含色散特异材料三明治结构的量子悬浮效应 被引量：1

1

作者 曾然 郭军 +3 位作者 李齐良 毕美华 杨国伟 羊亚平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期139-144,共6页

在金属板与电介质材料板基底间插入色散特异材料板形成三明治结构,并对其Casimir作用力进行了研究.基于Casimir-Lifshitz理论,通过麦克斯韦应力张量计算了真空涨落的辐射压,并对三明治结构利用电磁模式传输矩阵方法进行了数值计算分析.... 在金属板与电介质材料板基底间插入色散特异材料板形成三明治结构,并对其Casimir作用力进行了研究.基于Casimir-Lifshitz理论,通过麦克斯韦应力张量计算了真空涨落的辐射压,并对三明治结构利用电磁模式传输矩阵方法进行了数值计算分析.计算结果表明,原本两板结构中存在的Casimir吸引力,在插入特异材料板后的三明治结构中将转变为斥力,从而使轻薄的金属板产生量子悬浮效应。讨论了特异材料板的色散电磁响应特性以及电介质板基底的影响,结果表明特异材料磁等离子频率越大、磁共振频率越小以及电介质板基底的介电常数越小时,三明治结构中获得的斥力越大.此外,板间距增加到一定范围时,三明治结构中将出现Casimir平衡回复力.特异材料填充因子越小、三明治结构中层距和层厚越大时,三明治结构间的回复力会出现在较长距的位置.三明治结构中的量子悬浮效应与平衡回复力可保证微纳米机械系统稳定性,展现出基于真空辐射压的应用前景. 展开更多

关键词 量子理论 真空涨落 CASIMIR效应 传输矩阵 特异材料 量子悬浮 三明治结构

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NiC/Ti中子多层膜的微结构和界面研究

2

作者 张众 靳鑫 +2 位作者 李文斌 黄秋实 王占山 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2859-2864,共6页

NiC/Ti中子超镜是一种高性能的中子多层膜光学元件,是提升中子导管、聚焦装置等中子光学系统的中子利用率的关键之一。为了提升NiC/Ti中子超镜的性能,本文面向具有不同厚度NiC膜层的NiC/Ti多层膜,分别采用X射线掠入射反射和X射线衍射的... NiC/Ti中子超镜是一种高性能的中子多层膜光学元件,是提升中子导管、聚焦装置等中子光学系统的中子利用率的关键之一。为了提升NiC/Ti中子超镜的性能,本文面向具有不同厚度NiC膜层的NiC/Ti多层膜,分别采用X射线掠入射反射和X射线衍射的方法表征了NiC/Ti多层膜的膜层厚度、界面粗糙度和膜层晶向结构。研究结果表明:随着NiC膜层厚度的增长,除了在较小尺度(≤2.5nm),NiC-on-Ti界面的粗糙度基本保持不变;而Ti-on-NiC界面的粗糙度却呈现出较大的变化。具有不同厚度的NiC膜层的NiC/Ti多层膜的界面粗糙度呈现不对称性的变化,主要原因在于NiC膜层的微结构随着膜层厚度的增长而产生了变化。 展开更多

关键词 磁控溅射 NC/Ti多层膜 微结构 界面粗糙度

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光学浮区法生长Bi掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶及其光谱性质研究

3

作者 杨晓龙 唐慧丽 +5 位作者 张超逸 孙鹏 黄林 陈龙 徐军 刘波 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期202-211,共10页

超宽禁带半导体β-Ga_(2)O_(3)因出色的光电特性而成为研究的焦点。元素掺杂对β-Ga_(2)O_(3)光谱性质的影响是材料科学领域的一个重要研究方向,具有显著的研究价值和应用前景。本研究通过光学浮区(OFZ)法,在CO_(2)环境中成功生长出β-G... 超宽禁带半导体β-Ga_(2)O_(3)因出色的光电特性而成为研究的焦点。元素掺杂对β-Ga_(2)O_(3)光谱性质的影响是材料科学领域的一个重要研究方向,具有显著的研究价值和应用前景。本研究通过光学浮区(OFZ)法,在CO_(2)环境中成功生长出β-Ga_(2)O_(3)∶6%Bi单晶,并着重研究Bi掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶的光谱性质。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)结合能量色散X射线光谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)以透过光谱和荧光光谱等先进的表征技术,对样品的晶体结构、元素组成及光谱性质进行了较全面的测试与分析。实验结果揭示,由于离子半径差异大,Bi离子较难掺入β-Ga_(2)O_(3)晶格,掺入的Bi离子主要替代了GaO_(6)八面体中的Ga离子位置。与非故意掺杂β-Ga_(2)O_(3)相比,Bi掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶在红外区域的透射率降低,载流子浓度增加;荧光发射光谱强度降低,荧光衰减时间缩短。这些发现不仅深化了对Bi掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶光谱性质的理解,而且为该材料在闪烁和辐射探测等领域的应用提供了技术启示。 展开更多

