半导体量子点分子-腔光机械耦合系统中光学双稳及多稳态的形成及调控 被引量：1

1

作者 曾莹 任波 +2 位作者 徐名琪 杨红 佘彦超 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第5期115-122,共8页

本研究探讨了外部磁场对半导体量子点分子与腔光机械耦合系统中光学双稳态行为的影响.研究结果显示,外部磁场、量子点之间的隧穿耦合以及探测光单光子的失谐可以有效地调控系统的光学双稳态.在弱隧穿和弱磁场条件下,系统的光学双稳态阈... 本研究探讨了外部磁场对半导体量子点分子与腔光机械耦合系统中光学双稳态行为的影响.研究结果显示,外部磁场、量子点之间的隧穿耦合以及探测光单光子的失谐可以有效地调控系统的光学双稳态.在弱隧穿和弱磁场条件下,系统的光学双稳态阈值和磁滞回线宽度随着外部磁场和点间隧穿耦合强度的增加而增大.随着磁场强度和隧穿耦合强度的进一步增加,系统的双稳态将演变为多稳态.有趣的是,在强隧穿和强磁场作用下,系统的光学双稳态阈值和磁滞回线宽度随着外部磁场和点间隧穿耦合强度的增加而减小.这种对耦合腔光机械系统中光学双稳态的灵活调控将在可控光开关方面具有潜在的广泛应用前景. 展开更多

关键词 双稳态 多稳态 点间隧穿耦合 光力耦合

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锗烯在金属衬底上的结构及电子性质的第一性原理研究 被引量：1

2

作者 佘彦超 罗开武 李勇 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2018年第5期861-866,共6页

基于密度泛函理论的第一性原理计算,我们系统的研究了锗烯在Pt(111)、Au(111)和Al(111)表面的几何和电子结构.在这三种金属衬底上寻找到了9种结构,其中Al(111)-a、Au(111)-b和Pt(111)-c结构就是目前实验上已经成功制备的结构.我们还发... 基于密度泛函理论的第一性原理计算,我们系统的研究了锗烯在Pt(111)、Au(111)和Al(111)表面的几何和电子结构.在这三种金属衬底上寻找到了9种结构,其中Al(111)-a、Au(111)-b和Pt(111)-c结构就是目前实验上已经成功制备的结构.我们还发现了其余6种目前理论和实验均没有提出,此外,Al(111)-b、Au(111)-a和Pt(111)-b结构的Dirac态仍保留,这些结构的形成能均大于范德瓦尔斯作用,因此非常有希望在实验上制备出来,应用于量子自旋霍尔效应的研究.本文的研究为锗烯在半导体衬底上的制备及应用奠定了理论基础. 展开更多

关键词 锗烯 金属衬底 Dirac电子 第一性原理

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Ib型金刚石单晶生长及合成腔体温度场分布研究

3

作者 肖宏宇 李勇 +7 位作者 田昌海 张蔚曦 王强 肖政国 王应 金慧 鲍志刚 周振翔 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第6期959-966,共8页

本文利用六面顶压机,在5.7 GPa、1560~1600 K的压力温度条件下,分别采用ϕ15 mm和ϕ30 mm两种尺寸合成腔体,系统开展了Ib型金刚石单晶的晶体生长工作,并借助于有限元法对两种尺寸合成腔体的温度场分布进行了研究。首先,借助于有限元法分... 本文利用六面顶压机,在5.7 GPa、1560~1600 K的压力温度条件下,分别采用ϕ15 mm和ϕ30 mm两种尺寸合成腔体,系统开展了Ib型金刚石单晶的晶体生长工作,并借助于有限元法对两种尺寸合成腔体的温度场分布进行了研究。首先,借助于有限元法分别对两种尺寸合成腔体的触媒温度场分布进行了模拟。模拟结果揭示了ϕ30 mm合成腔体温度场的均匀性要明显优于ϕ15 mm合成腔体。其次,金刚石晶体生长实验结果表明,采用ϕ15 mm合成腔体很难实现质量超过1.2 ct(1 ct=0.2 g)的优质Ib型金刚石单晶的生长,而ϕ30 mm合成腔体更适合用于生长大尺寸优质Ib型金刚石单晶。再次,扫描电子显微镜表面形貌测试结果表明,合成腔体尺寸的扩大不会对Ib型金刚石单晶的表面结晶质量产生显著影响。最后,拉曼光谱的测试结果表明,除了多晶金刚石的结晶质量较差,本研究两种腔体合成的其他金刚石单晶测试样品均具有较好的结晶质量。本研究对宝石级金刚石单晶大尺寸合成腔体的设计、大尺寸金刚石单晶的生长,以及多晶种法金刚石单晶合成技术的完善均具有一定的学术参考价值。 展开更多

