁振子晶体(Magnonic Crystals)能对自旋波的传输进行人为的“裁剪”调控,因此可用于构造新一代自旋电子器件,在微波技术领域具有广泛的应用前景。相比于光子晶体、声子晶体等人工材料,磁振子晶体最大的特点是可以通过施加外磁场进一步调控频率禁带(Frequency Bandgap),并且利用自旋波进行信息的编码可以在没有电荷移动的条件下实现信息的传输和处理,极大地降低了功耗、提升器件集成度。因此深入研究磁振子晶体的能带结构以及如何对频率禁带进行人为调控具有重要意义。本文以一维磁振子晶体为研究对象,利用自搭建的显微布里渊光散射系统对其频率禁带进行了详细研究,通过改变晶格常数实现了禁带宽度的人为调控,并且利用DMI产生额外的频率禁带。论文主要内容概括如下:一、搭建了显微布里渊光散射系统。由于自旋波在磁振子晶体中的传播特性由其能带结构决定,而布里渊光散射(Brillouin Light Scattering,BLS)是测量磁振子晶体自旋波能带结构的一种非常简便、有效的手段。因此,我们首先搭建了反向散射式布里渊光测试系统,然后进一步优化外光路、增加显微成像系统,集成空间分辨、波矢分辨的功能,实现了微米量级磁振子晶体的测试。二、提供了一种存在界面DMI的磁振子晶体的可控制备方法。通过磁控溅射仪生长Ir/Fe/Pt薄膜,然后结合离子刻蚀、电子束光刻等技术手段,在保证磁性层连续性的同时,实现了饱和磁化强度分别为1563emu/cm3和620emu/cm3的条纹结构周期性地交替排列,成功制备了周期性存在DMI的一维磁振子晶体。三、实现了对禁带宽度的人为调控。利用自搭建的显微BLS对不同晶格常数的磁振子晶体进行测试,获得了不同宽度的频率禁带,从而实现了对频率禁带的调控。结果发现,随着晶格常数的增大,禁带宽度逐渐变小。并且通过在磁振子晶体中引入周期性存在的大小为0.647mJ/m2的DMI,使禁带宽度有了额外提升。DMI的存在导致自旋波在晶体磁性层上下表面传播时具有非互易性,因此沿着磁性层上下表面传播的自旋波的频率禁带宽度不同,反斯托克斯峰对应自旋波的禁带宽度比斯托克斯峰对应自旋波的禁带宽度提升了 0.45 GHz,即大小为0.647mJ/m2的DMI所产生的额外禁带宽度为0.45 GHz。

关键词：磁振子晶体频率禁带自旋波布里渊光散射

基于BOTDA的分布式光纤在线温度监控技术研究

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华中电力 2011年第6期24卷 14-17页

作者：李世强郑新龙敬强舟山电力局浙江舟山316000

主要介绍基于BOTDA(Brilouin Optical Time-Domain Analysis)的分布式光纤测温系统应用于高压输电海缆温度在线监控的可行性,简要介绍了该技术的基本原理和特点。应用分布式光纤测温系统对110kV光电复合海缆进行测试,考察了仪器的测温... 详细信息

主要介绍基于BOTDA(Brilouin Optical Time-Domain Analysis)的分布式光纤测温系统应用于高压输电海缆温度在线监控的可行性,简要介绍了该技术的基本原理和特点。应用分布式光纤测温系统对110kV光电复合海缆进行测试,考察了仪器的测温精度、响应时间及运行可靠性等性能,试验结果说明该技术温度误差小、响应时间短、运行可靠且能实现长距离大范围测温,可有效应用于电缆温度在线监控,为实现导体温度的预警和实时计算在安全温度条件下(交联聚乙烯一般90℃)的载流量提供依据。

关键词：分布式光纤测温系统 BOTDA 海底电缆温度布里渊光散射载流量