关键词 Bi掺杂β-Ga_(2)O_(3) 光学浮区法 晶体生长 拉曼光谱 光谱特性 发射光谱强度 荧光衰减时间

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轻小型铝基光学载荷技术的研究进展

4

作者 王一凡 余俊 +3 位作者 盛鹏峰 杜洋 张嵬 王占山 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第1期45-59,共15页

小卫星集群因其效益高、部署灵活、便于多星联合的特点,近年来在商业和科学卫星领域中得到了广泛的关注。铝基光学载荷因其高度的集成性、出色的热稳定性、优良的机械性能以及高自由度的设计与低成本的制备,成为小卫星集群光学载荷的理... 小卫星集群因其效益高、部署灵活、便于多星联合的特点,近年来在商业和科学卫星领域中得到了广泛的关注。铝基光学载荷因其高度的集成性、出色的热稳定性、优良的机械性能以及高自由度的设计与低成本的制备,成为小卫星集群光学载荷的理想选择。文章综述了铝基光学载荷技术的应用现状和最新发展趋势,调研了基于减材制造的铝基光学载荷的设计、制备和系统装配技术,并探讨了金属增材制造技术对现有铝基载荷制备技术的革新趋势,揭示了其在未来航天任务中的应用潜力。 展开更多

关键词 铝基光学载荷 轻小型化 增材制造 航天光学仪器

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线性交叉超构材料及其应用(特邀)

5

作者 郭志伟 江海涛 陈鸿 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期186-206,共21页

操控材料的等频率线可以有效的调控光与物质的相互作用。近年来,基于双曲超构材料的研究表明,等频率线从封闭圆形到开放双曲线的拓扑相变对光的传输和辐射特性有着显著的影响。本文主要综述了一类存在于双曲拓扑转变中的新型各向异性超... 操控材料的等频率线可以有效的调控光与物质的相互作用。近年来,基于双曲超构材料的研究表明,等频率线从封闭圆形到开放双曲线的拓扑相变对光的传输和辐射特性有着显著的影响。本文主要综述了一类存在于双曲拓扑转变中的新型各向异性超构材料,其等频率线对应为两条相交的直线,因而被称为线性交叉超构材料。一方面,由于具有开放的等频率面,线性交叉超构材料类似于双曲超构材料,可以支持大波矢模式。另一方面,线性交叉超构材料类似于零折射率超构材料,线性的色散关系使得线性交叉超构材料中传播的电磁波的群速度方向与相速度方向垂直,这将导致电磁波沿着传播路径的零相位累积。本文系统性介绍了线性交叉超构材料的实现、物理特性以及相关重要应用,并在最后对线性交叉超构材料的发展进行了展望。 展开更多

关键词 超构材料 各向异性材料 拓扑转变 高波矢模式 等效介质理论 超分辨成像

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基于手征原子媒质的光学时域隐身调控

6

作者 方世超 曾然 +4 位作者 徐静俏 吕晓燕 李浩珍 杨淑娜 羊亚平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期190-199,共10页

