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圆燕尾光束在大气湍流中的传输调控

光学学报 2024年第10期44卷 436-442页

作者：刘娜娜洪佩龙任煜轩梁毅广西大学物理科学与工程技术学院广西南宁530004 安庆师范大学数理学院安徽安庆246133 复旦大学脑科学转化研究院上海200032

光吸收和光散射给大气光通信以及生物活体光操控等应用带来极大的挑战。探索受光散射影响小的光束一直是光场调控研究的难点。本文设计了具有自会聚特性的圆燕尾光束,并研究其在大气湍流中的传输特性。通过分析光束在复杂环境中的畸变... 详细信息

光吸收和光散射给大气光通信以及生物活体光操控等应用带来极大的挑战。探索受光散射影响小的光束一直是光场调控研究的难点。本文设计了具有自会聚特性的圆燕尾光束,并研究其在大气湍流中的传输特性。通过分析光束在复杂环境中的畸变和强度波动发现,在湍流增强时,燕尾光束的传输质量下降,并伴随漂移和闪烁。通过对光束的尺寸因子和初始横向位置进行优化,可以提高其自会聚稳定性。模拟发现,自会聚能力强的圆燕尾光束,在湍流中表现更优越。这些研究显示圆燕尾光束在抗湍流散射方面具有优势,为复杂环境中的光通信、光捕获和光操纵技术提供了重要的选择。

关键词：物理光学圆燕尾光束自会聚大气湍流传输

温度和共混浓度对激基复合物与电致激基复合物共存体系的磁效率调控

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科学通报 2024年第4期69卷 596-605页

作者：吴雨廷朱洪强赵茜刘俊宏彭腾汪波熊祖洪西南大学物理科学与技术学院重庆400715 重庆师范大学物理与电子工程学院重庆401331

激基复合物(exciplex)和电致激基复合物(electroplex)经常同时产生于体异质结的有机发光二极管(organic light emitting diodes,OLEDs),有报道称利用这两种发射态共存的器件实现了高效率发光.器件高效率的物理机制与共存体系中自旋对态(... 详细信息

激基复合物(exciplex)和电致激基复合物(electroplex)经常同时产生于体异质结的有机发光二极管(organic light emitting diodes,OLEDs),有报道称利用这两种发射态共存的器件实现了高效率发光.器件高效率的物理机制与共存体系中自旋对态(spin-pair states)的微观过程有关,相关微观过程还有待深入研究.本文以特征的有机磁场效应(organic magnetic field effects)作为主要探测工具,通过改变器件的工作温度和给体与受体的共混比例来研究这种双发射态共存体系中自旋对态的演变过程.实验结果表明:降低发光器件的环境温度不仅会减弱从高能激基复合物到低能电致激基复合物的Dexter能量传递过程,而且因器件偏压增高还会引起电致激基复合物电荷转移(charge-transfer,CT)态的场致解离,使其数量较少,导致其CT态的反向系间窜越(reverse intersystem crossing,RISC)过程减弱.另外,增加发光层中给体的浓度会引起电荷注入更不平衡,增强过剩的空穴载流子与电致激基复合物的解离反应,这也会减弱电致激基复合物CT态的RISC过程.因此,温度降低或给体含量增多,器件的磁效率(magneto-efficiency,Mη)从原来受RISC过程主导的负磁效应转化为受系间窜越(intersystem crossing,ISC)过程主导的正磁效应.本工作有利于深入理解激基复合物和电致激基复合物共存体系中自旋对态的物理微观机制.

关键词：有机发光二极管磁效率反向系间窜越激基复合物电致激基复合物

雷暴电场对LHAASO观测面宇宙线次级光子的影响

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物理学报 2024年第12期73卷 402-410页

作者：阿西克古周勋秀张云峰攀枝花学院电气信息工程学院攀枝花617000 西南交通大学物理科学与技术学院成都610031 成都师范学院物理与工程技术学院成都611130

LHAASO实验利用到达探测器的宇宙线次级粒子来获取原初宇宙线信息,而次级粒子中成分最多的是光子.雷暴期间,大气电场会影响次级带电粒子,进而改变地面光子信息.本文利用Monte Carlo方法,模拟研究了近地雷暴电场对LHAASO观测面次级光子... 详细信息

LHAASO实验利用到达探测器的宇宙线次级粒子来获取原初宇宙线信息,而次级粒子中成分最多的是光子.雷暴期间,大气电场会影响次级带电粒子,进而改变地面光子信息.本文利用Monte Carlo方法,模拟研究了近地雷暴电场对LHAASO观测面次级光子的影响.模拟中使用了一个厚度均匀、方向垂直于地面的电场模型.结果表明,雷暴电场中光子的数目和能量变化显著,且依赖于电场强度.当电场为-1000 V/cm时,光子数目增加23%,能谱变软,当能量小于2 MeV时,数目增加超过29%.当电场为1700 V/cm时,光子数目呈指数增长,达到279%,能谱相较于-1000 V/cm变得更软,当能量小于2 MeV时,数目增加超过361%,符合相对论电子逃逸雪崩机理.这些变化主要源于电子被大气电场加速,数目增加(-1000 V/cm中增加65%,17000 V/cm中增加992%),能谱变软.同时,高能自由电子通过轫致辐射产生光子,导致光子的数目和能量也发生变化,且变化趋势与电子的一致.本模拟结果有助于理解雷暴期间LHAASO实验数据变化特点,并为大气电场加速宇宙线次级带电粒子的物理机制提供信息.

