堆叠多层石墨烯的太赫兹电导研究

单层石墨烯具有可调的太赫兹电导,有望应用于制作新型太赫兹器件,然而这种调谐的变化范围有限,通过多层石墨烯的堆叠可以拓展石墨烯太赫兹器件的性能上限。本文通过太赫兹时域光谱研究了石英衬底上不同层数堆叠的石墨烯的太赫兹透过特性,并使用Drude模型以及菲涅尔定律对实验结果进行了理论模拟。实验数据与理论结果的匹配表明:随机堆叠的多层石墨烯在太赫兹波段可以看作没有电子耦合的多个单层石墨烯,其太赫兹电导具有更宽的调谐范围,同时化学掺杂可以进一步提高材料的载流子浓度,从而获得更高的太赫兹电导。     

一种测量石墨烯载流子浓度的光学方法

本文根据FritsZernike提出的相衬成像技术—红外相差显微镜,将有助于石墨烯将来的研究和应用。远红外至部分中红外波段,石墨烯相位的变化比强度的变化更加敏感,并且随着载流子浓度的增加,相位与强度的比值越来越大。根据上述原理,可用红外相差显微镜来检测石墨烯载流子浓度,这种方法能够高效、快速和方便地检测载流子浓度。这将为以后的石墨烯研究和应用带来便利。     

太赫兹技术在大坝渗流实时监测中的应用探索

大坝渗流监测是土石坝安全监控的重要手段。介绍了目前大坝渗流(安全)监测方法的现状,评价了现有技术的特点及存在的问题,提出了一种新型的基于太赫兹波的坝体渗流监测技术,以及该项技术在国内外的研究进展及应用效果,给出了混凝土内渗流探测的实时监测影像,讨论了太赫兹技术在大坝渗流监测领域推广应用的价值与前景。     

重庆绿色智能研究院应用太赫兹技术进行复合材料无损检测

正在重庆市科委应用开发项目支持下,中国科学院重庆绿色智能技术研究院太赫兹技术研究中心在国内率先将太赫兹技术应用于复合材料无损检测,目前已在重庆国际复合材料有限公司、重庆市纤维检验局等4家单位实现了示范应用。太赫兹波是频率在0.1~10 THz(波长为0.03~3 mm)的电磁波,位于微波和红外线之间。近年来,随着科学技术的发展,太赫兹波逐渐开始被应用,如美国宇航局利用太赫兹无     

基于太赫兹电磁波的火灾主动成像系统

基于太赫兹(THz)电磁波的火灾主动成像系统,由非相干阵列式太赫兹照明器和太赫兹相机组成。在模拟火灾环境下,将太赫兹火灾成像系统与传统的近红外有源成像系统进行了比较。结果表明:无论有无烟雾,太赫兹火灾成像系统均能获得目标物体的清晰图像;而传统近红外有源成像系统目标物体图像的对比度随着烟雾密度的增加而逐渐降低。     

基于GaSe晶体中光学差频产生太赫兹的分析研究

本文从理论上分析了要在GaSe晶体差频产生太赫兹的相位匹配条件,在利用非线性晶体GaSe进行共线相位匹配激光差频产生太赫兹辐射时,两束输入激光必须满足在相同的路径和相同的方向进行同时传播,当GaSe满足共线相位匹配激光差频的条件,输入到GaSe的两束激光就能够在GaSe内发生差频效应,产生太赫兹波辐射。     

基于CO_2激光在扇形晶体中差频产生可调谐太赫兹方案

本文提出通过激光传播方向在晶体输入面平行移动来变换非线性晶体扇形结构的周期长度,在两个可调谐的波长输出的CO2激光中差频产生太赫兹辐射方案,该方案在周期性反转晶体中共线差频可以产生多波段的太赫兹。该方案不仅可以克服现行技术中的很多不足之处,还可以产生转换效率高的太赫兹波辐射。     

多层石墨烯在飞秒激光作用下的损伤

使用飞秒激光对化学气相沉积(CVD)法制备的多层石墨烯进行辐照,得到了多层石墨烯的单脉冲破坏阈值为0.22mW;利用光学显微镜、原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱对加工前、后的试样进行表征,阐述了飞秒激光对多层石墨烯的烧蚀损伤效应,发现飞秒激光在石墨烯微图案化加工方面具有潜在的优势,能够达到亚微米级的加工精度;同时在烧蚀边缘区域,多层石墨烯出现减薄现象。     

连续太赫兹波成像在混凝土无损检测中的应用

针对混凝土无损检测中内部钢筋笼和空洞难以检测的问题,基于连续太赫兹波成像原理,建立一套考虑混凝土折射率影响修正后的无损检测系统。试验结果表明,连续太赫兹波成像能清晰地呈现出混凝土构件中钢筋和空洞的信息。与电磁式探测仪、超声探测仪等混凝土无损检测技术相比,连续太赫兹波成像无损检测技术具有稳定性好、抗电磁干扰、可靠性高等优势。     

Cu基底双层石墨烯的可控制备

提出采用改进的化学气相沉积(chenmical vaper deposition,CVD)方法,利用甲烷为碳源在展平的Cu箔表面直接制备双层石墨烯薄膜。通过细致研究甲烷气体流量、生长时间等参数对双层石墨烯成核密度的影响,进一步探讨双层石墨烯生长的机理和条件。研究利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、光学显微镜、Raman光谱对石墨烯的表面形貌、结构和堆叠方式进行了表征,提出双层石墨烯的"高效生长时间"为双层石墨烯成核完成后到第1层石墨烯完全覆盖Cu箔之间的时间段。通过优化生长条件,制备出高成核密度(双层与单层石墨烯成核密度比接近0.95)和高覆盖度的双层石墨烯(其中AB堆叠双层石墨烯比例高达82.7%),实现展平Cu薄基底上高覆盖度双层石墨烯的可控制备。