高偏压Al-MgF_2-Au(Cu)隧道结的结构、导电和发光

本文对我们所发明的Al-MgF_2-Au(Cu)薄膜发光器件[1]的内层结构、导电过程和发光机理做了进一步的研究,对以前报导的一些结论作了原则性的修正:前所报导的Al-MgF_2-Au结内层的实际结构是Al-Al_2O_3-MgF_2-Au,而不仅仅是Al-MgF_2-Au;且正是由于Al_2O_3膜的存在,方才使MgF_2膜得以具有绝缘作用。是来之负电极的隧穿电子,而不是MgF_2膜内的热电子,导致了该结的导电和发光。据此,本文对该结在高偏压下的logL∝V的新型伏安特性曲线及其发射光谱中位于3.4ev(3600)附近的截止频率给出了理论解释;从而得出:电子隧穿,激发SPP,然后SPP退激发光的这一物理过程,即使在Al、Au两电极间的绝缘层厚度由3μm左右增加到20μm左右时,也可依然存在。     

发光隧道结表面粗糙度的隧道显微镜研究

本文报道用扫描隧道显微镜(STM)在空气中观测淀积在1000A厚的CaF_2薄膜上的Al-Al_2O_3-Au在发光隧道结表面的研究成果。在观测中我们首次发现结表面的CaF_2薄膜呈现出横向相关长度分别为300-700A和30-50A的两种粗糙度;横向相关长度小的粗糙度被横向相关长度大的所调制。这种横向相关长度为30-50A的表面粗糙度的存在与Laks和Mills的表面随机粗糙隧道结发光理论的预期值一致。     

双势垒结构Cu-Al2O3-MgF2-Au隧道结的发光效应

制备了Cu-Al2O3-MgF2-Au隧道发光结,与普通单势垒Al-Al2O3-Au隧道结相比,其发光效率(10-6～10-5)提高了近一个量级,发光稳定性及耐压性都有所提高.其光谱波长范围(250～700 nm)及谱峰主峰(460 nm)均较Al-Al2O3-Au结向短波长方向移动,这与双势垒的引入及势垒中分立能级的产生而形成的电子共振隧穿使表面等离极化激元的激发增强有关.     

金属－氧化物－金属隧道结的光发射

报道通过改进制作工艺，将Ａｌ－Ａｌ２Ｏ３－Ａｕ隧道结的耐压增强到５．３Ｖ，发光外量子效率增强到８．２×１０（－４）均高过迄今见到的关于该类结的最高耐压和最高效率的报道。我们观测到了该发光结上的Ａｕ膜厚度对发射光谱形状的影响，观测到了该光谱的截止频率≈３．２６ｅＶ，峰值≈２．１ｅＶ，并提出了理论解释；特别是利用对该结表面所拍得的ＳＴＭ照片，首次将Ｌａｋｓ－Ｍｉｌｌｓ近似模型用于该光谱峰位的解释。     

基于金属-绝缘体-金属光栅结构的功分器及分波器设计

设计了一种基于仿表面等离激元（Spoof surface plasmon polaritons,Spoof SPPs）的金属-绝缘体-金属（metal/insulator/metal,MIM）光栅结构的Y型功分器和分波器。MIM光栅结构由两块内侧加工有周期性凹槽的有限厚度金属板构成,工作于微波波段,采用单极子作为激励来激发光栅结构上的仿表面等离激元。其中功分器的两个输出分支采用凹槽深度相同的光栅结构,可以将从输入端来的电磁波平均分成两个部分,然后分别朝着两个输出分支传播;而分波器的两个输出分支则采用凹槽深度不同的光栅结构,可以使不同频率的电磁波朝着不同的分支传播。利用三维电磁仿真软件CST微波工作室（CSTmicro-wave studio）对该功分器和分波器进行仿真分析,加工出分波器实物并进行了实验测试,测试结果与仿真分析基本吻合,验证了方案的可行性。     

Au表面等离激元增强ZnO微米碟紫外发光研究

利用简单气相传输法制备ZnO微米碟,通过在其表面溅射一层Au纳米粒子,构建Au与ZnO的复合结构,详细探讨ZnO微米碟的紫外发光增强性能及Au表面等离激元与ZnO激子的耦合过程和耦合机制.研究结果表明,溅射Au纳米颗粒使室温下生长的ZnO微米碟的紫外发光增强了近10倍;Au与ZnO的复合结构中存在ZnO近带边发光增强和缺陷发光被抑制的2个物理过程;在Au与ZnO的耦合过程中,能量耦合与电子转移共同存在.     

多层膜金属狭缝阵列的光学异常透射特性

本文设计了多层膜金属狭缝阵列,并用有限元方法研究了该阵列的透射特性.结果表明,与传统的单层薄膜金属狭缝阵列相比,多层膜金属狭缝阵列可以实现介质层内局域电场增强,并在透射光谱中产生多个透射峰.此外,本文还研究了介质层的厚度、位置周期等对多层膜金属狭缝阵列透射特性的影响,这些结果将对调节透射峰的位置及更深刻理解多层膜金属狭缝的光学异常透射现象具有一定的指导意义.     

