金属光子晶体薄膜可见光和微波波段传输性能

一维金属光子晶体薄膜是由金属-介质多层结构组成的等效均匀的各向异性超构材料。相比单层金属膜层,该结构在色散调控方面具有更多的自由度。在该结构中由于表面等离子体激元(SPP)的存在,可实现倏逝波的定向传输。在本文中,等效介质理论、时域有限元差分法(FDTD)的计算结果和实验结果都表明,传输倏逝波的波长、频宽和强度可通过金属光子晶体结构调整实现主动设计。金属膜厚比例越小,传输波长的中心和截止波长越长,频带越宽。当金属膜层厚度小于SPP穿透深度时,可获得宽频段的倏逝波的传输。同时,对金属光子晶体在微波波段的传输性能也进行了研究,发现其在微波波段等效介电常数为负,具有良好的反射性能。该结构的屏蔽效能远大于厚度相近的ITO薄膜的电磁屏蔽效能。在厚度只有几百纳米时,该结构即可实现良好的电磁屏蔽效能。通过金属光子晶体薄膜可实现电磁屏蔽材料的薄膜化、轻质化和可视化。     

金属薄膜的散射光特性研究

较详细地介绍了金属薄膜对特殊条件下入射光的散射特性，一方面给出了产生这种现象的理论依据；另一方面给出了具有这种现象的几种金属膜的实验结果，并说明了这种现象的应用前景。     

一维金属介质光子带隙材料的光学特性

本文描述了由不同厚度的ITO和Ag层制成的一维金属介质光子带隙材料1D M-D PBG的光学透射和反射特性。研究发现,单元尺寸小于80 nm的金属结构和较小的金属分数会导致光学透射率的提高。对于大于80 nm的单元尺寸,在可见光的低频和高频的频谱范围内反射率都相应增强。这是由于一种特殊结构和等离子体的带隙的作用。此外,在两个范围内的反射随着增加银膜厚度的增加而提高和扩大。结构引起的反射光谱随着单位尺寸的增大而增大,并且由于等离子体光子带隙的反射超出光学范围。研究结果对1D M-D PBG光学滤波器的设计有一定的参考价值。     

失水山梨醇脂肪酸酯对聚丙烯透光率的影响

采用外涂布工艺技术制备了聚丙烯涂覆膜,并将不同浓度的失水山梨醇脂肪酸酯溶液涂覆于聚丙烯薄膜上,测试进行水浴实验之后的涂覆膜的透光率及力学性能,并与未涂膜的透光率进行对比和评价。结果表明:空白聚丙烯膜的透光率为93.24%,涂覆膜的透光率明显提高,当失水山梨醇脂肪酸酯的质量分数为12%时,薄膜的透光率最高,达96.03%;同时,涂层使薄膜的力学性能有不同程度的提高。红外光谱分析结果表明:酯基团在水浴实验时水解可生成亲水基团,改善薄膜的润湿张力,因此薄膜表面涂覆层对透光率的改善起到了较大作用。     

涂层结构设计对等离子喷涂陶瓷层结合强度及其应力的影响

用等离子在45#碳钢上喷涂了不同涂层设计的Al2O3以及Al2O3+130mg·g-1TiO2陶瓷层.用X-射线衍射法和拉伸实验测量了涂层表面层中的残余应力及结合强度.增加粘结层和过渡层能大大地克服陶瓷涂层与基材机械的以及热的不匹配性,使涂层的应力和结合强度都得到明显改善.此外,SiO2能改善ZrO2陶瓷层与基材以及陶瓷层内部的结合程度,使涂层内应力松弛并使其结合强度提高.然而SiO2添加剂只有在高熔点陶瓷层中(如ZrO2),"液相烧结"作用才明显,而在熔点较低的陶瓷层中(如Al2O3),这种作用并不明显.在用等离子喷涂低熔点Al2O3陶瓷时,添加适量的低熔点TiO2陶瓷是必要的.     