基于五能级结构手征原子媒质,对光学时域隐身在外场调控下的实现进行了研究。在该五能级手征原子系统下,推导了原子媒质与光场参数相关的等效电磁响应参数的广义表达式,进而根据群折射率计算输出光脉冲。数值计算了五能级原子系统的外... 基于五能级结构手征原子媒质,对光学时域隐身在外场调控下的实现进行了研究。在该五能级手征原子系统下,推导了原子媒质与光场参数相关的等效电磁响应参数的广义表达式,进而根据群折射率计算输出光脉冲。数值计算了五能级原子系统的外场以及原子媒质相关参数对隐身时域窗口大小以及形成时域窗口的光脉冲强度的影响。结果表明,时域窗口大小随控制场Rabi频率改变但基本不依赖于控制场的相位变化;两个耦合场相位在一个周期内的变化对左右旋圆极化输出波特性影响相反;两个耦合场中,当其中一个耦合场的Rabi频率减小时,对应时域窗口增大,但同时也会使形成窗口的脉冲强度减弱,而另一个耦合场Rabi频率则对时域窗口的大小影响较小。因此改变控制场和两个耦合场的强度、相位和失谐等参量可有效地调控输出脉冲的加速和延迟,产生显著的隐身时域窗口,提供了一种可操控的光学时域隐身的方案。 展开更多

关键词 手征原子媒质 磁电耦合 光学时域隐身 五能级系统 量子相干

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轻元素荧光分析用多层膜分光晶体的制备与表征

7

作者 王子乐 张哲 +4 位作者 张云学 项丝梦 魏振博 温圣优 王占山 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3120-3127,共8页

物质组分与结构分析是认知和研究物质的重要方式。利用X射线荧光光谱分析法可以对物质中的元素进行定性分析与定量检测,该方法是目前最为常规的物质组分和结构无损分析手段之一。在使用波长色散型X射线荧光光谱仪探测轻元素时,多层膜分... 物质组分与结构分析是认知和研究物质的重要方式。利用X射线荧光光谱分析法可以对物质中的元素进行定性分析与定量检测,该方法是目前最为常规的物质组分和结构无损分析手段之一。在使用波长色散型X射线荧光光谱仪探测轻元素时,多层膜分光晶体是核心的光学元件。使用人工多层膜晶体代替普通晶体作分光晶体,可有效提升分析仪器对轻元素的检测能力。针对国产波长色散型X射线荧光光谱仪分析轻元素的实际需求,设计出了Mo/B4C,Cr/C,Cr/Sc,W/B4C(周期厚度d=3.63 nm)和W/B4C(周期厚度d=2.85 nm)多层膜分光晶体,分别适用于B,C,N,O,F五种轻元素的荧光探测。利用磁控溅射的方式,在尺寸为50 mm×30 mm的超光滑Si基底上完成了五种多层膜晶体的制备。采用高分辨率X射线衍射仪对各个多层膜晶体进行掠入射X射线反射测试,测试及拟合结果表明:五种多层膜晶体膜层结构规整、界面宽度小、成膜质量高,膜层均匀性好,整个镜面上周期厚度的均匀性误差均在1%以内。采用原子力显微镜表征了各个多层膜晶体的表面形貌,结果表明:五种多层膜晶体表面颗粒状结构尺寸较小,表面形貌平滑,表面粗糙度小。最后,通过模拟计算获得了各个多层膜晶体在掠入射工作角度下的反射率,分别为:Mo/B4C(30.1%@B-Kα线),Cr/C(29.3%@C-Kα线),Cr/Sc(35.4%@N-Kα线),W/B4C(d=3.63 nm,8.6%@O-Kα线),W/B4C(d=2.85 nm,10.7%@F-Kα线)。基于以上研究,所制备的五种多层膜分光晶体可以满足波长色散型X射线荧光光谱仪的需求,能够应用在B,C,N,O,F五种轻元素的探测中。 展开更多

关键词 X射线荧光光谱分析 轻元素 多层膜分光晶体 磁控溅射 反射率

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基于菲涅尔双棱镜的在轨小角度测量方法 被引量：10

8

作者 来颖 沈正祥 +2 位作者 王占山 谭天乐 顾玥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期229-234,共6页

