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基于微光纤尖端激光脉冲推进微球

光学学报 2024年第9期44卷 142-148页

作者：邢继伟孙文慧刘雪连刘艳芬刘晓华刘晓军郝斌政李建军罗旺李奇楠于海超齐齐哈尔大学理学院物理系黑龙江齐齐哈尔161006

本文研究了基于锥形光纤结构的激光推进微球,并基于该结构探究推进机制、微球运动的影响因素。光纤尖端出射的激光能量超过空气的电离阈值而产生等离子体,随后等离子体膨胀形成的冲击波通过反冲作用驱动微球。结果表明,微球的推进冲击... 详细信息

本文研究了基于锥形光纤结构的激光推进微球,并基于该结构探究推进机制、微球运动的影响因素。光纤尖端出射的激光能量超过空气的电离阈值而产生等离子体,随后等离子体膨胀形成的冲击波通过反冲作用驱动微球。结果表明,微球的推进冲击波弹射机制发挥了主导作用。研究了激光能量和微球直径对微球运动的影响,发现微球的运动距离依赖于光纤尖端出射激光能量和微球尺寸。此外,分析了光纤尖端尺寸对激光能量、能量密度的影响,揭示出尖端出射激光能量呈非线性增加,能量密度表现出相反的变化趋势。该研究可能为在微米水平上对胶体和生物物质的指令操作提供更多的理论支撑。

关键词：激光锥形光纤等离子体脉冲冲击波

NWC人工甚低频台站信号产生“条缕状”准捕获电子能谱的模拟研究

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物理学报 2024年

作者：刘阳希子项正周晨倪彬彬董俊虎胡景乐王建行郭浩智武汉大学电子信息学院空间物理系

遍布全球的人工甚低频台站发射的信号主要用于对潜通信，在夜间这些信号可以泄漏进磁层与内辐射带中百keV电子发生回旋共振从而导致电子沉降。这一过程是导致内辐射带电子损失的重要原因，也是磁层-电离层耦合过程中能量和物质输运的重... 详细信息

遍布全球的人工甚低频台站发射的信号主要用于对潜通信，在夜间这些信号可以泄漏进磁层与内辐射带中百keV电子发生回旋共振从而导致电子沉降。这一过程是导致内辐射带电子损失的重要原因，也是磁层-电离层耦合过程中能量和物质输运的重要环节。被台站信号散射的电子呈现出能量随L增加而减小的“条缕状”能谱结构，与台站信号和电子的一阶回旋共振能量曲线相符。低轨卫星可以对“条缕状”能谱结构进行清晰地观测，为研究近地空间波粒相互作用提供了重要契机。本文基于Drift-Diffusion-Source模型，复现了DEMETER卫星于2009年3月19日多个轨道测量的NWC台站信号导致的“条缕状”能谱，量化了NWC台站信号对辐射带电子的散射作用，明晰了NWC台站信号的幅度和传播角，揭示了内辐射带电子漂移过程中的动态变化规律，为开发人工影响辐射带技术提供了重要理论参考。

关键词：地球辐射带波粒相互作用人工甚低频台站信号电子投掷角扩散

不同生长条件对CdTe/GaAs外延薄膜表面形貌和光学性质的影响

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红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 29-35页

作者：朱辰玮刘欣扬巫艳左鑫荣范柳燕陈平平秦晓梅上海师范大学数理学院物理系上海200233 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083

本文利用分子束外延技术在GaAs(211)B衬底上外延CdTe(211)薄膜,系统研究不同工艺条件对CdTe外延薄膜的表面形貌和光学性质的影响。研究表明,在一定的生长温度下,在Te气氛下生长CdTe薄膜,增加CdTe:Te的束流比,可显著降低CdTe表面金字塔... 详细信息

本文利用分子束外延技术在GaAs(211)B衬底上外延CdTe(211)薄膜,系统研究不同工艺条件对CdTe外延薄膜的表面形貌和光学性质的影响。研究表明,在一定的生长温度下,在Te气氛下生长CdTe薄膜,增加CdTe:Te的束流比,可显著降低CdTe表面金字塔缺陷的尺寸和密度,当CdTe和Te束流比为6.5时,金字塔缺陷几乎消失,材料的表面平整度显著改善,X射线衍射(XRD)也表明CdTe晶体质量显著提高。进一步的拉曼光谱表明,随着CdTe和Te束流比的增加,Te的A1峰减弱,CdTe LO和TO声子峰强度比增强。低温光致发光光谱(PL)研究也表明随着CdTe和Te束流比的增加,Cd空位的减少可以使与杂质能级相关的深能级区域的峰强降低,与此同时和晶体质量相关的自由激子峰半峰全宽减少,材料的光学质量明显改善。该研究为探索CdTe/GaAs外延材料的理想的工艺窗口以及相关机理,并为进一步以此为缓冲层外延高质量HgCdTe材料提供基础。

