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基于二氧化钒微结构的光学调控性能研究

光学学报 2024年

作者：张钧杨文俊李磊张笑然朱亚彬北京交通大学物理科学与工程学院物理系

随着纳米技术和材料科学的发展，二氧化钒微结构的制备、性质调控和应用受到广大科研人员的高度关注，且二氧化钒微结构的光学调控性能在光化学性能、光学传感和光电子器件等方面有巨大的研究前景。为了更好的研究二氧化钒微结构的光学... 详细信息

随着纳米技术和材料科学的发展，二氧化钒微结构的制备、性质调控和应用受到广大科研人员的高度关注，且二氧化钒微结构的光学调控性能在光化学性能、光学传感和光电子器件等方面有巨大的研究前景。为了更好的研究二氧化钒微结构的光学调控性能，本项目采用低成本、工艺简单的人工方法制备成二氧化钒微结构，并对制得样品的激光衍射图样、近红外光谱测试等进行了深入的研究和讨论。

关键词：掺钨二氧化钒 W V O /glass微结构透过率衍射图样数字模拟

Al纳米颗粒高频局域等离激元效应对BCzVBi深蓝光有机发光器件发光效率的影响

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物理学报 2024年第3期73卷 273-283页

作者：王银霞白小川张勇李国庆西南大学物理科学与技术学院重庆400715

蓝紫光有机电致发光器件难以提升发光效率.本文以BCzVBi作为深蓝荧光材料,把Al纳米颗粒引入ITO/:PEDOT:PSS/TAPC/BCzVBi:BCPO/TmPyPb/Liq/Al有机发光器件的TmPyPb电子传输层,尝试用A1纳米颗粒的高频局域等离激元效应来改善此问题.在室... 详细信息

蓝紫光有机电致发光器件难以提升发光效率.本文以BCzVBi作为深蓝荧光材料,把Al纳米颗粒引入ITO/:PEDOT:PSS/TAPC/BCzVBi:BCPO/TmPyPb/Liq/Al有机发光器件的TmPyPb电子传输层,尝试用A1纳米颗粒的高频局域等离激元效应来改善此问题.在室温真空蒸镀Al膜,厚度为1 nm时,形成尺寸在10 nm量级的分散纳米颗粒.将这种颗粒膜插入TmPyPb层内距离BCzVBi:BCPO发光层x=4,8,12 nm处,与没有Al层的对比器件相比,器件的电流密度和发光亮度都会因载流子迁移率变差而下降.但在x=8 nm,两者都显著回升.其机理可能在于,x8 nm,到达Al颗粒的荧光衰减过多,又难以产生足够强的局域等离子体振荡.在x=8 nm,达到最大亮度的电压(9 V)没有变化,最大亮度从4200 Cd/m^(2)降到3500 Cd/m^(2),但电流密度也从335.19 mA/cm^(2)减小到145.71 mA/cm^(2),使得电流效率反而从0.88 Cd/A提高到2.36 Cd/A,从而把外量子效率提升了170%,效率滚降比则从78%降到30.5%,压减61%.在电流密度高达270 mA/cm^(2)时,电流效率和外量子效率也能提升66.5%.这些结果表明,Al纳米颗粒高频局域表面等离激元确实能够有效增强深蓝光有机发光二极管的发光性能.

关键词：深蓝荧光有机发光器件局域等离激元效应 Al纳米颗粒发光效率

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基于相干合成涡旋光束的离轴入射转速测量

物理学报 2024年第16期73卷 199-208页

作者：海迪且木⋅阿布都吾甫尔谭乐韬于涛谢文科刘静邵铮铮新疆大学物理科学与技术学院乌鲁木齐830046 中南大学物理学院长沙410083

基于涡旋光束旋转多普勒效应的转速测量技术,在实际应用中面临探测涡旋光功率低、难以严格沿转轴入射、轨道角动量谱扩散严重等问题,直接影响转速测量的距离和精度.阵列光束相干合成高质量、高功率的涡旋光束,是提高回波信号强度最直接... 详细信息

基于涡旋光束旋转多普勒效应的转速测量技术,在实际应用中面临探测涡旋光功率低、难以严格沿转轴入射、轨道角动量谱扩散严重等问题,直接影响转速测量的距离和精度.阵列光束相干合成高质量、高功率的涡旋光束,是提高回波信号强度最直接的技术方法.本文在光纤激光阵列相干合成涡旋光束转速测量实验装置的基础上,开展了离轴入射条件下的相干合成涡旋光束目标转速测量的理论建模和实验验证研究.首先,对离轴入射相干合成涡旋光的轨道角动量谱进行了理论研究,建立了基于旋转多普勒效应的相干合成涡旋光束目标转速解调的一般模型.其次,进行了离轴入射情况下的目标转速测量实验,实验结果验证了该转速解调普适模型的有效性.该研究可为基于涡旋光束旋转多普勒效应的远程探测应用提供技术参考.

