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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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石墨烯高次谐波中焦散效应的取向依赖

中国科学:物理学力学天文学 2025年第1期 97-103页

作者：董福龙闫嘉宇刘杰河北大学物理科学与技术学院中国工程物理研究院研究生院

本文利用两能带密度矩阵方程计算了红外线偏振激光辐照石墨烯时取向依赖的总高次谐波谱.不同于原子中谐波焦散效应出现在截止频率处,数值结果表明石墨烯中焦散增强谐波的能量明显偏离谐波谱截止频率,且具有显著的取向依赖.通过求解鞍点... 详细信息

本文利用两能带密度矩阵方程计算了红外线偏振激光辐照石墨烯时取向依赖的总高次谐波谱.不同于原子中谐波焦散效应出现在截止频率处,数值结果表明石墨烯中焦散增强谐波的能量明显偏离谐波谱截止频率,且具有显著的取向依赖.通过求解鞍点方程,揭示了焦散效应取向依赖的机制源于当激光偏振方向变化时,第一布里渊区两个Dirac点的不等价性.我们也研究了不同取向角下焦散谐波能量对激光强度的依赖,发现当激光偏振方向逐渐偏离石墨烯“扶手椅”方向时,其对激光强度的依赖逐渐减弱.本文中焦散效应取向依赖的研究可能在确定石墨烯晶格取向方面具有潜在的应用价值.

关键词：高次谐波焦散效应石墨烯取向依赖

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非厄米PT对称多通道光波导体系的调控及动力学

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 108-117页

作者：孙武叶伏秋张光成吉首大学物理与机电工程学院吉首416000

宇称-时间(PARITY-TIME PT)对称光学波导系统中有关PT对称性的调控主要通过周期性变化的复折射率材料来实现.本文中我们给出了一种对于已耦合的双通道波导体系中额外引入周期调制的中性波导操纵PT对称性的构型,通过高频近似将系统转换... 详细信息

宇称-时间(PARITY-TIME PT)对称光学波导系统中有关PT对称性的调控主要通过周期性变化的复折射率材料来实现.本文中我们给出了一种对于已耦合的双通道波导体系中额外引入周期调制的中性波导操纵PT对称性的构型,通过高频近似将系统转换为重整化参数后的等效未调制系统后,发现可以通过额外引入单频周期调制的光波导去调控体系的PT对称性,并且讨论了周期调制的非厄米三通道波导体系的能谱特性.最后通过解析和数值的方法给出了光在非厄米三通道光学波导中的动力学演化.

关键词： PT对称非厄米三通道波导

基于DTW算法的sEMG手势识别控制系统设计

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现代电子技术 2025年第2期 131-136页

作者：韩团军雷栋元黄朝军卢超陕西理工大学物理与电信工程学院

人体在运动过程中会产生微弱的生物电信号，其中蕴含着大量的控制信息。为了使用生物电信号中的信息控制机械臂动作，提出一种基于DTW算法的sEMG手势识别控制系统，利用该系统对采集的原始信号进行滤波和放大。为了确定有效的sEMG，采... 详细信息

人体在运动过程中会产生微弱的生物电信号，其中蕴含着大量的控制信息。为了使用生物电信号中的信息控制机械臂动作，提出一种基于DTW算法的sEMG手势识别控制系统，利用该系统对采集的原始信号进行滤波和放大。为了确定有效的sEMG，采用移动平均法对处理信号进行划分。使用平均绝对值从数据片段中提取有效段数据，应用DTW算法将3路表面肌电信号融合，计算样本与模型之间的相似度，实现手势识别；再将识别后的信号通过无线模块发送到控制指令，以控制机械臂的动作；最后，采用提出的算法并结合6种类型的手势分类模型创建最佳特征模型。实验测试结果表明，使用动态时间规整（DTW）算法进行手势识别的平均准确率为93.752%,6种手势的平均模型匹配率达到92%，实现了肌电信号对机械臂的精确控制。由此证明所提方法的手势识别比传统的阈值控制开关更准确。

关键词：手势识别 DTW算法表面肌电图(sEMG) 特征提取机械臂手势检测

高压下Fe_(2)S的相变及热力学性质的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 102-107页

作者：余柏树焦亩鑫杨学楠曾召益重庆师范大学物理与电子工程学院重庆401331

本文采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法研究了高压下Fe_(2)S的结构相变、弹性性质和热力学性质.计算表明,当压强增加到124±10 GPa时,Fe_(2)S(Co_(2)P型)的晶格常数发生了突变,轴向比c/a从1.20跃迁到1.35,向C37结构(Co_(2)Si型)转变... 详细信息

本文采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法研究了高压下Fe_(2)S的结构相变、弹性性质和热力学性质.计算表明,当压强增加到124±10 GPa时,Fe_(2)S(Co_(2)P型)的晶格常数发生了突变,轴向比c/a从1.20跃迁到1.35,向C37结构(Co_(2)Si型)转变.弹性模量的计算结果也证实了Fe_(2)S的这一结构相变.根据弹性模量,获得了高压下Fe_(2)S的声速,相对于纯Fe,S元素提升了纵波声速.通过准谐德拜模型预测了200 GPa,2000 K范围内Fe_(2)S的热力学性质.

