柔性电子设备的快速发展对薄膜晶体管(TFT)提出了低功耗、耐弯折和可低温制备的要求。其中，栅极绝缘层是核心材料之一。溶液法制备有机栅极绝缘层具有低成本、柔韧性强的优点，适合大面积加工。本文采用喷墨打印法实现了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)墨水的印刷成膜，采用XPS分析了不同退火温度处理的印刷PVP薄膜成分差异，并测试了PVP器件的漏电流、电容和转移特性参数。200 ℃退火的PVP薄膜漏电流密度≤10-4A/cm2 (5 V)，相对介电常数约为3.8，玻璃衬底器件饱和迁移率达到4.6 cm2/(V?s)，开关比≥105；PI柔性衬底器件在20 mm弯折半径下迁移率2.8 cm2/(V?s)，开关比约6×104，在柔性电子领域有一定的应用前景。

目前提出的频谱占用模型能够在时域上描述和重现基本的统计特征，如传统的地面移动通信的频谱占用/空闲周期长度可以用经典的广义帕累托(GP)分布、指数分布等分布来拟合。然而在某些复杂的如卫星链路频谱占用场景中，传统的参数估计分布无法给出良好的拟合。为此提出了用核密度估计(KDE)的方法来进行概率密度分布的拟合，在此基础上，分别采用差分整合移动平均自回归模型(ARIMA)和模糊神经网络对频谱占用模型的时间序列进行预测并进行对比。结论表明，核密度估计的使用可以更加准确地描述并再现卫星下行链路所使用S频段的占用时间序列的统计特征，而模糊神经网络的预测比ARIMA模型预测更加精确。

通过硝酸辅助高温缩聚三聚氰胺的方法合成了氮缺陷石墨型氮化碳(g-C3N4)光催化材料, 并利用scanning electron microscope (SEM), brunauer emmett teller (BET), X射线衍射(X-ray diffraction, XRD), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)和Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)等手段对其微观结构和光谱学特征进行了分析, SEM给出了氮化碳和改性材料的表面微观形貌, 改性材料表现出了更小的孔径与更加粗糙类似于“矾花”状的表面, 说明硝酸的加入显著改变了材料的表面结构。 BET图谱可以明显看出硝酸辅助合成材料显示出了较大的比表面积和孔径。 XRD图谱显示改性后的材料保持了氮化碳材料的一般结构特征, 并且两个特征峰均发生了峰宽以及角度的变化, 说明了酸辅助可以改变原材料的结构。 从UV-Vis图谱中看出改性材料发生了明显的红移现象, 说明材料对可见光的响应较原始氮化碳材料有一定增强。 FTIR图谱显示改性后材料在保持原有材料基团的基础上碳氮单键以及氨基基团增多等变化。 从XPS图谱中发现改性材料的结合能以及峰面积发生变化, 由此得出N元素含量显著提高, 推测由于三聚氰胺与硝酸产生部分反应后被高温焙烧引入硝酸中的氮元素。 最后测试了材料在可见光和太阳光照射下的催化性能。 结果表明, 该方法不仅简单易行, 硝酸消耗量低, 而且合成的g-C3N4材料具有很好的多孔结构、 更小的粒度和更高的比表面积等微观结构优势, 以及增强的光吸收响应特征, 更重要的是与由其他方法合成材料的碳氮(C/N)比上升不同, 该方法合成的材料C/N比有明显的下降趋势, 氨基基团也有增多的表现, 这可能因硝酸与三聚氰胺在高温烧结过程中的化学反应所导致。 可见光和太阳光照射催化降解罗丹明B(RhB)的试验结果表明, 当硝酸用量为2 mL时g-C3N4材料的催化效果最佳, 降解率均达到99%, 分别是无硝酸条件下的2.8倍和2.5倍, 并且材料的循环性降解测试表明材料的可回收性强。 这种高效易得、 方便工业化推广和可回收性强的g-C3N4材料为今后的实际应用提供了极好的参考。

针对机械微弯长周期光纤光栅的基模HE11到高阶纤芯矢量模式(TE01、TM01和HE21)的耦合特性,分析了阶跃型和反抛物线型两种少模光纤结构下机械微弯长周期光纤光栅的光栅周期、微弯幅度和耦合系数等参数对矢量模式耦合的影响。研究结果表明,耦合系数是模式耦合过程中的关键,通过施加压力改变光纤的微弯幅度可以有效调谐光栅矢量模式的耦合强度。基于反抛物线型光纤结构的机械微弯长周期光纤光栅可以特定波长激发特定的高阶矢量模式(TE01、TM01和HE21),并且由基模向高阶模式转换的谐振波长可调谐。该机械微弯长周期光纤光栅在矢量模式复用、轨道角动量的产生和复用领域有潜在的应用价值。

