低维纳米材料的近场光学表征

光学显微术作为一种快速、无损的表征手段在材料研究领域得到了广泛应用,但是受光的波动性制约,传统远场光学显微术无法满足低维纳米材料表征对亚衍射极限空间分辨率的需求.近年来,随着散射式扫描近场光学显微术(s-SNOM)的发展进步,光学成像的空间分辨率已经达到10nm量级,突破了光学衍射极限.本文首先简要阐述了s-SNOM的成像原理,然后按照s-SNOM的工作模式分类介绍了其在低维纳米材料表征领域的应用研究进展,最后对s-SNOM技术未来的发展及应用进行展望.     

SrNixV6-xO11的合成和晶体结构

AV_6O_11(A为碱金属或碱土金属)型结构化合物令人感兴趣的是其结构上3 和4 离子的分布及转换和其性能上表现出的金属导电性及铁磁性.研究这类物质的结构对了解和改善其性能,研究材料化学一般规律都有很重要的意义.De Roy等采用电解方法首次合成NaV_6O_11,并确定了其晶体结构,但其空间群后来被证实是错误的.Kanke等得到了SrV_6O_11及V离子被Ti,Cr和Fe等部分取代的化合物的晶体结构和X射线粉末衍射数据,以求了解不同取代离子对晶体结构和性能的影响;后来又通过SrV_6O_11,NaV_6O_11单晶样品得到了各自的晶体结构.最近,Kanke等通过X射线单晶衍射和中子衍射方法揭示了     

红宝石中的弱光非线性与超光速传播

总结了弱光作用下红宝石中存在的非线性性质及其在红宝石中群速调控应用中的贡献. 可以简化成二能级系统的红宝石, 在激光抽运下存在相干布居振荡效应; TEM₀₀模的激光抽运下引起的自相位调制, 又会在样品后表面引起相应的相位变化进而在远场产生夫朗和费衍射图形, 这一衍射图形会随光强的时域调制而产生相应的变化; 除此之外, 这两种机制由于TEM₀₀模的调制高斯光同时具备时间和空间的频率分量, 不同空间频率分量之间还存在着类似于非简并二波耦合的效应. 相干布居振荡、自相位调制及夫朗和费衍射以及非简并二波耦合这三种机制相互竞争, 可以在红宝石中产生光群速的自加快的新结果, 这种共存情况下的竞争机制可以给红宝石带来优良的弱光非线性性质.     

Laue衍射强度分析

Laue法是X射线晶体衍射的一个经典方法。它利用入射光中的连续谱迎合衍射条件产生衍射。 小晶体的Laue衍射积分强度(或积分功率)可用运动学衍射理论处理。早年Zachariasen、和近年加藤範夫等人进行过理论计算,但推导比较抽象,不易理解。而人们对这一重要衍射的强度问题也较陌生,很少探讨其物理意义和应用前景。 本文根据倒易空间的概念,用简明直观的方法导出Laue衍射积分强度公式,讨论了它的物理意义,分析了Laue斑点的强度组成并探讨应用这种衍射强度的可能性。     

核致电磁脉冲

众所周知,核弹爆炸具有冲击波、光辐射和放射性三种破坏力。然而,除此以外核爆炸还能产生电磁脉冲,对电子电器设备有很大的干扰破坏作用,已被视为核弹的第四种破坏力。《核致电磁脉冲》一文,对核致电磁脉冲的生成机理和研究状况作了介绍。     

阵列瞬态电磁脉冲传输特性研究

依据均匀圆盘电流模型辐射电磁脉冲的轴线能量解析解, 给出了单元天线轴线能量传输特性的物理实质, 在此基础上, 提出了时域天线辐射电磁脉冲的点源近似模型, 并依次解析分析了阵列天线辐射电磁脉冲波束的能量传输特性, 波束宽度等特征参数. 采用基于Blumlein形成线的光导开关和超宽带槽天线一体化的辐射单元设计方法, 研制了23×16单元的阵列瞬态电磁脉冲产生系统; 在2.5 km范围内, 验证了瞬态电磁脉冲可以确定脉冲波形在自由空间传播、并具有场分量的相长叠加与波束聚焦特性等原理性概念; 在误差范围内, 理论计算与实验测试结果一致.     

