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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • 由向列相电流体动力学产生的拓扑非等价纹理

    摘要： 当受到外部电场驱动时，某些类别的向列相液晶会进入湍流状态。与各向同性流体不同，向列相湍流会转变为以拓扑缺陷网络为特征的随机态。我们研究了电场关闭后产生的形变。与湍流态不同，这种拓扑缺陷态的弛豫过程涉及缺陷线交织网络的湮灭。研究表明，这些缺陷线分隔了具有拓扑非等效织构的向列相区域。

    关键词： 向列相液晶、电流体动力学、扭转形变、拓扑缺陷

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 分形液晶胶体的自组装

    摘要： 向列相液晶是一种各向异性流体，能自组装成受几何与拓扑规律支配的矢量场。因此，颗粒或液滴夹杂物通过拓扑缺陷的平衡作用在向列相畴内自组装。本研究采用径向向列相液晶液滴包裹水滴的双乳液体系，构建出从线性链到三维分形结构的多种构型。我们将该系统建模为卫星液滴围绕中心大液滴的分布模式，并将该模型拓展用于解释分形结构的形成机制。研究表明，液滴尺寸分布对最终几何结构对称特性的形成起关键作用。这些发现适用于从胶体悬浮液到多重乳液系统的各类夹杂物体系，不仅为新型可切换光子结构的应用提供可能，也为自组装结构的堆积行为提供了更深入的认知视角。

    关键词： 自组装、分形结构、拓扑缺陷、胶体、液晶

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 微图案化液晶纹理中的拓扑缺陷马赛克

    摘要： 向列相液晶薄片中出现的取向有序拓扑缺陷（如标准纹影织构所示）表现为具有强光学双折射的随机准二维系统。我们提出一种利用硅基底微图案孔洞捕获空气柱来创建和控制缺陷的方法。通过阵列化空气柱可将缺陷稳定并定位为规则二维晶格。我们探究了孔洞形状、晶格对称性及表面处理对最终缺陷晶格的影响，并运用拓扑规则阐释其排列机制。最后展示当体系跨越向列相-近晶A相变冷却后，由于近晶相等层间距条件对缺陷及周围结构产生制约，从而形成精细的万花筒状织构。

    关键词： 近晶A相、向列相、双折射、微图案化、拓扑缺陷、液晶

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过规避狄拉克腰带技巧实现单奇异旋涡的受控生成

    摘要： 持续存在的拓扑缺陷与纹理是超流性最引人注目的表现之一。其中最具代表性的案例源于旋转对称群SO(3)产生的奇异涡旋，狄拉克著名的皮带魔术生动展现了其惊人的拓扑特性。尽管研究价值重大，但在完整三维旋量系统中制备并详细研究具有复杂内部结构的涡旋线仍是突出的实验难题。本研究提出并实现了一种可重复、可控的方法——通过铁磁自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体中非奇异自旋纹理的衰变过程，来创建并检测奇异SO(3)线涡旋。实验明确展示了该缺陷的SO(3)特性及独特旋量属性。虽然涡旋具有奇异性，但其核心区域填充了拓扑性质迥异的极性磁相原子。由此形成的稳定相干拓扑界面，在凝聚态物质到宇宙学及弦理论等诸多体系中都具有类比性。

    关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚态、旋量系统、超流性、拓扑缺陷、SO(3)涡旋

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 拓扑缺陷和Rashba自旋-轨道相互作用对高斯约束二维半导体量子点热磁及光学性质的影响

    摘要： 本文研究了在均匀恒定磁场作用下，向二维砷化镓量子点引入锥形位错对其热学和光学性质的影响。我们建立的模型包含一个处于高斯约束势中的单电子，并采用Rashba方法处理自旋-轨道相互作用。通过正则配分函数求解薛定谔方程的精确解，计算了比热和磁化率，结果表明肖特基反常的峰值结构会随拓扑缺陷呈线性位移。研究发现，此类缺陷与Rashba耦合效应会改变系统呈现顺磁行为的温度和磁场临界值。值得注意的是，量子点中引入锥形位错会放宽外电磁场作用下电子跃迁的选择定则，从而产生一组新的允许跃迁——这使得吸收系数和折射率变化中出现半抑制共振峰，且这些共振相对于无缺陷量子点的常规跃迁呈现蓝移现象。

