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银纳米线-三角片耦合结构发射光的偏振依赖特性

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中国激光 2023年第1期50卷 188-195页

作者：李圆圆杨龙坤李志鹏首都师范大学物理系纳米光子与纳米材料北京市重点实验室北京100048

银纳米线可以承载传播的表面等离激元,纳米片可以产生局域的表面等离激元,二者形成的耦合结构不但可以将传播光场耦合为局域增强光场,还可以调控光场的偏振态等性质,为纳米光调控提供新的自由度。本团队构建了银纳米线-三角片耦合结构,... 详细信息

银纳米线可以承载传播的表面等离激元,纳米片可以产生局域的表面等离激元,二者形成的耦合结构不但可以将传播光场耦合为局域增强光场,还可以调控光场的偏振态等性质,为纳米光调控提供新的自由度。本团队构建了银纳米线-三角片耦合结构,并发现耦合结构的发射偏振与纳米线-三角片的耦合方式有关:当三角片与纳米线之间是“线”接触耦合时,耦合结构的发射偏振随着激发偏振的旋转而旋转;当二者是“点”接触耦合时,无论激发偏振如何变化,发射偏振角度几乎保持160°不变。进一步,利用时域有限差分法验证了出射偏振对入射偏振的依赖特性。通过计算自由电流密度体积分揭示了纳米线中传播的表面等离激元模式与银纳米线-三角片耦合模式的转化机制,以及不同表面等离激元模式的叠加对发射偏振的调控。这些发现为纳米尺度上的光调控以及在纳米尺度上构建纳米光子器件提供了更多灵活性。

关键词：光学材料表面等离激元纳米结构发射偏振依赖性

太赫兹片上系统和基于微纳结构的太赫兹超宽谱源的研究进展

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物理学报 2016年第1期65卷 13-23页

作者：左剑张亮亮巩辰张存林首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室北京100048

目前太赫兹辐射信号的功率不高,辐射带宽也较窄,这些对于生物化学、含能材料的太赫兹检测应用领域来说是一大限制因素,因此如何获得宽谱高功率的太赫兹源对于太赫兹时域光谱系统的发展是非常重要的;另一方面,常规的太赫兹系统是在自由... 详细信息

目前太赫兹辐射信号的功率不高,辐射带宽也较窄,这些对于生物化学、含能材料的太赫兹检测应用领域来说是一大限制因素,因此如何获得宽谱高功率的太赫兹源对于太赫兹时域光谱系统的发展是非常重要的;另一方面,常规的太赫兹系统是在自由空间传输探测的,测量过程需要在氮气或者干燥空气环境中进行,以克服空气中水的吸收干扰,同时自由空间中的光场与物质相互作用的模式又降低了物质检测的灵敏度,这对于痕量物质检测来说构成了挑战.面对这一问题,太赫兹片上系统利用微纳结构中的局域场效应实现对物质的低浓度检测,此方案有助于解决这一应用难题.综上所述,本文分成以下两部分阐述:首先阐述了纳米金属薄膜作为新的太赫兹源,它可以同时产生非相干的和相干的太赫兹信号,其输出为超过100 thz的太赫兹-红外辐射,功率高达10 mW,这种超宽谱和高功率现象主要是由于非相干的热辐射效应引起的;第二,阐述了基于不同传输线结构、不同基底材料的太赫兹片上系统结构设计和光谱应用.基于共面带状线结构和聚合物材料基底的太赫兹片上系统有着较低的损耗,能够实现超过2 thz带宽的测量和生物化学应用.

关键词：太赫兹源太赫兹片上系统

对超短脉冲激光与固体密度等离子体相互作用动力学过程的研究

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物理学报 2001年第9期50卷 1742-1746页

作者：苍宇王薇张杰中国科学院物理研究所光物理实验室首都师范大学物理系北京100037

结合Saha方程 ,建立了一个超短脉冲激光与固体密度等离子体相互作用的动力学过程中电子温度和电子密度随时间变化的简单模型 .在降温过程中采用绝热膨胀模型 ,讨论了等离子体在绝热膨胀过程中的特殊性质 ,考虑了离子声速随温度的变化 ,... 详细信息

结合Saha方程 ,建立了一个超短脉冲激光与固体密度等离子体相互作用的动力学过程中电子温度和电子密度随时间变化的简单模型 .在降温过程中采用绝热膨胀模型 ,讨论了等离子体在绝热膨胀过程中的特殊性质 ,考虑了离子声速随温度的变化 ,推算了状态演化过程 ,得到了电离度随时间变化的演化规律 .

