准晶体中十方晶系点群的对称性与矩阵表示

运用结晶学、群论、线性代数等方法,从理论上对准晶体中十方晶系各点群进行了研究.绘出了各点群的极赤投影图;列出了各点群的所有群元和生成元;填写出了最大的固有点群10 22的群乘表.在自定义的十方坐标系中,导出了十方晶系各点群所有群元的坐标变换矩阵,这40个3×3矩阵的结构是相当简洁的,它们的矩阵元只有5种可能取值:0,±1,±τ.其中,τ=(5+1)/2是反映十方晶系准晶体所具有的准周期性的特殊无理数.     

二维声子晶体的弹性波禁带及其影响因素

选取了5种不同材料组分和2组不同截面形状散射体的声子晶体作为研究对象,利用平面波展开法研究了二维固相双组分正方点阵声子晶体中z向剪切波的频率带结构,探讨了材料特性和截面形状对禁带的影响．结果表明：填充物的密度和弹性模量比基体的大时,容易产生弹性波禁带,材料的密度比剪切模量更能影响弹性波禁带的宽度,圆截面散射体的结构在总体上比正方形截面更容易产生弹性波禁带．     

新型复合功能晶体Nd:YCOB的非线性光学研究

系统地计算了Nd:YCOB晶体对于1 064 nm的倍频(SHG)、1 061 nm的自倍频(SFD)和808 nm与1 061 nm的自和频(SSFM)时的最佳相位匹配方向和相关非线性系数,结果显示YCOB对1 064 nm的SHG、THGⅠ类相位匹配下的最佳方向不在主平面而是分别位于(θ=66.5°,Φ=143.5°)、(θ=108°,Φ=76.18°)或等价方向(θ=72°,Φ=103.9°),deff分别为0.561 pm/V、deff=0.431 7 pm/V,Ⅱ类条件下的SHG最佳匹配方向为(θ=86°,Φ=73.6°),deff为0.217 pm/V;对Nd:YCOB的1 061 nm的SFD和SSFMⅠ类条件下的相位匹配方向分别位于(θ=66,°Φ=143.3°)和(θ=64,°Φ=133.9°),相应的有效非线性光学系数deff分别为1.004 pm/V和0.894 8 pm/V.     

Pr3+∶Y2 SiO5 晶体中橙-蓝频率上转换过程

测量了Pr3+∶Y2SiO5晶体的吸收谱, 标定了室温下Pr3+在Y2SiO5晶体4f2组态内的能级. 利用579 nm激光激发Pr3+∶ Y2SiO5晶体, 观察到480～515 nm上转换荧光带. 运用时间分辨激光光谱技术测量了3P0能级的上转换荧光衰减曲线. 通过研究上转换荧光的衰减曲线、吸收谱、激发谱和上转换荧光强度与泵浦激光单脉冲能量的关系, 确定了以1D2为中间态的能量转移上转换主要是上转换机制.     

水滑石晶体生长机理

从“生长基元”角度出发,研究了水滑石晶体生长机理,结果表明水滑石生长形态符合负离子配位多面体生长模型．采用Raman光谱分析了镁铝水滑石、铜镁铝类水滑石、铜锌镁铝类水滑石生长溶液拉曼位移,发现镁铝水滑石层板生长基元是[Mg-（0H）6]^4-,[Al-（0H）6]^3-;含铜锌类水滑石的生长基元是[Mg-（0H）6]^4-（M=Zn^2＋,Cu^2-）,[Mg-（0H）6]^4-,[A1-（0H）6]^3-,水滑石的生长是生长基元先叠合为金属板层,然后再吸附阴离子A”及H：0,依此循环而组成层状化合物．水滑石生长基元所处生长环境不同,会使生长形态不同,以至形成不同外形的水滑石．文章还分析了为什么含铜类水滑石较难合成的原因．     

碱式氯化镁晶须生长机理

运用负离子配位多面体生长基元理论模型讨论了碱式氯化镁晶须形成的机制.发现碱式氯化镁晶须的生长习性与负离子配位多面体在不同环境中密切相关.碱式氯化镁晶须生长基元是[Mg-（OH）4]2-及[Mg-Cl4]2-.生长过程是基元的叠合过程,体系的性质不同或受热方式不同,都会使基元有不同的叠合途径和方向.本文用负离子配位多面体生长基元理论模型对碱式氯化镁晶须形成机制做了一定的解释.     

二维四方排列半圆铝管／空气声子晶体的禁带特性

采用时域有限差分法,分析了声波在二维四方排列半圆铝管,空气组合声子晶体中的禁带特性．通过对半圆铝管壁厚、旋转角度的计算,得到了比整圆铝管结构具有更宽完全禁带的半圆铝管结构,并利用实验测试验证了理论分析的正确性．分析了不同凹形截面散射体沿IX方向的禁带特性,指出了半圆管形散射体在实现最大禁带宽度方面的优越性．     

应用于热光伏电池的一维Si/SiO_2光子晶体滤光器研究

光谱控制方法被广泛应用于热光伏系统以提高系统的热电转换效率.针对锑化镓(GaSb)电池热光伏系统的光谱控制要求,选用Si和SiO2设计了8层一维光子晶体滤光器结构;重点结合滤光器与高温辐射源辐射光谱功率分布和GaSb电池量子效率的匹配,对设计结构加以改进优化得到最佳匹配滤光器结构;采用光学镀膜技术加工了滤光器结构,并测试其光谱特性,根据测试结果计算滤光器的光谱控制效率、系统转化效率和能量密度.最后,测试了滤光器的抗高温性能.     

Si晶体中螺位错滑移特性的分子动力学

在保持Si晶体模型完全周期性的边界条件下, 采用位错偶极子模型在其内部建立一对螺位错. 通过Parrinello-Rahman方法对模型施加剪应力, 并应用分子动力学计算位错运动速度及交滑移的发生与外加剪应力间的关系. 在此基础上进一步研究晶体内的空位缺陷对螺位错运动的影响. 结果表明, 在位错滑移面上的六边形环状空位聚集体可加速螺位错的运动, 并且螺位错能通过交滑移跨越该空位缺陷, 避免产生钉扎现象. 揭示了低温层中大量存在的空位缺陷是降低位错密度的原因.      

一种改善雷达收发隔离的新方法

针对连续波体制雷达的特点,提出了采用光子晶体高阻表面提高雷达收发隔离的新方法.该方法利用光子晶体频率带隙与周期结构尺寸之间的关系,可灵活设计出雷达工作频段的高阻表面.将光子晶体高阻表面加装到某型连续波雷达的天线上,提高雷达收发隔离度达15 dB,证明了该方法的有效性.