基于金属有机框架的光子晶体制备与应用研究进展

近年来,基于光子晶体优异的光学性能和金属有机框架(MOFs)特殊的多孔结构,使基于MOFs的光子晶体研究备受研究者们的关注。本文综述了近年来MOFs材料及其在光子晶体中的应用研究进展。首先简单介绍了MOFs和光子晶体的基本概况及MOFs与光子晶体相结合的优势,然后阐述了基于MOFs的光子晶体的制备方法,进一步概括了其应用现状,并总结了当前基于MOFs的光子晶体研究所存在的困境,最后展望了其未来的发展方向。这些工作为MOFs材料在光子晶体中的实际应用提供了策略支撑。     

金属拉伸试验应力速率对屈服强度的影响

本文通过８组Ａ３钢试件研究了应力速率对屈服强度的影响。其结果指出：ＧＢ２２８－８７规定的应力速率３－３０Ｎ／ｍｍ＾２Ｓ＾－１的上下限均可考虑适当提高。这样不仅不会影响屈服极限的实验精度,同时也能提高工作效率。文中建议修改ＧＢ２２８－８７规定的应力速率的范围。     

金属拉伸试验速度对屈服强度的影响及其负荷速率的控制

通过理论分析及实验数据，表明拉伸试验速度对屈服强度影响很大，依据国家标准，由平均应力速率公式推导出负荷速率公式，根据负荷速率公式可以简单，直观，方便地进行了大批量日常拉伸试验的操作。     

Thue-Morse 光子晶体的格点形状对衍射特性的影响

根据傅里叶光学原理,研究了二维Thue-Morse准周期光子晶体结构的格点形状对其远场衍射特性的影响.通过对二维Thue-Morse准周期光子晶体远场衍射图案的分析表明,格点形状对低阶结构的衍射光场有明显影响,但不改变高阶结构的衍射光场分布,仅衍射精细结构的光强度有细微差别.为了证实数值模拟的结果,采用电子束刻蚀技术在...     

挠度法和位移法对金属接骨板弯曲强度和弯曲刚度的影响

该文按照标准YY/T 0342—2020的要求,分别采用挠度法和位移法对3种不同规格型号的金属接骨板进行四点弯曲测试,计算出金属接骨板的弯曲强度和刚度。通过探讨2种测试方法的差异和数据分析,最终发现应用挠度法和位移法测定接骨板弯曲刚度的结果基本一致。但是,测定接骨板弯曲强度时,2种方法测得的结果差异较大,不能直接进行对比。这为金属接骨板的力学性能检验和研发过程中方法的选择提供了客观的数据及指导。     

一种基于光子晶体结构的新型MEMS红外光源

结合光子晶体和表面等离子体共轭（surface plasmon resonance，SPR）技术，研究了一种新型的MEMS红外光源．相比传统的红外光源，该新型光源具有红外光谱窄、红外发射峰位置可调等优点．该光源衬底材料为硅，然后在硅表面形成SiO2-Cr-Au结构，并在Si-SiO2-Cr-Au结构表面形成刻蚀深度为2pm、孔间距分别为7μm和8μm（孔直径分别为3．5μm和4μm）等不同的周期性排列圆孔的光子晶体结构．采用有限元时域分析（finite-difference time-domain，FDTD）软件模拟和傅里叶红外光谱仪实际测量的结果表明，该新型MEMS红外光源具有窄的波峰，其反射光谱波谷波长和圆孔间距相近．通过理论推导和FDTD软件模拟，研究了光源光子晶体结构中圆孔深度和透射光谱波峰强度关系．结果表明，圆孔深度为2μm的结构比3μm结构的透射强度更强．透射强度与圆孔深度h在一定范围近似为倒数平方关系，即在一定范围内圆孔越深，透射越弱．     

The Microwave Properties of YBCO Photonic Crystal Structure Microstrip

We have fabricated three YBCO microstrip lines. One is conventional microstrip line. Two are etched periodic holes. The thickness for the microstrip lines with and without holes are 0.3 and 0.45μm, respectively. The periodic holes in the microstrip line change the microwave properties more significantly in the case of thin film than thick film. We have also fabricated YBCO photonic bandgap (PBG) microstrip circular disk filter in film with thickness 0.7,μm. The center frequency of the pass band filter is 12.23,GHz. The filter provides band width 1.6% and low insertion loss about ?0.5 d B.     

Ka波段金属光子带隙慢波结构的特性分析

本文研究了由金属光子带隙结构以及金属膜片构建的Ka波段慢波结构的色散特性、工作模式的电场及耦合阻抗.结果表明,采用PBG缺陷结构的平均半径作为封闭边界代替PBG慢波结构的开放边界,从而由色散方程快速得到色散特性,数值计算的结果与模拟及实验结果基本一致;进一步研究表明,工作模式的电场以及耦合阻抗主要分布在慢波结构表面附近.     