利用菲涅尔双棱镜反射测量三维小角度的方法是一种利用成一定夹角的两面反射镜代替单块平面反射镜的改进型自准直测量方法,通过建立反射光斑位移与反射镜旋转角度的数学关系,求解获得空间三维角度变化。但是在传统菲涅尔双棱镜测角方法... 利用菲涅尔双棱镜反射测量三维小角度的方法是一种利用成一定夹角的两面反射镜代替单块平面反射镜的改进型自准直测量方法,通过建立反射光斑位移与反射镜旋转角度的数学关系,求解获得空间三维角度变化。但是在传统菲涅尔双棱镜测角方法的建模中,物体的空间角偏转状态由一个固定顺序的动态转角过程给定,其建模方式求解结果不唯一,且转角表达不直接。针对用于在轨三维小角度测量的菲涅尔双棱镜测角法,提出了一种新的建模方式,构建了初始状态与最终状态的空间角度变化的数学关系,该模型不受转角顺序的影响,其求解结果具有唯一性,且对于三维角度偏转表达更为直接、客观,同时使得菲涅尔双棱镜三维测角法适用于更大的测角范围。最后,通过仿真计算验证了这种建模方式的正确性。 展开更多

关键词 三维小角度测量 自准直测角法 菲涅尔双棱镜 数学关系模型

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热处理对SiO_2薄膜折射率和吸收特性的影响分析 被引量：3

9

作者 姜玉刚 王利栓 +4 位作者 刘华松 刘丹丹 姜承慧 羊亚平 季一勤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期3334-3337,共4页

采用离子束溅射技术,在熔融石英基底上制备了SiO2薄膜,并通过椭偏光谱法和表面热透镜技术研究了热处理对其光学特性的影响。热处理对离子束溅射SiO2薄膜折射率影响较大,随着热处理温度增加,SiO2薄膜折射率先减小后增大,当热处理温度为55... 采用离子束溅射技术,在熔融石英基底上制备了SiO2薄膜,并通过椭偏光谱法和表面热透镜技术研究了热处理对其光学特性的影响。热处理对离子束溅射SiO2薄膜折射率影响较大,随着热处理温度增加,SiO2薄膜折射率先减小后增大,当热处理温度为550℃时,折射率达到最小。经过热处理后,SiO2薄膜的弱吸收均得到了降低,在2ppm(1ppm=10-6)左右,当热处理温度为550℃时,获得的SiO2薄膜弱吸收最小仅为1.1ppm。实验结果表明:采用合适的热处理温度,能大大改善离子束溅射SiO2薄膜的折射率和吸收特性。 展开更多

关键词 SIO2薄膜 光学特性 热处理 折射率 弱吸收

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高性能大尺寸X射线多层膜反射元件研制进展 被引量：3

10

作者 黄秋实 齐润泽 +6 位作者 张哲 李文斌 蒋励 张云学 庄野琪 张众 王占山 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期2793-2804,共12页

X射线多层膜是同步辐射与自由电子激光、天文观测、等离子体诊断等大科学装置和实验室分析仪器的重要光学元件,能高效率反射X射线并实现单色和偏振化等调控。本课题组在近二十年的工作中对X射线多层膜的设计、制备和表征方法开展了系统... X射线多层膜是同步辐射与自由电子激光、天文观测、等离子体诊断等大科学装置和实验室分析仪器的重要光学元件,能高效率反射X射线并实现单色和偏振化等调控。本课题组在近二十年的工作中对X射线多层膜的设计、制备和表征方法开展了系统深入的研究,研制了一系列工作在软X射线和硬X射线不同波段的高性能多层膜,反射率达到国际先进水平;基于磁控溅射技术建立了大尺寸掠入射X射线多层膜的镀制平台,最大镀膜尺寸达1.2 m,均匀性优于0.5%(均方根值),制备的硬X射线多层膜反射镜成功应用在国内外大科学装置中;通过将多层膜与反射光栅相结合,创新发展了超高效率韧X射线多层膜光栅元件,相比传统单层膜光栅,该元件能将韧X射线衍射效率最高提升40倍。本文将简要介绍课题组在X射线多层膜元件领域的研究进展。 展开更多

关键词 X射线多层膜 反射率 大尺寸反射元件 多层光栅

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超低空状态下海面激光散射特性测试与分析 被引量：2

11

作者 童广德 王占山 沈正祥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期110-114,共5页

在海上使用的超低空雷达设计中,非常有必要了解不同海情下的海面激光散射特性。针对设计需求,在实验室内通过人工造波模拟海况,解决了实际海环境测试的困难,实现海面激光散射影响因素的定量控制。通过激光散射测试系统,获取各种状态和... 在海上使用的超低空雷达设计中,非常有必要了解不同海情下的海面激光散射特性。针对设计需求,在实验室内通过人工造波模拟海况,解决了实际海环境测试的困难,实现海面激光散射影响因素的定量控制。通过激光散射测试系统,获取各种状态和不同波束照射角情况下的近场激光散射数据,经过统计分析给出了规则正弦波海面和不规则(P-M谱)海面的激光散射特性。海面激光散射与漫反射板散射差异较大,海面散射以表面镜像散射分量为主。激光散射回波起伏随海表面波形空间波长而变化;散射回波大小随擦地角增大而增大;在固定的擦地角时,海情越高相应散射回波越强;当擦地角足够大时,散射回波大小随海情变化不大。 展开更多