    关键词： Rashba自旋轨道相互作用、光学性质、热磁性质、拓扑缺陷、二维半导体量子点、高斯约束

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 拓扑缺陷介导的向列相畴形成

    摘要： 我们通过数值模拟研究了方形受限空间内二维向列相液晶中由曲率和电场驱动的畴形成与重取向现象。采用基于向列相张量序参量的Landau-de Gennes理论描述方法。研究表明：当正弦波形受限壁面的振幅增大时，会形成{缺陷-反缺陷}对，这使得能够嵌入与周围向列相主体具有显著不同平均取向序的畴结构。此外，我们还研究了两种竞争性简并畴型结构之间的电场驱动转变过程，发现该转变可通过具有拓扑缺陷的不同中间结构实现介导。

    关键词： 向列相液晶、拓扑缺陷、序参量重构、唯象建模

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 来自全球光学原子钟网络对暗物质耦合的新限制

    摘要： 我们报道了首个基于光学原子钟的地球尺度量子传感器网络，该网络旨在探测暗物质（DM）。通过利用光学原子钟关键部件（即冷原子和光学参考腔）对精细结构常数敏感度的差异，我们无需进行时钟实时比对即可对暗物质特征信号开展高灵敏度搜索。研究将精细结构常数瞬态变化的约束条件提升了两个数量级，显著提高了对标准模型（SM）与暗物质耦合的探测极限。我们在三大洲四个实验室采用镱（Yb）和锶（Sr）光学原子钟，同时搜寻拓扑缺陷和标量质量场候选对象。未发现符合暗物质耦合特征的信号，从而大幅改进了对暗物质-标准模型耦合的约束条件。

    关键词： 大质量标量场、量子传感器网络、暗物质、拓扑缺陷、光学原子钟、精细结构常数

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 第二陈数为拓扑单向光纤

    摘要： 在二维（2D）光子晶体中已发现单向波导作为拓扑边缘态。本文我们在可实现微波频率的三维磁性外尔光子晶体中设计单向光纤模式。首先通过超胞调制消除外尔点，获得具有非零第一陈数的三维陈晶体。当调制形成螺旋结构时，单向模式沿旋转轴发展，其模式数量由螺旋的空间频率决定。这些单偏振单模及多模单向光纤具有近乎相同的群速度与相速度，它们通过三维波矢量加上螺旋旋转角的四维参数空间中的第二陈数实现拓扑?；?。该工作展示了利用拓扑缺陷实现高维拓扑物理的独特途径。

    关键词： 拓扑缺陷、陈数、外尔光子晶体、单向波导、拓扑光子学

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 向列相液晶中微螺旋和凹槽杆上拓扑缺陷的几何稳定化

    摘要： 我们展示了向列相液晶中棒状体的几何形状如何稳定大量带相反电荷的拓扑缺陷。棒状体与球体具有相同的形状（二者亏格g=0），这意味着棒状体上所有拓扑缺陷的总电荷必须为-1——通常仅呈现一个负单位电荷的双曲刺猬缺陷或土星环缺陷。多个单位电荷可通过摩擦力或较大长度来稳定，这会屏蔽单位电荷间的相互作用。本文证明螺旋胶体的弯曲形状或直棒表面的沟槽能在相邻缺陷间形成能量势垒，阻止其湮灭。实验也明确验证了高斯-博内定理：螺旋体或沟槽棒上的拓扑缺陷总是以奇数个单位拓扑电荷形式出现，且总拓扑电荷为-1。

    关键词： 拓扑缺陷、几何稳定化、微螺旋结构、向列相液晶、沟槽棒状体

    更新于2025-09-04 15:30:14