关键词 Ib型金刚石 高温高压 温度梯度法 触媒 温度场 多晶

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利用锰渣合成堇青石/钙长石复相陶瓷及其抗热震性能研究 被引量：8

4

作者 宋谋胜 张杰 +2 位作者 李勇 王应 张东方 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期8150-8155,共6页

以锰渣、滑石、工业氧化铝、石英为原料,在1 140~1 240℃温度内采用固相烧结法制备了堇青石、钙长石陶瓷。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了产物的物相组成和显微结构,分析了样品的抗热震性能及其机制。结果表明,钙长石相在1 160~... 以锰渣、滑石、工业氧化铝、石英为原料,在1 140~1 240℃温度内采用固相烧结法制备了堇青石、钙长石陶瓷。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了产物的物相组成和显微结构,分析了样品的抗热震性能及其机制。结果表明,钙长石相在1 160~1 240℃内均能烧成,堇青石晶体则在1 210℃及以上方能合成,烧结温度超过1 220℃则会出现过烧现象。热震测试表明,随热循环次数增加,1 210℃温度下烧成的堇青石/钙长石复相陶瓷的强度先降低,后逐渐回升。经30次热循环后材料的抗折强度高达58.16 MPa,超过热震前的56.98 MPa,增加率达2.07%。热震类似于退火,材料优良的抗热震性能可归因于淬火强化效应。 展开更多

关键词 锰渣 堇青石/钙长石 烧结 热震 机制

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钙长石/顽辉石复合陶瓷的合成及其热震性能研究 被引量：6

5

作者 宋谋胜 张杰 +1 位作者 李勇 王应 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期160-165,共6页

以锰渣为主要原料,添加适当滑石、铝矾土、石英,在1 100～1 200℃温度内采用固相烧结而合成了钙长石、顽辉石陶瓷。结果表明,单相钙长石在1 100～1 200℃烧结温度内均能生成,而顽辉石相的烧结温度需超过1 140℃,烧结温度达1 200℃则会... 以锰渣为主要原料,添加适当滑石、铝矾土、石英,在1 100～1 200℃温度内采用固相烧结而合成了钙长石、顽辉石陶瓷。结果表明,单相钙长石在1 100～1 200℃烧结温度内均能生成,而顽辉石相的烧结温度需超过1 140℃,烧结温度达1 200℃则会出现过烧现象。同时,原料中的重金属离子Mn2+能够溶解到产物相的晶体结构中而实现对锰污染的"解毒"。热震测试表明,随热震次数增加,1 160℃温度下烧成的钙长石/顽辉石复相陶瓷的强度先降低,后逐渐回升并趋于稳定。经30次热循环后材料的抗折强度仍高达102.45 MPa,相对于热震前仅减少2.21MPa,损失率仅2.11%。热震类似于淬火强化,材料优良的抗热震性能与钙长石、顽辉石较低的热膨胀系数有关。 展开更多

关键词 锰渣 钙长石/顽辉石 烧结 热震 机制

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熔体内合成TiC颗粒增强Al基复合材料及其性能研究 被引量：4

6

作者 宋谋胜 张杰 +2 位作者 李勇 王应 张东方 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第20期116-120,共5页