关键词 激光散射 海表面 规则正弦波 PM谱

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光学超构表面异常偏折研究进展 被引量：1

12

作者 何涛 魏泽勇 +1 位作者 王占山 程鑫彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期2626-2638,共13页

将光波偏折到预定的非镜面折/反射方向是超构表面的一项重要能力,也是超构表面对光波进行复杂操控的基础。为了提高异常偏折超构表面的性能并拓展其应用,现有研究主要围绕设计理念、器件构型、演示应用等方面展开。目前光学超构表面的... 将光波偏折到预定的非镜面折/反射方向是超构表面的一项重要能力,也是超构表面对光波进行复杂操控的基础。为了提高异常偏折超构表面的性能并拓展其应用,现有研究主要围绕设计理念、器件构型、演示应用等方面展开。目前光学超构表面的异常折射和反射效率已经提升至90%和99%,各种基于超构表面异常偏折光波调控的演示性应用也相继被提出。从物理机制、实现方法以及应用研究几方面出发,本文对光学超构表面异常偏折研究进行了回顾和讨论,同时也对潜在的挑战进行了总结,对异常偏折超构表面的进一步研究进行了展望。 展开更多

关键词 超构表面 亚波长结构 异常偏折 高效率

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磁控溅射法制备极紫外6.8～11.0nm波段Mo/B_4C横向梯度多层膜（英文）

13

作者 朱京涛 李淼 +3 位作者 朱圣明 张嘉怡 冀斌 崔明启 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期16-20,共5页

用直流磁控溅射法结合掩模板控制膜厚的方法在Si衬底上制备了工作于6.8～11.0nm波段的[Mo/B_4C]60横向梯度多层膜。利用X射线掠入射反射测试以及同步辐射反射率测试对梯度多层膜的结构及性能进行了测试。X射线掠入射反射测试结果表明,... 用直流磁控溅射法结合掩模板控制膜厚的方法在Si衬底上制备了工作于6.8～11.0nm波段的[Mo/B_4C]60横向梯度多层膜。利用X射线掠入射反射测试以及同步辐射反射率测试对梯度多层膜的结构及性能进行了测试。X射线掠入射反射测试结果表明,多层膜周期厚度沿着长轴方向从4.39nm逐渐增加到7.82nm,周期厚度平均梯度为0.054nm/mm。对横向梯度多层膜沿长轴方向每隔5mm进行了一次同步辐射反射率测试,结果显示,横向梯度多层膜在45°入射角下的反射率约为10%,反射峰的半高全宽介于0.13nm到0.31nm之间。 展开更多

关键词 极紫外 横向梯度多层膜 Mo/B4C 磁控溅射 同步辐射

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磁控溅射制备极紫外高反射率多层膜应力研究 被引量：4

14

作者 何世峰 涂昱淳 +3 位作者 冯志祥 岳帅鹏 王风丽 朱京涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期228-231,共4页

为制备硼边附近6.7 nm波长的极紫外高反射率多层膜反射镜,研究了Mo_2C/B_4C,Mo/B_4C周期多层膜,重点解决薄膜应力难题。采用直流磁控溅射技术制备了膜层厚度为30 nm的Mo,Mo_2C,B_4C,单层膜,周期厚度为3.5 nm,30对的Mo_2C/B_4C,Mo/B_4C... 为制备硼边附近6.7 nm波长的极紫外高反射率多层膜反射镜,研究了Mo_2C/B_4C,Mo/B_4C周期多层膜,重点解决薄膜应力难题。采用直流磁控溅射技术制备了膜层厚度为30 nm的Mo,Mo_2C,B_4C,单层膜,周期厚度为3.5 nm,30对的Mo_2C/B_4C,Mo/B_4C周期多层膜。利用台阶仪测试了镀膜前后基底面形,计算并比较了不同薄膜样品的应力值。结果表明Mo_2C/B_4C多层膜压应力要远小于Mo/B_4C多层膜,且成膜质量与Mo/B_4C相当。因此Mo_2C/B_4C是应用于6.7 nm反射镜较好的多层膜材料组合。 展开更多

