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Zn_(0.3)Fe_(2.7)O_(4)纳米颗粒可控合成及磁热性能研究

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首都师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 95-102页

作者：田大明杨天宇王浩雄于杰闫海涛贺淑莉首都师范大学物理系北京100048

本文采用有机液相高温热分解方法,使用4-联苯羧酸作为表面活性剂,通过改变升温速率制备出了八面体、十四面体和星形3种形貌的Zn_(0.3)Fe_(2.7)O_(4)纳米颗粒,实现纳米颗粒形貌生长的可控合成。利用反相微乳液法将纳米颗粒包覆不同壳厚的... 详细信息

本文采用有机液相高温热分解方法,使用4-联苯羧酸作为表面活性剂,通过改变升温速率制备出了八面体、十四面体和星形3种形貌的Zn_(0.3)Fe_(2.7)O_(4)纳米颗粒,实现纳米颗粒形貌生长的可控合成。利用反相微乳液法将纳米颗粒包覆不同壳厚的SiO_(2),将其转为水溶性,并研究了Zn_(0.3)Fe_(2.7)O_(4)@SiO_(2)复合纳米颗粒在交变磁场下的比损耗功率(SLP)。结果表明:纳米颗粒的产热能力在高磁场强度下随SiO_(2)壳厚的增加而降低,而在低磁场强度下随SiO_(2)壳厚的增加而增加;随着SiO_(2)厚度的增加,磁性纳米颗粒之间的偶极相互作用减弱,由此引起的各向异性随之减小,导致磁性纳米颗粒在高磁场强度与低磁场强度下SLP有不同的变化规律。

关键词：磁性纳米颗粒高温有机合成偶极相互作用磁热性能

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具有非对称跃迁的一维非厄米系统研究进展

首都师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 84-94,114页

作者：肖涵侯博曾琦波首都师范大学物理系北京100048

近年来,非厄米系统受到了物理学各个领域的广泛关注并被深入研究。通过在系统的哈密顿量中引入非厄米项,可以对开放系统做出很好地描述;而非厄米项的存在,往往会深刻地改变系统的性质,从而出现诸如奇异点、非厄米趋肤效应等在传统的厄... 详细信息

近年来,非厄米系统受到了物理学各个领域的广泛关注并被深入研究。通过在系统的哈密顿量中引入非厄米项,可以对开放系统做出很好地描述;而非厄米项的存在,往往会深刻地改变系统的性质,从而出现诸如奇异点、非厄米趋肤效应等在传统的厄米系统中不存在的现象。这些新奇效应不仅在理论研究上具有重要意义,在设计新型量子传感器和激光器等实际应用方面也具有巨大潜力。本文基于过去几年在非厄米系统方面的研究工作,对具有非对称跃迁的一维非厄米系统的研究进展进行了总结。

关键词：非厄米系统非厄米趋肤效应一维系统

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太赫兹时域光谱技术在材料科学领域研究进展

首都师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 14-26页

作者：宋晨辉孙爽金恺王新柯韩鹏孙文峰叶佳声冯胜飞张岩首都师范大学物理系北京100048

太赫兹时域光谱技术是一种研究材料中载流子超快动力学过程及光电导率特性的重要实验手段。近年来,随着材料科学的飞速发展,人们应用太赫兹时域光谱技术研究了包括二维层状材料、钙钛矿材料和碳基低维材料等新型材料中光生载流子、激子... 详细信息

太赫兹时域光谱技术是一种研究材料中载流子超快动力学过程及光电导率特性的重要实验手段。近年来,随着材料科学的飞速发展,人们应用太赫兹时域光谱技术研究了包括二维层状材料、钙钛矿材料和碳基低维材料等新型材料中光生载流子、激子和极化子等粒子及准粒子在皮秒时间尺度上的超快动力学过程及在太赫兹波段的光电导特性。本文主要介绍近5年来太赫兹时域光谱技术在材料科学领域取得的最新研究进展,并对太赫兹时域光谱技术在材料科学领域的应用做出展望。

关键词：太赫兹时域光谱光泵浦太赫兹探测二维层状材料钙钛矿材料碳基低维材料

等离激元纳腔的构建及其在表面增强拉曼散射中的应用

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首都师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 103-114页

