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一种ku波段携带轨道角动量的六边形反射型超表面

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光通信技术 2025年

作者：罗熳冯瑞谭秋林中北大学微纳器件与系统教育部重点实验室

为了满足光通信技术研究的需要，本文研究设计了一种工作在ku波段的六边形反射型超表面。提出的超表面为无源线极化超表面，其结构为单层，顶层为实现相位控制的铜层金属层，底层为金属背板，中间介质层为聚酰亚胺，厚度为1mm。组阵后... 详细信息

为了满足光通信技术研究的需要，本文研究设计了一种工作在ku波段的六边形反射型超表面。提出的超表面为无源线极化超表面，其结构为单层，顶层为实现相位控制的铜层金属层，底层为金属背板，中间介质层为聚酰亚胺，厚度为1mm。组阵后的超表面在14GHz频点下仿真得到的电场相位呈一模态涡旋状分布，电场幅度呈“甜甜圈”状，其中心位置存在明显电场强度为0的点，仿真结果与设计吻合。对超表面进行加工测试，同样也得到了一模态的涡旋相位分布，其中心位置电场强度仍存在零点，该超表面实物测试与仿真结果基本吻合。

关键词：轨道角动量涡旋电磁波六边形反射型超表面 ku波段无源线极化

热处理工艺对晶界扩散钕铁硼磁体显微组织和矫顽力的影响研究

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稀土 2025年

作者：黄敏丁勇王春国刘雷孙颖莉张健闫阿儒中国科学院宁波材料技术与工程研究所稀土永磁材料联合创新中心中科院磁性材料与器件重点实验室浙江省磁性材料与应用技术重点实验室中国科学院大学

通过磁控溅射的方法在Nd-Fe-B磁体表面分别制备了Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100薄膜,研究了热处理工艺对两类扩散磁体微结构和矫顽力的影响。结果表明,经过高温热处理制备的Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100扩散态磁体的矫顽力增幅分别为6.8k Oe和5.7... 详细信息

通过磁控溅射的方法在Nd-Fe-B磁体表面分别制备了Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100薄膜,研究了热处理工艺对两类扩散磁体微结构和矫顽力的影响。结果表明,经过高温热处理制备的Tb70Cu10Al10Zn10和Tb100扩散态磁体的矫顽力增幅分别为6.8k Oe和5.7k Oe。在此基础上,各自继续进行低温回火形成的回火态磁体的矫顽力又分别增加1.4k Oe和0.5k Oe。两级热处理在多元扩散磁体中更有优势。显微组织分析表明,重稀土核壳结构是扩散态磁体矫顽力提升的重要原因,而连续薄层分布的晶界相是回火态磁体矫顽力进一步提升的关键因素。其中,对矫顽力增幅起主导作用的重稀土核壳结构形成于高温热处理阶段。但是,壳层厚度和壳层分布深度在低温回火阶段亦有微量调整,而晶界相形貌的优化只发生在低温回火阶段。与扩散态磁体相比,回火态磁体中分布的晶界相更细小弥散。特别是Tb70Cu10Al10Zn10回火态磁体,两级热处理优化了晶界相形貌分布,扩散源中微量元素的适度添加促进了连续薄层晶界相的形成,这也是其矫顽力进一步提升的根本原因。

关键词：热处理工艺钕铁硼磁控溅射晶界扩散矫顽力

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光刻技术与光刻胶材料的进展与未来趋势

中国激光 2025年

作者：许路奎范子雄王璐玮郭勇朱殷铷高欣慰严伟屈军乐深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室射频异质异构集成全国重点实验室(深圳大学)

光刻技术凭借其高精度和高质量的加工特性，能够在硅片或其他基材上精确实现复杂的结构，形成微米乃至纳米级别的精细结构。这种能力不仅极大地促进了集成电路的集成度提升，使单个芯片上可以容纳更多的晶体管，从而显著增强了芯片的计... 详细信息

光刻技术凭借其高精度和高质量的加工特性，能够在硅片或其他基材上精确实现复杂的结构，形成微米乃至纳米级别的精细结构。这种能力不仅极大地促进了集成电路的集成度提升，使单个芯片上可以容纳更多的晶体管，从而显著增强了芯片的计算能力和功能多样性，同时也大幅降低了大规模生产的成本，使得高性能电子设备变得更加普及和经济。作为现代微电子工业和半导体制造领域不可或缺的核心工艺，光刻技术的应用范围广泛，涵盖了从消费电子、通信设备到医疗仪器和汽车电子等多个行业。本文围绕光刻技术与其核心材料—光刻胶进行综述，探讨传统光刻技术与各新型光刻技术的发展历程与特点，以及光刻胶的特性与发展趋势，最后对光刻技术的未来进行展望。

关键词：光刻技术光刻胶高分辨率新型材料

介质光栅/介电薄膜与银立方体复合结构的SPs研究

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光电子·激光 2025年

作者：薛振宇赵一辉董培梅程旭东中国计量大学信息学院浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室

本文针对精确调控纳米复合结构表面等离激元特性的目标，提出一种由银立方体、介质光栅、介电层和金属薄膜组成的多层复合结构，采用时域有限差分法研究其电场增强特性。研究表明，随着光栅周期的增加，局域表面等离子体共振峰红移，光... 详细信息

