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oe1(光电查) - 科学论文

38 条数据
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  • 钇离子对聚乙烯醇（PVA）聚合物薄膜光学和电学行为的影响

    摘要： 通过标准溶液浇铸法合成了掺杂不同重量百分比硝酸钇盐的聚乙烯醇（PVA）薄膜，以研究其功能性电学与光学特性。采用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱测量评估了薄膜的结晶结构程度，并通过扫描电子显微镜（SEM）获取表面形貌图像?；谧贤?可见-近红外透射光谱计算了光学参数，同时测定了含不同Y3?重量百分比PVA薄膜的介电常数与直流电阻。所有样品均呈现半晶相结构。SEM图像显示PVA/37 wt% Y3?样品中Y3?团簇平均尺寸增大至1.63微米，导致该样品的光学吸收高于其他样品。PVA/0.037 wt%与PVA/37 wt% Y3?样品的能隙值分别从5.11 eV降至4.47 eV。在高外加电压下观察到聚合物薄膜具有不同斜率值的非线性电流-电压特性——这是压敏电阻材料的典型特征，因此这些薄膜可应用于光电器件和压敏器件等领域。

    关键词： 压敏电阻、电介质、XRD/FTIR、扫描电子显微镜、光学带隙、Y3+掺杂聚乙烯醇

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 1维金属-介质-金属光栅结构作为可见光波段超窄带完美等离子体吸收器及其在葡萄糖检测中的应用

    摘要： 在电磁波谱可见光范围内，对于一种易于制造、性能完美且具有窄带特性的光吸收器，始终存在广泛的科研与器件应用需求。本研究提出一种金属-介质-金属（MDM）一维光栅等离子体结构，作为可见光波段的完美窄带光吸收器并应用于葡萄糖检测。该结构由金膜上的介质层顶部设置一维金光栅构成。通过计算品质因数和优值（FOM），对介质光栅折射率（n）、光栅厚度（t）、光栅宽度（W）及光栅周期（P）进行优化以提升等离子体结构性能。优化后的等离子体结构展现出完美窄带光吸收特性。通过合理选择几何参数和介质光栅折射率，该结构还能实现特定波长工作的灵活性。采用等效RC模型解析结构各组件对光学响应的影响。该结构的吸收响应不受入射角度影响，且计算显示其吸收率可达~100%，半高全宽带宽（FWHM）窄至~2.8 nm。我们数值验证了该MDM吸收器作为可见光波段等离子体葡萄糖传感器的应用潜力，其检测灵敏度范围达140至195 nm/RIU。

    关键词： 金属-电介质-金属、等离子体激元、葡萄糖检测、光学传感器、光学探测器、LC等效电路

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 溶胶-凝胶法制备的Ba<sub>1–<i>x</i></sub>Sr<sub><i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub> (0 ≤ <i>x</i> ≤ 0.5)陶瓷的结构与介电性能及其在储能应用中的研究

    摘要： 通过溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡（Ba1–xSrxTiO3，BSTO：x=0、0.3和0.5）陶瓷粉体，并在1350°C下烧结2小时获得陶瓷样品。随着Sr摩尔分数增加，BSTO陶瓷的平均晶粒尺寸从15μm减小至2μm。X射线结构分析表明：室温下x=0和0.3的BSTO陶瓷呈现四方相结构，而高Sr摩尔分数（x=0.5）时转变为立方相结构。在-60至180°C温度范围及1-100kHz频率区间测得：随着Sr摩尔分数增加，铁电-顺电相变温度（居里温度TC）从125°C线性降至-30°C。所研究频率范围内介电常数呈现频率无关特性。由于细晶粒效应，x=0.5的BSTO材料出现弥散型介电常数峰。室温下x=0和0.3的BSTO表现出明显滞回环的极化-电场（P-E）曲线，证实其铁电特性；当Sr摩尔分数增至0.5时，P-E曲线呈线性关系，显示顺电相特征。x=0的BSTO储能密度约0.2J/cm3但效率低于50%；掺杂0.5摩尔分数Sr后储能密度降至0.1J/cm3，但储能效率显著提升至90%。

