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石墨烯褶皱结构对双电层储能性能的理论研究

原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 89-100页

作者：张倩蒋更平武汉科技大学理学院应用物理系武汉430081

石墨烯因其出色的比表面积和单层结构而被广泛认为是一种理想的电极材料.然而,实验制备的石墨烯常因官能团、缺陷和位错的引入而出现褶皱和变形.针对这一问题,本文构建了一系列具有不同幅度褶皱(a=0~6.6?)的石墨烯片,并运用分子动力学... 详细信息

石墨烯因其出色的比表面积和单层结构而被广泛认为是一种理想的电极材料.然而,实验制备的石墨烯常因官能团、缺陷和位错的引入而出现褶皱和变形.针对这一问题,本文构建了一系列具有不同幅度褶皱(a=0~6.6?)的石墨烯片,并运用分子动力学模拟来研究这些褶皱石墨烯表面的双电层结构.本研究旨在探讨不同褶皱高度和充电状态下双电层的变化规律,及其与超级电容器储能性能之间的关系.研究发现,褶皱石墨烯模型内部的离子浓度随电压的增加呈现多峰层状分布,而表面离子浓度与施加的电压正相关.此外,石墨烯的褶皱结构能够减少离子和水对电极电压响应的敏感性.在不同电压条件下,褶皱型石墨烯结构的面积比电容(C_A)始终高于其平面对应区域,突出了其在提升双电层储能性能上的优势.本研究揭示了石墨烯褶皱结构在调节离子分布、降低电压敏感性,以及增强电化学储能性能方面的特有作用机制.

关键词：双电层石墨烯褶皱恒电势模拟方法

基于三矩形谐振腔非通MIM波导的四重法诺传感

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 116-123页

作者：王叶壮沈宏君陈俊坤王雅雯宁夏大学物理学院银川750000

为了得到高灵敏度的生物传感器,设计了一种可以激发出四重法诺共振的非通金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)波导传感器.采用了上下对称结构,由一个竖放矩形谐振腔和两个横放矩形谐振腔与总线波导共同作用而得到了四重法诺共... 详细信息

为了得到高灵敏度的生物传感器,设计了一种可以激发出四重法诺共振的非通金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)波导传感器.采用了上下对称结构,由一个竖放矩形谐振腔和两个横放矩形谐振腔与总线波导共同作用而得到了四重法诺共振.采用了有限时域差分方法计算了此结构的传输特性与Z方向的归一化磁场,并详细分析了其法诺共振的产生机理.通过计算结构几何参数调节后的透射光谱,从而得出了四处法诺共振峰透射率和共振位置可以通过改变结构几何参数而获得独立调节.此外还发现在结构中添加不同浓度的葡萄糖溶液可以实现高折射率传感灵敏度(S),获得最高灵敏度2736.98nm/RIU,可以看出此结构对于折射率变化有很高的灵敏度,这为设计和优化纳米级别的折射率传感器提供了新的思路,还可以应用于电路构建前进行性能测试.

关键词：金属-绝缘体-金属传感器谐振腔法诺共振灵敏度

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基于双羊角钉型等离子宽带带阻滤波器研究

光电子·激光 2025年第1期36卷 1-8页

作者：王叶壮沈宏君陈俊坤宁夏大学物理学院

为了获得拥有滤波功能的带阻滤波器，并实现宽带滤波，本研究设计了一种金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal, MIM)混合等离子体波导，其结构由双羊角钉谐振腔与MIM直波导组成。本文采用时域有限差分法(finite difference time doma... 详细信息

为了获得拥有滤波功能的带阻滤波器，并实现宽带滤波，本研究设计了一种金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal, MIM)混合等离子体波导，其结构由双羊角钉谐振腔与MIM直波导组成。本文采用时域有限差分法(finite difference time domain, FDTD)计算了此结构的传输光谱特性和z方向磁场分布图，计算结果表明在两个法诺共振峰之间形成了有带阻滤波特性的U字型区域，其滤波的带阻宽度可达0.99μm,实现了宽带滤波功能。基于结构的可协调性，调节双羊角钉谐振腔之间的距离L、高度H以及半径R可以改变共振波长和带阻波段。此外，在添加新的羊角钉谐振腔并形成级联结构后，可以获得新的法诺共振峰，并提高了带阻滤波特性，本研究得到的结构特性可以为带阻滤波器与传感器等光学器件的设计提供思路。

