汤港 1,2,3张博 3李梦君 3,4王墉哲 3[ ... ]苏良碧 1,2,3
作者单位
摘要
1 南昌大学物理与材料学院,南昌 330031
2 中国科学院赣江创新研究院,江西 赣州 341001
3 中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 201899
4 上海电力大学,上海 200090
CaF2晶体在光刻机中应用成为国内外研究的热点,而晶体中存在各种缺陷严重制约其实际性能。本文跟踪观察了CaF2晶体(111)晶面形成的腐蚀坑的形貌特征和空间延伸特性,并分析了各种腐蚀坑所对应的缺陷特性,是实现对晶体缺陷精确表征与控制的前提。研究表明:CaF2晶体(111)晶面的腐蚀坑具有三角锥形坑、锥形-平底坑、平底坑3 种类型。三角锥形坑与锥形-平底坑具有定向移动特性,这表明这类腐蚀坑所对应的缺陷与材料的位错相关,其中:三角锥形坑的坑尖又有3种不同的精细结构,因此所对应的位错至少有3种晶体学走向;而平底坑没有观测到具有空间延伸特性,是缺陷被完全腐蚀后留下的尸体残余,其所对应的缺陷可能是杂质、空位、小的位错环等。通过实时追踪腐蚀坑的演化过程,获得腐蚀坑形成过程的物理参数,建立蚀坑的运动学模型,这也为进一步研究晶体材料的腐蚀理论提供基础。
氟化钙晶体 (111)晶面 缺陷 位错 腐蚀坑 calcium fluoride crystal (111) surface defects dislocation etch pit 
硅酸盐学报
2023, 51(6): 1381
作者单位
摘要
1 唐山师范学院物理科学与技术学院, 河北 唐山 063000
2 深圳大学微纳光电子学研究院/纳米光子学研究中心, 深圳市微尺度光信息技术重点实验室, 广东 深圳 518060
表面等离激元自诞生以来已有一百多年的历史, 并逐渐形成了一门新的学科--表面等离激元光子学。 位于金属纳米结构中的局域表面等离激元可产生非常显著的近表面电场增强, 并成功应用于诸多研究领域当中, 而对局域表面等离激元与外界入射光中磁场的相互作用的研究则相对较少。 该研究在前期已有的研究基础之上模拟计算了金属纳米球-纳米圆盘结构间隙处的近表面电、 磁场增强, 研究结果表明该结构在单束紧聚焦径向偏振光束的激发下, 金属纳米圆盘产生局域表面等离激元呼吸模式和上下表面处的电偶极矩模式, 该模式使圆盘中心纵向表面电场得到增强。 由于金属纳米圆盘与金属纳米球的局域表面等离激元电偶极矩的耦合共振相互作用, 可以形成纵向电场得到有效增强的局域表面等离激元共振间隙模式。 通过数值模拟计算研究, 证明该金属纳米结构间隙模式的纵向电场分量相对于径向偏振入射光的有效激发横向电场分量即近表面电场的增强因子高达250倍; 而近表面磁场的增强因子高达170倍。 为了更清晰地展现出这种新型金属纳米结构的光谱特性以及近表面电、 磁场分布特征, 还展示出了该金属纳米结构的近表面电场增强分布、 近表面磁场振幅分布以及近表面电、 磁场共振波长的对比分析, 计算结果表明所提出的金属纳米球-纳米圆盘结构具有明显的局域近表面电、 磁场增强优势以及较宽的频谱波段。 由于本文提出的金属纳米结构具有电、 磁场增强优势, 希望计算结果能应用到更多的研究领域当中, 尤其是生物医学等领域, 为人们抗击疫情提供一点点参考和帮助。
微纳光学 金属纳米球-纳米圆盘 表面等离激元共振 电磁场增强 Micro-nano optics Metal nanosphere-nanodisc Surface plasmon resonance Electromagnetic field enhancement 
光谱学与光谱分析
2022, 42(4): 1098
作者单位
摘要
1 南开大学电子信息与光学工程学院&现代光学研究所, 天津 300071
2 深圳大学纳米光子学研究中心&光电工程学院, 广东 深圳 518060