在高温Al熔体内原位反应合成了Ti C颗粒进而制备了不同质量分数Ti C增强相的Al基复合材料。实验发现,原位生成的Ti C相与基体结合紧密,能有效细化基体组织。随着基体中Ti C含量增加,复合材料的致密性下降,但硬度增大,Ti C含量为10wt%时... 在高温Al熔体内原位反应合成了Ti C颗粒进而制备了不同质量分数Ti C增强相的Al基复合材料。实验发现,原位生成的Ti C相与基体结合紧密,能有效细化基体组织。随着基体中Ti C含量增加,复合材料的致密性下降,但硬度增大,Ti C含量为10wt%时具有最佳硬度。摩擦测试表明:随Ti C增强颗粒的增加,复合材料磨损率减小,复合材料在10 N和25 N载荷下经30 m磨损行程,其磨损失重率仅分别为0.45%和0.67%,表明其具有优良的抗磨损性能。摩擦后复合材料表面产生了大量平行而明显的"犁削"痕迹,其摩擦机制主要为疲劳磨损。 展开更多

关键词 反应合成 TIC颗粒 AL基复合材料 摩擦性能

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电解锰渣合成堇青石陶瓷及其烧结性能研究 被引量：3

7

作者 宋谋胜 张杰 +1 位作者 李勇 王应 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期34-39,共6页

电解锰渣因含大量有毒物质而污染生态和环境。该文采用固相反应法,对锰渣、滑石、工业氧化铝、石英的混合坯块在1 140~1 220℃内进行烧结,研究产物的物相构成、烧结性能和组织结构。结果表明,锰渣的主要矿物相为20.9%石英和29%二水硫酸... 电解锰渣因含大量有毒物质而污染生态和环境。该文采用固相反应法,对锰渣、滑石、工业氧化铝、石英的混合坯块在1 140~1 220℃内进行烧结,研究产物的物相构成、烧结性能和组织结构。结果表明,锰渣的主要矿物相为20.9%石英和29%二水硫酸钙。1 210℃以上烧结才能合成堇青石为主晶相的陶瓷,堇青石呈长条状,形貌发育良好。1 140~1 200℃内随着烧结温度升高,样品的吸水率、气孔率快速减少,而密度和强度急剧增大;在1 200℃时具有2.213 g/cm^3的最大密度和70.6 MPa的最高强度;温度超过1 210℃时,样品因严重"过烧"而导致性能急剧下降。 展开更多

关键词 锰渣 物相构成 堇青石陶瓷 烧结 抗折强度

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Fe_(70)Ni_(30)粉末触媒中Ⅱa型金刚石大单晶的高温高压合成 被引量：4

8

作者 李勇 廖江河 +3 位作者 陈宁 佘彦超 宋谋胜 宋坤 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1055-1059,共5页

在6.5 GPa高压条件下,使用Fe_(70)Ni_(30)粉末触媒研究了Ⅱa型金刚石大单晶的合成。实验结果表明,若不对晶种表面进行保护,高温高压条件下金刚石晶种将发生碳化,致使难以合成出金刚石。当合成腔体中除氮剂Ti/Cu添加量达到2.2wt%时,所合... 在6.5 GPa高压条件下,使用Fe_(70)Ni_(30)粉末触媒研究了Ⅱa型金刚石大单晶的合成。实验结果表明,若不对晶种表面进行保护,高温高压条件下金刚石晶种将发生碳化,致使难以合成出金刚石。当合成腔体中除氮剂Ti/Cu添加量达到2.2wt%时,所合成的金刚石大单晶呈现为无色透明,利用傅里叶显微红外光谱仪(FTIR)对所合成的金刚石大单晶进行了测试,所合成的晶体中不含有氮杂质。然而,FTIR测试结果表明所合成的Ⅱa型金刚石大单晶中有碳-氢基团的存在,其对应的FTIR特征吸收峰分别位于2850 cm^(-1)和2920 cm^(-1)处。此外,所合成的Ⅱa型金刚石大单晶的Raman特征峰位于1132.13 cm^(-1)处,且其结晶度非常高。 展开更多

关键词 高温高压 Ⅱa型金刚石 Fe70Ni30粉末触媒

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硫脲掺杂金刚石的高温高压合成及FT-IR光谱研究 被引量：1

9

作者 李勇 廖江河 +2 位作者 王应 陈宁 佘彦超 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第7期1176-1179,1207,共5页

