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高热稳定CaGdAlO_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉的上转换发光及其温度传感性能

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人工晶体学报 2024年第4期53卷 649-655页

作者：李玉强杨健王帅郑基源赵炎周恒为刘玉学伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 东北师范大学物理学院长春130024

获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2... 详细信息

获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2μm。在980 nm激光激发下,该荧光粉在500~700 nm发射谱由两个发射带组成,528和550 nm处两个较强的绿光发射带,归属于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁,663 nm处较弱的红光发射带,归属于Er^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁。上转换发光强度最大组分为CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)。300~573 K变温发射谱表明,基于荧光强度比FIR_(528/550)参数,温度传感绝对灵敏度S_(A)从44.4×10^(-4) K^(-1)(@300 K)先增大到52.0×10^(-4) K^(-1)(@445 K)随后减小到49.0×10^(-4) K^(-1)(@573 K)。相对灵敏度S_(R)则从0.95×10^(-2) K^(-1)(@300 K)单调减小到0.27×10^(-2) K^(-1)(@573 K)。冷热循环实验表明该材料的热重复性优于98%。结果表明,CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)荧光粉在光学温度传感领域具有潜在的应用前景。

关键词：稀土离子荧光粉 Er^(3+)/Yb^(3+)共掺上转换荧光强度比温度传感高温固相法

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多标记学习中基于交互表示的深度森林方法

软件学报 2024年第4期35卷 1934-1944页

作者：吕沈欢陈一赫姜远计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 软件新技术与产业化协同创新中心(南京大学) 江苏南京210023

在多标记学习中,每个样本都与多个标记关联,关键任务是如何在构建模型时利用标记之间的相关性.多标记深度森林算法尝试在深度集成学习的框架下使用逐层的表示学习来挖掘标记之间的相关性,并利用得到的标记概率表示提升预测精度.然而,一... 详细信息

在多标记学习中,每个样本都与多个标记关联,关键任务是如何在构建模型时利用标记之间的相关性.多标记深度森林算法尝试在深度集成学习的框架下使用逐层的表示学习来挖掘标记之间的相关性,并利用得到的标记概率表示提升预测精度.然而,一方面标记概率表示与标记信息高度相关,这会导致其多样性较低.随着深度森林的深度增加,性能会下降.另一方面,标记概率的计算需要我们存储所有层数的森林结构并在测试阶段逐一使用,这会造成难以承受的计算和存储开销.针对这些问题,提出基于交互表示的多标记深度森林算法(interactionrepresentation-based multi-label deep forest,iMLDF).iMLDF从森林模型的决策路径中挖掘特征空间中的结构信息,利用随机交互树抽取决策树路径中的特征交互,分别得到特征置信度得分和标记概率分布两种交互表示.iMLDF一方面充分利用模型中的特征结构信息来丰富标记间的相关信息,另一方面通过交互表达式计算所有的表示,从而使得算法无需存储森林结构,大大地提升了计算效率.实验结果表明:在交互表示基础上进行表示学习的i MLDF算法取得了更好的预测性能,而且针对样本较多的数据集,计算效率比MLDF算法提升了一个数量级.

关键词：深度森林多标记学习特征交互标记相关性表示学习

超晶格插入层对InGaN/GaN多量子阱的应变调制作用

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物理学报 2024年第7期73卷 292-299页

作者：曹文彧张雅婷魏彦锋朱丽娟徐可颜家圣周书星胡晓东湖北文理学院物理与电子工程学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室襄阳441053 湖北台基半导体股份有限公司大功率半导体技术湖北省重点实验室襄阳441021 武汉大学电子制造与封装集成湖北省重点实验室武汉430072 北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

在InGaN/GaN异质结构量子阱内存在巨大的压电极化场,这严重地削弱了量子阱的发光效率.为了减弱量子阱内的压电极化场,通常引入应变调制插入层提升器件的发光性能.为了研究InGaN/GaN超晶格的应变调制效果和机理,实验设计制备了具有n型InG... 详细信息