本文针对精确调控纳米复合结构表面等离激元特性的目标，提出一种由银立方体、介质光栅、介电层和金属薄膜组成的多层复合结构，采用时域有限差分法研究其电场增强特性。研究表明，随着光栅周期的增加，局域表面等离子体共振峰红移，光栅厚度的增加对共振峰位置影响较小，但显著增强了共振强度。当介电层相对介电常数为3至5时，局域与传播表面等离激元之间实现有效耦合，显著提升电场强度。介电层厚度的增加会削弱其与银薄膜之间的耦合，转为银立方体在局部区域形成高强度电场。因此，通过优化介电层的结构参数和介电性能，可以有效调控复合结构中的电磁共振效应，为高性能光学器件应用提供了理论支持。

关键词：表面等离激元介质光栅时域有限差分电场增强介电层

基于二维光谱干涉的太赫兹时域光谱单次探测技术

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中国激光 2025年

作者：何文钊陈星宇林庆钢蔡懿曾选科徐世祥光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳市微纳光子信息技术重点实验室深圳大学物理与光电工程学院中国计量大学光学与电子科技学院

单次太赫兹时域光谱探测技术可以对某些不可逆或低重复率事件的进行有效探测。本文通过结合二维光谱干涉和自参考共线光谱干涉方案提出了一种新型太赫兹时域光谱单次探测技术。该技术在此前的共线自参考光谱干涉方案基础上，对入射的探... 详细信息

单次太赫兹时域光谱探测技术可以对某些不可逆或低重复率事件的进行有效探测。本文通过结合二维光谱干涉和自参考共线光谱干涉方案提出了一种新型太赫兹时域光谱单次探测技术。该技术在此前的共线自参考光谱干涉方案基础上，对入射的探测光偏振方向及探测晶体角度进行优化，有效提升了探测的光学调制度。通过引入二维光谱干涉替代一维光谱干涉，增大了单次探测的信息容量，进而实现信噪比的提升。实验结果表明，二维光谱干涉的引入使得探测信噪比相比于共线自参考光谱干涉方案提高了近2.2倍，测得信噪比高达166.7:1。该技术能克服传统的电光取样的“过旋”问题，为单次或低重复频率的强太赫兹场及其应用提供了一种有效探测手段。

关键词：太赫兹时域光谱电光取样单次测量干涉光谱

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面向集成光学陀螺的米量级光波导芯片

光通信研究 2025年

作者：张钰明杜江兵左文龙张文甲何祖源上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室天津航海仪器研究所天津市量子精密测量技术重点实验室

【目的】光学陀螺仪在惯性导航、武器装备、航空航天等领域发挥着巨大作用，为满足随着目前无人机等小型化导航和控制应用对陀螺仪成本、尺寸、重量、功耗（C-SWaP）以及大规模制造能力要求的逐渐提高，本文面向干涉式集成光学陀螺方案... 详细信息

【目的】光学陀螺仪在惯性导航、武器装备、航空航天等领域发挥着巨大作用，为满足随着目前无人机等小型化导航和控制应用对陀螺仪成本、尺寸、重量、功耗（C-SWaP）以及大规模制造能力要求的逐渐提高，本文面向干涉式集成光学陀螺方案设计并制造了米量级无波导交叉的氮化硅传感光波导芯片。【方法】通过多模波导的优化设计降低波导侧壁粗糙度对传输损耗的影响，通过多模欧拉弯曲优化将每个弯曲半径仅为150 μm的90度弯曲波导的模式串扰由-11.8降低到-40.0 dB，额外损耗由0.300 0降低到0.002 5 dB，利用垂直耦合和端面耦合避免了波导交叉。【结果】最终在4.30 mm×1.73 mm的氮化硅芯片面积下集成了1.01 m长度的传感波导，最低损耗为1.63 dB/m，散粒噪声受限条件下该器件可支持干涉式集成光学陀螺实现0.21 deg/s探测灵敏度。【结论】展示了本设计在干涉式集成光学陀螺应用中的光明前景。

关键词：氮化硅光子集成集成光学陀螺

高浓度PbBr2钝化的PbS量子点及其光电特性研究

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光学学报 2025年

作者：常莎莎秦睿李庆马韬李梦林文帅杜宇轩邓立儿刘欢西安工业大学光电工程学院陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室西安交通大学仪器科学与技术学院精密微纳制造技术全国重点实验室

胶体量子点（CQDs）是一种新型半导体纳米材料，硫化铅（PbS）胶体量子点因其制造成本低，溶液可加工和可调节光谱范围等优势已成为光电探测器制造中最有前途的新材料之一，小尺寸PbS量子点通过混合卤化铅的配体交换方法在光电器件中取... 详细信息