利用温度梯度法,在6.5 GPa、1 300~1 350℃的高温高压极端物理条件下,通过在FeNiCo-C合成体系中添加硫脲(CH4N2S)成功合成了金刚石,所合成的晶体呈现出黄色且具有六-八面体形貌。利用扫描电镜(SEM)对所合成金刚石的表面形貌进行了表征,... 利用温度梯度法,在6.5 GPa、1 300~1 350℃的高温高压极端物理条件下,通过在FeNiCo-C合成体系中添加硫脲(CH4N2S)成功合成了金刚石,所合成的晶体呈现出黄色且具有六-八面体形貌。利用扫描电镜(SEM)对所合成金刚石的表面形貌进行了表征,测试结果表明,随着合成体系中CH4N2S添加量的逐渐增加,所合成金刚石的表面变得逐渐粗糙。借助傅里叶红外(FT-IR)光谱对金刚石样品内部的氮、氢缺陷以及化学键结构进行了测试分析,结果表明,金刚石中的氢元素以-CH3,-CH2-, C-H形式存在,而其内部的氮杂质以C心、A心形式存在。此外,在3 300~3 600 cm-1观察到NH的吸收带。 展开更多

关键词 金刚石 硫脲掺杂 高温高压 温度梯度法 光谱特性

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半导体三量子点中的多透明窗口及弱光孤子的调控 被引量：1

10

作者 佘彦超 曾羽群 +2 位作者 张蔚曦 肖政国 王强 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第6期117-125,共9页

考虑半导体量子点间隧穿耦合效应,研究非对称半导体三量子点分子中的弱探测光的传播特性.线性情况下,由于点间隧穿耦合和外部控制光的协同调控,探测光的吸收特性将出现共振吸收、隧穿诱导透明单窗口、隧穿诱导透明双窗口及隧穿诱导透明... 考虑半导体量子点间隧穿耦合效应,研究非对称半导体三量子点分子中的弱探测光的传播特性.线性情况下,由于点间隧穿耦合和外部控制光的协同调控,探测光的吸收特性将出现共振吸收、隧穿诱导透明单窗口、隧穿诱导透明双窗口及隧穿诱导透明三窗口的转变.此外,从反常色散到正常色散的开关效应可通过改变隧穿强度及光学控制场强度来实现.对于非线性情况,发现孤子的振幅随着点间隧穿耦合系数增大呈先增大再减小随即再次增大并减小的波动变化趋势且出现最大振幅及其对应的点间隧穿耦合强度随着外部控制光场的增大而减小.此外,发现孤子的群速度随着耦合强度的增加呈逐渐减小的趋势. 展开更多

关键词 点间隧穿 光孤子 电磁诱导透明介质

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高温熔体浇注合成TiC颗粒局部增强Al基复合材料

11

作者 宋谋胜 张杰 +1 位作者 李勇 王应 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第22期121-125,129,共6页

将铸造法与原位反应法相结合,利用高温Al液诱发Al-Ti-C压块反应而生成Ti C,进而原位制备了Ti C颗粒局部增强Al基复合材料,并结合DSC及其截断处理分析了该体系生成Ti C相的反应行为。结果发现:当Al含量为20~40wt%时,Al-Ti-C体系能发生反... 将铸造法与原位反应法相结合,利用高温Al液诱发Al-Ti-C压块反应而生成Ti C,进而原位制备了Ti C颗粒局部增强Al基复合材料,并结合DSC及其截断处理分析了该体系生成Ti C相的反应行为。结果发现:当Al含量为20~40wt%时,Al-Ti-C体系能发生反应而生成Ti C颗粒,而Al含量低于10wt%或高于50wt%时该体系不能发生Ti C的形成反应。Ti C/Al基复合材料局部增强区的界面上Ti C颗粒细小弥散、逐步自然过渡,且与Al基体结合紧密。DSC分析证实,Al-Ti-C体系中的Al粉能细化生成的Ti C颗粒,同时还参与了Ti C相的形成反应。 展开更多

关键词 熔体浇注 原位反应 AL基复合材料 局部增强

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计及声子辅助跃迁的单量子点中的非线性法拉第偏转

12

作者 佘彦超 张蔚曦 +1 位作者 李勇 肖政国 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第4期621-628,共8页

