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基于微纳结构设计的电磁性能调控研究进展

无机材料学报 2024年第8期39卷 853-870页

作者：黄洁汪刘应王滨刘顾王伟超葛超群火箭军工程大学智剑实验室西安710025

吸波材料通过吸收电磁波能量,减少或消除电磁波的反射,从而有效降低电磁波的干扰。材料的电磁参数决定其电磁波吸收性能,调整填充比例、改变宏观形态以及复合方式等传统的调控策略存在一定局限性,无法根本改变电磁参数,阻碍了吸波材料... 详细信息

吸波材料通过吸收电磁波能量,减少或消除电磁波的反射,从而有效降低电磁波的干扰。材料的电磁参数决定其电磁波吸收性能,调整填充比例、改变宏观形态以及复合方式等传统的调控策略存在一定局限性,无法根本改变电磁参数,阻碍了吸波材料的进一步发展。微纳结构设计策略可以改变材料的电导率、电荷密度以及磁性等理化性质,进而根本性改变材料的电磁参数,在调控电磁波吸收能力上展现出巨大优势。由于精确设计微纳结构材料难度较大且批量生产较为困难,其发展受到限制。此外,确定微纳结构与电磁波响应和损失机制之间的结构-性质理论关系仍然是一个重大的挑战。基于此,本文分析了微纳结构与电磁性能的构效关系,阐明了微纳结构设计策略在调控电磁波吸收能力方面的绝对优势,并且梳理了元素掺杂设计、表面效应调控以及成核生长控制等微纳结构改变对电磁响应机制和损耗机制的影响,为研究者们提供了基于微纳结构调控电磁性能的策略和理论指导。最后,以量子点、纳米晶以及纳米线等典型微纳米材料作为范例,综述了其调控电磁参数的策略、优势以及在电磁波吸波领域的研究现状与应用前景,为微纳米材料在电磁波吸波领域的发展提供了理论基础和策略支撑。

关键词：电磁性能微纳结构吸波机理电磁参数综述

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基于里德伯原子天线的低频电场波形测量

物理学报 2024年第7期73卷 82-89页

作者：张学超乔佳慧刘瑶苏楠刘智慧蔡婷何军赵延霆王军民山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学物理电子工程学院太原030006 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学省部共建极端光学协同创新中心太原030006

里德伯原子的高极化率可以实现电磁场的多维度参数测量.本文利用室温里德伯原子构建原子天线,基于原子天线将低频电场幅度信息转化为强度信息,从而实现低频电场的参数测量.实验采用双光子激发制备铯原子里德伯态,通过阶梯型电磁感应透明... 详细信息

里德伯原子的高极化率可以实现电磁场的多维度参数测量.本文利用室温里德伯原子构建原子天线,基于原子天线将低频电场幅度信息转化为强度信息,从而实现低频电场的参数测量.实验采用双光子激发制备铯原子里德伯态,通过阶梯型电磁感应透明(electromagnetically induced transparency,EIT)光谱实现里德伯原子量子态的检测,基于内置电极技术在室温原子气室导入k Hz频段低频电场.电场中里德伯原子的Stark频移会在EIT过程导致双光子失谐,从而引起EIT光谱频移和强度变化.在弱电场条件下,EIT光谱频移可以忽略,EIT透射强度与输入低频电场强度近似为线性关系,基于该效应可以实现低频电场的波形、幅度、频率等参数测量.

关键词：里德伯原子电磁感应透明光谱低频电场波形

镉系量子点材料的制备及其发光二极管结构优化

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真空科学与技术学报 2024年第5期44卷 401-408页

作者：孟宗羿杨尊先郭太良福州大学平板显示技术国家地方联合工程实验室福州350108

量子点(QDs)纳米晶体具备出众的窄半峰宽,且尺寸和发光波长易调节等优点,成为纳米材料领域的新星,而量子点电致发光二极管(QLED)的应用也随之得到研究人员的关注。文章的研究通过材料配比的设计,调节CdZnS-QDs的尺寸和发光波长,使其在Cd... 详细信息

量子点(QDs)纳米晶体具备出众的窄半峰宽,且尺寸和发光波长易调节等优点,成为纳米材料领域的新星,而量子点电致发光二极管(QLED)的应用也随之得到研究人员的关注。文章的研究通过材料配比的设计,调节CdZnS-QDs的尺寸和发光波长,使其在CdSe-QDs基QLED中辅助器件的性能提升,最终能得到光致发光波长在425~455 nm的蓝紫色CdZnS-QDs。使用宽带隙的CdZnS-QDs作为器件的无机插入层材料,能够对CdSe-QDs作为发光层的QLED的能带匹配、激子传递和界面修饰等进行优化。通过对比实验探索最佳的QDs合成策略,精确控制QDs的发光峰位,并将得到的结晶性强且尺寸均匀的量子点制备CdSe-QDs基电致发光器件,在发光层与无机电子传输层之间插入制备的CdZnS-QDs,得到的器件在电流密度为1000 mA/cm^(2)时,亮度从227188 cd/m^(2)提升到313775 cd/m^(2),最大的电流效率达到38.1 Cd/A。该方法可以为QLED结构的设计提供新的思路。

