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oe1(光电查) - 科学论文

237 条数据
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  • 通过模板法实现自组装有序三相Au-BaTiO?-ZnO垂直排列纳米复合材料

    摘要： 复杂多相纳米复合材料的设计为开发下一代集成光子与电子器件提供了巨大机遇。本研究展示了一种独特的三相纳米结构——结合铁电材料BaTiO3、宽带隙半导体ZnO和等离子体金属Au以实现多功能特性。通过创新的两步模板生长法，成功制备出具有独特"纳米人"形态的高度有序Au-BaTiO3-ZnO纳米复合材料（即自组装的ZnO纳米柱和Au纳米柱嵌于BaTiO3基体中），这与随机分布Au纳米颗粒和ZnO纳米柱的传统三相无序结构截然不同。这种有序的三相"纳米人"结构展现出独特功能：相比其他无序结构，其高度各向异性的纳米结构能在可见光及近红外波段产生显著的双曲色散效应。该自组装有序三相纳米复合材料是通过气-液-固(VLS)生长机制与两相外延生长机制协同实现的。这项研究为多相结构的设计、生长及应用开辟了新途径，并为精准调控纳米尺度电子-光-物质相互作用提供了复杂纳米复合体系有序化的新方法。

    关键词： 垂直排列的纳米复合材料、等离子体学、外延薄膜、超材料、三相纳米复合材料、自组装

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 利用发色团实现从可见光到拍赫兹技术的跨越，处理太赫兹以上的电磁辐射

    摘要： 电磁波工作频率的提升，从成熟的太赫兹技术延伸至可见光频段，最终达到拍赫兹辐射。研究表明，接近拍赫兹的电磁辐射对于可应用无线电波知识的技术领域具有重要价值。这类辐射的尺度仍保持经典宏观特性，但已采用谐振器等分子组件——此时必须考虑量子力学规则。研究同时展示了用于能量传递的耦合谐振器结构，以及适用于光学超材料的分子组件。

    关键词： 染料、荧光共振能量转移（FRET）、能量传递、反射率、拍赫兹、可见光、谐振器、超材料、太赫兹、电磁辐射

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用三环谐振器超材料提升小型设备带宽的方法

    摘要： 超材料是一种具有特定电磁特性（介电常数、磁导率和折射率）的复合结构，这些特性在常规材料中并不常见。当超材料结构的介电常数和磁导率均为负值时，会在传输线中呈现通带响应；而若其中任一特性极性相反，则会呈现阻带响应。这些超材料特性具有频率依赖性，并对特定频率产生谐振。在谐振频率下，传统超材料仅具有窄带响应。为提升其频率带宽，本文提出采用三环谐振器的方法，并通过增加谐振器阶数来扩展带宽。所提出的超材料结构在全波仿真器中进行了模拟，并利用MATLAB工具根据模拟的S参数分析其特性。该技术具有设计灵活性，可应用于多种场景，如蓝牙2.4GHz、Wi-Fi（2.4和5GHz）、WiMAX（2.5和3.4GHz）以及5G（3.4-3.8GHz）的阻滤波器。

    关键词： SRR（开口谐振环）、带阻、开口环谐振器、超材料、宽带

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2018年IEEE国防光子学研究与技术应用会议(RAPID) - 美国佛罗里达州米拉马尔海滩(2018.8.22-2018.8.24)] 2018年IEEE国防光子学研究与技术应用会议(RAPID) - 关于利用微米级银包覆颗粒调控寄主介质中互补开口环谐振器与金属线复合超材料电磁响应的研究

    摘要： 采用沿静磁场线柱状排列的微米级导电颗粒，在传统开口环谐振器/导线超材料单元结构中实现导线功能。研究表明，通过调控颗粒柱体，该超材料的阻抗可在1GHz至20GHz范围内有效调节。

    关键词： CSRR（互补开口谐振环）、波阻抗、超材料

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于超材料的亚波长微带谐振器

    摘要： 提出了一种基于超材料的高品质因数、工艺简单的亚波长微带谐振器。实验结果表明，当谐振器长度约为波长的三分之一时，实现了约70的品质因数。首先，仅通过在微带上加载芯片电容器或仅加载芯片电感器，分别实现了μ负超材料（MNM）和ε负超材料（ENM）。与传统基于微带的MNM和ENM实现方法相比，该实现过程更为简单。随后，研究了通过这种简单方法制造的MNM与ENM异质结构的传输特性，结果表明可以利用MNM-ENM异质结构构建亚波长微带谐振器。此外，还探究了基于MNM-ENM异质结构的亚波长微带谐振器的品质因数增强效应。结果显示，由于在MNM-ENM异质结构界面引入类电磁诱导透明超材料后电磁场约束更强，样品实验中的品质因数显著提升，约提高了15倍。

