PLD制备FePt：MgO薄膜的结构及线性光学性能研究

采用脉冲激光沉积法（PLD）制备了FePt：MgO多层复合薄膜。采用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）分析了薄膜的结构;采用紫外可见分光光度计分析了薄膜的线性光学性能。HRTEM分析表明基质MgO在单晶MgO衬底上同质外延生长,而FePt纳米颗粒周期性均匀地自组织嵌埋在MgO基质中。HRTEM的快速傅里叶变换（FFT）图表明,FePt纳米颗粒为富Pt的面心立方（FCC）结构的FePt3,其晶格常数αFePt3=3.90 。（1。=0.1 nm）。MgO基质与FePt纳米颗粒的界面分析表明,它们的界面处几乎不存在非晶层,只在FePt纳米颗粒与MgO基质的晶界线附近有少量的刃型位错。薄膜的紫外可见吸收谱结果表明,低脉冲数样品具有远紫外增透作用,高脉冲数样品存在3个表面等离子激元共振吸收峰,随FePt沉积脉冲数增加,吸收峰位置均发生红移,峰强逐渐减弱,峰强比规律变化。     

红外与微波波段的周期电磁带隙结构

介绍了在红外及微波波段广泛应用的周期电磁带隙结构即频率选择表面的概念、特性、应用及研究进展，并对分析方法进行了综述。     

基于表面等离子激元的亚波长器件研究

基于不同金属材料表面等离子激元耦合激发的传播深度和传播距离,提出选择器件材料的标准,其中银表现出最佳的特性.以入射波长为1 050 nm的p偏振光为例,利用时域有限差分方法,模拟了p偏振光高斯光束入射到金属银亚波长狭缝与光栅结构的传播特性,证明这种结构具有透射增强及定向耦合输出功能.入射面光栅对输出光的主要贡献是透射增强,出射面光栅主要对输出光的远场分布特性产生影响,光栅凹槽数目和深度对透射增强作用具有最佳化参数,透射强度与亚波长狭缝深度之间的关系呈周期性变化特性.     

周期孔状金属薄膜传感器的研究

采用镂空模板法制备了大面积周期孔状金属薄膜,实验揭示了金属小孔阵列在中红外波段的异常透过率增强现象。通过对周期孔状金属薄膜处于不同周围介质下得到的透射谱的研究发现,透射峰随着周围介质折射率的增大会有很明显的红移。比较周期孔状金属薄膜传感器非对称结构和对称结构的灵敏度发现,其对称结构下的灵敏度要高于非对称结构下的灵敏度。通过改变金属薄膜的一些参数,得到金属薄膜厚度和基底折射率为100 nm和1.3时灵敏度最大,分别为12 383 nm/RIU(refractive index unit)和12 667 nm/RIU;灵敏度随周期性孔径的增大而增大;孔的形状与圆的差别越大,灵敏度越高;灵敏度随孔中介质折射率的减小而增大。     

表面等离子波导端耦合腔系统中表面等离子激元传输性质的研究

用表面等离子波导端耦合两个表面等离子腔组成非厄米量子系统,研究该系统中表面等离子激元的传输性质,并通过求解系统的本征值方程得到表面等离子激元的透射和反射振幅.通过分析表面等离子波导系统的反射率和透射率随参量变化的关系图表明:随着表面等离子激元波导与腔耦合强度的增加,反射峰和透射峰逐渐变宽; 随着腔损耗的增大,反射峰的峰值明显减小,而透射峰的峰值明显增加; 随着腔间耦合系数g的增加,两个反射峰/透射峰之间的距离变宽.     

基于表面等离子体的金属-非线性介质复合结构的全光调制

针对传统的全光调制器件,提出了一种在金属-非线性介质复合结构中基于表面等离子体的高灵敏性、低泵浦光能量的全光调制方案。根据低入射光功率下激发表面等离子体局域零点能量起伏,改变金属邻近非线性介质的非线性折射率,影响表面等离子体模式的共振条件,从而实现对信号光的调控。     

量子点与金属纳米线耦合系统中表面等离子激元的散射特性

利用由1根金属纳米线与2个相互耦合的量子点构成的系统研究了金属纳米线中单个表面等离子激元的传输特性.研究结果表明,通过适当地调节2个量子点的损耗率、量子点与金属纳米线之间的耦合强度、 2个量子点之间的相位和耦合强度能在异常点处获得单向无反射.该方案可为类二极管等非互易器件的研发提供理论参考.     