关键词：雷暴电场宇宙线次级粒子 Monte Carlo模拟 LHAASO实验

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基于摩擦伏特效应的柔性直流电源研究进展

材料工程 2024年

作者：孟佳蒲雄王中林中国科学院北京纳米能源与系统研究所广西大学物理科学与工程技术学院

摩擦起电（triboelectrification，TE）是几乎所有材料表面都存在的物理现象，而半导体材料的TE不同于起静电的介电材料。在半导体与半导体或金属的动态接触界面上，机械摩擦导致界面原子间化学键合的不断破坏和重建过程，释放能量量子... 详细信息

摩擦起电（triboelectrification，TE）是几乎所有材料表面都存在的物理现象，而半导体材料的TE不同于起静电的介电材料。在半导体与半导体或金属的动态接触界面上，机械摩擦导致界面原子间化学键合的不断破坏和重建过程，释放能量量子（称为键合子）来激发半导体界面的非平衡电子-空穴对，被激发的电子-空穴对在p-n结（或肖特基结、半导体异质结）的内建电场的作用下分离，从而在外电路产生直流电，这一现象被称为摩擦伏特效应。这一过程类似于光伏效应，不同之处在于能量的来源。在摩擦伏特效应中，电子-空穴对是由界面处原子瞬时跃迁释放的能量或界面处形成新键时释放的能量来激发，而光伏效应则是由光能激发。本文综述了基于摩擦伏特效应的直流发电机的研究进展，包括机理研究、材料与器件设计、表面改性增强策略等多个方面，并讨论了摩擦伏特器件在可穿戴设备领域作为柔性直流电源的设计开发、性能优化以及未来潜在应用。

关键词：摩擦伏特效应摩擦纳米发电机直流发电机柔性电源摩擦伏特纳米发电机

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基于摩擦伏特效应的柔性直流电源研究进展

材料工程 2024年

作者：孟佳蒲雄王中林中国科学院北京纳米能源与系统研究所广西大学物理科学与工程技术学院

摩擦起电（triboelectrification,TE）是几乎所有材料表面都存在的物理现象，而半导体材料的TE不同于起静电的介电材料。在半导体与半导体或金属的动态接触界面上，机械摩擦导致界面原子间化学键合的不断破坏和重建过程，释放能量量子... 详细信息

摩擦起电（triboelectrification,TE）是几乎所有材料表面都存在的物理现象，而半导体材料的TE不同于起静电的介电材料。在半导体与半导体或金属的动态接触界面上，机械摩擦导致界面原子间化学键合的不断破坏和重建过程，释放能量量子（称为键合子）来激发半导体界面的非平衡电子-空穴对，被激发的电子-空穴对在p-n结（或肖特基结、半导体异质结）的内建电场的作用下分离，从而在外电路产生直流电，该现象被称为摩擦伏特效应。此过程类似于光伏效应，不同之处在于能量的来源。在摩擦伏特效应中，电子-空穴对是由界面处原子瞬时跃迁释放的能量或界面处形成新键时释放的能量来激发，而光伏效应则是由光能激发。本文综述了基于摩擦伏特效应的直流发电机的研究进展，包括机理研究、材料与器件设计、表面改性增强策略等多个方面，并讨论了摩擦伏特器件在可穿戴设备领域作为柔性直流电源的设计开发、性能优化以及未来潜在应用。

关键词：摩擦伏特效应摩擦纳米发电机直流发电机柔性电源摩擦伏特纳米发电机

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磷化铟量子点及其电致发光研究现状和挑战

发光学报 2024年第2期45卷 231-251页

作者：相恒阳王益飞于鹏张坤赵家龙曾海波南京理工大学材料科学与工程学院新型显示材料与器件工信部重点实验室江苏南京210094 广西大学物理科学与工程技术学院广西南宁530004

量子点作为一种理想的发光材料,一直以来引起了科学家和工业界的广泛关注,推动了生物成像、照明、显示等领域的发展。随着生态环境保护的意识逐渐增强,磷化铟量子点(InP QDs)作为镉基量子点的最好替代者之一,受到了广泛的关注:一方面,In... 详细信息