    关键词： 溶胶-凝胶法、电介质、储能电容器、钛酸锶钡

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 有机场效应晶体管用于化学与生物分子传感

    摘要： 有机半导体（OSCs）具有强且可控的化学敏感性，而电路中晶体管具备放大能力，这使得基于有机半导体的场效应晶体管（OFET）在化学传感器领域极具应用价值。其可检测与分析的分析物范围广泛，既包括可能影响健康与安全的少数原子气相分子，也涵盖作为生理过程和病症标志物的生物大分子（蛋白质、核酸）。本综述重点介绍有机场效应晶体管化学传感器的最新进展，着重阐述过去五年的突破成果，并包含有机半导体形貌及相邻电介质作用的相关内容。文中展示了有机半导体的设计要素及器件的多种构型并进行评估，同时探讨了当前技术面临的挑战与未来机遇。

    关键词： 有机场效应晶体管、有机半导体、电介质、生物大分子、化学传感器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 多层石墨烯-电介质堆叠的太赫兹本构张量提取

    摘要： 本文提出了一种可靠方法，用于提取太赫兹频段复杂合成多层石墨烯-电介质堆叠的电磁本构张量。这种宏观电磁表征方法利用正入射圆偏振电磁波在材料结构上的透射和反射系数。采用圆偏振波的优势在于能克服高频下因天然或合成材料磁导率和介电常数张量提取值多分支不连续性导致的多解性问题。通过圆偏振波入射情况下原始电磁问题的解析解与数值解数据，验证了所提取磁导率和介电常数张量的准确性。

    关键词： 石墨烯-电介质、太赫兹、张量提取、有效介质理论、圆偏振

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于偏振理论的去除背景反射的红外热像测试

    摘要： 红外热像检测常受环境因素影响，有时会导致误判缺陷。因此，来自阳光或邻近结构的背景反射是一个严重问题。本研究通过运用介质极化理论定量分离背景反射与缺陷来解决该问题。所提出的方案能消除背景反射，获得仅包含缺陷部位发射能量的热像图。根据实验结果，我们建立了基于介质极化理论的反射消除红外热像检测方法。

    关键词： 红外热像测试、偏振理论、定量评估、背景反射、电介质

    更新于2025-09-24 02:08:18

  • 基于低损耗环烯烃共聚物的紧凑型宽带透明波导窗

    摘要： 本文提出了一种基于低损耗环烯烃共聚物（COC）的紧凑型波导窗概念，该设计综合考虑了宽带性能、透光性、足够机械强度及简易机械加工等特性，只需将加工好的双锥形COC介质集成至改进型波导中即可实现。为验证该构想，我们设计并制作了由内部介质与外部夹具构成的两种波导窗。在Ka波段对这两种波导窗及两种应变矩形波导进行测试，结果显示：前者在42.8%的相关频段内回波损耗优于18.5 dB，在49%的相关频段内优于20 dB。实测数据验证了该方案的优势，使其成为毫米波频段及以上宽带应用的优选方案。

    关键词： 电介质、波导窗、透明、宽带、环烯烃共聚物（COC）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 电介质中的激光诱导击穿：强电子过热现象