电子束蒸发沉积TiO2薄膜结构及光学性能的研究

研究了工艺条件对电子束蒸发沉积在 K9玻璃上 Ti O2 薄膜的结构和光学性能的影响。正交试验结果表明 ,基片温度是影响薄膜光学常数的主要因素 ,制备 Ti O2 薄膜的最佳工艺参数为 :基片温度 30 0℃ ,工作真空 2× 10 - 2 Pa,沉积速率 0 .2 nm/ s。采用最佳工艺沉积在透明基片上的 Ti O2 薄膜在可见光区具有良好的透过特性 ,同时也得出了薄膜的光学带隙能 Eg=3.77e V。 SEM观察结果表明薄膜为柱状纤维结构 ,柱状纤维的直径在 10 0～ 15 0 nm之间     

沉积功率对多晶硅薄膜结构和光学性质的影响

采用等离子体化学汽相沉积(PECVD)方法在普通玻璃衬底上制备出多晶硅薄膜.研究了在不同沉积功率下的薄膜的沉积速率、晶相结构、吸收系数和光学禁带宽度.实验结果表明,沉积功率为140 W时薄膜沉积速率最大,达到7.8 nm/min.沉积功率为30 W多晶硅薄膜的晶粒较大,平均尺寸200 nm左右.沉积功率为100 W薄膜有较高结晶度,晶化率达到68%.薄膜样品在波长为500 nm的光吸收系数达到6×104 cm-1,在不同功率下样品的光学禁带宽度在1.70-1.85 eV之间变化.     

退火温度对锆酸铅薄膜光学性能的影响

用溶胶-凝胶法在石英玻璃基片上成功地制备了PbZrO3(PZ)薄膜．X射线衍射分析结果表明晶化好的PZ薄膜,是多晶钙钛矿结构．750℃晶化的薄膜,晶粒尺寸为30～50nm．用紫外-可见光分光光度计在波长200～900nm范围内,测量了不同温度退火的PZ薄膜的透射率,结果表明450、600、750℃退火的薄膜样品,其光学吸收边分别为4．11、4．56、4．59eV．     

衬底温度对ZnO薄膜结构和光学特性的影响

采用射频磁控溅射的方法在不同温度下Si(111)衬底上制备出了具有高c轴择优取向的ZnO薄膜,利用X射线衍射(XRD),原子力显微镜(AFM),光致发光(PL)谱等分析手段研究了衬底温度对ZnO薄膜微观结构及发光特性的影响.通过XRD和AFM分析发现随着衬底温度的升高,制备样品的X射线衍射半高宽(FWHM)减小,晶粒尺寸增大,在300 ℃时晶粒尺寸达到最大,但随温度的进一步升高(至400 ℃)晶粒尺寸减小,缺陷增多.薄膜样品PL谱均在520nm处出现绿光发射峰,本文认为这是由于氧空位(V_O)和氧替位(O_(Zn))共同作用的结果,绿光发射峰强度与其结晶质量密切相关,结晶质量越好,杂质和缺陷态就越少,发光峰越弱.     

纳米复合薄膜非线性光学性质的数值研究

利用Maxwell-Garnert理论,从理论上分析了贵金属金和银嵌入SiO2主体基质复合体系的非线性光学性质.进一步从数值上研究了体系的有效线性介电函数和光学非线性随体积分数和形状因子的变化,发现体系的光学非线性更依赖于金属颗粒组分的体积因子.同时研究了s方向和p方向极化的总反射率的行为.     

锗硅薄膜的光学特性研究

GeSi薄膜的光学特性可以随内部组分的变化而变化,在光电子集成方面优于GaAs、InP等传统的发光材料,已引起了人们的广泛关注.采用等离子体CVD法在玻璃衬底上沉积GeSi薄膜,研究了不同生长条件下的样品的光学特性,从样品的紫外\|可见光反射谱和透射谱计算出光学带隙,发现随着Ge含量的增加,薄膜的光学带隙减小.并且研究了样品的光学带隙与温度的关系,当GeH4流量为4sccm时,薄膜的光学带隙随温度的升高有一个最小值,当GeH4流量为8sccm时,温度升高而薄膜的光学带隙基本不变.     