静电场作用下α-LiIO_3单晶产生的衍射光斑

引言α-LiIO_3单晶是一种光学均匀性很好的非线性光学材料,现已被广泛地用作光学倍频器件。但是当沿其c向加上一静电场后,就会使通过晶体的光束产生衍射,衍射光的花样随入射方向不同而有多种变化:直线形或弧形光带,星芒形,光斑等。衍射光具有许多特性,如衍射光的偏振方向可以与入射光的偏振方向差90°,衍射光带上的强度分布相对透射光斑不对称,入射角在一定的范围内才出现衍射光斑等等。理论指出,这种衍射现象的产生是由     

信息中枢的克星--电磁脉冲炸弹

科索沃战争拉开了现代信息化战争的帷幕,被军事评论家称为21世纪信息战的雏形。这场战争与海湾战争相比,在美国所使用的信息化武器和手段中,最让人感到新颖的便是电磁领域的新杀手——电磁脉冲炸弹。事实上,电磁脉冲炸弹的使用可以追溯到1991年的海湾战争,在海湾战争期间,美国海军曾经向伊拉克发射了一些携带高功率微波弹头的“战斧”巡航导弹,试图干扰和摧毁伊拉克的防空武器和指挥控制中心的电子系统。由于当时技术还不是很成熟,发射的数量也有限,而且又是和其他电子战武器同时使用,所以对其实战效果很难作出准确估计,当时也没有引起外界…     

基于[Zn_6(μ_6-O)]簇和三角柔性羧酸构筑的配合物的合成和荧光性质

利用水热法成功合成了基于[Zn6(μ6-O)]簇和三角柔性羧酸H3TCOPM(TCOPM=三(对-苯甲酸)甲烷)构筑的配合物{[Zn6(μ6-O)(TCOPM)2]·5H2O·4NO3·DMF}n(DMF=N,N-二甲基甲酰胺),并通过单晶衍射﹑X射线粉末衍射(PXRD)、红外光谱、热重分析和元素分析对其进行了晶体结构的解析和表征.结果表明,配合物属于单斜晶系,C2/c空间群,H3TCOPM中3个羧酸全部脱质子参与配位,构筑成三维(3D)微孔网络结构.对其热稳定性和荧光性质进行了探讨,其荧光蓝移现象可能与空间构型对称性减少直接导致有效能量传递的途径减少有关.     

电磁导弹的波形条件

1983年Brittingham提出在无源自由空间传播一种三维、不发散电磁脉冲的理论,即聚焦波模(FWM)引起各国学者的广泛兴趣。1985年Wu在FWM和粒子物理学成就启发下,提出了电磁导弹(Electromagnetic missiles)理论。随后Wu,Shen等人在辐射器、馈源和实验研究方面做了许多工作。 电磁导弹是线性Maxwell方程的渐近解,它的激励源波形是瞬态电磁脉冲(TEMP)和     

LiF-KCl熔体的X-射线结构分析

目前多采用径向分布函数来描述熔盐的结构,虽然这种一维统计描述给出的信息有限,但它是迄今为止较为成熟的一种方法。实验上获得熔体的径向分布函数主要通过衍射法。在国际上日本等国家的研究人员对纯熔盐的衍射结构分析已经进行了多年的研究,由于混合熔盐的结构比较复杂,所以近些年才有关于混合熔盐X-射线衍射结构分析的报道,但只限于相同阳离子或相同阴离子的体系,对于LiF-KCl体系至今未见报道。     

信息化战争的强大杀手——电磁脉冲武器

电磁脉冲武器是一种大规模毁伤电子电气设备的武器。在作战中可用来打击对方的各种政治、军事和经济目标,攻击目标系统的信息处理与通信设施。在新军事革命浪潮的影响下,电磁脉冲武器以其毁伤功率高、杀伤威力大的优势,在未来战争中将得到迅速的发展和广泛的运用。     

金刚石薄膜生长过程中反应基团的空间分布研究

在众多金刚石薄膜生长的方法中,热灯丝法是其中重要的一种。为了研究其生长机理,人们使用了多种原位测量反应基团的方法,如质量谱、红外吸收、紫外吸收等,对基团的种类、作用及气相如何转变为固相进行了研究,并得到一些重要的结果。但是所有这些方法都没有能给出有关反应基团的空间分布的信息。由于在反应区域中存在三场,即质量场、流量场和温度场,因此反应基团在空间上的分布是极不均匀的。为了弄清反应基团的作用,必须进一步研究反应基团的空间分布,特别是衬底表面附近的分布。本文将原位光发射谱方法应用于电子增强的热丝法生长金刚石薄膜的生长过程,并实现了空间分辨探测,给出有关反应基团在空间分布上的信息,发现衬底表面附近的基团分布与其他区域是截然不同的。     

应用热透镜量热法测量激光染料的绝对荧光量子效率

1964年Gordon等首次发现的激光热透镜效应是由于激光高斯光束(TEM_∞模)照射液体样品造成折射率梯度而发生的现象。置于光路中液体样品吸热形成了一个“液体透镜”,并促使光束发散。通过测量远场中心光强的衰减来确定光束发散的程度,它又灵敏地依赖于试样的吸光度。     