量子点作为一种理想的发光材料,一直以来引起了科学家和工业界的广泛关注,推动了生物成像、照明、显示等领域的发展。随着生态环境保护的意识逐渐增强,磷化铟量子点(InP QDs)作为镉基量子点的最好替代者之一,受到了广泛的关注:一方面,InP QDs具有与镉基量子点相媲美的发光和光电性质;另一方面,其发光光谱范围可覆盖整个可见光区,且合成工艺与镉基量子点共通。然而,因为InP QDs与传统镉基量子点相比,在元素价态、核壳晶格匹配性、反应动力学过程等方面具有特殊性,其合成化学的发展还不成熟,限制了其光电应用的研究进程。本文结合量子点显示的发展现状和未来需求,针对InP QDs体系进行了综述,通过分析其研究现状,分析其发展问题和挑战,并对其进行了展望,期望为量子点及其电致发光器件的进一步探索研究提供一些启示和帮助,推动无镉、低毒、高色纯度量子点体系的发展。

关键词：量子点磷化铟 QLEDs 高色纯度显示

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结合重构和图预测的多元时序异常检测框架

计算机工程与应用 2024年第13期60卷 301-310页

作者：吴彦文谭溪晨葛迪韩园熊栩捷陈宇迪华中师范大学物理科学与技术学院武汉430079

高维时序异常检测一直是智能系统安全领域的重要挑战,主流解决方案通常使用基于数据降维的重构方法和基于时序建模的预测方法,但这些方法没有结合特征间相互影响和特征内时间关联进行学习,且大多使用点估计方法进行预测或重构,从而影响... 详细信息

高维时序异常检测一直是智能系统安全领域的重要挑战,主流解决方案通常使用基于数据降维的重构方法和基于时序建模的预测方法,但这些方法没有结合特征间相互影响和特征内时间关联进行学习,且大多使用点估计方法进行预测或重构,从而影响了异常检测的准确性。结合预测和重构的优点,考虑序列的整体分布,提出了一种新颖的端到端异常检测框架。设计改进的变分自动编码器重构模块,以学习原始时序数据中的特征内时间关联,同时得到编码后的低维表示。设计估计高斯分布的图神经网络预测模块,结合重构模块的低维表示和原始输入进行图结构学习,以捕捉特征间的结构依赖。模型采用异常评分模块联合重构和预测模块的损失,在考虑序列整体分布的基础上进行时空联合表征。为验证所提出模型的性能,在三个工业数据集上对模型进行了对比实验,与基线模型相比,所提出的模型在F1性能指标上表现良好。

关键词：多元时序数据图神经网络自编码器异常检测

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相对不应态影响螺旋波演化行为的原因

计算物理 2024年

作者：石晨邓敏艺广西师范大学物理科学与技术学院

用元胞自动机模型研究了激发介质相对不应态所致传导速度（CV）恢复和动作电位持续时长（APD）恢复及其对螺旋波演化行为的影响，数值模拟结果表明，当激发性较低时，相对不应态下的激发介质不能被激发，CV恢复曲线斜率接近零、APD恢复... 详细信息

用元胞自动机模型研究了激发介质相对不应态所致传导速度（CV）恢复和动作电位持续时长（APD）恢复及其对螺旋波演化行为的影响，数值模拟结果表明，当激发性较低时，相对不应态下的激发介质不能被激发，CV恢复曲线斜率接近零、APD恢复曲线斜率为零，螺旋波斑图能维持连续从而稳定旋转或漫游；当激发性较高时，相对不应态下的激发介质就能被激发，CV恢复曲线和APD恢复曲线的斜率都非零，且CV恢复曲线越陡峭，螺旋波断裂程度越严重，而APD恢复曲线最大斜率大于1是导致螺旋波断裂为多螺旋波的原因。数值模拟结果还表明激发介质的CV恢复与APD恢复呈正相关的关系，这个结论与实验结果一致。本文结果可为理解激发介质螺旋波演化行为的影响机制提供参考。

关键词：激发介质相对不应态恢复关系螺旋波元胞自动机

光时域布里渊分布式光纤动态应变传感技术研究进展

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激光与光电子学进展 2024年第13期 121-133页

作者：韦若雪刘戈陆杭林邵来鹏唐剑胡君辉广西师范大学物理科学与技术学院

布里渊分布式光纤传感技术可以实现分布式、长距离、高精度的温度或应变传感，在大型基础设施安全监测方面具有广泛的应用前景。传统的布里渊光时域分析技术（BOTDA）和布里渊光时域反射技术（BOTDR）由于需要通过扫频测量布里渊增益谱... 详细信息

布里渊分布式光纤传感技术可以实现分布式、长距离、高精度的温度或应变传感，在大型基础设施安全监测方面具有广泛的应用前景。传统的布里渊光时域分析技术（BOTDA）和布里渊光时域反射技术（BOTDR）由于需要通过扫频测量布里渊增益谱进而获得布里渊频移，测量过程较为耗时，难以胜任动态应变的测量。针对这一问题，学者们提出了多种解决技术方案并取得了很好的研究成果。本文对光时域布里渊分布式光纤动态应变传感技术的研究进展进行了详细综述，包括斜坡辅助布里渊光时域分析技术（SA-BOTDA）和布里渊光时域反射技术（SA-BOTDR）、捷变频BOTDA/R技术、啁啾链BOTDA/R技术和光频梳BOTDA技术等。

关键词：分布式光纤传感布里渊散射动态应变布里渊光时域反射