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极紫外探测器的研究进展

中国激光 2024年第7期51卷 114-131页

作者：郑伟张乃霁朱思琪张利欣蔡炜中山大学光电材料与技术国家重点实验室中山大学材料学院广东深圳518107

极紫外探测器在电子工业、空间探索、基础科学等领域有着无法替代的作用。本文综述了不同类型极紫外探测器的优势及研究进展,包括气体探测器、闪烁体、微通道板以及半导体极紫外探测器,重点介绍了具有优异抗辐照能力的宽禁带半导体极紫... 详细信息

极紫外探测器在电子工业、空间探索、基础科学等领域有着无法替代的作用。本文综述了不同类型极紫外探测器的优势及研究进展,包括气体探测器、闪烁体、微通道板以及半导体极紫外探测器,重点介绍了具有优异抗辐照能力的宽禁带半导体极紫外探测器及其潜在的应用优势。最后,本文展望了极紫外探测器在耐辐照功率监测、高分辨极紫外成像和高抑制比极紫外微光探测等方面的应用前景,并指出了其面临的主要挑战。

关键词：探测器极紫外闪烁体气体探测器宽禁带半导体探测器

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飞秒激光调控晶体材料光学非线性的研究进展

光学学报 2024年第17期44卷 242-257页

作者：张彬陈峰山东大学物理学院晶体材料国家重点实验室

非线性晶体是非线性光学领域中实现波长/频率转换的重要载体。通过周期性地调控非线性晶体的光学非线性，可以按需制备多种非线性光子晶体结构，从而实现特定波长激光高效频率转换和非线性光束整形等应用。飞秒激光直写技术具有精度高... 详细信息

非线性晶体是非线性光学领域中实现波长/频率转换的重要载体。通过周期性地调控非线性晶体的光学非线性，可以按需制备多种非线性光子晶体结构，从而实现特定波长激光高效频率转换和非线性光束整形等应用。飞秒激光直写技术具有精度高、速度快以及真三维加工等特点，在材料微纳加工领域得到了广泛的应用。用透镜或显微物镜将飞秒激光聚焦到非线性晶体内部，可以对激光焦点处的晶体非线性进行调控；通过设置并优化飞秒激光加工参数，能够实现特定三维非线性光子晶体的快速高效制备。本文从非线性晶体的光学非线性调控、飞秒激光直写技术出发，简要介绍了飞秒激光直写非线性光子晶体的最新研究进展，并对几个潜在的研究方向进行了展望。

关键词：超快光学微纳加工飞秒激光直写晶体材料非线性频率转换

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基于微观核动力学研究光-核吸收截面

科学通报 2024年第25期69卷 3812-3820页

作者：迟济怀强雨裴俊琛北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871

目前国际上正在兴建一批光核反应的实验装置,如上海激光电子伽马源装置.光核反应正作为研究原子核结构的一种独特手段而受到很大关注.本文基于时间相关的微观核动力模型——Time-dependent Hartree-Fock+BCS研究了光核反应的截面.该方... 详细信息

目前国际上正在兴建一批光核反应的实验装置,如上海激光电子伽马源装置.光核反应正作为研究原子核结构的一种独特手段而受到很大关注.本文基于时间相关的微观核动力模型——Time-dependent Hartree-Fock+BCS研究了光核反应的截面.该方法包含了动力学对关联,并基于三维坐标空间求解,在动力学演化的基础上通过傅里叶变换可以得到集体共振的截面.该方法可以描述任意形状的原子核的光核反应.本文以形变核^(154)Sm为例,计算了不同极化光的光吸收截面的角分布,为研究共振机制提供了观测量.计算所得的^(154)Sm的巨偶极共振总吸收截面与实验值有很好的符合.对球形丰中子核^(132)Sn的巨偶极共振与矮偶极共振的计算也能较好地符合实验.本工作为后续更深入地开展光核反应研究提供了基础.