关键词：无机插入层量子点发光二极管 CdZnS 量子点

水氮处理对谷子内源激素脱落酸和光合作用特性的影响

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中国土壤与肥料 2024年第4期 190-198页

作者：于肖牛佳红陈二影秦岭杨延兵黎飞飞刘振宇管延安山东省农业科学院作物研究所/山东省特色作物工程实验室山东济南250100 山东师范大学生命科学学院山东济南250014

为探究氮肥与干旱处理对谷子生理特性的影响,以济谷22为材料,采用盆栽法研究不同水、氮处理对谷子内源激素脱落酸(ABA)、叶绿素含量、光合作用特性及水、氮利用效率的影响。设置3种水分处理:正常水分(CK,田间持水量的60%~70%)、苗期干旱... 详细信息

为探究氮肥与干旱处理对谷子生理特性的影响,以济谷22为材料,采用盆栽法研究不同水、氮处理对谷子内源激素脱落酸(ABA)、叶绿素含量、光合作用特性及水、氮利用效率的影响。设置3种水分处理:正常水分(CK,田间持水量的60%~70%)、苗期干旱(W_(1),田间持水量的30%~40%)、孕穗期干旱(W_(2),田间持水量的30%~40%)及2种施氮量处理:施氮(N_(150),N 150 kg/hm^(2))、不施氮(N_(0)),生长期间旱棚防雨。结果表明:受到水分胁迫时,叶片中的ABA含量升高,施氮水平下升高幅度较大;根中ABA含量也会升高,但其在不施氮水平下升高幅度较大。开花期不同处理光-光合响应曲线有显著差异,苗期干旱施氮处理优势明显。开花期叶片荧光性能存在较大差异,受到水、氮胁迫时,光系统Ⅱ潜在的最大光化学效率、反应中心所吸收的光子中用于电子传递的量子产额值降低,反应中心所吸收光子中用于热耗散的量子比率上升,以吸收光能为基础的性能指数急剧下降,孕穗期干旱施氮处理的j点的相对可变荧光强度显著高于对照,孕穗期干旱且不施氮的以吸收光能为基础的性能指数最低,反映单位反应中心捕获的用于电子传递的能量值最高。不同水、氮处理的谷子抽穗后,随着时间的推移,SPAD值逐渐降低,施氮处理明显提高了叶片的SPAD值。不同处理间比较以施氮处理下苗期干旱水分利用效率最高,不施氮处理的氮素利用效率明显高于其他处理。同一水分处理下,施氮处理的水分利用效率显著高于不施氮处理,氮素利用效率表现为相反趋势。苗期干旱施氮处理通过提高叶片SPAD值、花期净光合速率,显著提升了光合作用,水分和氮肥利用率显著提高,保证谷子达到相对稳定的产量。

关键词：谷子施氮处理水分胁迫脱落酸光合特性

基于蓝光TADF材料的敏化白光OLED特性

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发光学报 2024年第6期45卷 1005-1014页

作者：徐子杰王文军李淑红刘云龙聊城大学物理科学与信息工程学院山东聊城252059 聊城大学山东省光通信科学与技术重点实验室山东聊城252059

白光有机发光二极管(WOLEDs)由于面光源、可柔性、轻薄、自发光等优势而广泛应用于显示和照明领域。目前,高效溶液处理的混合白光有机发光二极管很少被报道。本文选择蓝色热致延迟荧光材料DMAC-DPS作为传统橙色磷光材料PO-01-TB的敏化主... 详细信息

白光有机发光二极管(WOLEDs)由于面光源、可柔性、轻薄、自发光等优势而广泛应用于显示和照明领域。目前,高效溶液处理的混合白光有机发光二极管很少被报道。本文选择蓝色热致延迟荧光材料DMAC-DPS作为传统橙色磷光材料PO-01-TB的敏化主体,制备了热活化敏化的杂化单发光层有机发光二极管白光器件,分析了器件能量传递机制。通过主客体掺杂浓度调控,实现了外部量子效率最高为8.00%、电流效率为22.32 cd/A、对应CIE坐标(0.405,0.497)及色温为4059 K的暖白光OLED器件,增加空穴阻挡层DPEPO有效地提高了器件的光谱稳定性,实现了更小的ΔCIE(0.017,0.016)。

关键词：白光有机发光二极管热致延迟荧光材料溶液处理能量转移

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基于EPR导引的连续变量安全量子克隆

光学学报 2024年第3期44卷 280-287页

作者：王俊翟淑琴山西大学物理电子工程学院山西太原030006 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室山西太原030006

利用量子信道和经典信道相结合的方法,采用部分脱体传输设计了连续变量1→2量子克隆方案,在此基础上研究了克隆保真度与EPR导引之间的关系。研究结果表明:双向量子导引态是实现相干态安全量子克隆的必要资源。对于克隆输出模Clone 1,取... 详细信息