在InGaN/GaN异质结构量子阱内存在巨大的压电极化场,这严重地削弱了量子阱的发光效率.为了减弱量子阱内的压电极化场,通常引入应变调制插入层提升器件的发光性能.为了研究InGaN/GaN超晶格的应变调制效果和机理,实验设计制备了具有n型InGaN/GaN超晶格插入层的外延结构及其对照样品.变温光致发光谱测试表明引入n型InGaN/GaN超晶格插入层的样品发光波长更短且内量子效率提升,相应的电致发光谱积分强度也显著增加且半宽减小,说明引入超晶格应变插入层可以在一定程度上抑制影响发光效率的量子限制Stark效应.理论计算结果表明:在生长有源区量子阱前引入超晶格应变层,可以削弱有源区量子阱内极化内建电场,减弱有源区量子阱能带倾斜,增加电子空穴波函数交叠,提高发射几率,缩短辐射复合寿命,有利于辐射复合与非辐射复合的竞争,实现更高的复合效率,从而提高发光强度.本文从实验和理论两方面验证了超晶格应变调制插入层可以有效改善器件性能,为器件的结构设计优化指明方向.

关键词： GaN 多量子阱超晶格应变调制

飞秒激光直写玻璃基三维波导拓扑光子学结构（特邀）

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光学学报 2024年第17期 205-221页

作者：王睿琦李础李焱北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京大学纳光电子前沿科学中心合肥国家实验室

飞秒激光直写技术具有优异的三维直写能力，可以灵活精确地构造和调控复杂波导阵列的结构和参数，是制备拓扑光子元器件的重要手段。综述了利用飞秒激光直写技术在玻璃内部制备的各类光波导拓扑结构，包括打破和不打破时间反演对称性的... 详细信息

飞秒激光直写技术具有优异的三维直写能力，可以灵活精确地构造和调控复杂波导阵列的结构和参数，是制备拓扑光子元器件的重要手段。综述了利用飞秒激光直写技术在玻璃内部制备的各类光波导拓扑结构，包括打破和不打破时间反演对称性的周期性晶格以及非厄米拓扑光波导系统，介绍了相应的研究进展，总结了面临的挑战，并提出了可能的解决方案。

关键词：飞秒激光直写时间反演对称性破缺周期晶格手性对称性周期晶格非厄米拓扑

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飞秒激光直写玻璃基三维波导拓扑光子学结构

光学学报 2024年

作者：王睿琦李础李焱北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京大学纳光电子前沿科学中心合肥国家实验室

飞秒激光直写技术具有优异的三维直写能力，可以灵活精确地构造和调控复杂波导阵列的结构和参数，是制备拓扑光子元器件的重要手段。本文综述了利用飞秒激光直写技术在玻璃内部制备的各类光波导拓扑结构，包括打破和不打破时间反演对称... 详细信息

飞秒激光直写技术具有优异的三维直写能力，可以灵活精确地构造和调控复杂波导阵列的结构和参数，是制备拓扑光子元器件的重要手段。本文综述了利用飞秒激光直写技术在玻璃内部制备的各类光波导拓扑结构，包括打破和不打破时间反演对称性的周期性晶格以及非厄米拓扑光波导系统，介绍了相应的研究进展，总结了面临的挑战，并提出了可能的解决方案。

关键词：飞秒激光直写时间反演对称性破缺周期晶格手性对称周期晶格非厄米拓扑

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磁子自旋转移力矩驱动的畴壁纳米振荡器

科学通报 2024年第21期69卷 3185-3190页

作者：范明明颜明上海大学物理系上海200444

自旋纳米振荡器是一种新型的自旋电子学器件,与传统的半导体振荡器相比,具有尺寸小、调频范围宽、易集成等优点.以往的自旋纳米振荡器通常是由自旋极化电流通过自旋转移力矩效应进行驱动.本文提出一种可能的由自旋波驱动的纳米振荡器的... 详细信息

自旋纳米振荡器是一种新型的自旋电子学器件,与传统的半导体振荡器相比,具有尺寸小、调频范围宽、易集成等优点.以往的自旋纳米振荡器通常是由自旋极化电流通过自旋转移力矩效应进行驱动.本文提出一种可能的由自旋波驱动的纳米振荡器的设计方案.我们的微磁学模拟结果表明,圆柱形铁磁纳米线中的钉扎畴壁在自旋波的驱动下可以发生持续进动.畴壁进动频率在GHz量级,与透射自旋波振幅呈正相关,与材料的阻尼系数呈负相关.畴壁的进动方向由自旋波的传播方向及畴壁类型决定.基于磁子自旋转移力矩效应建立的理论模型可以定量解释圆柱形纳米线中自旋波驱动的钉扎畴壁的动力学性质.这一发现原则上为铁磁纳米结构中自旋波的输出提供了一条新的途径,对于发展未来自旋电子学器件具有潜在的应用价值.