关键词：光核反应微观核动力学吸收截面角分布

面向硅基光子集成的片上半导体激光器(特邀)

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光学学报 2024年第15期44卷 146-157页

作者：王瑞军韩羽余思远中山大学电子与信息工程学院光电材料与技术国家重点实验室广东广州510275

硅基集成Ⅲ-V族化合物半导体激光器是硅光技术发展的关键,多年来研究人员发展了三大类集成方案。本文对这三类技术进行概括性综述:基于倒装焊等工艺的混合集成方案将预先制备的激光器芯粒通过压焊等手段精确安装至硅光芯片,已实现小批... 详细信息

硅基集成Ⅲ-V族化合物半导体激光器是硅光技术发展的关键,多年来研究人员发展了三大类集成方案。本文对这三类技术进行概括性综述:基于倒装焊等工艺的混合集成方案将预先制备的激光器芯粒通过压焊等手段精确安装至硅光芯片,已实现小批量生产,但在生产效率、良率、成本等方面具有一定的局限性;基于材料转移或键合的异质集成方案通过将晶格匹配衬底上预先外延制备的高质量有源层薄膜贴合至硅光衬底晶圆上,实现了大尺寸硅衬底上的全晶圆级激光器加工,可大幅度提高生产效率,该方案正进一步提高良率;硅基直接外延化合物半导体激光器的异质集成方案作为真正的晶圆级加工技术路线具有极大的吸引力,通过缓冲层、垂直或侧向选区外延等方式,克服材料间的理化性质失配、反相畴以及激光器与硅波导之间的光耦合效率低等技术难题,取得了多项突破,展现了良好的发展前景。

关键词：集成光学硅基光子学硅基半导体激光器异质集成

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限域条件下氮分子的高温高压诱导聚合

物理学报 2024年第8期73卷 237-243页

作者：郭琳琳赵梓彤隋明宏王鹏刘冰冰吉林大学超硬材料国家重点实验室长春130012

聚合氮被认为是一种极具潜力的新型高能量密度材料,但是高温高压条件下合成的聚合氮结构往往具有较低热力学稳定性.限域策略有助于聚合氮高压结构的稳定,为氮聚合提供了新的调控途径.本文在氮化硼纳米管中限域分子氮,利用高压原位拉曼... 详细信息

聚合氮被认为是一种极具潜力的新型高能量密度材料,但是高温高压条件下合成的聚合氮结构往往具有较低热力学稳定性.限域策略有助于聚合氮高压结构的稳定,为氮聚合提供了新的调控途径.本文在氮化硼纳米管中限域分子氮,利用高压原位拉曼散射光谱表征技术研究不同含氮量限域体系的高压诱导氮聚合及聚合氮结构的卸压稳定性.研究表明,在高含氮量的体系中,限域到氮化硼纳米管内的N_(2)与非限域的N_(2)的拉曼特征振动峰表现出不同的拉曼光谱压力响应行为.在123 GPa压力下,利用激光加热诱导氮分子间聚合,生成cg-N聚合氮结构.卸压过程中,未被限域的cg-N在40 GPa左右发生爆炸性分解,分解产生的能量影响了限域cg-N的稳定性,使其同样发生分解.环境压力下限域N_(2)可能以液态形式稳定存在.在低含氮量限域体系中,高温高压下限域N2结晶生成了含有N=N双键的晶体结构,其中的N=N双键有两种长度,分别接近N_(3)阴离子及N_(4)^(+)团簇中N=N双键的键长.在卸压过程中这种结构可以稳定至25 GPa.

关键词：限域聚合氮高温高压

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高功率垂直腔面发射激光器阵列热特性

物理学报 2024年第5期73卷 133-138页

作者：闫观鑫郝永芹张秋波长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室长春130022

为了改善垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列的热特性,提高器件的可靠性,本文基于有限元模型,研究了不同单元间距、排布方式对阵列器件的热串扰现象、热扩散性能的影响.在理论分析的基础上,制备了几种不同排布方式的VCSEL阵列器件,并对其进... 详细信息

为了改善垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列的热特性,提高器件的可靠性,本文基于有限元模型,研究了不同单元间距、排布方式对阵列器件的热串扰现象、热扩散性能的影响.在理论分析的基础上,制备了几种不同排布方式的VCSEL阵列器件,并对其进行测试分析.结果显示,相较于正方形排布方式,新型排布方式器件具有更高的输出功率,同时阈值电流也有所降低.其中五边形排布方式的器件表现出最佳的性能,其输出功率高达150 mW,比正方形排布方式提高了约73%.这表明通过调整阵列单元的间距、排列方式,可以使各单元间的热串扰现象得到有效改善,降低器件的热效应,进而降低器件温度,提高输出特性.

