由色散材料构成的体心立方晶体的光子能带计算

计算了小球排列构成的体心立方结构的光子带隙性质，小球的介电函数可以是极化激元型或等离子型．虽然在通常的介电材料体心立方结构中并不容易形成光子带隙，但在我们考虑的这两类情况中均发现绝对带隙．本中讨论的光子能带结构是由非常有效的矢量波多重散射方法计算，该方法可以精确地处理介电函数在界面附近的突变．     

3C-SiC的能带结构和光学函数的第一性原理计算

利用从头计算的全势缀加平面波理论方法研究了3C-SiC的能带结构和基本的光学函数，得到了Si、C分波态密度和能带结构．介电函数的虚部由能带结构的计算直接得到．经带隙校正后，由Kramers—Kronic（K—K）色散关系计算了介电函数的实部．由得到的介电函数计算了折射率、消光系数和反射率．经比较，计算的结果与已有的实验数据基本相符．     

夸克胶子等离子体的介电函数

用硬热圈重求和方法计算了夸克胶子等离子体的介电函数,结果显示硬热圈重求和计算对硬热圈近似结果有非平庸的修正.从胶子自能与介电函数的关系的角度出发,分析了介电函数的非平庸修正的物理机制,讨论了介电函数的性质.     

用有效介质理论模拟Ag/AAO纳米有序阵列复合结构光学常数

运用Maxwell—Garnett有效介质理论，计算了Ag／阳极氧化铝（AAO）纳米有序阵列复合结构的光学常数（250～2000nm波段），探讨了Ag组分的体积分数对Ag／AAO光学常数的调制作用和Ag纳米粒子的长径比对其表面等离子共振吸收的影响．模拟结果表明，随着Ag组分体积分数的增加，在小于450nm波段，Ag／AAO复合结构的介电函数实部和折射率均逐渐减小，而介电函数虚部和消光系数逐渐增大；在大于450nm波段，Ag／AAO复合结构的介电函数实部、介电函数虚部及折射率均逐渐增大，消光系数则变化较小．模拟结果显示出Ag纳米粒子的长径比与复合结构表面等离子共振吸收峰位有较强的相关性．另外，理论模拟预期透射谱也与实验透射谱变化趋势一致．     

介质极化与介电系数

本文提出介电系数可作为传递函数,静电介电系数可作为驰豫的估计,利用Kramers的方法推导了通过吸收光谱计算动态介电系数的方法。     

混合介质低频介电增强效应的等效电容模型

针对油气开采时岩石等混合介质在低频段出现的介电增强现象影响测井数据准确性的问题,提出一种混合介质低频介电增强效应的等效电容(CMEC)模型。首先根据储油层岩石电参数特性建立层状含膜介质模型,并将其等效为集总电路形式进行介电谱分析;同时给出3层含膜介质的电势分布,由此分析膜层电导率及膜层厚度对介电增强特性的影响。分析结果表明:等效介电常数在低频段的增强是电容模型有效厚度在低频段减小引起的,而其增强幅度和薄膜参数之间存在着定量关系;由于CMEC模型计算含膜介质介电谱时引入的模型参数相对较少,运算量约为有限差分算法等数值模拟方法的10%。该模型可为油田地质结构的低频介电测量提供准确依据。     

一种计算复合介质有效电容率的新方法

本文从简单模型出发，提出一种计算复合介质有效电容率的新方法，分析了理想平行板电容器内两相复合介质的介电特性，计算了不同结构下以体积比1：1混合的两相复合介质有效电容率，并对不同结构下的有效电容率的值做了统计处理，然后将该方法推广到计算任何体积比情况下的有效电容率，在模型中引入可调节参数γ提高了计算方法的适用性，计算结果表明，不同的γ值能够使本文的计算结果分别和一些著名的经典公式符合得很好。     