关键词：超短超强脉冲激光固体密度等离子体电离度动力学过程离子声速 Saha方程电子温度电子密度绝热膨胀

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拉西地平的太赫兹光谱实验研究

光谱学与光谱分析 2017年第8期37卷 2356-2359页

作者：黄玉孙萍张正金晨刘维王文爱北京市应用光学重点实验室北京师范大学物理系北京100875 太赫兹光电子教育部重点实验室首都师范大学物理系北京100048

测量了高纯拉西地平(98%)和拉西地平口服药片(2%)0.5~1.8thz的太赫兹反射时域信号,并分别提取出二者的吸收谱和折射率谱。通过将纯样品的吸收峰位与CASTEP晶体软件计算得到的吸收线位置进行比较,并用Lorentz线型函数对其中位置相近的吸... 详细信息

测量了高纯拉西地平(98%)和拉西地平口服药片(2%)0.5~1.8thz的太赫兹反射时域信号,并分别提取出二者的吸收谱和折射率谱。通过将纯样品的吸收峰位与CASTEP晶体软件计算得到的吸收线位置进行比较,并用Lorentz线型函数对其中位置相近的吸收峰进行拟合,得到了拉西地平的指纹谱,并从实验上确定了拉西地平的六个特征频率,这些频率分别为0.62,0.78,1.07,1.28,1.63和1.76thz;由于口服药片中添加了其他大分子物质作为辅料,这些物质带来的吸收本底会对拉西地平的特征峰的识别造成干扰,因此,特征吸收峰数量减少至四个,它们分别是0.62,0.78,1.28和1.63thz;另外,纯样品和口服药片的折射率谱存在较大差异,这也与口服药中添加的辅料有关。尽管实际的拉西地平口服药片中含有的拉西地平的成分很低,但是,太赫兹指纹谱依然可以将拉西地平的特征频率识别出来。因此,太赫兹时域光谱技术对拉西地平药品的成分检测是十分有效的。

关键词：太赫兹光谱拉西地平吸收谱折射率谱特征频率

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利用磁场控制运动电荷的几种方式

高中数理化 2024年第2期 3-7页

作者：詹凯吴滨首都师范大学附属中学北京市101中学

1托卡马克装置的基本原理中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所有一座号称“人造太阳”的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),2021年12月30日晚,这台装置创造了一个世界之最---实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,而且是... 详细信息

1托卡马克装置的基本原理中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所有一座号称“人造太阳”的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),2021年12月30日晚,这台装置创造了一个世界之最---实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,而且是在7000万摄氏度的高温条件下.这样的科技突破,让我们离受控核聚变的实施又近了一步.下面我们就研究一下托卡马克装置是如何实现“控制”的.

关键词：磁场控制运动电荷世界之最受控核聚变托卡马克装置中国科学院科技突破超导托卡马克核聚变实验装置

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Bi对自旋阀钉扎场的影响及机理

物理学报 2002年第6期51卷 1366-1370页

作者：姜宏伟李明华于广华朱逢吾郑鹉首都师范大学物理系北京100037 北京科技大学材料物理系北京100083

实验发现将Bi插入自旋阀多层膜Ta NiFe Cu Bi(x) NiFe FeMn中可以显著地提高自旋阀的钉扎场Hex.采用XPS对Cu ,Bi元素的分布情况进行了研究 ,发现Bi的插入明显抑制了Cu原子在自旋阀的制备过程中在NiFe FeMn界面的偏聚 .进一步研究表明 ... 详细信息

实验发现将Bi插入自旋阀多层膜Ta NiFe Cu Bi(x) NiFe FeMn中可以显著地提高自旋阀的钉扎场Hex.采用XPS对Cu ,Bi元素的分布情况进行了研究 ,发现Bi的插入明显抑制了Cu原子在自旋阀的制备过程中在NiFe FeMn界面的偏聚 .进一步研究表明 :自旋阀钉扎层NiFe FeMn界面中 ,Cu原子的存在是导致自旋阀Hex小于Ta NiFe FeMn多层膜Hex的主要原因 .