为了实现模分复用系统中的模式转换,提出了基于环形光纤的倾斜长周期光纤光栅的矢量模式转换方法。利用有限差分法和耦合模理论,研究了折射率调制的倾斜角度、幅度函数、光栅长度及耦合系数对模式耦合的影响。结果表明,在相位匹配条件下,该光栅可在不同波长处实现基模到特定高阶矢量模式的转换,且波长间隔大于150 nm。倾斜角度在模式耦合中起着关键作用,在倾斜角度约为84°时转换效率可达到最大。与现有模式转换方法相比,这种模式转换器模式间隔较大,模式间串扰低、转换效率高,在轨道角动量复用和矢量模式复用中有潜在应用价值。

提出了一种基于环形芯铒离子部分掺杂光纤的涡旋光纤放大器。针对该掺铒光纤的放大特性, 研究了光纤长度、掺铒浓度与抽运功率对信号模式增益特性的影响。研究结果表明, 该光纤放大器能够支持22个轨道角动量模式稳定传输, 且C波段(1 530～1 565 nm)所有信号模式增益大于23 dB, 信噪比高于27 dB, 差分模式增益小于0.015 dB。所提出的基于环形芯光纤的涡旋光纤放大器具有支持轨道角动量模式数量多、差分模式增益低、信噪比高的优势, 对于OAM复用长距离传输系统中的在线放大具有重要参考价值。

为了实现氧化物薄膜晶体管(TFT)的低电阻布线,采用Cu作为氧化物TFT的源漏电极。通过优化成膜工艺制备了电阻率低至2.0 μΩ·cm的Cu膜,分析了Cu膜的晶体结构、粘附性及其与a-IZO薄膜的界面,制备了以a-IZO为有源层和Cu膜的粘附层的TFT器件。结果表明: 所制备的Cu膜呈多晶结构; 引入a-IZO粘附层增强了Cu膜与衬底的粘附性; 同时,Cu在a-IZO中的扩散得到了抑制。所制备的TFT的迁移率、亚阈值摆幅和阈值电压分别为12.9 cm2/(V·s)、0.28 V/dec和-0.6 V。

为克服光催化材料可见光利用效率低的缺陷, 通过三聚氰胺高温缩聚的方法合成了石墨型氮化碳(g-C3N4)材料。采用XRD, SEM, UV-Vis技术对氮化碳材料的微观结构和光学性能进行了表征, 并通过降解罗丹明B溶液研究了缩聚温度和不同光源对光催化效率的影响。结果表明, 合成的氮化碳层片状结构保存良好, 尽管材料表面在高温下断裂形成了不规则的块体颗粒;随着煅烧温度的升高, 催化剂在紫外光和可见光部分的吸收都显著增强, 这可能是由于材料表面的岩石状块体颗粒提高了材料的比表面积, 同时降低了光的反射又提高了对光的吸收。在罗丹明B的光降解测试中, 催化剂在可见光和太阳光照射下均表现出了良好的催化效果, 缩聚温度为580 ℃时效果最好, 分别为94.8%(60 min)和91.1%(90 min)。该方法制备的石墨型氮化碳催化剂对利用清洁能源进行环境净化应用具有极大的潜在价值。

We propose a novel scheme for trapping ultracold rubidium and ytterbium atoms in a three-dimensional (3D) optical lattice simultaneously, in which the two species of atoms locate on two staggered lattices with the same spatial period and have a spatial separation of 133 nm. Furthermore, we calculate the tunneling and intra- and interspecies interactions of rubidium and ytterbium atoms as a function of light intensity, and find that the mixture of quantum degenerate gases in optical lattices can exhibit more intriguing quantum phases, especially a staggered dual Mott insulator of alkali-metal and alkaline-earth metal atoms.

We theoretically investigate quantum transport of a two-component quantum gas in a disordered potential and predict a unique disorder-induced splitting of a matter wavepacket. We also demonstrate that the splitting of the mobile component originates from the inter-component interaction and the disordered potential on the localized component.