光电子材料铝镓铟磷的椭偏研究

在室温下，运用反射椭偏光谱技术，对生长在砷化镓上的铝镓铟磷以及铝镓铟磷（掺硅）两样品进行了研究。测得它们在可见光区的光学常数，求得吸收系数、介电函数随光子能量的变化关系。对样品的介电函数虚部谱进行数值微分，得到它们的三级微谱。通过对样品的吸收系数谱和介电函数虚部的三级微商谱的分析，得到两样品的带隙Eg，Eg Δ0和Eg以上成对结构跃迁的能量位置及间隔。将Eg和Eg Δ0的值与计算值和已发表的值比较，符合较好，但存在小的差异。分析发现，样品存在有序结构是引起差异的主要原因。根据椭偏测量的数据，用有效介质近似理论计算了样品中铝的组分，并与X射线微区分析的测量结果加以比较，二者一致。     

熔融氯化钠晶体介电常数的模拟计算方法

由于分子模拟过程中存在周期性边界的影响,离子偶极矩定义模糊,导致传统的偶极矩涨落方法在计算熔融盐晶体或含有自由电荷体系的介电常数时存在一定阻碍。根据经典介电理论,通过电流关联函数计算熔融氯化钠(NaCl)晶体体系的介电常数,研究了不同温度下氯化钠的频率相关介电谱,并分析了晶体相变对介电特性的影响。结果表明：当NaCl为晶体状态时,介电谱显示出明显的共振吸收峰;在NaCl熔化以后,介电谱的共振吸收峰的带宽变宽,波形发生了明显变化。分别利用电流法和外加电场法计算了不同温度下NaCl的静态介电常数,结果显示：两种方法的计算结果的一致性良好,从而验证了本文方法的准确性;NaCl晶体在发生固液相变时,静态介电常数会在相变点发生跳变。     

冰的静态介电系数的理论计算

本文就冰晶体的结构及其在静场中的电极化进行了讨论,并应用Kirkwood统计理论计算了冰的静态介电系数ε_s,T=268K时,计算值与实验值相符合。介电系数是综合反应介质内部电极化行为的一个主要的宏观物理量,概括了电极化各种微观过程,从而使我们对固体的介电性质可得到进一步的理解。     

具有梯度壳层的球形颗粒复合体系的介电响应

研究了梯度壳层球形颗粒复合体系的有效介电响应，推导了具有任意多壳层的球形颗粒的等效介电常数的一般递推公式；用微分有效偶极近似的方法推导出任意介电梯度形式球形颗粒的等效介电常数的一般微分方程，并以壳层的介电常数为半径的幂函数形式为例，得到了梯度壳层球形颗粒的等效介电常数．从而在极稀释条件下，根据Maxwell-Garnett近似(MGA)，得到了梯度壳层球形颗粒复合体系的有效介电常数．     

碳管阵列有效介电常数的数值模拟

引入平均场方法,计算单根碳管的有效介电常数.然后用On-shell方法计算由碳管组成的二维光子晶体的有效介电常数,与Maxwell-Garnett(MG)方法计算出的结果比较,前者更接近实验数据.     

立方格子导电球的有效介电常数的频率依赖性

利用Maxwell-Wagner模型,同时采用John Lam在磁流变体中研究磁导率的迭代方法,研究了电流变体中3种结构的立方格子导电球的有效介电常数与频率的依赖关系.结果发现,有效介电常数依赖于外加电场的频率,在高频条件下ω≥0.1-1 kHz,有效介电常数依赖于导电球与流体的介电常数比,而在低频或直流条件下,是电导率起主要作用.所得结果与相关实验结果基本吻合.     

二元无规混合物的有效介电常数计算公式的改进

利用有效介质理论导出了二元无规混合物的有效介电常数的普适计算公式。并且从二元无规混合物的两种拓扑结构出发,用自洽的方法改进了该二元无规混合物的有效介电常数计算公式。用该理论分析了金属微粒绝缘介质的远红外吸收和油水两元混合物的有效介电常数,与实验结果比较符合     

气体相对介电常数εr的测量

气体的相对介电常数εr在理工科大学的教材中都要讨论,但相应的实验较少,并且实验教学效果不佳。文章提出一种对气体的相对介电常数εr进行测量的实验方法,并对其测量原理作了讨论,该方法实验装置简单,测量结果有一定精度,可以作为学生的选修实验,实验教学效果较好。     

基于双面金属包覆介质波导灵敏度的研究

利用双面金属包覆介质波导色散方程,通过微扰近似,当波导层为亚毫米量级时有N→0的特性,得到超高阶导模与偏振无关.定义了灵敏度,得到了灵敏度与有效折射率、厚度、波长和介电常数的关系,当有效折射率趋于零时,超高阶导模具有极高的灵敏度.该理论在制备生物传感器、光电子器件中具有指导意义.     