基于遥感与GIS的干旱区生态资产评估研究

在3S技术的支持下, 利用地面Landsat TM数据、中巴卫星数据、气象数据和MODIS数据, 以及地表覆盖类型和野外测定观测等数据, 在景观生态学的基础上研究干旱区生态资产单位面积价值, 建立了基于遥感与GIS的干旱区生态资产价值评估模型, 并结合野外测验数据, 以2003年的新疆玛纳斯河流域为例, 将流域划分为4个生态资产区, 对其生态系统的生态资产进行了定量的计算, 并分析了生态资产空间分布特征, 编制了生态资产空间分布图, 分析了其空间分布特征. 结果表明: 玛纳斯河流域生态系统2003年的生态资产总价值为1494.54亿元人民币, 生态资产的分布具有从高山向平原、从绿洲向荒漠逐渐减少的趋势, 具有和干旱区植被地带性分布一致的特征. 测量结果更加客观地反映干旱区流域生态资产及其空间分布的现实情况, 为全面开展生态资产测量进行了初步的探索研究.     

低强度快速电磁脉冲导致细胞电穿孔的研究

采用宽频带横电磁传输室,在实验中发现低强度快速电磁脉冲作用可以导致细胞产生电穿孔和电融合形象,并初步分析了机理和应用前景。     

基于平行因子分析的信源四维参数联合估计

提出了一种用于近场窄带信源频率、二维到达角及距离四维参数联合估计的新算法. 该方法将通常在数据域和子空间域应用的平行因子分析模型扩展至高阶累积量域, 利用计算的5个高阶累积量矩阵构造三面阵, 分析了该三面阵低秩分解的唯一性, 并从其分解得到的5 个对角阵中联合估计信源参数. 与现有方法相比, 该算法有效减小了阵列的孔径损失, 无须参数配对. 此外, 该算法还可用于远场和近场混合源的参数估计. 仿真结果表明该算法是有效的.     

高黎贡山乔木树种丰富度快速评估及其环境解释

采用现有资料和已发表研究文献,通过分析高黎贡山乔木树种多样性随海拔梯度变化及物种分布中心与分布幅宽间的关系,对高黎贡山的物种多样性进行了快速评估,并采用环境因子对其进行了解释.研究发现,乔木树种多样性随海拔高度的升高呈现出明显的变化趋势;物种分布中心与分布幅度关系表明,分布幅度较窄的物种分布于较低海拔和较高的海拔,而分布中心在中海拔(2000m左右)地区的物种则具有较宽的分布幅.采用数理统计和回归分析的方法,对气候因子随海拔变化与乔木树种多样性变化的相关关系进行了分析,结果表明不同的气候因子在不同海拔范围对物种分布和多样性的作用不同.     

LiTaO_3X射线衍射数据的测定

钽酸锂(LiTaO_3)单晶是一种重要的铁电晶体,具有较好的电光性能、压电性能和热电性能,有着较广泛的应用.Abraham等曾用X射线衍射和中子衍射详细测定了LiTaO_3单晶体的结构,属三方晶系,空间群R3c,六方晶胞参数为a=5.15428,c=13.78351,三方晶胞参数为a_R=     

承德P21ca紫苏辉石的高分辨晶格像新证据

斜方辉石是指Mg_2[Si_2O_6]-Fe_2[Si_2O_6]二元系固溶体并结晶成正交晶系的系列矿物。传统上,一般认为斜方辉石的空间群为Pbca。1974年Smyth根据一个月岩标本中的古铜辉石出现k为奇数的Okl衍射的事实提出,该斜方辉石具P2_1ca对称。以后又有一些人先后报道了若干陨石以及月球土壤的斜方辉石也具有P2_1ca空间群。但以Sasaki为代表的一些矿物学家则强烈怀疑P2_1ca斜方辉石的实际存在,且这一看法很快在矿物界占了主导地位。至于对产于地壳中斜方辉石的空间群属性,长期以来并未有人提出异议,只是曾有报道说南斯拉夫Goles山方辉橄榄岩中的顽辉石内见有P2_1ca晶畴。80年代中,笔者所在的科研集体在若干形成于不同地质年代、产状和化学成分亦不相同的斜方辉石中发现并确证,它们都出现k为奇数的Okl衍射。这些Pbca的禁止衍射的存在,使我们相信,不仅在月岩和陨石中,而且地球上一些斜方辉石的晶体结构也是P2_1ca对称的。在对其中产于承德黑山苏长伟晶岩中的P2_1ca紫苏辉石进一步作了高分辨透射电子显微像的研究后,我们又获得了其空间群确为P2_1ca的新证据。