关键词：等离子体波导双羊角钉型谐振腔法诺共振宽带滤波

如何学习知识——从一所高中和一个大学物理系的成功谈起

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清华大学教育研究 2014年第2期35卷 1-7页

作者：朱邦芬清华大学物理系北京100084

为什么成立于1938年的布朗克斯科学高中出了8位诺贝尔奖获得者?为什么李政道认为叶企孙创办的老清华物理系在发展的速度上,在办系的成功上,可以跟20世纪初的加州理工学院相媲美?通过案例探讨,本文从一个侧面来回答钱学森之问,阐述在大... 详细信息

为什么成立于1938年的布朗克斯科学高中出了8位诺贝尔奖获得者?为什么李政道认为叶企孙创办的老清华物理系在发展的速度上,在办系的成功上,可以跟20世纪初的加州理工学院相媲美?通过案例探讨,本文从一个侧面来回答钱学森之问,阐述在大学阶段,学生应如何学习与研究;在急功近利的大环境下,学校、教师和学生应如何共同努力,创造有利于杰出基础科学人才脱颖而出的小环境。

关键词：学习知识创新人才培养布朗克斯科学高中清华大学物理系

清华大学物理系在原子分子结构、光谱及动力学研究方面的新进展

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中国科学：物理学、力学、天文学 2011年第4期41卷 501-506页

作者：莫宇翔清华大学物理系北京100084

该文简短的描述了清华大学物理系的部分老师最近几年在原子分子结构、光谱及动力学领域的研究进展.

关键词：原子分子结构激光光谱电子能量谱 Raman光谱分子动力学

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清华大学物理系光学学科的科学研究

中国科学：物理学、力学、天文学 2011年第4期41卷 486-492页

作者：李师群尤力王力军王向斌孙家林吴念乐清华大学物理系北京100084

该文简述了清华大学物理系光学学科近三十年的历史发展和近十多年该学科的学者在科学研究方面的代表性进展.

关键词：光学量子光学量子密码纳米光学精密测量

适应时代要求深化教学改革——厦门大学物理系教学改革的尝试与实践

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高等理科教育 2001年第1期 53-59页

作者：林国星郑瑛厦门大学物理系

本文就课程体系和教学内容的改革实践进行了回顾,介绍了师资培养的一些举措,提出适应新时期人才规格要求的教学改革新思路.

关键词：人才规格教学改革教学实践物理系教学内容厦门大学师资培养高校中国实验教学

半导体量子点分子-腔光机械耦合系统中光学双稳及多稳态的形成及调控

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原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 115-122页

作者：曾莹任波徐名琪杨红佘彦超吉首大学物理与机电工程学院吉首416000 铜仁学院物理与电子工程系铜仁554300

本研究探讨了外部磁场对半导体量子点分子与腔光机械耦合系统中光学双稳态行为的影响.研究结果显示,外部磁场、量子点之间的隧穿耦合以及探测光单光子的失谐可以有效地调控系统的光学双稳态.在弱隧穿和弱磁场条件下,系统的光学双稳态阈... 详细信息

本研究探讨了外部磁场对半导体量子点分子与腔光机械耦合系统中光学双稳态行为的影响.研究结果显示,外部磁场、量子点之间的隧穿耦合以及探测光单光子的失谐可以有效地调控系统的光学双稳态.在弱隧穿和弱磁场条件下,系统的光学双稳态阈值和磁滞回线宽度随着外部磁场和点间隧穿耦合强度的增加而增大.随着磁场强度和隧穿耦合强度的进一步增加,系统的双稳态将演变为多稳态.有趣的是,在强隧穿和强磁场作用下,系统的光学双稳态阈值和磁滞回线宽度随着外部磁场和点间隧穿耦合强度的增加而减小.这种对耦合腔光机械系统中光学双稳态的灵活调控将在可控光开关方面具有潜在的广泛应用前景.

关键词：双稳态多稳态点间隧穿耦合光力耦合

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谈大学物理系的教学

中国高教研究 1995年第3期 12-18页

作者：甘子钊北京大学物理系

谈大学物理系的教学甘子钊作为大学物理系的教师和系行政的负责人，近几年来常常在考虑：随着科学技术的迅速进步以及我国社会主义市场经济体制的逐步确立，大学物理系的培养目标、培养规格，大学物理系的教学内容、教学方法，物理系承... 详细信息

谈大学物理系的教学甘子钊作为大学物理系的教师和系行政的负责人，近几年来常常在考虑：随着科学技术的迅速进步以及我国社会主义市场经济体制的逐步确立，大学物理系的培养目标、培养规格，大学物理系的教学内容、教学方法，物理系承担的其他系科的物理教学的教学要求和...

关键词：高校物理学教学