关键词：自旋波畴壁微磁学模拟磁子自旋传递力矩纳米振荡器

完美涡旋光束在大气湍流传输中的螺旋相位谱分析

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光学学报 2024年第6期44卷 34-41页

作者：李思瑶丁洲林侯春雨王玮君马佳欣于永吉长春理工大学物理学院吉林省固体激光技术与应用重点实验室吉林长春130022

基于Rytov近似,理论推导了完美涡旋光束(PVB)经过大气湍流水平信道后的螺旋相位谱解析表达式,研究了大气湍流中光束波长、半环宽、发射处轨道角动量(OAM)模态、光束半径、近地面折射率结构常数以及湍流系数对OAM模态探测概率和串扰概率... 详细信息

基于Rytov近似,理论推导了完美涡旋光束(PVB)经过大气湍流水平信道后的螺旋相位谱解析表达式,研究了大气湍流中光束波长、半环宽、发射处轨道角动量(OAM)模态、光束半径、近地面折射率结构常数以及湍流系数对OAM模态探测概率和串扰概率的影响。结果表明:随着发射处OAM模态、传输距离、光束半径、近地面折射率结构常数以及湍流系数的增加,经大气湍流传输后的探测概率下降;随着光束波长的增加,经大气湍流传输后的探测概率增加。此外,PVB在近场的探测概率几乎不随发射处OAM模态变化,而当光束传输到远场时,探测概率随发射处OAM模态变化明显,这是因为PVB传输到远场变成类贝塞尔光束,其光束半径随发射处OAM模态变化明显。

关键词：大气光学完美涡旋光束轨道角动量湍流大气螺旋相位谱

In_(0.52)Al_(0.48)As/InP的正向和反向异质结在带隙附近的不同光谱现象

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物理学报 2024年第2期73卷 287-292页

作者：吴洋胡晓刘博文顾溢查访星上海大学物理系上海200444 中国科学院上海技术物理研究所上海200083

应用光电导谱(PC)和光致发光谱(PL)研究了由分子束外延在InP(100)衬底上生长In_(0.52)Al_(0.48)As获得的两种异质结外延结构,分别是在InP衬底上生长InAlAs形成的正向异质结样品(样品A:In_(0.52)Al_(0.48)As/InP)和InAlAs层继续生长InP... 详细信息

应用光电导谱(PC)和光致发光谱(PL)研究了由分子束外延在InP(100)衬底上生长In_(0.52)Al_(0.48)As获得的两种异质结外延结构,分别是在InP衬底上生长InAlAs形成的正向异质结样品(样品A:In_(0.52)Al_(0.48)As/InP)和InAlAs层继续生长InP形成的上层为反向异质结的双异质结样品(样品B:InP/In_(0.52)Al_(0.48)As/InP).PL和PC实验采用光从表面入射激发的测量构型,样品测量温度为77 K.样品A的PC谱显示,在激发光能量大于表面In_(0.52)Al_(0.48)As层的带隙时出现了电导陡降的反常变化,还在916 nm波长处呈现一小的电导峰结构.PL谱对应此波长位置则出现很强的发光峰.样品B则未观察到上述光谱特征,该差异可从两类异质结不同的界面电子结构获得解释.

关键词：半导体光谱半导体界面光电导光致发光

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非线性光学晶体及相位匹配方法研究进展

中国激光 2024年

作者：姚光杰李家成刘华展马超杰洪浩刘开辉北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京大学量子材料科学中心松山湖材料实验室

非线性光学晶体是现代光学基础研究和技术应用的重要组成部分，同时也是锁模激光器、非线性频率转换和量子光源等设备的核心组件。高性能的光学晶体材料体系一直是相关科研工作者追求的目标。与此同时，适配于光学晶体材料特性的相位匹... 详细信息

非线性光学晶体是现代光学基础研究和技术应用的重要组成部分，同时也是锁模激光器、非线性频率转换和量子光源等设备的核心组件。高性能的光学晶体材料体系一直是相关科研工作者追求的目标。与此同时，适配于光学晶体材料特性的相位匹配方法可以有效提高非线性过程的转化效率，是构建光学晶体体系并走向实用化的关键。本文总结了不同特征的体材料光学晶体及其对应相位匹配方法的发展历程，以及近期出现的低维材料光学晶体及其转角相位匹配方法的研究成果。

关键词：非线性光学光学晶体相位匹配低维材料