提出了一种可用于表面增强拉曼测量的基于金属纳米圆盘上方放置金属纳米球颗粒构成的金属纳米结构, 其在径向偏振光束激发下, 由于金属纳米圆盘的呼吸模式表面等离激元共振的作用, 可以形成纵向电场有效增强的间隙模式等离激元共振。 对此进行了有限元模拟计算研究, 计算结果证明该间隙模式的纵向电场分量相对于径向偏振入射光的有效激发横向电场分量增强了100倍以上。 为了更清晰地展现这种新型纳米结构的光谱特性以及表面电场分布特征, 同时对单个金属纳米圆盘, 单个金属纳米球, 金属薄膜, 金属纳米球-金属薄膜这几种纳米结构在同一个模拟计算框架下进行了计算以及比较分析。 由于可以把金属纳米球类比为金属探针的尖端, 所提出的新型间隙模式也有望在针尖型拉曼增强中得到应用。
微纳光学 金属纳米圆盘 表面等离激元共振 间隙模式 Micro-nano optics Metal nanodisc Surface plasmon resonance Gap mode 
光谱学与光谱分析
2019, 39(1): 8
作者单位
摘要
1 南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所, 天津 300071
2 深圳大学纳米光子学研究中心, 光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室, 广东 深圳 518060
针对C3v和C4v对称构型金属纳米多颗粒-薄膜系统的Fano共振光谱低谷的产生机理,运用群论的方法给出了详细的推导。在前期研究成果的基础上,分析证实了当线偏振光电场沿多颗粒所在平面入射时,Cnv对称构型多颗粒-薄膜系统共有4个满足相同不可约表示的E模式:在多颗粒所在平面内只有3个局域表面等离激元电偶极矩共振对称模式,其中2个模式位于外围环形多颗粒中,中心颗粒单独具有1个模式,这与Dnh对称构型多颗粒系统的电偶极矩分布完全相同;另外1个模式虽满足对称性相同的要求,但其电偶极矩的方向垂直于多颗粒所在的平面。Cnv点群和Dnh点群虽然具有相同的光谱线型,但是薄膜基底的存在会使光谱谷(峰)产生一定的红移或蓝移,这就为设计金属纳米多颗粒-薄膜系统的光学性质及其广泛应用提供了一定的参考。
表面光学 表面等离激元共振光谱 金属纳米多颗粒-薄膜系统 群论 Fano共振光谱低谷 光谱红(蓝)移 
光学学报
2016, 36(10): 1024001
作者单位
摘要
1 华北电力大学数理系, 河北 保定071003
2 华北电力大学电力工程系, 河北 保定071003
3 华北电力大学机械工程系, 河北 保定071003
共振增强多光子电离光谱技术已成为研究原子、 分子高激发态能级结构的重要方法。 运用光和物质相互作用的速率方程理论, 推导出四能级物质系统1+2+1双共振增强多光子电离概率的解析表达式, 以此为基础, 理论模拟了电离概率随激发光强、 激光脉冲宽度和碰撞弛豫速率的变化, 发现在1+2+1多光子电离机制中, 电离概率随光强的增加而增大, 继而出现单步、 双步激发饱和的现象, 直至饱和值1; 继续增大光强, 电离概率将围绕饱和值1窄幅振荡, 振荡幅度随光强增加而增大。 随激光脉冲宽度的增大, 电离概率从零开始逐渐增大直至饱和值1。 而随碰撞弛豫速率的增大电离概率以线性规律减小。
激光光谱学 多光子电离概率 速率方程 激光强度 碰撞弛豫速率 Laser spectroscopy Multiphoton ionization probability Rate equation Laser intensity Collision relaxation rate 
光谱学与光谱分析
2013, 33(1): 44

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