1 中国原子能科学研究院北京 102413
2 中国科学院大学北京 101408
3 浙江理工大学杭州 310018
超新星是人们能看到的宇宙中最为绚丽的烟花，其爆发时释放的能量约为太阳光度的100亿倍，可以帮助科学家们看得更远。Ia超新星作为标准烛光，人们可以借助它来测量宇宙中星系间的距离。超新星爆炸也会把产生的大量重元素抛射到星际空间，成为星系化学演化的主要驱动力。此外，超新星还对银河系元素的起源、太阳系结构形成和地球生命演化至关重要。对超新星的研究有助于丰富人们对宇宙的认识，帮助我们破解宇宙膨胀、重元素产生和生命起源之谜。当前，科学家们预测下一个超新星将随时爆发，研究人员正为观测即将爆发的超新星做充分准备。
超新星 标准烛光 元素起源 生命起源 Supernova Standard candle Origin of elements Origin of life
1 贵州大学大数据与信息工程学院, 贵阳 550025
2 教育部半导体功率器件可靠性工程中心,贵阳 550025
3 贵州省微纳电子与软件技术重点实验室, 贵阳 550025
4 贵州财经大学信息学院, 贵阳 550025
采用液滴外延法在GaAs(001)衬底上同时沉积In、Al液滴形成纳米结构, 利用原子力显微镜(AFM)对实验样品进行形貌表征, 并通过X射线光电子能谱(XPS)与扫描电子显微镜分析In、Al组分比样品表面元素分布。实验结果显示, 混合沉积后的表面InAlAs纳米结构密度随着In组分的降低而降低, 而单个纳米结构的尺寸变大。SEM与XPS测试结果证明表面的In并没有因为衬底温度过高而全部偏析。根据实验结果推测, In&Al液滴同时沉积到表面形成InAl混合液滴。当液滴完全晶化后纳米结构中心出现孔洞, 而产生这一现象的主要原因是液滴向下刻蚀。
In&Al混合液滴 液滴外延 表面扩散 分子束外延 纳米结构 indium & aluminum droplet GaAs GaAs droplet epitaxy surface diffusion MBE nanostructure
2Institute of Photonics Technology, Jinan University, Guangzhou, Guangdong 511443, China
基于平板波导近似模型构建了光纤基底圆环薄膜波导的模式方程,得到离散分布的薄膜波导模式,进一步结合全矢量模式理论,获得了光纤模式转换的新理解。按照从高阶至低阶(而不是广泛认知的从低阶至高阶)的模式顺序,具有一定厚度的圆环薄膜波导引起光纤包层模转变为相位匹配的薄膜包层模,继续增大圆环薄膜波导厚度,会破坏相位匹配条件而使该薄膜包层模再次转变为相邻的低阶光纤包层模,并依此形成周期的模式转换过程。最后,通过氧化铟锡镀膜倾斜布拉格光纤光栅的光谱变化验证上述机理,分析发现了正交偏振薄膜波导模(P和S偏振态)的同周期但非同步的激发过程及其对光纤偏振的周期调控规律,理论分析与前期实验结果一致。研究结果为光纤矢量参数传感(振动、扭转、压力、声场等)、光纤生物传感(体折射率与面折射率区分测量)及光通信偏振滤波等研究提供新思路。
光学学报
2021, 41(13): 1306018
1 Wenzhou Key Laboratory of Micro⁃Nano Optoelectronic Devices, College of Electrical and Electronic Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang 325035, China
2 College of Electronics and Communication Engineering, Quanzhou University of Information Engineering, Quanzhou, Fujian 362000, China
Three-dimensional (3D) artificial compound eyes (ACEs) are helpful for wide field-of-view imaging and sensing system applications. However, existing batch preparation methods are technically challenging. A bio-inspired, simple, and high-efficiency batch preparation method is proposed, which involves bonding a sticky microlens array (MLA) polydimethylsiloxane (PDMS) film to an elastic PDMS hemisphere under pressure, followed by abrupt pressure removal. Characterizations from a scanning electron microscope and laser scanning confocal microscope show that 3D ACEs prepared using the proposed method have high numbers of uniformly distributed ommatidia with a high-quality finish. Furthermore, optical imaging investigations demonstrate that the proposed preparation method can achieve clear, distortion-free imaging with a wide field-of-view (up to 140.2°).
