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南京学物理学院介电体超晶格实验室刘辉课题组在变换光学芯片取得进展——-- 基于弯曲时空中加速粒子韧致辐射原理实现等离激元的激发与调控（图）
南京学物理学院介电体超晶格实验室 刘辉课题组 变换光学芯片 弯曲时空 加速粒子 韧致辐射原理 等离激元
2018/6/15
爱因斯坦的广义相对论成功描述了弯曲时空中物质的运动。根据广义相对论的基本原理，光子态在弯曲时空中的演化可以呈现出许多新奇的特性。近些年，理论物理学家提出变换光学方法，利用超构材料模拟弯曲时空中光子态的演化行为，可以实现光子态的操控和新型集成光子芯片。变换光学在理论上有很多新奇设计，但在实验技术方面却面临很大挑战，许多理论设计很难在实验中真正实现。近几年来，南京学物理学院介电体超晶格实验室祝世宁、刘...
南京大学物理学院刘辉/祝世宁课题组联合厦门大学陈焕阳课题组，利用共形变换光学理论，在实验中得到了光束的自聚焦和共形Talbot效应，并演示了其在数字编码方面的潜在应用价值。相关研究成果发表在Phys. Rev. Lett. 119, 033902 (2017)上，并被编辑选为推荐论文。通常情况下，光在平直时空中沿着直线传播。而根据爱因斯坦广义相对论，光子在弯曲时空中沿着曲线传播。与之类似，非均匀介...
近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋与香港城市大学教授朱剑豪合作，在纳米自组装三维超晶格光学芯片领域取得新突破。相关论文Evaporative Self-Assembly of Gold Nanorods into Macroscopic 3D Plasmonic Superlattice Arrays (DOI: 10.1002/adma.201505617) 已被材料学刊物...
中国科学院物理研究所石墨烯摩尔超晶格研究取得系列进展（图）
石墨烯 摩尔超晶格
2014/10/23
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）纳米物理与器件实验室在《自然•材料》、《自然•纳米技术》、《自然•物理》、《自然•通讯》刊登了系列研究成果。针对石墨烯/氮化硼异质结构，他们系统研究了氮化硼基底调制下的摩尔超晶格以及相关物理现象，为石墨烯能带及电子学性质调控提供了新思路。
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）N07组在《自然•材料》、《自然•纳米技术》、《自然•物理》、《自然•通讯》刊登了系列研究成果。针对石墨烯/氮化硼异质结构，他们系统研究了氮化硼基底调制下的摩尔超晶格以及相关物理现象，为石墨烯能带及电子学性质调控提供了新思路。
石墨烯以其独特的线性能量色散关系、高迁移率、高热导率以及优异的力学性能等而在凝聚态物理及材料科学等领域内倍受关注。众所周知，石墨烯的性质受衬底的影响很大，常用的氧化硅衬底会引起额外的载流子散射和电声相互作用而使其质量下降很多。最近的研究发现，六方氮化硼由于其原子级平整的表面、无悬挂键、掺杂效应弱等优势，可以最大限度地保持石墨烯的本征物理性质。更重要的是，石墨烯在六方氮化硼上会形成二维超晶格结构。理...
超晶格概念自1970年一提出，就被认为是半导体物理领域一个具有里程碑意义的进展，在上世纪80年代和90年代成为半导体物理十分热门的研究领域。超晶格中微带输运和量子阱之间的级联共振隧穿会导致负微分电导效应，这使得超晶格成为一个理想的具有多个自由度的非线性系统。许多与空时非线性效应相关的物理现象都能在超晶格中观测到，如静态电场畴、周期性自激振荡、自发混沌振荡等。一直以来，这些现象都只能在液氮温区以下的...
分数量子霍尔效应作为凝聚态物理的一个重要领域在过去数十年中受到了广泛关注，其中1982年的发现分数量子霍尔效应实验以及1983年的解释分数量子霍尔效应的理论研究在1998年获得诺贝尔物理学奖。迄今为止，人们只在强磁场下的二维电子气中观测到分数霍尔效应。近年来探索在其他系统中实现分数量子霍尔效应，例如没有磁场的格点系统及冷原子系统，是一个重要的研究课题。在冷原子系统中，利用快速旋转的BEC的方法或用...