固-液结构声子晶体中弹性波的能带

为了研究弹性波在固-液结构声子晶体中的能带特性,推导出了弹性渡斜入射固-液结构声子晶体的转移矩阵.利用它计算了固-液结构声子晶体中弹性波的透射系数.结果表明,当介质的分层厚度固定时,在透射渡中出现了多级禁带,禁带的频率中心随入射角的增加而向高频方向移动.当入射角固定时,禁带的频率宽度随介质的分层厚度近似呈反比变化,禁带的频率中心也随介质的分层厚度近似呈反比变化.     

Metallic and Superconducting Photonic Crystal

We have investigated the transmittance for two kinds of photonic crystals; (i) One-dimensional metallic photonic crystals (1DMPCs) and (ii) One-dimensional superconducting photonic crystals (1DScPCs). The variance of the intensity and the bandwidth of the transmittance are strongly dependent on the thicknesses and frequencies. We have compared the transmittance spectra in 1DScPCs and 1DMPCs at low frequencies, and we present some details about the transmittance spectra by using Transfer Matrix Method (TMM) at the same conditions.      

离子辐照对316L不锈钢焊缝晶体结构与力学性能的影响

目的 研究不同剂量离子辐照对不锈钢焊缝金属微观组织结构及力学性能的影响机理和影响规律.方法 通过添加3种剂量的氦离子和氘离子对316L不锈钢TIG焊焊缝金属进行辐照,分别使用XRD、纳米压痕与SEM来分析研究离子辐照对316L不锈钢焊缝金属的晶体结构、力学性能以及表面微观形貌的影响.结果 离子辐照后,焊缝金属XRD衍射...     

Radiation Thermometry Based on Photonic Crystal Fiber

Fiber-coupled radiometry allows for the radiometric measurement of high temperatures in environments where there is no line of sight to the target. However, transmission through conventional silica optical fibers degrades rapidly at elevated temperatures, and exotic fibers??such as sapphire fibers??typically cannot be bent. As part of a project to investigate the performance of solid oxide fuel cells, the feasibility of using an alternative fiber, solid-core silica photonic crystal fiber (PCF), was tested. The test system used an Inconel blackbody as a source, and a detection system based on an InGaAs array spectrometer with a wavelength range of 907 nm to 1681 nm. The temperature was determined from the spectrometer signal at particular wavelengths using the Planck relationship. Two tests were performed: (1) long-term high temperature soak tests to measure the drift and noise in thermal radiation levels, in which spectra are sequentially recorded over a long period of time with the blackbody cavity at a constant temperature and (2) temperature dependence tests, whereby thermal radiation spectra are recorded with the blackbody cavity at several temperatures. At 934 °C, the transmission of the PCF decreased at a rate of 0.078 % per hour corresponding to a temperature error of ?0.12 °C per hour. The transmission of conventional silica fiber decreased at a rate of 0.5 % per hour corresponding to a temperature error of ?0.8 °C per hour. While the PCF represents a significant improvement over conventional fiber, it is still not good enough for most practical purposes. At 600 °C there was no observable decline in transmission and there may be applications for PCF in that regime.     

光子晶体纤维的制备及应用

光子晶体纤维是一种具有结构色的纤维,其无需染色就具有颜色亮丽、永不褪色、色彩饱和度高等特点,符合当前绿色、环保的要求,拥有广阔的发展前景。概述了光子晶体的原理、制备方法及应用,重点探讨了光子晶体纤维的制备方法,介绍了目前研究报道的多层膜干涉、自组装、电泳沉积、静电纺丝和热压印等方法,并讨论了这些方法的优缺点。     

采用光子晶体的行波管慢波结构高频特性研究

提出了一种采用光子晶体作为行波管慢波结构屏蔽筒的新方案,论证了方案的可行性,并进行了模式分析。在充分研究光子晶体禁带特性的基础上,计算了光子晶体慢波结构的色散特性和耦合阻抗,对计算结果的分析表明,光子晶体在行波管慢波结构中起到了定向选模的作用,为行波管实现高次模式工作奠定了基础。     

超细粉碎对海泡石晶体结构影响的研究

在对海泡石进行超细加工和粒度分析的基础上，利用X射线分析、红外光谱分析研究了高速气流对撞冲击式超细加工对海泡石的晶体结构所产生的影响。研究发现：高速气流对撞冲击式超细粉碎在完成海泡石纤维束分离的同时，也将对海泡石的晶体结构产生一定的破坏作用，导致海泡石的晶胞参数a、b的减小，基本结构单元间以连续点为支点发生一定程度的旋转，从而产生结构孔道畸变。