激光与光电子学进展
2021, 58(12): 1236001
蒋冲 1,2,3王一 1,2,3丁召 1,2,3黄延彬 1,2,3[ ... ]郭祥 1,2,3
1 贵州大学大数据与信息工程学院，贵阳 550025
2 贵州省微纳电子与软件技术重点实验室，贵阳 550025
3 半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心，贵阳 550025
4 贵州财经大学信息学院，贵阳 550025
量子点的性质主要由其密度及尺寸参数控制，而原子在衬底上的成核运动又决定了量子点的密度、直径、高度等参数，因此研究原子的扩散成核过程对自组装制备量子点具有重要意义。本文通过分子束外延生长技术研究了GaAs(001)表面金属铝液滴的成核过程，发现衬底温度和金属铝沉积速率的变化直接影响了液滴的尺寸、密度以及形状等特征。根据经典成核理论分析GaAs(001)表面金属铝液滴空间分布与几何结构的演化规律，推导得出表面金属铝液滴密度与衬底温度、金属铝沉积速率的关系方程。在此基础上，进一步计算得出液滴形成过程中未成核态、临界成核态、成核态三种亚稳态所包含的最小原子数分别为1个、2个、5个。
成核生长 团簇的扩散动力学 Ⅲ-Ⅴ族半导体 分子束外延 衬底温度 沉积速率 铝液滴 nucleation and growth diffusion and dynamics of cluster III-V semiconductor molecular beam epitaxy substrate temperature deposition rate aluminum droplet
1 中国科学院高能物理研究所 多学科研究中心, 北京 100049
2 中国科学院大学 核科学与技术学院, 北京 100049
3 河南师范大学 物理学院, 新乡 453007
4 中国科学院上海高等研究院 上海光源, 上海 201204
本论文以六年生枣树树干为研究对象, 应用同步辐射小角X射线散射(SAXS)方法, 对不同年轮枣树样品内的微孔结构进行了表征。不同年轮样品的散射图像均呈扇形分布, 说明枣树内部存在针状微孔, 并沿木质纤维轴择优取向。计算了微孔的长轴、短轴、长短轴比、取向角和取向度随着年轮的变化。取向角和取向度随年轮整体呈波浪式变化。从第一年轮到第二年轮, 孔隙变细变长, 说明枣树迅速长高; 其后年轮, 孔隙变短变粗, 说明枣树枝繁叶茂, 需要树干孔隙输送更多的营养物质。
枣树 年轮 微孔结构 同步辐射 小角X射线散射 Small angle X ray scattering synchrotron radiation Chinese jujube annual rings microporous structure
李耳士 1,2,3,*黄延彬 1,2,3郭祥 1,2,3王一 1,2,3[ ... ]丁召 1,2,3
1 贵州大学大数据与信息工程学院，贵阳 550025
2 半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心，贵阳 550025
3 贵州省微纳电子与软件技术重点实验室，贵阳 550025
4 贵州财经大学信息学院，贵阳 550025
为探究Al液滴在GaAs表面的熟化行为，利用液滴外延法在GaAs衬底表面制备Al液滴。在零As压环境下，通过控制退火时间有效控制Al液滴的生长、成核。结合热力学原理和晶体生长理论对样品形貌变化现象进行物理解释，构建出液滴形貌变化过程中熟化、刻蚀和扩散行为的基本模型。理论计算表明，液滴在熟化行为达到退火239 s的平衡点后，被向下刻蚀和向外扩散两个行为同时消耗。
铝液滴 熟化 形貌 液滴外延 aluminum droplet ripening morphology droplet epitaxy
国防科技大学 前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410072
模式是光纤光学中的基本概念，也是光纤激光器研究中最关注的问题之一。在一般的教材、文献中对模式的简并问题涉及较少，没有给出清晰、直观的物理图像。文中采用经典的电磁场理论，阐明了矢量模的简并度、标量模的简并度以及矢量模和标量模之间的简并关系。在弱导阶跃折射率光纤中，矢量模和标量模都是描述光场的正交完备基，矢量模[HE1n(o)、HE1n(e)]与标量模[LP0n(ye)、LP0n(xe)]描述的光场空间是2维的，矢量模[TE0n、HE2n(o)、HE2n(e)、TM0n]与标量模[LP1n(yo)、LP1n(ye)、LP1n(xo)、LP1n(xe)]描述的光场空间是4维的，矢量模[EHm-1, n(o)、EHm-1, n(e)、HEm+1, n(o)、HEm+1, n(e)]与标量模[LPmn(yo)、LPmn(ye)、LPmn(xo)、LPmn(xe)]描述的光场空间也是4维的。
矢量模 标量模 模式简并度 弱导阶跃折射率光纤 vector mode linearly polarized mode mode degeneracy weakly guiding step index fiber 红外与激光工程
2020, 49(4): 0405001