关键词 应力 多层膜 磁控溅射 极紫外

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拓扑绝缘体和手征介质界面的Goos-Hnchen位移和Imbert-Fedorov位移 被引量：3

15

作者 唐龙 曾然 +3 位作者 李齐良 毕美华 杨国伟 羊亚平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期177-184,共8页

研究了线极化波在拓扑绝缘体和手征介质分界面上全反射时的Goos-Hnchen(GH)侧向位移和Imbert-Fedorov(IF)横向位移特性.使用修正的能流法推导出各位移表达式,数值计算分析了入射角、拓扑磁电耦合效应、手征性等对位移的影响.结果表明,... 研究了线极化波在拓扑绝缘体和手征介质分界面上全反射时的Goos-Hnchen(GH)侧向位移和Imbert-Fedorov(IF)横向位移特性.使用修正的能流法推导出各位移表达式,数值计算分析了入射角、拓扑磁电耦合效应、手征性等对位移的影响.结果表明,当TE波入射时,拓扑绝缘体的磁电耦合效应或手征介质的手征性对两种位移的影响较为一致,即拓扑磁电耦合对GH和IF位移均为抑制,手征性对位移基本为单调增强或单调抑制.而TM波入射时,拓扑磁电极化率会使位移先增大后减小,位移存在一个极值,手征参数的增大使该极值向拓扑磁电极化率较小值方向移动;手征参数对位移的影响虽基本上是单调性的,但在某些情况中较为特殊,如右旋圆极化波的GH位移在拓扑磁电极化率对位移增强阶段,手征性也将增强位移,而在拓扑磁电极化率对位移抑制阶段,手征性也同时抑制位移.对拓扑绝缘体和手征介质界面GH和IF位移的研究,为测量拓扑磁电耦合特性及手征电磁交叉极化性质提供了一种光学方法. 展开更多

关键词 拓扑绝缘体 手征介质 GOOS-HANCHEN位移 Imbert-Fedorov位移 全反射

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软X射线Mo/B_4C多层膜应力和热稳定性研究 被引量：1

16

作者 徐德超 王海霞 +3 位作者 张众 朱杰 连玉红 王占山 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期118-122,共5页

为了实现7nm波段Mo/B4C多层膜反射镜元件的制备,研究了不同退火方式对Mo/B4C多层膜应力和热稳定性的影响。首先,采用直流磁控溅射方法分别基于石英和硅基板制作Mo/B4C多层膜样品,设计周期为3.58nm、周期数为60,Mo膜层厚度与周期的比值为... 为了实现7nm波段Mo/B4C多层膜反射镜元件的制备,研究了不同退火方式对Mo/B4C多层膜应力和热稳定性的影响。首先,采用直流磁控溅射方法分别基于石英和硅基板制作Mo/B4C多层膜样品,设计周期为3.58nm、周期数为60,Mo膜层厚度与周期的比值为0.4。其次,采用不同的退火方式对所制作的样品进行退火实验,最高退火温度500℃。最后,分别采用X射线掠入射反射、X射线散射和光学干涉仪的方法对退火前后的Mo/B4C多层膜的周期、界面粗糙度和应力进行测试。测试结果表明采用真空退火方式能够有效降低Mo/B4C多层膜的应力,且退火前后Mo/B4C多层膜的周期和界面粗糙度无明显变化,证明Mo/B4C多层膜在500℃以内具有很好的热稳定性。 展开更多

关键词 软X射线 Mo/B4C 直流磁控溅射 应力 热稳定性

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高光谱成像的纸币真伪鉴别研究 被引量：2

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作者 张振清 董丽娟 +3 位作者 黄宇 陈兴海 黄威 孙勇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2903-2912,共10页