    摘要： 激光诱导击穿会阻碍现代激光器、光子元件及设备的运行，同时也可作为新型材料高功率激光技术的重要工作模式。本报告将激光与物质相互作用的双温模型推广至电介质中激光诱导击穿状态的模拟。该推广模型使我们能够将击穿起始过程与平均电子能量（$\bar{\varepsilon}$）的阶梯式升降序列及其引发自由电子密度（$n_e$）的相应演化相关联。模型速率方程组包含光致电离与复合动力学、辐射吸收、能量释放及交换效应——这些效应共同决定了$\bar{\varepsilon}$向带隙能量$E_g$和电离临界能量$E_{cr} \approx 1.5E_g$的时间演化。此外，模型还考虑了电子在$E_{cr}$之上的强过热效应$\Delta\bar{\varepsilon}$：当处理自由电子碰撞电离起始时，相关碰撞电离速率$W_{imp} = \nu_{imp}n_e$与电子加热至临界能量的时间相关，其中$\nu_{imp} = \sigma_{imp}I \exp(-E_{cr}/\bar{\varepsilon}) \approx \nu_A (E_{cr}/\bar{\varepsilon}) \approx 1$ fs$^{-1}$（$\nu_A$为雪崩系数，$\sigma_{imp}$为自由电子吸收截面，$I$为辐射强度）。但当中性原子开始耗尽时，碰撞电离过程可由附加碰撞时间$\tau_c = d_e \sqrt{m_e/E_{cr}}/(v_e n_e)$控制（$d_e$为原子间距，$m_e$为电子质量，$n_e$为原子密度）。即当$n_e \ll n_a$且$\tau_c \ll \nu_{imp}^{-1}$时，碰撞电离由$\nu_{imp}^{-1}$（约0.1飞秒）控制并在$\bar{\varepsilon} > E_{cr}$时发生；而当$n_e$趋近$n_a$且$\bar{\varepsilon} > E_{cr}$的自由电子持续与电离原子及复合电子-离子对碰撞时，这些相互作用可使自由电子在产生最终电离碰撞并损失$E_g$能量前额外获得$\Delta\bar{\varepsilon} \approx \tau_c$的能量。

    关键词： 电子过热、碰撞电离、双温模型、激光诱导击穿、电介质

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 介电激光加速中束流动力学模拟的挑战

    摘要： 介电激光加速器（DLA）在基于结构的电子加速器中实现了最高的加速梯度。与金属相比，使用介电材料可将击穿场强极限——进而将可实现梯度——提高至少10倍。2013年DLA的实验验证催生了由戈登与贝蒂·摩尔基金会资助的"芯片上的加速器国际计划"（ACHIP）。在ACHIP项目中，我们的主要目标是构建硅芯片加速器，能以至少100 MeV/m的梯度将电子从低于100 keV加速至超过1 MeV。要在芯片上实现稳定加速，仅靠纯磁聚焦技术不足以补偿强加速去聚焦效应，因此我们开发了基于激光的空间谐波与交替相位聚焦（APF）技术。我们还研发了简化辛追踪代码DLAtrack6D，该代码利用周期性特征，每个DLA单元仅施加一次由同步空间谐波傅里叶系数计算的冲击力。由于耦合效应，相邻单元的傅里叶系数并非完全独立，需进行场平坦度优化（类似多腔体结构）。虽然可用粒子模拟代码（PIC）对整个芯片加速器进行仿真，但不适用于优化目的。最后，我们还在DLAtrack6D中概述了阿秒束团在光栅内尾场效应的处理方法——其中尾场函数通过外部求解器计算。

    关键词： 芯片，ACHIP.，电介质，激光，加速器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于等离子体振荡效应的可调谐负介电常数石墨烯/聚苯硫醚复合材料

    摘要： 具有负介电常数的复合材料因其在新型电容设计和电磁屏蔽应用中的潜力而备受关注。本研究通过热压法制备了填充石墨烯的聚苯硫醚（PPS）基复合材料，用于构建可调控的负介电常数介质。随着石墨烯含量增加，材料发生电逾渗现象并转变为自由电子传导机制。当复合材料中自由电子的等离子体振荡超过逾渗阈值时，成功实现了具有可调控负介电常数特性的石墨烯/PPS复合材料。本研究阐明了这种随机复合体系中负介电常数的调控机制，所获得的可调控负介电常数介质有望成为多种电磁应用的候选材料。

    关键词： 渗透，聚合物复合材料，电介质，负介电常数

    更新于2025-09-16 10:30:52