关键词： Bi 自旋阀钉扎场交换各向异性表面活化剂铋多层膜铁磁材料

偏最小二乘法和thz-TDS在正品大黄鉴别中的应用

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光谱学与光谱分析 2016年第2期36卷 316-321页

作者：汪景荣张卓勇张振伟相玉红首都师范大学化学系北京100048 首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室北京100048

太赫兹技术的发展近年来受到广泛的关注并被应用于热点。中草药大黄的品质鉴定对于中药制剂的质量控制具有重要的意义。利用大黄的太赫兹时域光谱结合偏最小二乘法(PLS)模型对基于41个正品和非正品大黄的中草药鉴别模型进行了研究。首... 详细信息

太赫兹技术的发展近年来受到广泛的关注并被应用于热点。中草药大黄的品质鉴定对于中药制剂的质量控制具有重要的意义。利用大黄的太赫兹时域光谱结合偏最小二乘法(PLS)模型对基于41个正品和非正品大黄的中草药鉴别模型进行了研究。首先采集大黄样品的太赫兹时域光谱(thz-TDS)信号,然后将化学计量学方法用于这些大黄样品太赫兹光谱的信号处理与建模,再建立基于太赫兹光谱的大黄品质鉴定的偏最小二乘模型方法。应用S-G一阶导数、去趋势、标准正态变换、自标度化、均值中心化等方法对原始时域谱预处理再与未经预处理的结果相比,偏最小二乘(PLS)模型的预测正确率从80%明显提高到90%。在模型建立和模型检验中,采用留一法(LOO)选取训练集和检验集样本。利用留一法交叉验证确定了PLS模型的最佳主因子数。结果表明,当采用均值中心化方法时,PLS模型的RMSECV和RMSEP的值均达到了最小,分别为0.076 6和0.169 0。研究结果表明,thz-TDS技术结合化学计量学方法能够快速、准确的对大黄的真伪进行鉴别,直接使用太赫兹时域光谱而不使用计算后的吸收谱有两个优点:(1)在分频测定和光谱信号处理时无需考虑样品的厚度;(2)使光谱信号处理过程得到简化。该技术也可以对其他中草药进行鉴别和质量控制。该法快速、简单、无污染、无需样品预处理,是一种有发展前景的中草药无损检测方法。

关键词：太赫兹时域光谱偏最小二乘法大黄

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金属铜纳米孔洞阵列膜制备方法研究

物理学报 2006年第7期55卷 3785-3788页

作者：赵信峰方炎北京市纳米光电子学重点实验室首都师范大学物理系北京100037

以多孔阳极氧化铝膜(anodicaluminumoxide,AAO)为模板,用真空蒸镀法复制了金属铜的纳米孔洞阵列膜,SEM结果表明,制备得到的金属铜纳米孔洞阵列膜形貌与AAO膜一致.此方法简单易行,能大规模生产,为纳米膜的工业化复制提供了一种新的工艺,... 详细信息

以多孔阳极氧化铝膜(anodicaluminumoxide,AAO)为模板,用真空蒸镀法复制了金属铜的纳米孔洞阵列膜,SEM结果表明,制备得到的金属铜纳米孔洞阵列膜形貌与AAO膜一致.此方法简单易行,能大规模生产,为纳米膜的工业化复制提供了一种新的工艺,为纳米线、纳米管等纳米阵列材料的合成与组装提供了有利的条件.

关键词： AAO模板真空蒸镀金属铜纳米孔洞阵列膜纳米复制

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利用含吸收的纳米涂层实现的克尔效应增强

人工晶体学报 2014年第7期43卷 1793-1797页

作者：瞿鑫王海首都师范大学物理系凝聚态物理中心北京100048

本文研究了含吸收的纳米涂层对铁薄膜的磁光克尔效应的影响。利用厚度仅为30 nm的吸收涂层硅实现了铁薄膜纵向和横向克尔效应的增强。660 nm波长处的纵向克尔转角的最大增强系数为1.46,对应涂层厚度为9nm,基于等效折射率模型,我们对纵... 详细信息

本文研究了含吸收的纳米涂层对铁薄膜的磁光克尔效应的影响。利用厚度仅为30 nm的吸收涂层硅实现了铁薄膜纵向和横向克尔效应的增强。660 nm波长处的纵向克尔转角的最大增强系数为1.46,对应涂层厚度为9nm,基于等效折射率模型,我们对纵向克尔转角进行了拟合,拟合结果可以很好的匹配实验。同时,铁薄膜的横向克尔效应也得到了增强,最大增强系数为9.43。

关键词：磁光克尔效应吸收涂层法布里-珀罗干涉