作者：张萌周怡汐李志鹏首都师范大学物理系北京100048

表面增强拉曼光谱(SERS)技术由于其高灵敏度、指纹特性和非破坏性等特点,在各领域引起了广泛的关注和应用。金属纳米结构形成的纳米尺寸的间隙(纳腔)作为SERS技术的重要组成部分,其形貌、组成和间距决定了SERS光谱的灵敏性和稳定性。因... 详细信息

表面增强拉曼光谱(SERS)技术由于其高灵敏度、指纹特性和非破坏性等特点,在各领域引起了广泛的关注和应用。金属纳米结构形成的纳米尺寸的间隙(纳腔)作为SERS技术的重要组成部分,其形貌、组成和间距决定了SERS光谱的灵敏性和稳定性。因此,构建高质量的等离激元纳腔备受关注。本文旨在综述纳腔的构建方法及其在SERS中的应用。首先,介绍SERS增强的基本原理;其次,分类讨论制备高灵敏、可调控及均匀纳腔的方法,包括疏水衬底自收缩法、两步光还原法、模板法、自组装法和应变诱导开裂法等;再次,介绍SERS技术在食品安全、环境卫生以及生物医学等领域中的应用;最后,对SERS技术的前景进行展望,指出其在不同领域中的潜在应用价值和挑战。

关键词：表面增强拉曼散射等离激元纳腔增强因子

单分量和二分量玻色-爱因斯坦凝聚体亮孤子解的李黄杨修正

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首都师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 74-83页

作者：梁庭维王林红孙青胡洁首都师范大学物理系北京100048

李黄杨(LHY)修正是指玻色-爱因斯坦凝聚体中的自陷态,通过平均场(MF)态周围的量子涨落引起的有效自排斥来稳定,但LHY修正可能会影响玻色-爱因斯坦凝聚体亮孤子的基态,导致亮孤子试探解产生一定的适用范围。本研究利用变分近似法和以Gros... 详细信息

李黄杨(LHY)修正是指玻色-爱因斯坦凝聚体中的自陷态,通过平均场(MF)态周围的量子涨落引起的有效自排斥来稳定,但LHY修正可能会影响玻色-爱因斯坦凝聚体亮孤子的基态,导致亮孤子试探解产生一定的适用范围。本研究利用变分近似法和以Gross-Pitaevskii方程为基础的数值模拟方法,通过将准一维情况单分量和二分量的玻色-爱因斯坦凝聚体基态模型加入LHY修正,计算了2个系统的试探解和数值模拟解。计算表明,对于准一维带有LHY项的单分量和二分量玻色-爱因斯坦凝聚体,当系统的LHY系数G在一定情况下可以通过变分法得到较好的静态近似解。本文的研究对于获得准一维情况下带有LHY项的单分量和二分量玻色-爱因斯坦凝聚体的基态解析解的条件提供了理论支持,为今后研究该系统的性质和物理内涵提供了帮助。

关键词：玻色-爱因斯坦凝聚自旋-轨道耦合李黄杨(LHY)修正

求解能耗成本平衡的分布式阻塞流水线调度群体迭代贪婪算法

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控制理论与应用 2024年第6期41卷 1147-1155页

作者：韩雪王玉亭韩玉艳李俊青聊城大学计算机学院山东聊城252000 山东师范大学计算机学院山东济南250000

在经典分布式流水车间调度问题基础上,本文构建了具有序列相关准备时间的分布式阻塞流水线调度问题(DBFSP SDST)的混合线性整数规划模型(MILP),以均衡各工厂能耗成本为优化目标,提出了基于群体优化的迭代贪婪算法(PEIG).该算法针对零缓... 详细信息

在经典分布式流水车间调度问题基础上,本文构建了具有序列相关准备时间的分布式阻塞流水线调度问题(DBFSP SDST)的混合线性整数规划模型(MILP),以均衡各工厂能耗成本为优化目标,提出了基于群体优化的迭代贪婪算法(PEIG).该算法针对零缓冲区和多工厂生产模式,设计了问题特性的启发式方法;针对迭代贪婪算法(IGA)的优势和不足,提出了基于群体的局部搜索策略、多邻域搜索结构和增强的跨工厂破坏重构方法,以进一步平衡所提算法的全局探索和局部搜索能力.通过270个测试算例的数值仿真,以及与最新4种代表算法的统计比较,本文验证了所提PEIG算法的优越性,能为中大规模的DBFSP SDST提供更优的调度方案.