关键词：旋转多普勒效应涡旋光束离轴入射转速测量

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地核物质成分、结构与形核研究进展

矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：高宸 Kai-Ming Ho 孙阳厦门大学物理科学与技术学院爱荷华州立大学物理与天文系

地核由液态外核和固态内核组成，其主要化学成分是铁，此外还包含少量镍和轻质元素，这些元素在内、外核中的含量存在较大争议。地震波数据显示，内地核具有显著的各向异性，可能与其晶体结构和物态密切相关，但研究者们对此尚未完全理... 详细信息

地核由液态外核和固态内核组成，其主要化学成分是铁，此外还包含少量镍和轻质元素，这些元素在内、外核中的含量存在较大争议。地震波数据显示，内地核具有显著的各向异性，可能与其晶体结构和物态密切相关，但研究者们对此尚未完全理解。同时，内核的年龄及结晶过程也存在许多谜团。地核成分、结构及其形成过程对于理解地球深部演变至关重要。近年来，随着高压实验和第一性原理计算模拟的发展，各种物理和化学手段被广泛应用于研究地核物质物性问题。本文总结了近十年来地核物质成分、结构及结晶过程的研究进展，概述了镍与轻元素在内、外核中的含量及其对地核结构、密度和地震波速等性质影响的研究结果，指出了探究地核多元物质固液相图的重要性。此外，本文还简要总结了与内核年龄相关的研究工作，阐释了在探究地核演化过程中发现的理论难题与悖论。本文可为未来的地核研究提供一定的参考。

关键词：地球地核地核组分内地核结构内地核形核

基于T形四周期谐振慢波结构的X波段高功率微波产生技术的理论与仿真

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物理学报 2024年第9期73卷 95-102页

作者：骆新耀薛宇哲徐彻杜创洲刘庆想西南交通大学物理科学与技术学院成都610031

优化设计了T形四周期谐振慢波结构,并进行了高频理论分析.利用镜像法将T形波导单元进行脊波导化等效设计,并通过等效电路分析了等效脊波导的高频特性,由此进行T形波导的谐振频率与结构解析理论分析.在此基础上构造了T形四周期谐振慢波结... 详细信息

优化设计了T形四周期谐振慢波结构,并进行了高频理论分析.利用镜像法将T形波导单元进行脊波导化等效设计,并通过等效电路分析了等效脊波导的高频特性,由此进行T形波导的谐振频率与结构解析理论分析.在此基础上构造了T形四周期谐振慢波结构,对该结构进行色散特性分析,确定谐振模式和频率,得到了模式同步电压范围.最后基于提出的T形周期谐振慢波结构进行对应的相对论扩展互作用辐射源的仿真验证.通过三维粒子仿真模拟分析及优化设计,在448 kV注电压、400 A注电流和0.4 T的均匀轴向磁场条件下,得到了频率为9.8 GHz、平均输出功率71.4 MW的高功率微波,对应电子效率为39.8%.本文提出的以T形波导为单元的新型谐振慢波结构有效地利用较少周期实现高效率、高功率微波产生,为高功率微波科学提供了有效的高频结构的紧凑化方案.

关键词：高功率微波扩展互作用慢波结构渡越辐射振荡器

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渐近安全引力下的黑洞阴影和光环

物理学报 2024年第1期73卷 98-107页

作者：李慧玲黄雨萌杨承宇沈阳师范大学物理科学与技术学院沈阳110034

重点讨论了薄盘吸积与渐近安全(asymptotically safe,AS)引力修正参数对黑洞阴影和光环的影响.对于薄盘吸积,黑洞的暗区就是黑洞的阴影,而明亮的光环则是由直接像、透镜环和光子环组成的.对于吸积盘辐射源比强度,考虑了3个不同辐射轮廓... 详细信息

重点讨论了薄盘吸积与渐近安全(asymptotically safe,AS)引力修正参数对黑洞阴影和光环的影响.对于薄盘吸积,黑洞的暗区就是黑洞的阴影,而明亮的光环则是由直接像、透镜环和光子环组成的.对于吸积盘辐射源比强度,考虑了3个不同辐射轮廓模型.对辐射起始于最内圆轨道的二阶衰减函数模型,直接像、透镜环和光子环可以明显区分.直接像对黑洞光环亮度贡献最大,透镜环对光环亮度贡献很小,而光子环的贡献几乎可以忽略,且对应观测强度的峰值随AS引力参数的增加而减小,即对应光环亮度随修正参数的增大而变暗.对于辐射起始于光子球半径的三阶衰减函数模型,透镜环和光子环叠加在直接像上,使观测强度出现新的极值.这一极值随AS引力修正参数的增加而增加,且使得黑洞光环的亮度更亮.对辐射起始于事件视界的反三角衰减函数模型,透镜环和光子环在直接像上的叠加范围更大,观测到的光环更宽,且AS引力参数值越小,透镜环和光子环越难区分,黑洞光环的亮度越大.总之,研究表明,黑洞阴影半径的大小随AS修正参数的增加而减小,对于不同的AS引力修正参数,辐射源光强度、尤其是观测强度的辐射轮廓存在显著差异,导致黑洞的阴影和亮环明显不同.