利用一束弱线性π偏振探测光在与其平行的磁场作用下所形成的两偏振分量,在半导体单量子点中考虑声子辅助跃迁去构建环形四能级电磁感应透明介质模型.利用多重尺度法,解析研究发现:仅考虑系统的线性效应,随着耦合光强度的增加,介质对探... 利用一束弱线性π偏振探测光在与其平行的磁场作用下所形成的两偏振分量,在半导体单量子点中考虑声子辅助跃迁去构建环形四能级电磁感应透明介质模型.利用多重尺度法,解析研究发现:仅考虑系统的线性效应,随着耦合光强度的增加,介质对探测光的吸收迅速减少,形成透明窗口,并且透明窗口的宽度随之增大;进一步地,在相同的外加磁场下探测光的非线性法拉第偏转方向与线性法拉第偏转相反,且偏转角更大.随着声子辅助跃迁强度的增加,线性和非线性法拉第偏转角都会逐渐变小,并且非线性法拉第偏转角减小的更多.这说明系统中的声子辅助跃迁能有效地调制探测光的法拉第偏转.我们的研究可能对于弱光条件下的光信息处理和传输具有潜在的应用价值. 展开更多

关键词 声子辅助跃迁 电磁感应透明 法拉第偏转 半导体量子点

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添加不同硼源时金刚石的高温高压合成

13

作者 李勇 廖江河 +3 位作者 谭德斌 宋谋胜 罗开武 肖政国 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1752-1756,共5页

在压力6.5 GPa、温度1290~1350℃实验条件下,研究了合成体系中分别添加单质硼、六角氮化硼(h-BN)时金刚石的合成。由于合成体系中添加剂的存在,导致所合成的金刚石颜色发生了明显的改变。傅里叶显微红外光谱(FTIR)测试表明,当合成体系中... 在压力6.5 GPa、温度1290~1350℃实验条件下,研究了合成体系中分别添加单质硼、六角氮化硼(h-BN)时金刚石的合成。由于合成体系中添加剂的存在,导致所合成的金刚石颜色发生了明显的改变。傅里叶显微红外光谱(FTIR)测试表明,当合成体系中h-BN添加量较少时,所合成金刚石中含有替代式的氮杂质,且金刚石中有sp2杂化的硼-氮、硼-氮-硼结构存在。当合成体系中h-BN添加量达到2wt%时,金刚石中的氮仅以硼-氮-硼的结构存在。此外,霍尔效应测试结果表明,硼掺杂金刚石具有p型半导体特性,而合成体系中添加h-BN所制备的金刚石表现为绝缘体。 展开更多

关键词 高温高压 金刚石 掺杂

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CH4N2S掺杂金刚石的高压合成及其色心研究 被引量：1

14

作者 廖江河 李勇 +3 位作者 谭德斌 佘彦超 王应 邓韬 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第9期1626-1630,共5页

压力、温度分别为6.5 GPa、1300~1350℃的实验条件下,在FeNi-C体系中添加硫脲(CH4N2S),利用温度梯度法成功合成了掺杂CH4N2S的金刚石。光致发光(PL)光谱测试结果表明:所合成的金刚石晶体中均有尖锐的Raman峰存在,且该峰位于522 nm处;当... 压力、温度分别为6.5 GPa、1300~1350℃的实验条件下,在FeNi-C体系中添加硫脲(CH4N2S),利用温度梯度法成功合成了掺杂CH4N2S的金刚石。光致发光(PL)光谱测试结果表明:所合成的金刚石晶体中均有尖锐的Raman峰存在,且该峰位于522 nm处;当合成体系中CH4N2S的添加量为1 mg时,所对应的晶体中未发现有NV色心存在,但在以晶种(100)面生长的金刚石晶体中出现了3H色心,并且3H色心会随着合成体系中CH4N2S添加量的增加逐渐消失。当合成体系中添加2 mg的CH4N2S时,以(111)面为生长面所合成的金刚石晶体中同时含有NV^0和NV^-色心,此时NV^-色心所对应的PL谱的强度是所有晶体中最强的。当合成体系中添加3 mg的CH4N2S时,不管以(100)还是(111)为生长面,所获得的金刚石晶体中只含有NV^-色心。 展开更多

关键词 高温高压 金刚石 色心

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