高组分稀磁半导体Cd1-xMnxTe/CdTe超晶格的荧光谱研究
荧光谱 超晶格 稀磁半导体
2009/10/29
报道用分子束外延(MBE)技术生长的x=0.4, 0.8的高组分稀磁半导体Cd1-xMnxTe／CdTe超晶格低温和室温荧光谱研究结果。基态激子跃迁能级荧光谱实验结果显示高组分超晶格中具有高量子效率和高质量光发射。对激子能级随温度的变化进行了详细研究，给出激子跃迁能量的温度系数。激子能级线型的展宽随温度变化关系可用激子-纵向光学声子耦合模型解释。与光调制反射谱实验结果进行了比较。
双频激励下超晶格系统的混沌行为
超晶格 沟道效应 Melnikov方法 混沌
2009/10/28
假设超晶格“折沟道”对粒子的作用等效为形状相似的周期调制； 引入正弦平方势， 在小振幅近似下， 把粒子运动方程化为具有双频激励的Duffing方程。 用Melnikov方法分析了系统的混沌行为。 结果表明， 当外场为双频激励时， 系统将存在不同的次谐和超次谐分叉序列。 由于系统的混沌行为与系统参数有关， 于是， 只需控制材料组分、 或掺杂浓度， 就可望达到避免或控制混沌的目的， 为半导体超晶格的制...
Ce3+注入对超晶格中硅纳米晶光致发光强度的影响
超晶格 硅纳米晶 离子注入
2009/10/26
研究了铈离子注入和二次退火等因素对硅纳米晶(nc-Si)发光强度的影响。利用电子束蒸发以及高温退火得到nc-Si/SiO2超晶格结构。随后将该结构样品分别注入2.0×1014 cm-2和2.0×1015 cm-2剂量的铈离子(Ce3+)，再分别以不同温度对其进行二次退火，获得多种样品。通过对样品光致发光光谱的分析发现，Ce3+注入后未经过二次退火的样品发光强度急剧下降。二次退火后的样品，随着退火温...
SiO/SiO2超晶格结构界面发光的研究
超晶格 界面态 悬挂键
2009/10/26
利用热蒸发技术在硅衬底上制备了层厚不同的SiO/SiO2超晶格样品。对其光致发光谱进行研究发现，随着SiO/SiO2超晶格中SiO层厚度的增加，发光峰在400～600 nm之间移动。研究表明，样品的发光中心来自于SiO/SiO2界面处的缺陷发光(界面态发光)。即在样品沉积的过程中，在SiO/SiO2的界面处由于晶格的不连续性，会形成大量的Si—O悬挂键，这些悬挂键本身相互结合可以形成一定数量的缺陷...
二维光子晶体层状超晶格透射特性研究
光子晶体 超晶格 平面波展开法
2009/8/14
把平面波展开法(Plane Wave Expansion Method,PWM)用于数值研究圆柱柱体粗细及折射率层状间隔构成的二维光子晶体超晶格的传输特性.数值结果表明,层状超晶格的透射谱中禁带宽度在柱体折射率相同时与粗细柱体半径差异成线性关系,半径相差越大禁带宽度越小,禁带中心位置越向低频方向移动.在半径相同时禁带宽度与层间折射率差异同样成线性关系,折射率相差越大禁带宽度越小,禁带中心位置越向低...
基于一维光子晶体超晶格的多通道平顶透射特性
光子晶体 超晶格 多通道滤波
2009/8/14
基于一维光子晶体超晶格理论及耦合腔理论,提出了一种具有多个平顶透射峰的超晶格结构.把传统单一材料的耦合腔换成有限周期的光子晶体结构,形成一种超晶格结构.通过使插入的光子晶体的光场有效耦合,能够产生多个平顶透射峰.运用传输矩阵法,研究了该结构的光谱特性以及结构和材料参量对透射峰的位置和半峰全宽的影响.计算结果表明,该结构具有较宽的带隙,并且多个平顶透射峰对称分布,透射率高,误差容忍度好.详细讨论了透...