利用量子信道和经典信道相结合的方法,采用部分脱体传输设计了连续变量1→2量子克隆方案,在此基础上研究了克隆保真度与EPR导引之间的关系。研究结果表明:双向量子导引态是实现相干态安全量子克隆的必要资源。对于克隆输出模Clone 1,取最优增益时克隆保真度超过不可克隆阈值的实现需要共享纠缠源的双向导引,但并不是所有双向导引的资源都能使克隆的保真度大于2/3。在输出模Clone 1的最优增益下,观察了输出模Clone 1和输出模Clone 2的保真度随分束器反射率和压缩参数的变化,发现使用纠缠度较小但可导引的资源可以实现较高的克隆保真度,且克隆过程中也不需要较高的反射率。此研究结果对安全量子通信网络的构建具有一定的参考意义。

关键词：量子光学量子克隆量子关联双向导引

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光学阱中Λ增强型灰色黏团冷却辅助原子装载

物理学报 2024年第11期73卷 126-132页

作者：刘岩鑫王志辉管世军王勤霞张鹏飞李刚张天才山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学省部共建协同创新中心太原030006

Λ增强型灰色黏团冷却技术(Λgray molasses cooling,Λ-GMC)已被广泛用于制备低于亚多普勒温度极限的冷原子样品实验中.本文设计搭建了宽范围、快速调谐的激光系统,其调谐范围最高可达600 MHz.基于该激光系统,于光学微腔中心通过铯原... 详细信息

Λ增强型灰色黏团冷却技术(Λgray molasses cooling,Λ-GMC)已被广泛用于制备低于亚多普勒温度极限的冷原子样品实验中.本文设计搭建了宽范围、快速调谐的激光系统,其调谐范围最高可达600 MHz.基于该激光系统,于光学微腔中心通过铯原子D2线Λ-GMC冷却辅助腰斑大小为15μm的交叉偶极阱中原子的装载,相比于传统的偏振梯度冷却辅助装载,原子数增加了约4倍,原子温度由25μK降低至8μK.该实验对超冷原子样品实验制备和单原子阵列俘获等研究具有重要借鉴意义.

关键词： Λ-GMC冷却多普勒温度极限宽范围频率调谐冷原子

基于微尺度光学偶极阱的一维单原子阵列的实验制备

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物理学报 2024年第10期73卷 136-142页

光学偶极阱俘获的中性原子阵列是多体物理、量子计算、量子模拟等领域的重要实验平台.本文详细介绍了制备包含40个铯原子的一维均匀单原子阵列的实验过程,包括偶极阱阵列的产生装置、原子阵列荧光成像以及偶极阱阵列均匀性优化.偶极阱... 详细信息

光学偶极阱俘获的中性原子阵列是多体物理、量子计算、量子模拟等领域的重要实验平台.本文详细介绍了制备包含40个铯原子的一维均匀单原子阵列的实验过程,包括偶极阱阵列的产生装置、原子阵列荧光成像以及偶极阱阵列均匀性优化.偶极阱阵列的非均匀性主要是由声光偏转器(AOD)衍射效率的非线性和多频率射频信号在功率放大过程中的互调效应引起.测量偶极阱光强和受俘获原子光频移的起伏并反馈优化施加于AOD多频率射频信号的相位和振幅,将偶极阱阵列的强度均匀性优化为2%.另外,实验测量了偶极阱阵列内原子的振荡频率、装载率和寿命的均匀性.结果显示,振荡频率均匀性为2%;单原子平均装载率为58%,阱中原子的光谱一致性为3%;单原子暗阱平均寿命约为6(1) s,不同原子寿命的起伏为8%.

关键词：量子计算原子阵列声光偏转器互调

超声定位显微成像对肿瘤演进及磁热疗效的评估

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声学学报 2024年第3期49卷 417-423页

作者：冯宇康王罗军郑罕孔新丽杨思琦陈海鑫陈冕陈昕陈思平林浩铭深圳大学医学部生物医学工程学院深圳518060 医学超声关键技术国家地方联合工程实验室深圳518060 广东省生物医学信息检测与超声成像重点实验室深圳518060

肿瘤的演进和消融伴随着微血管网络的变化,因此使用超声定位显微成像技术评估肿瘤区域微血管及其在磁热疗作用下的变化。通过构建小鼠肿瘤动物模型,搭建实验平台进行超声动物实验,实现肿瘤内部细微血管成像。通过向肿瘤部位注射磁纳米粒... 详细信息

肿瘤的演进和消融伴随着微血管网络的变化,因此使用超声定位显微成像技术评估肿瘤区域微血管及其在磁热疗作用下的变化。通过构建小鼠肿瘤动物模型,搭建实验平台进行超声动物实验,实现肿瘤内部细微血管成像。通过向肿瘤部位注射磁纳米粒子,在外部磁场的作用下产生热效应,实现对肿瘤的磁热治疗。实验结果表明,超声定位显微镜成像能观察到肿瘤生长演进过程中微血管网络的变化,且其变化情况与免疫组化结果具有一致性。此外,磁热治疗后肿瘤内部血管明显减少,与病理切片结果相符,验证了磁热治疗的可行性。

关键词：超声定位显微成像微血管图像肿瘤演进磁热治疗