关键词：垂直腔面发射激光器阵列热串扰排布方式

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双钙钛矿反铁磁体Mn_(2)FeOsO_(6)的合成条件和磁性性质的理论预测

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高压物理学报 2024年第1期38卷 51-64页

作者：李军金尚健赵爽姚道新李满荣燕山大学理学院河北省微结构材料物理重点实验室河北秦皇岛066004 中山大学物理学院光电材料与技术国家重点实验室广东广州510275 中山大学化学学院生物无机与合成化学教育部重点实验室广东广州510275 海南大学理学院海南海口570228

提出了一种理论方法,用于预测复杂磁性双钙钛矿化合物的电子构型、多晶体形态、合成条件和物理性质。该方法对于双钙钛矿化合物的预测准确且高效。确定了一种反铁磁金属材料Mn_(2)FeOsO_(6),它具有极高的反铁磁Néel相变温度(TN)。大量... 详细信息

提出了一种理论方法,用于预测复杂磁性双钙钛矿化合物的电子构型、多晶体形态、合成条件和物理性质。该方法对于双钙钛矿化合物的预测准确且高效。确定了一种反铁磁金属材料Mn_(2)FeOsO_(6),它具有极高的反铁磁Néel相变温度(TN)。大量分析表明Mn_(2)FeOsO_(6)在费米能级附近具有很高的态密度和反铁磁构型,总磁矩为零。本研究结果表明,Mn_(2)FeOsO_(6)的TN高达680 K,代表自旋电子学领域的一个潜在突破。构建了Mn_(2)FeOsO_(6)的TN的复杂磁性模型,获得了相对可靠的磁激发谱,可与潜在的中子散射谱进行比较。这一理论方法得到的合成条件符合许多已合成的双钙钛矿化合物的实验合成条件,且该方法具有预测其他复杂磁性构型的潜力。研究成果有望在新型双钙钛矿材料的大数据预测中发挥关键作用。

关键词：双钙钛矿反铁磁体 Mn_(2)FeOsO_(6)

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新型镍氧超导体的理论研究

科技导报 2024年

作者：姚道新中山大学物理学院广东省磁电物性分析与器件重点实验室

高压下双层镍氧超导体的发现引发国际上广泛的关注，理论研究发挥很大的作用。目前，理论计算表明La3Ni2O7中镍的两个eg轨道对超导的产生起到关键作用，同时氧的p轨道也出现在费米面上，相应的多轨道模型已经提出。各种计算表明新型镍... 详细信息

高压下双层镍氧超导体的发现引发国际上广泛的关注，理论研究发挥很大的作用。目前，理论计算表明La3Ni2O7中镍的两个eg轨道对超导的产生起到关键作用，同时氧的p轨道也出现在费米面上，相应的多轨道模型已经提出。各种计算表明新型镍氧超导体具有s±波的特性，对其进行掺杂或加压可以改变超导配对特性。基于强关联相互作用的模型，已经能够较好地解释实验发现的超导转变温度。顶点氧空位的存在对于超导的发生会有明显的影响。三层镍氧超导体的发现进一步丰富了镍氧超导体的家族，目前其电子能带结构、多轨道模型、超导配对对称性等都有理论探究。

关键词：镍基超导体高压理论模型超导配对关联效应掺杂

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超构表面赋能多维度光学成像研究（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第16期 11-30页

作者：郑诗雨余一婉周徐淅付博妍王漱明王振林祝世宁南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室

光学超构表面技术作为一种全新的平面光学技术，近年来取得了显著的进展，为光学成像开辟了广泛的应用前景。超构表面在对波前进行精确调控的同时，具有多功能、易于集成、轻薄和紧凑的优势。这些创新性的优势为基于超构表面的多维光场... 详细信息

光学超构表面技术作为一种全新的平面光学技术，近年来取得了显著的进展，为光学成像开辟了广泛的应用前景。超构表面在对波前进行精确调控的同时，具有多功能、易于集成、轻薄和紧凑的优势。这些创新性的优势为基于超构表面的多维光场成像技术和计算成像方面提供了新的可能性。同时，超构表面可用于AR/VR、光纤、光波导等前沿应用，以及超分辨成像、量子成像等创新性成像技术。在未来，超构表面将具有更强的灵活性和适应性，可满足各种复杂应用场景的需求，在光学成像领域扮演日益重要的角色。

关键词：超构表面多维光场成像三维成像计算成像