A multiresolution reconstructive algorithm based on network theory for electrical capacitance tomography

Electrical capacitance tomography technique reconstructs dielectric constant distribution in an object by measuring the capacitances between the eletrode pairs which are mounted around this object. Because of the limitation of measurement condition, the measured data are imcomplet. This paper describes a multiresolution reconstructive algorithm which is based on network theory for electrical capacitance tomography technique. The dielectric constant distribution of flow of two components in a pipeline is reconstructed. The algorithm is as follows: Firstly, construct a rough, first level system model, and assume the dielectric constant distribution of the region to be reconstructed. After iteration, the dielectic constant of each unit can be reconstructed. Secondly, construct a finer, second level the system model and determine the initial dielectric constant of each unit in the region to be reconstructed according to related information between two levels. After iteration, the image of the pipeline's cross section can be reconstructed. The results of simulated experiments about different kinds of medium distributions show that this algorithm is effective and can converge. Supported by the National Natural Science Foundation of China Ma Ning: born in 1970, Ph. D.     

A multiresolution reconstructive algorithm based on network theory for electrical capacitance tomography

Electrical capacitance tomography technique reconstructs dielectric constant distribution in an object by measuring the capacitances between the eletrode pairs which are mounted around this object. Because of the limitation of measurement condition, the measured data are imcomplet. This paper describes a multiresolution reconstructive algorithm which is based on network theory for electrical capacitance tomography technique. The dielectric constant distribution of flow of two components in a pipeline is reconstructed. The algorithm is as follows: Firstly, construct a rough, first level system model, and assume the dielectric constant distribution of the region to be reconstructed. After iteration, the dielectic constant of each unit can be reconstructed. Secondly, construct a finer, second level the system model and determine the initial dielectric constant of each unit in the region to be reconstructed according to related information between two levels. After iteration, the image of the pipeline's cross section can be reconstructed. The results of simulated experiments about different kinds of medium distributions show that this algorithm is effective and can converge. Supported by the National Natural Science Foundation of China Ma Ning: born in 1970, Ph. D.     

不同氛围溅射HfO_2栅介质薄膜的电学性能和界面微结构

本文研究了不同沉积氛围(纯Ar,Ar+O2和Ar+N2)中射频磁控溅射制备HfO2薄膜的介电性能和界面微结构.实验结果表明在纯Ar氛围室温制备的HfO2薄膜具有较好的电学性能(有效介电常数ε-r～17.7;平带电压～0.36 V;1 V栅电压下的漏电流密度～4.15×10-3 A cm-2).高分辨透射电子显微镜观测和X射线光电子能谱深度剖析表明,在非晶HfO2薄膜和Si衬底之间生成了非化学配比的HfSixOy和HfSix混合界面层.该界面层的出现降低了薄膜的有效介电常数,而界面层中的电荷捕获陷阱则导致薄膜电容-电压曲线出现顺时针的回线.     

PCB基材色散特性的研究

高速数字电路的设计受到PCB基材色散特性的影响,本文在介绍微带传输线的相关理论的基础上研究根据两同质微带长度差和测量得到的相位差来测定基材有效介电常数的方法,设计了以典型材料FR4为基材的50Ω传输线,并利用网络分析仪测量其传输系数的衰减、相位曲线,通过数据拟合得到了衰减系数频域计算式,同时利用测试数据计算得到了有效介电常数,最后对PCB板的色散特性进行了分析,得到了一些有益的结论．