    关键词： 谐振器、品质因数、亚波长、超材料

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于超材料的辐射冷却：实现全天候无能耗制冷

    摘要： 鉴于全球变暖带来的日益严峻的威胁，人们已设计出通过辐射冷却技术降低能耗的方案，但该技术在白天强光照射下效率低下。随着超材料及其对光学特性选择性调控技术的出现，如今已能在直射阳光下实现辐射冷却。基于超材料的辐射冷却关键原理在于：在可见光与近红外波段（0.3-3微米）实现近乎完美的反射，在红外大气窗口区（8-13微米）保持高效热辐射。基于这两大基本原理，研究人员采用多种材料与结构探索最高效的辐射冷却系统。本综述分析了当前用于辐射冷却的材料与结构，并展望其作为现有制冷产业替代方案的可行性。

    关键词： 日间辐射冷却、红外大气窗口、超材料、选择性反射、选择性发射

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于超材料激励的高增益宽带谐振腔天线设计

    摘要： 提出了一种工作于C波段的宽带高增益平面超材料谐振腔天线(RCA)。该天线采用简易光线追踪法建模，其超表面由人工磁导体(AMC)与方形贴片构成——两者分别层压在介电常数为4.4、厚度1.6mm的商用有耗介质材料两侧作为覆层。其中方形贴片为容性结构，AMC为感性结构，基板的反射相位效应决定了天线的高增益特性。通过在谐振腔内嵌入圆柱形介质谐振器天线(CDRA)作为馈源，该天线采用2层4×4阵列超表面时实现22.4dBi增益，带宽约5.1GHz。通过全波分析提取了复合RCA的阻抗匹配、辐射方向图及增益参数。制作原型天线进行测试验证，实验结果高度吻合。结果表明：该RCA在4-9.1GHz频段（占72.72%）实现-10dB阻抗带宽，且在约22.4dBi高增益状态下工作。

    关键词： 圆柱形介质谐振器天线（CDRA）、超材料（MTM）、谐振腔天线（RCA）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用3D打印技术制备的石墨烯复合超宽带超材料吸收器

    摘要： 设计、制备并表征了一种由复合超材料构成的超宽带电磁（EM）吸收器。以不同氧化石墨烯（RGO）含量的聚乳酸/还原氧化石墨烯（PLA/RGO）复合材料作为基础材料体系。通过调控RGO含量和单元结构的几何参数来设计具有特征阻抗梯度指数（GRIN）的多层吸收器，从而实现良好的阻抗匹配与高效波衰减。采用材料挤出工艺制备了不同层数的吸收器，并测量了样品的反射损耗（RL）。结果表明：基于梯度阻抗超材料吸收器的设计方法及3D打印制备工艺能有效制造超宽带吸收器。该七层吸收器在4.5-40 GHz宽频带内实现了90%以上的吸收率。本研究可为通过合理设计复合比例与结构来提升传统吸波复合材料性能提供借鉴。

    关键词： 微波吸收、多层结构、3D打印、复合材料、超材料

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 超表面在高性能低剖面天线设计中的应用

    摘要： 本文介绍了韩国亚洲大学微波通信实验室（MCL）开展的基于超表面的天线研究综述。论文重点探讨了超表面天线的低剖面设计、带宽提升、多频段工作及辐射方向图调控。首先阐述了通过在超表面顶部放置不同辐射器实现的超表面天线方案，随后介绍了辐射器置于超表面下方（含/不含接地板）的实现方式。这类天线不仅能以低剖面获得高效率，还能通过超表面结构产生额外谐振，显著提升整体性能——这些附加谐振被用于实现多频段和/或宽带工作。此外，论文还展示了太赫兹频段平面紧凑型宽增益带宽超表面天线的设计及其辐射特性，该太赫兹天线采用超表面与平面漏波馈电结构实现。最后，展望了MCL在基于超表面的天线相关研究及应用领域的未来方向。

    关键词： 表面波谐振、顺序旋转、交叉偶极子、人工磁导体、超材料、宽带、圆极化、漏波、天线、阵列、超表面

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 混合模式谐振器阵列二维能带的降阶推导

    摘要： 本文研究了平面波混合模式超材料谐振器阵列的二维能带结构。通过数值计算并展示了不可约布里渊区内部及边界处的能带结构，以及不同传播角度下的一维色散曲线。此外，建立了一种降阶解析方法用于对比和近似能带结构。所研究的超材料以方形阵列重复单元中的T形悬臂梁作为谐振器，在除一个特定传播角度外均呈现P波与SV波混合的能带分支。本文还报道了与复数域中异常点存在相关的能级避免交叉现象。采用的降阶解析方法能以较低计算量生成部分（低频支）能带结构，该降阶模型与这些低频支的数值结果高度吻合，可为模态识别和能带分类提供支持。通过适当调整参数，该方法可推广应用于具有类似单胞结构的其他超材料。

    关键词： 能带结构、降阶模型、谐振器阵列、超材料、能级避免交叉、混合模波

    更新于2025-09-23 15:23:52