人民币是中华人民共和国的法定货币,人民币的真假直接关系到我国社会的和谐与稳定。百元钞票作为我国最大面额钞票,其真假的鉴定显得更为重要。以2005版的百元钞票为例,利用可见/近红外高光谱成像仪获取一张真钞与两张假钞正、背面高光... 人民币是中华人民共和国的法定货币,人民币的真假直接关系到我国社会的和谐与稳定。百元钞票作为我国最大面额钞票,其真假的鉴定显得更为重要。以2005版的百元钞票为例,利用可见/近红外高光谱成像仪获取一张真钞与两张假钞正、背面高光谱影像数据,然后分别在百元钞票的正、背面选取4个特征点,以分析百元真假钞票在正、背面的光谱反射率差异。从真假钞正面四个特征位置的光谱反射率曲线可知,不同特征点处,真钞与假钞之间的有些图案的光谱反射率差异较大,有些图案的光谱反射率则差异并不显著。而不同批次的假钞,其不同位置的光谱反射率也存在较大的差异。对于真假钞背面的分析可知,不同特征点,在不同的波段,真钞与假钞以及假钞之间的光谱反射率同样有一定的差异。根据真钞与假钞正、背面8个特征点的光谱反射率曲线变化特征,选取500,660和870 nm三个波长的灰度图,观察到真钞与假钞在不同特征点的灰度图均表现出明显的差异。真钞在500 nm处的图像轮廓清晰,在660和870 nm两个波长,无论是正面或背面,真钞均有多处特征位置有异于假钞,因此可用660或870 nm区别百元真假钞。为了突出真钞与假钞之间的图像差异,利用基于波段运算得到百元真钞与假钞的灰度图。由图可知,在正、背面上,真钞在多个地方均区别于假钞。由真假钞正面的前12个主成分的灰度图可知,无论从真、假钞正面或是背面,每一主成分均有真钞显著区别于假钞的地方。根据真假钞正背面的纹理特征图可知,真钞的纹理特征显著区别于假钞。研究表明百元真钞与不同版本的假钞在可见/近红外光谱范围内光谱反射率差异显著,近红外特征波段、光谱运算、主成分分析、纹理特征等技术均可探寻到百元真假钞在正、背面存在的位置差异。由此可知,可见/近红外高光谱成像技术可实现不同版本百元真假钞的鉴定,并为假币的溯源提供了可能性和理论支持,此技术在公安实战中具有实际意义。 展开更多

关键词 高光谱成像 光谱分析 主成分分析 伪币鉴别

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用于超薄反射镜热成形的Pt、Pt/Cr分离膜 被引量：1

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作者 杨鑫燕 王新 +1 位作者 伊圣振 穆宝忠 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期52-56,共5页

针对热弯玻璃成形法制备高精度超薄反射镜时Pt分离膜造成的镜片污染问题,研究了Pt/Cr分离膜中不同Cr层厚度对热成形超薄反射镜玻璃基底表面粗糙度的影响.采用厚度为0.3 mm的Schott D263玻璃作为超薄反射镜基底材料,选取Pt、Pt/Cr作为模... 针对热弯玻璃成形法制备高精度超薄反射镜时Pt分离膜造成的镜片污染问题,研究了Pt/Cr分离膜中不同Cr层厚度对热成形超薄反射镜玻璃基底表面粗糙度的影响.采用厚度为0.3 mm的Schott D263玻璃作为超薄反射镜基底材料,选取Pt、Pt/Cr作为模具和D263镜片之间的分离层材料进行实验.Pt薄膜的厚度为50nm,Cr层厚度分别为5nm、3.5nm、2.5nm、1.5nm,热成形实验采用"直接"复制方式.实验结果表明:Cr层厚度为1.5nm时,成形后模具表面分离膜未发生脱落,镜片表面粗糙度约为0.5nm,与D263镜片初始值接近,能够满足高能X射线望远镜对反射镜基底表面粗糙度的要求. 展开更多

关键词 反射镜基底 热成形 分离膜 表面粗糙度 X射线望远镜

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基于相关度的白光干涉信号解调算法 被引量：1

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作者 张振清 董丽娟 孙勇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1941-1946,共6页