Radiation Characteristics of the Reflector Antenna with Random Perforated Holes

The radiation characteristics of a doubly curved shaped reflector antenna with random holes is analyzed by physical optics (PO) method, and the probability model of the random holes and its numerical realization method are presented. The radiation patterns show that in the azimuth plane the peak sidelobe level becomes much higher as the reflector surface with random holes. The simulation results can provide a theoretical guidance for the radar attackers.     

对偶件表面状态对DLC薄膜摩擦学性能的影响

采用碳离子束注入辅助蒸发技术在Ti6A14V球表面低温沉积了DLC薄膜，探讨了微摩擦试验过程中，对偶件UHMWPE的表面粗糙度及表面湿润性对DLC薄膜摩擦学性能的影响状况。研究发现：碳离子束注入辅助蒸发技术沉积的DLC薄膜与UHMWPE配副时，其摩擦学性能受到对偶表面粗糙度、润湿性的影响，对偶件UHMWPE表面的低粗糙度、较差润湿性有助于DLC/UHMWPE摩擦副减小摩擦系数。     

PCVD-Ti(CNO)薄膜的性能及结构分析

研究了Ｔｉ（ＣＮ）薄膜内氧的作用,研究结果表明,Ｔｉ（ＣＮ）薄膜内加入氧后可以消除薄膜的柱状晶结构,薄膜的断面呈致密的纤维状组织。随着反应气体中空气或ＣＯ２气体流量的增加,Ｔｉ（ＣＮＯ）薄膜的硬度呈上升趋势,并在空气的流量为４０ｍＬ·ｍｉｎ－１或ＣＯ２的流量为１５ｍＬ·ｍｉｎ－１时（分别约占气体总量的１５％和６％）,薄膜的硬度达到最大值。     

Ag—MgF_2弥散结构复合薄膜的光学吸收特性

金属纳米颗粒和电介质基体构成弥散结构复合薄膜,由于局域表面发生等离子体共振效应,复合薄膜在一定光谱范围内会出现吸收峰增强的现象,而金属颗粒体积分数是影响共振吸收峰位置和强度的关键因素.分别采用有效介质理论和时域有限差分法对复合薄膜的吸收特性进行计算,讨论改变掺混颗粒体积分数对薄膜吸收率的影响.研究得出,随着体积分数的增加,更易在可见光波段产生强吸收峰.这一研究结果有助于掌握弥散结构复合薄膜吸收特性的影响机理.     

不同基体Ag-SiO2复合薄膜的光学性质研究

利用溶胶-凝胶法分别在载玻片与浮法玻璃上制备了Ag-SiO2复合薄膜，分析了样品光吸收、拉曼散射以及室温光致发光现象，并对其发光机理进行初步探讨。结果表明，复合薄膜的光学性质与衬底材料有很大关系，主要体现在浮法玻璃下表面富锡层的存在，在一定程度上相当于提供还原气氛，对银的化学状态与分布有很大影响。     

GZO@TiN 纳米流体光学性能探究

近年来, 纳米流体在太阳能光热利用方面极具前景。核壳结构纳米颗粒可以耦合多种材料的不同波段效应,调控光谱吸收波段, 实现太阳能的全光谱捕获吸收。将在长波具有高吸收的氧化锌掺杂镓 (GZO) 和在可见吸收好 的氮化钛 (TiN) 形成 GZO@TiN 核壳结构复合纳米颗粒, 可以发挥两种材料的优点。进一步, 从调节材料的尺寸和核壳材料出发, 探究 GZO@TiN 复合结构纳米流体的光谱特性变化规律。结果表明, 当 TiN 为核、GZO 为壳时, 可以 显现两种材料的共振效应;当 GZO 为核、TiN 为壳时, 长波区域的吸收峰消失。当浓度为 10^?4 , 光学厚度为 10 mm时, TiN(壳)/GZO(核) 纳米流体的平均吸收率高达 100%。此工作对核壳结构复合纳米颗粒的光谱调控、吸收以及外壳、核心材料的选择有着一定的帮助。