胶体量子点（CQDs）是一种新型半导体纳米材料，硫化铅（PbS）胶体量子点因其制造成本低，溶液可加工和可调节光谱范围等优势已成为光电探测器制造中最有前途的新材料之一，小尺寸PbS量子点通过混合卤化铅的配体交换方法在光电器件中取得了优异的性能。然而，随着PbS CQDs直径的增加，原有小尺寸混合卤化铅配体所用比例不能完全钝化大尺寸量子点的（100）面，这将引入深度缺陷，使器件性能下降。本文展示了一种较高PbBr2浓度的配体交换方法，以充分钝化具有1550 nm吸收峰的大尺寸PbS CQDs。随着PbBr2浓度（0.01M～0.06M）的增加，缺陷被有效钝化，暗电流降低。当浓度为0.04M PbBr2时，所制备的器件表现出最佳的性能，在1550nm处的响应度和比探测率分别为324.256mA/W和2.03×1011Jones，外量子效率为25.77%，器件的上升时间为240μs，下降时间为180μs。这种配体交换方法为获得高性能的红外光电探测器提供了方案。

关键词： PbS量子点液相配体交换 PbBr 浓度光电探测器

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原子磁力仪的研究进展与发展趋势

激光与光电子学进展 2025年

作者：宗昕冉陈海军中国电子科技集团公司第十二研究所微波电真空器件国家级重点实验室

原子磁力仪作为一种精确测量磁场的仪器，在基础物理、地球科学、生物医学和国防等多个领域发挥着重要作用。本文全面综述了原子磁力仪的技术发展，包括主要分类、基本特征以及重点介绍了碱金属光泵浦磁力仪、相干布居囚禁原子磁力仪、... 详细信息

原子磁力仪作为一种精确测量磁场的仪器，在基础物理、地球科学、生物医学和国防等多个领域发挥着重要作用。本文全面综述了原子磁力仪的技术发展，包括主要分类、基本特征以及重点介绍了碱金属光泵浦磁力仪、相干布居囚禁原子磁力仪、无自旋交换弛豫原子磁力仪以及非线性磁光旋转原子磁力仪的研究现状与发展趋势。文章首先介绍了基于经典物理原理和量子效应原理的磁力仪分类，然后详细讨论了四种量子效应原子磁力仪的工作原理、灵敏度、动态范围、带宽等关键性能指标，以及它们在不同应用场景下的优势和挑战。最后，文章探讨了这些磁力仪技术的未来发展方向，包括微型化、集成化、矢量磁场测量能力的提升，以及在生物医学成像、地球物理勘探等领域的潜在应用。

关键词：弱磁检测原子磁力仪光泵浦相干布居囚禁无自旋交换弛豫非线性磁光旋转

Au/CeO2（111）表面吸附的电荷转移特性研究

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物理学报 2025年

作者：田馨舒鹏丽张珂童曾德超姚志飞赵波慧任晓森秦丽朱强魏久焱温焕飞李艳君菅原康弘唐军马宗敏刘俊中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室中北大学仪器与电子学院中北大学量子传感与精密测量山西省重点实验室中北大学半导体与物理学院日本大阪大学工学研究科精密科学应用物理学

Au/CeO2（111）作为一种重要的催化剂体系，在催化氧化、水气转换反应等多个领域展现出优异的催化性能。为了深入揭示其催化机理，特别是在原子尺度上理解活性组分的相互作用。本文采用密度泛函理论（DFT+U）计算方法，构建了Au/CeO?（... 详细信息

Au/CeO2（111）作为一种重要的催化剂体系，在催化氧化、水气转换反应等多个领域展现出优异的催化性能。为了深入揭示其催化机理，特别是在原子尺度上理解活性组分的相互作用。本文采用密度泛函理论（DFT+U）计算方法，构建了Au/CeO?（111）体系的原子尺度模型，通过计算该模型的吸附能、差分电荷密度、巴德电荷以及态密度，揭示了Au/CeO?（111）的表面吸附行为。在CeO2（111）的平面区域内，经过结构弛豫与优化，确定了五个Au吸附位点。其中最为稳定的吸附位点并非传统上认为的氧顶位，而是氧-氧桥位。在这种吸附构型下，电荷从Au向Ce4+转移，导致Ce4+被还原为Ce3+，伴随着显著的电荷转移现象。过去的研究更多地关注了平面区域的吸附行为，而忽视了台阶边缘区域在催化过程中的重要性。因此，本研究进一步扩展了研究范围，深入探讨了四种不同台阶结构对Au吸附的影响，其中，Type II*和Type III台阶因高度欠配位的Ce原子增强了对Au原子的吸附，特别是Type III台阶通过显著的电荷转移成为Au的首选吸附位点。本研究通过构建更全面的Au/CeO?模型，突破了以往仅关注平面吸附的局限性，揭示了Au/CeO?在台阶边缘的吸附机制，为我们深入理解Au/CeO?（111）的催化机理提供了新的视角。

关键词： Au/CeO (111) 电荷转移吸附能第一性原理计算