关键词：分布式阻塞流水调度能耗成本群体局部搜索策略迭代贪婪算法

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贝塞尔光束透射多边形二元振幅光阑的理论研究

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首都师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 55-64页

作者：李晨怡刘姗姗赵琰瑞叶佳声张岩首都师范大学物理系北京100048

本文提出一种多边形二元振幅光阑,并将其应用于压制贝塞尔光束在自由空间传输过程中的光强振荡。利用严格的数学推导,得出多边形二元振幅光阑的等效振幅透射系数公式。通过对贝塞尔光束轴上光强的优化设计,得到多边形二元振幅光阑的最... 详细信息

本文提出一种多边形二元振幅光阑,并将其应用于压制贝塞尔光束在自由空间传输过程中的光强振荡。利用严格的数学推导,得出多边形二元振幅光阑的等效振幅透射系数公式。通过对贝塞尔光束轴上光强的优化设计,得到多边形二元振幅光阑的最佳结构参数。基于完全的瑞利-索莫菲方法的数值模拟结果显示,优化设计的多边形二元振幅光阑,不仅沿光轴方向,而且在垂直于光轴的横截面内,均很好地压制了贝塞尔光束的光强振荡。相比于现有文献中的渐变振幅光阑或心形二元振幅光阑,本文提出的多边形二元振幅光阑具有加工简单、成本低廉的优势,将为贝塞尔光束在实际光学系统中的广泛应用提供重要的指导价值。

关键词：多边形二元振幅光阑贝塞尔光束光强振荡完全的瑞利-索莫菲方法

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基于光催化反应拉曼光谱信息加密纠错研究

首都师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 124-130页

作者：张利胜刘睿淋王雪妍首都师范大学物理系北京100048

等离子体激子诱导光催化反应在可控性和选择性方面具有相当大的潜力。在Au/石墨烯/SiO_(2)/Si复合基底上,借助拉曼指纹谱的优势,基于表面等离子体驱动光催化反应,实现微米尺度下信息加密图案化读写的一个实质性应用。采用532 nm波长的... 详细信息

等离子体激子诱导光催化反应在可控性和选择性方面具有相当大的潜力。在Au/石墨烯/SiO_(2)/Si复合基底上,借助拉曼指纹谱的优势,基于表面等离子体驱动光催化反应,实现微米尺度下信息加密图案化读写的一个实质性应用。采用532 nm波长的激发光进行图案的绘制,785 nm波长的激发光进行Mapping读取,实现了二维加密图形的可控绘制和读取。通过构建纠错公式,进行纠错Mapping成像,即扣除由于石墨烯基底本身不均匀导致的增强和光催化效果的不同,从而进行加密信息字符的纠错,实现了更好的加密信息读取效果。

关键词：拉曼光谱光催化反应加密信息读写信息纠错

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太赫兹液体光子学研究进展（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第3期 278-293页

作者：连想张明浩王国阳张亮亮首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室

液态水是世界上最常见的物质，却具有复杂的分子网络结构以及超快的演化过程。迄今为止，我们对水的了解仍然不全面。长期以来，用液态水来产生或探测太赫兹波一直被认为是不可能的，主要原因是极性液体，尤其是液态水，表现出对太赫兹... 详细信息

液态水是世界上最常见的物质，却具有复杂的分子网络结构以及超快的演化过程。迄今为止，我们对水的了解仍然不全面。长期以来，用液态水来产生或探测太赫兹波一直被认为是不可能的，主要原因是极性液体，尤其是液态水，表现出对太赫兹波的强吸收，阻碍了太赫兹液体光子学的发展。与其他物质状态相比，液体具有许多独特的性质。具体来说，液体的材料密度与固体相当，这意味着与激光脉冲相互作用的分子数量比气体多3个数量级。与固体相比，液体的流动性允许每个激光脉冲入射到介质的新区域，即使使用高重复率激光脉冲，材料损伤阈值也不是问题。液体的引入加深了目前对高能量密度等离子体、激光与物质相互作用过程中电离粒子的超快动力学的理解。太赫兹液体光子学是近年来新兴的课题，它为研究人员从液体材料中获得太赫兹辐射提供了一种选择。这一跨学科、变革性的课题应该会推动太赫兹波传感和光谱技术的发展，并将对太赫兹科学产生重大影响，包括下一代液体源、探测器和系统的开发。

关键词：太赫兹波相干探测液体等离子体四波混频