关键词： CdTe 分子束外延表面缺陷拉曼光谱荧光光谱

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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

Hg_(0.72)Cd_(0.28)Te扫描隧道谱的模型解释

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红外与毫米波学报 2024年第3期43卷 300-304页

作者：肖正琼戴昊光刘欣扬陈平平查访星上海大学理学院物理系上海200444 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083

本工作利用截面扫描隧道显微镜(XSTM)研究了分子束外延生长的Hg_(0.72)Cd_(0.28)Te薄膜。扫描隧道谱(STS)测量表明,此碲镉汞材料的电流-电压(I/V)隧道谱呈现的零电流平台宽度(隧道谱表观带隙)比其实际材料带隙增大约130%,说明存在明显... 详细信息

本工作利用截面扫描隧道显微镜(XSTM)研究了分子束外延生长的Hg_(0.72)Cd_(0.28)Te薄膜。扫描隧道谱(STS)测量表明,此碲镉汞材料的电流-电压(I/V)隧道谱呈现的零电流平台宽度(隧道谱表观带隙)比其实际材料带隙增大约130%,说明存在明显的针尖诱导能带弯曲(TIBB)效应。扫描隧道谱三维TIBB模型计算发现低成像偏压测量时获取的I/V隧道谱数据与理论计算结果有令人满意的一致性。然而较大成像偏压时所计算的I/V谱与实验谱线在较大正偏压区域存在一定偏离。这是目前的TIBB模型未考虑带带隧穿、缺陷辅助隧穿等碲镉汞本身的输运机制对隧道电流的影响造成的。

关键词：扫描隧道显微镜扫描隧道谱 HgCdTe 针尖诱导能带弯曲

Fe_(3)O_(4)-BiOBr/Graphene磁性气凝胶的构筑与Cr(VI)污水净化

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1987-1996页

作者：铁伟伟邱帅彪王红霞袁双义董旭何伟伟许昌学院化工与材料学院(表面微纳米材料研究所) 河南省微纳米能量储存与转换材料实验室许昌461000

为改善单一半导体粉体材料的光生电子-空穴分离和回收能力,基于功能协同效应,采用共沉淀法,将Fe^(3+)/Fe^(2+)盐在一定浓度的氨水作用下制备出纳米Fe_(3)O_(4),并分散于含有溴化十六烷基三甲铵(CTAB)的正辛烷中,提供Br-的同时,在室温下... 详细信息

为改善单一半导体粉体材料的光生电子-空穴分离和回收能力,基于功能协同效应,采用共沉淀法,将Fe^(3+)/Fe^(2+)盐在一定浓度的氨水作用下制备出纳米Fe_(3)O_(4),并分散于含有溴化十六烷基三甲铵(CTAB)的正辛烷中,提供Br-的同时,在室温下与水溶液中的硝酸铋和柠檬酸相互作用,利用非互溶体系,制备出Fe_(3)O_(4)-BiOBr;最后,将Fe_(3)O_(4)-BiOBr分散于含有赖氨酸的氧化石墨烯水溶液中,通过一步水热法合成Fe_(3)O_(4)-BiOBr协同修饰的磁性石墨烯气凝胶(Fe_(3)O_(4)-BiOBr/Graphene)。样品的晶体结构、形貌特征和催化活性通过XRD、Raman、XPS、SEM、TEM、UV-Vis光谱等综合测试技术进行了表征分析。Fe_(3)O_(4)-BiOBr/Graphene复合材料中的Fe_(3)O_(4)呈类球状,尺寸约10~25 nm,均匀镶嵌于BiOBr片层中间,并与石墨烯之间相互作用,整体呈现球-片-空洞构造。Fe_(3)O_(4)-BiOBr/Graphene复合材料显示出良好的可见光吸收性和Cr(VI)还原活性,30 min内可去除Cr(VI)至100%,高于单一组分的磁性Fe_(3)O_(4),这可能与Fe_(3)O_(4)-BiOBr异质结构、石墨烯导电材料的引入及Fe_(3)O_(4)-BiOBr/Graphene三者之间良好的界面相互作用,有效地促进了光生电子与空穴的分离效率有关。

关键词：溴氧化铋四氧化三铁石墨烯气凝胶六价铬磁性回收光催化还原

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铁磁绝缘体中磁振子的非平衡稳态输运性质

物理学报 2024年第14期73卷 214-221页

作者：杨栋超易立志丁林杰刘敏朱丽娅许云丽何雄沈顺清潘礼庆 John Q.Xiao 三峡大学理学院湖北省弱磁探测工程技术研究中心宜昌443002 三峡学院物理系重庆404100 香港大学物理系中国香港999077 Department of Physics and Astronomy University of DelawareNewark 19716USA