关键词：相变弹性性质热力学性质第一性原理

利用原子在圆偏振激光场中的强场电离产生自旋极化电子

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 101-109页

作者：王中元高轩鸿景文泉杜进旭赵松峰西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070

圆偏振激光场中原子的非绝热强场电离为产生自旋极化电子提供了机会.我们应用这些解析电离速率公式[Ingo Barth and Olga Smirnova,***.A 88,013401(2013)]更系统地研究了通过Kr和Xe原子在右旋圆偏振激光脉冲中的强场电离产生自旋极化电... 详细信息

圆偏振激光场中原子的非绝热强场电离为产生自旋极化电子提供了机会.我们应用这些解析电离速率公式[Ingo Barth and Olga Smirnova,***.A 88,013401(2013)]更系统地研究了通过Kr和Xe原子在右旋圆偏振激光脉冲中的强场电离产生自旋极化电子,并证实了不同自旋态的光电子能量分布有很大差异、电子的自旋极化敏感地依赖于光电子能量.另外,在光电子能谱的低能部分其自旋极化可以达到100%,并且通过调节激光强度和频率可以很好地控制能量积分的自旋极化.

关键词：自旋极化电子非绝热强场电离右旋圆偏振激光场

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稀土硼酸盐双折射材料的电子结构和光学性质的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 171-179页

作者：努尔比耶·图尔洪刘鸿涛崔秀花刘静姜轶井群新疆大学物理科学与技术学院乌鲁木齐830017

近年来,稀土(RE)硼酸盐材料因其丰富的结构和优异的光学性质,引起人们广泛关注.使用第一性原理高通量筛选工具获得五个性能优异的短波长稀土硼酸盐材料,并进一步研究了他们的电子结构和光学性质.研究结果表明,这些材料的紫外截止边和双... 详细信息

近年来,稀土(RE)硼酸盐材料因其丰富的结构和优异的光学性质,引起人们广泛关注.使用第一性原理高通量筛选工具获得五个性能优异的短波长稀土硼酸盐材料,并进一步研究了他们的电子结构和光学性质.研究结果表明,这些材料的紫外截止边和双折射率分别为:210 nm,0.0934@1064 nm(LaB_(3)O_(6))、246 nm,0.0880@1064 nm(LaBO_(3))、347 nm,0.0815@1064 nm(LuBO_(3))、272 nm,0.0914@1064 nm(ScBO_(3))、279 nm,0.0920@1064 nm(Sc_(3)B_(5)O_(12)).本文使用投影态密度、实空间原子实切割以及Born有效电荷分析了各原子及离子基团对双折射率的影响机制,结果表明RE-O基团和B-O多面体在决定光学性质方面做出了主要贡献.

关键词：稀土硼酸盐第一性原理双折射率

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介质微球超分辨光学成像：原理、技术与应用

北京工业大学学报 2025年第01期51卷 100-120页

作者：李红梅闫胤洲蒋毅坚北京工业大学机械与能源工程学院北京工业大学物理与光电工程学院

光学显微技术在生物学、医学、材料学、精密测量学等领域扮演着至关重要的角色，为微纳尺度的探索提供了强大的工具。然而，传统光学显微系统受到衍射极限的制约，最大分辨率极限约为光波长的一半(λ/2)。近年来，突破衍射极限、实现更... 详细信息

光学显微技术在生物学、医学、材料学、精密测量学等领域扮演着至关重要的角色，为微纳尺度的探索提供了强大的工具。然而，传统光学显微系统受到衍射极限的制约，最大分辨率极限约为光波长的一半(λ/2)。近年来，突破衍射极限、实现更高成像分辨率成为显微成像领域的研究热点。介质微球透镜通过调控光场，能够将入射光束聚焦于微球底部的极窄区域形成光子纳米射流，打破了阿贝(Abbe)衍射极限，使出射光束半峰全宽小于λ/2。与其他超分辨成像技术相比，微球超分辨成像具有简单直接、无须荧光染料标记、实时成像、可与现有显微系统相兼容等优势，为学术研究和实际应用开辟了新的机遇。该综述首先介绍了介质微球超分辨光学成像原理；随后，详细分析了影响微球超分辨光学成像能力的关键因素，包括微球光学性质、适用环境以及可控性等；最后，探讨了微球超分辨光学成像技术在生物医学、半导体器件、纳米材料科学领域中的应用。此外，还展望了微球超分辨光学成像技术未来发展面临的主要挑战。

关键词：介质微球透镜超分辨成像光学纳米成像远场纳米显微镜光子纳米射流非荧光纳米显微镜

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六方氮化硼中声子耦合的室温单光子发射

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第11期54卷 203-204页

作者：陆欣杜兰大学物理与工程物理系美国新奥尔良70118

光子是飞行的量子比特,将单光子与其他量子体系耦合是实现光子计数操控量子态的前提.最近的研究报道了六方氮化硼(hBN)中声子耦合的单光子发射,通过电子跃迁模型解释了声子参与的缺陷态激发和单光子发射过程,这一结果为室温单量子水平... 详细信息

光子是飞行的量子比特,将单光子与其他量子体系耦合是实现光子计数操控量子态的前提.最近的研究报道了六方氮化硼(hBN)中声子耦合的单光子发射,通过电子跃迁模型解释了声子参与的缺陷态激发和单光子发射过程,这一结果为室温单量子水平下操控电子-声子耦合提供了可能.

关键词：单光子二维材料声子缺陷发光