基于石墨的纳机电系统的外驱动可控振动

采用数值计算方法研究了基于石墨的纳机电系统在周期性简谐驱动力作用下实现稳定振动的条件. 确定了获得持久稳定的振动的系统和控制力参数. 计算和分析了两块石墨片等长及不等长时纳米振子的操作特性. 结果表明,通过选择合适的驱动振幅和频率,能够实现石墨片的持久稳定振动. 该方法对于进一步研究纳机电系统的设计有重要的参考价值.     

由正负折射率材料构成的Thue-Morse序列光子晶体的共振光传输

讨论了由正折射率材料和负折射率材料构成的Thue-Morse序列光子晶体的共振光传输特性。利用传输矩阵法，得到传输矩阵元的逆推关系式及透射率。数值计算结果表明，类似于普通材料构成的TM序列光子晶体，含负折射率材料的此种多层系统的完全透射态也存在自相似排列。     

基于单负材料光子晶体异质结构的可调多通道滤波器

用传输矩阵方法研究了由两种单负材料构成的光子晶体异质结构多通道滤波器, 结果表明, 随着异质界面数的增加, 零有效位相带隙内出现的共振模的个数增多, 并且共振模的数目与异质界面数相等, 为多通道滤波器的通道个数的调节提供了精确方法. 当介质存在耗散时, 我们得到: 异质界面数越大, 共振模衰减的幅度越大; 耗散因子越大, 共振模衰减的幅度越大. 多通道滤波器的品质因子Q值与异质界面数成线性关系, 随耗散系数的增大而减小, 为多通道滤波器的品质因子的调节提供了一种可行的方法.     

含有缺陷的对称性光子晶体的完全透射和滤波

计算了包含单个和多个缺陷并保持对称性结构的一维光子晶体的透射谱.在光子晶体的禁带中得到了一个和多个完全透射峰.调整多个缺陷间的相对距离,相应透射峰间的距离也跟着发生变化,但其完全透射性保持不变.通过选择合适的材料和调整多个缺陷间的距离,可以在光子晶体的禁带中得到一个近完全透射带.     

含负折射率材料缺陷的一维光子晶体的透射性质

利用传输矩阵方法模拟了含负折射率材料缺陷的多层膜体系的透射率,发现这种结构具有高Q值的多共振透射峰。     

原子尺度下摩擦的失稳和耗散动力学

采用 Frenkel-Kontorova 模型和基于双质量双弹簧模型的等效耦合振子模型求解了探针与基底间几种不同耦合类型的能量耗散动力学问题. 发现了纳米尺度下能量耗散失稳现象, 并通过平均耗散功率和粒子相对于质心的位移分析了正弦势和多阱周期性基底势两种情况下的能量耗散特性. 计算结果与最近采用摩擦力显微镜观察的实验结果进行了比较.     

一维异质结构光子晶体全方位窄带滤波

研究了由两类单负材料组成的一维异质结构光子晶体异质结构的透射谱及场分布。选择合适的参数,使得一维异质结构光子晶体的平均磁导率和平均介电常数均为零,发现其禁带中出现了一个很窄的共振传播模式,位相延迟为零,该通带内电、磁场被强烈的局域,并且只要满足零平均磁导率和零平均介电常数的条件,这种传播模式不会随着入射角度的改变而移动,可以用来设计全方向单通道滤波器。     

单负材料光子晶体中的可调共振隧穿模

用传输矩阵方法研究了由两种单负材料构成的一维光子晶体的透射特性.研究发现:这种结构的光子晶体具有2个共振隧穿模,并且2个共振隧穿模能够通过改变缺陷层的厚度或改变两种单负材料的厚度比进行调节.这种特性可用来制作可调的双通道滤波器.     

掺杂armchair石墨烯纳米带电子结构和输运性质的研究

基于第一性原理计算,研究了B/N掺杂对宽度为N(a)=3p+2=11的扶手椅(Armchair)型石墨烯纳米带电子结构和输运性质的影响.杂质的存在使得扶手椅型石墨烯纳米带的能隙增大,并在能隙中出现了一条局域的杂质态能带,杂质的位置也影响其能带结构.另外,杂质的存在还引起输运过程中的电子共振散射,其特点与掺杂种类、掺杂位...     

单负材料光子晶体共振隧穿特性

利用传输矩阵方法研究了由负介电常数材料和负磁导率材料交替生长形成的一维光子晶体的共振隧穿特性. 结果表明: 这种结构的光子晶体具有2个共振隧穿模, 并且2个共振隧穿模间距能够通过改变2种单负材料厚度比和缺陷层厚度进行调节. 共振隧穿模场强随着两种单负材料的厚度比的增大而迅速增大, 而且2种单负材料的厚度比每增加0.4倍场强增大一个数量级, 场强的这种10的指数幂增加性质在非线性光学中可望得到广泛应用. 同时隧穿模场的局域性也随着两种单负材料的厚度比的增大变得更加强烈, 电场逐渐向与缺陷层两侧毗连的两个界面集中, 2个共振隧穿模的半高宽(FWHM)变窄. 此外, 这种可调的2个共振隧穿模几乎不随入射角和厚度涨落变化. 根据这些特性, 我们能够更加实际地利用单负材料制作可调的全向双通道高品质因数滤波器.