玻色子体系中的非平衡输运过程研究是极具挑战性的工作.磁振子是玻色子,具有与电子等费米子截然不同的自旋输运行为.本文以钇铁石榴石(YIG)铁磁绝缘体为研究对象,聚焦影响稳态下YIG中磁振子非平衡输运过程的关键因素.通过将具有非零化... 详细信息

玻色子体系中的非平衡输运过程研究是极具挑战性的工作.磁振子是玻色子,具有与电子等费米子截然不同的自旋输运行为.本文以钇铁石榴石(YIG)铁磁绝缘体为研究对象,聚焦影响稳态下YIG中磁振子非平衡输运过程的关键因素.通过将具有非零化学势μm的玻色-爱因斯坦统计函数引入到玻尔兹曼输运方程中,获得了以为幂次的输运方程严格解析表达式(当α(=-μm/(k_(B)T))系δn_(m)∝-α^(1/2)α-(-μm)^(1/2)α;较大时,则还须考虑其高阶项.正因这种非线性关系,导致磁振子扩散方程显著不同于电子自旋扩散特性,其由线性微分方程演变为更复杂的非线性微分方程.本文重点研究了在两种极端温度梯度(即■T~1K/mm和10^(4)K/mm)下非平衡磁振子浓度δn_(m)和化学势μm的空间分布,它们分别对应于μm的值约为-0.1μeV和-6.2meV,均满足前提条件α<1.在远离平衡态的大温度梯度分布下,本文理论计算与实验结果吻合很好.这些理论研究结果将加深人们对铁磁绝缘体中磁振子非平衡输运行为的认识.

关键词：磁振子非平衡输运化学势磁振子扩散方程玻尔兹曼输运方程

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越调艺术的文化生态与活态传承路径

中国戏剧 2024年第8期 68-70页

作者：赵毅许昌学院音乐舞蹈学院

越调是广受人们喜爱的地方戏曲之一,流传于豫东、豫南,鄂西北、陕东南、皖西北等地区。经国务院批准,2006年许昌越调成为国家级非物质文化遗产。尽管越调呈现了创作理念大众化、剧目生产多元化的新趋势,但随着人们艺术欣赏多元化以及融... 详细信息

越调是广受人们喜爱的地方戏曲之一,流传于豫东、豫南,鄂西北、陕东南、皖西北等地区。经国务院批准,2006年许昌越调成为国家级非物质文化遗产。尽管越调呈现了创作理念大众化、剧目生产多元化的新趋势,但随着人们艺术欣赏多元化以及融媒体技术的发展,越调艺术的生态传承仍然受到了影响,越调的发展受到制约。为弘扬越调艺术,加快对越调的传承与保护,探讨越调艺术的文化生态与多元化活态传承的路径,具有非常重要的意义。

关键词：皖西北艺术欣赏越调活态传承鄂西北融媒体技术国家级非物质文化遗产传承与保护

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FASER实验:简介与研究进展

科学通报 2024年第8期69卷 1025-1033页

作者：刘锦枫逄昊王驰艾小聪陈新胡震清华大学物理系北京100084 清华大学致理书院北京100084 郑州大学物理学院(微电子学院) 郑州450001

FASER(ForwArd Search ExpeRiment)是一个位于大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)上的前向粒子探测实验.LHC质子对撞产生的质量轻、能量高的粒子往往会沿着束流方向飞行,并逃离传统粒子探测器的覆盖区域.对这些前向粒子的探测... 详细信息

FASER(ForwArd Search ExpeRiment)是一个位于大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)上的前向粒子探测实验.LHC质子对撞产生的质量轻、能量高的粒子往往会沿着束流方向飞行,并逃离传统粒子探测器的覆盖区域.对这些前向粒子的探测和研究是传统探测器实验很好的补充.FASER探测器(包括其专门用于探测中微子的子探测器FASERν)位于ATLAS对撞点处束流切线方向下游480 m,物理目标包括可能的暗物质候选者和对撞机产生的中微子.2023年3月,FASER首次直接探测到约153个对撞机产生的高能中微子,信号显著度为16σ.随后,FASER合作组又公布了其暗光子搜寻结果,未发现显著信号,但给出了质量在17~70 MeV范围内、■在2×10^(–5)~1×10^(–4)范围内的暗光子可能性的世界最好限制.正在计划中的前向物理设施(Forward Physical Facility,FPF)或将成为未来HL-LHC时代前向物理研究的新阵地.本文将介绍FASER实验装置及其物理目标,并简要介绍FASER初步的实验结果.

关键词： FASER FASERν FPF 前向物理中微子暗光子