关键词：黑洞阴影光环透镜环渐近安全引力

国家自然科学基金新增代码“计算物理”内涵及重要研究领域

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第4期54卷 2-9页

作者：姜向伟李新征王磊刘强倪培根董国轩马琰铭马余强段文晖林海青方忠龚新高向涛国家自然科学基金委员会数学物理科学部北京100085 北京大学物理学院北京100871 中国科学院物理研究所北京100190 吉林大学物理学院长春130012 南京大学物理学院南京210093 清华大学物理系北京100084 浙江大学物理学院杭州310027 复旦大学物理系上海200438

计算、实验和理论并称为物理学研究的三种范式,在当代物理学发展中扮演着不可替代的角色.随着人工智能和量子计算的快速发展,计算物理学正在孕育研究范式的巨大变革,亟需从国家科技发展战略上予以高度重视.基于这种认识,国家自然科学基... 详细信息

计算、实验和理论并称为物理学研究的三种范式,在当代物理学发展中扮演着不可替代的角色.随着人工智能和量子计算的快速发展,计算物理学正在孕育研究范式的巨大变革,亟需从国家科技发展战略上予以高度重视.基于这种认识,国家自然科学基金委员会(以下简称基金委)新增申请代码“A2015计算物理”.本文简要介绍这一新设置的背景与过程,并探讨其资助内涵及关键研究领域.我们希望通过本文,帮助研究人员及时掌握物理学科代码设置的最新动态,更新自然科学基金信息系统中的个人情况,并有效地进行项目申请.

关键词：计算物理物理学申请代码研究方向国家自然科学基金

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玻色BdG系统中布洛赫定理的非微扰失效

科学通报 2024年第27期69卷 4056-4062页

作者：罗羽轩杨哲森厦门大学物理科学与技术学院厦门361005

一般而言,厄米系统的开边界条件可视为一种散射势,打破了系统的平移对称性,但仅在微扰意义下使得布洛赫定理失效.这意味,尽管晶格动量不是一个好的量子数,但系统的本征态仍是几个扩展布洛赫波的线性叠加,这与我们对非无序系统的物理直... 详细信息

一般而言,厄米系统的开边界条件可视为一种散射势,打破了系统的平移对称性,但仅在微扰意义下使得布洛赫定理失效.这意味,尽管晶格动量不是一个好的量子数,但系统的本征态仍是几个扩展布洛赫波的线性叠加,这与我们对非无序系统的物理直觉是一致的.本文证明布洛赫定理在某些厄米玻色系统中可能是非微扰失效的.系统的准粒子是局域的非布洛赫波的叠加,这些非布洛赫波需要用复动量来刻画,复动量的虚部决定了波的局域性质.为了进一步理解这些准粒子,我们使用了广义布里渊区理论来解释复动量与复能谱的出现,并通过系统的动力学行为展示了布洛赫定理的非微扰失效.本工作是非厄米趋肤效应在厄米系统中的推广,并且揭示了凝聚态物理理论研究的新范式.

关键词：趋肤效应布洛赫定理广义布里渊区理论元激发

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引力透镜时间延迟研究进展

科学通报 2024年第1期69卷 80-95页

作者：廖恺武汉大学物理科学与技术学院武汉430072

引力透镜效应是天文学研究经常用到的重要工具.这个效应中一个有趣的现象是同一天体源在某些情形下能够产生多个像.这些像依次到达地球并被人们观测到.它们之间的到达时间差称为时间延迟,携带着丰富的天文学信息.针对不同的天体源,人们... 详细信息

引力透镜效应是天文学研究经常用到的重要工具.这个效应中一个有趣的现象是同一天体源在某些情形下能够产生多个像.这些像依次到达地球并被人们观测到.它们之间的到达时间差称为时间延迟,携带着丰富的天文学信息.针对不同的天体源,人们发展出特定的观测策略和算法来测量时间延迟.传统的时间延迟观测源为透镜化的类星体.它们的时间延迟是通过对比光变曲线来测量的.在韦布望远镜时代,类星体时间延迟将给出准确的哈勃常数测量值,以期解决当前“哈勃常数争论”.同时,随着时域天文学时代的开启,透镜化的瞬变源,例如各类型的超新星、伽马射线暴及其余辉、快速射电暴和引力波也将被人们大量观测到.对于这些源,时间延迟测量有可能变得更加容易和准确.瞬变源透镜系统将带给我们更多关于引力本性、暗物质性质以及宇宙膨胀的信息.本文基于国内外在时间延迟领域的最新研究进展,介绍了时间延迟的测量方法、测量现状以及它在检验基础物理、研究天体物理和宇宙学方面的应用.

关键词：引力透镜时间延迟类星体瞬变源宇宙学