超精密的微纳器件是制造领域的核心器件,随着超精密加工技术的迅猛发展,对相应的微纳检测技术要求越来越高。微纳检测技术是保证超精密加工技术精确稳定的重要手段,是超精密加工技术进一步发展的前提。现有的微纳器件表面轮廓检测方法... 超精密的微纳器件是制造领域的核心器件,随着超精密加工技术的迅猛发展,对相应的微纳检测技术要求越来越高。微纳检测技术是保证超精密加工技术精确稳定的重要手段,是超精密加工技术进一步发展的前提。现有的微纳器件表面轮廓检测方法按是否使用光学原理可以分为光学类和非光学类,非光学类检测通常为点扫描、接触检测的方式,检测效率低,容易破坏待测器件的表面形貌。光学类的检测方式多为面扫描,非接触式测量,不会划伤待测器件,检测效率高。在光学检测中,白光干涉技术由于其相干长度短的特点,可实现微纳器件三维形貌的高精度测量,受到国内外研究人员的广泛关注。在白光干涉检测技术中,信号解调算法对整个检测系统至关重要,传统的白光干涉信号解调算法只采用了干涉信号的部分信息,解调精度较低,而高精度的相移解调算法又依赖于粗定位的精度,无法直接实现高精度的三维形貌恢复。为了解决以上问题,提出以相关度为基础的信号解调算法,该算法通过三级滑动窗口计算相关度,利用了白光干涉信号的全部信息,无需粗定位,就可直接确定待测物体的表面三维形貌信息。为验证该算法的性能,对其进行了模拟仿真和实验验证。模拟仿真结果表明该方法具有可行性,可准确恢复仿真待测三维结构形貌,采用三级滑动窗的设置可有效提高运算效率。同时,搭建了白光干涉垂直扫描实验系统,并对光栅结构和微透镜结构进行了测量,将实验结果与传统的重心法和相移法进行了比较。实验结果表明该方法能准确恢复出不同物体的三维形貌,精度及鲁棒性均优于改进的重心法,接近相移法,光栅高度的恢复结果表明该方法与相移法的误差小于0.5 nm。仿真和实验结果表明,所提出的基于相关度的白光干涉信号解调方法是可行的,无需粗定位便可实现待测物体表面三维形貌的高精度恢复,具有高精度、高鲁棒性的特点。 展开更多

关键词 白光干涉 相关算法 三维形貌

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新型GaN与ZnO衬底ScAlMgO_(4)晶体的研究进展

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作者 张超逸 唐慧丽 +8 位作者 李宪珂 王庆国 罗平 吴锋 张晨波 薛艳艳 徐军 韩建峰 逯占文 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期228-242,共15页

二十一世纪以来,以氮化镓(GaN)和氧化锌(ZnO)为代表的第三代宽禁带(Eg>2.3 eV)半导体材料正成为半导体产业发展的核心支撑材料。由于GaN与ZnO单晶生长难度较大,成本较高,常采用外延技术在衬底材料上生长薄膜,因此寻找理想的衬底材料... 二十一世纪以来,以氮化镓(GaN)和氧化锌(ZnO)为代表的第三代宽禁带(Eg>2.3 eV)半导体材料正成为半导体产业发展的核心支撑材料。由于GaN与ZnO单晶生长难度较大,成本较高,常采用外延技术在衬底材料上生长薄膜,因此寻找理想的衬底材料成为发展的关键。相比于传统的蓝宝石、6H-SiC、GaAs等衬底材料,铝镁酸钪(ScAlMgO_(4))晶体作为一种新型自剥离衬底材料,因其与GaN、ZnO具有较小的晶格失配(失配率分别为~1.4%和~0.09%)以及合适的热膨胀系数而备受关注。本文从ScAlMgO_(4)晶体的结构出发,详细介绍了其独特的三角双锥配位体结构与自然超晶格结构,这是其热学性质与电学性质的结构基础。此外,ScAlMgO_(4)晶体沿着c轴的层状结构使其具有自剥离特性,大大降低了生产成本,在制备自支撑GaN薄膜方面具有良好的市场应用前景。然而ScAlMgO_(4)原料合成难度较大,晶体生长方法单一,主要为提拉法,且与日本存在较大的差距,亟需开发新的高质量、大尺寸ScAlMgO_(4)晶体的生长方法来打破技术壁垒。 展开更多

关键词 ScAlMgO_(4) 自剥离衬底 晶格匹配 晶体生长 外延 综述

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