金属圆孔阵列的非共振增强透射

基于非共振原理的光异常透射现象(EOT)可以实现宽频带透射,对宽频带光收集与激发具有重要意义.为实现宽频透射,本文设计了亚波长金属圆孔阵列,并应用有限元方法研究了该结构的透射特性.结果表明,金属圆孔阵列可实现宽频透射.此外,本文还研究了入射光偏振方向、圆孔半径以及横向周期对金属圆孔阵列透射特性的影响.这些结果对设计非共振宽频透射的金属孔洞结构具有一定的指导意义.     

有机溶剂对纳滤膜结构及透过特性的影响

观察了两种纳滤膜(NF-SH,MPF-44)的稳定性,并利用原子力电镜技术(AFM)观察膜的活性表面结构,发现有机溶剂导致膜结构发生显变化。观测在溶剂中的传递通量以及溶质截留率发现,影响NF-SH膜的通量的主要因素是膜本身的结构;对MPF-44膜,影响膜通量的主要因素是溶剂性质。对于这两种纳滤膜影响截留率的主要因素都是溶剂与溶质的相互作用。     

精细结构常数的测量和光速的变化

简述了精细结构常数(FSC)的定义和测量,介绍了J.Webb等人根据对遥远的类星体观测发现的FSC异常.他们所分析的光是宇宙早期时天体发出的光,发现那时α之值较小,故认为宇宙早期时光速值较大.介绍了P.Davies等于最近提出的理论观点,认为在创世大爆炸时光速非常大,据此容易解释宇宙的大尺度均匀性;如光速可变,就必须重新审查关于时空的理论(狭义相对论SR).为了解释Webb实验,本文提出了一个新观点,即认为在宇宙的早期光子速度较快、能量较大,亦即在那时光速值(c)和Planck常数值(h)均具有高于目前标准值的数据.     

钦州湾潮流场及污染物输运特征的数值研究

【目的】钦州港作为广西重要的港口,港口快速发展的同时带来污染物排放量的不断增加。为保证钦州湾海洋生态的可持续发展,必须深入分析钦州湾的水交换与污染物输运特征。【方法】基于2010年秋季钦州湾的调查结果,应用ECOMSED模型构建了钦州湾三维潮流与污染物(以COD为例)输运模型。潮流模型的调和常数来自俄勒冈大学的中国海潮汐模型,污染物输运模型的开边界与初始值来自于调查结果。【结果】模型结果与海流调查结果吻合较好。钦州湾平均涨潮时与平均落潮时分别为11.4h与8.7h,对应落潮流大于涨潮流;平均潮差为2.8m,最大潮差4.25m,平均纳潮量约为10.8×108 m3;钦州湾的水体交换半周期为7d,而水体交换80%的时间约为28d;钦州湾COD浓度越往北越大,越靠近湾外越小,COD逐时浓度最大值约为1.27mg·L-1;钦州湾保税港区围填海后金鼓江北端和西侧的COD浓度分别上升约20%和10%。【结论】广西钦州湾保税港区的围填海工程对金鼓江的污染物浓度分布影响较大。     

Growth and optical absorption properties of silver nanorod arrays in porous anodic aluminum oxide templates

Silver nanorod arrays have been fabricated by alternat-ing current(AC) and pulsed direct current(DC) electrodeposition in porous anodic aluminum oxide(AAO) templates with controlled pore diameters of 19,38,and 65 nm,respectively.The variation of their optical absorption properties with the incident angle and the nanorods length(corresponding to the electrodeposition time) has been investigated.Optical absorption spectra show that the posi-tion of longitudinal surface plasmon resonance(LSPR) peak has a small blueshift with the increase of incident angle of the excitation light.While the aspect ratio of the nanorods increases,the position of LSPR peak first redshifts and then blueshifts to a certain wave-length.Furthermore,the position of LSPR peak can be tuned,ranging from 550 nm to 900 nm,which makes it possible to cou-ple various wavelength of excitation source to assist radiative en-ergy transfer to the acceptor.     

二元系的热刺激电流

测量3种不同化学成份的粉料与硅油混合物的热刺激电流。BT粉与硅油的混合物有很明显的热刺激电流（TSC），且显示出粒径存在一定的关系；TiO2粉和AIO3与硅油的混合物在测量温区几乎没有热刺激电流峰。     

Structure and properties of samarium overlayer and Sm/Rh surface alloy on Rh(100)

The structure and properties of Sm overlayer and Sm/Rh surface alloy have been investigated with Auger electron spectroscopy (AES), low energy electron diffraction (LEED), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and temperature programmed desorption spectroscopy (TDS). The growth of Sm on Rh(100) at room temperature (RT) appears following the Stranski-Krastanov growth mode and only the trivalent state Sm is observed from XPS results. Thermal treatment of the Sm film at 900 K leads to the formation of ordered surface alloy which shows the c(5√2 × √2)R45° and c(2×2) LEED patterns. Annealing the Sm film at temperature above 400 K makes the binding energy (B.E.) of Sm 3d_5/2 shift to higher energy by 0.7 eV, which indicates charge transfer from Sm to Rh(100) substrate, causing the increase of CO desorption temperature.     

磁性隧道结自旋极化电子隧穿的温度特性

基于自由电子模型,研究了铁磁金属／绝缘体（半导体）／铁磁金属（ＦＭ／Ｉ（Ｓ）／ＦＭ）隧道结自旋极化电子隧穿的温度特性。从结论可以定性地解释有关的实验现象。