一、远程控制在红外椭偏光谱实验上的应用（论文文献综述）
李泠霏[1]（2021）在《基于二维材料范德华异质结构的新型热载流子器件的研究》文中认为随着摩尔定律接近极限,传统的半导体技术已进入发展瓶颈期。如何利用新原理、新材料和新结构来解决和优化传统半导体器件在尺寸微缩过程中遇到的性能、功耗和成本等问题是后摩尔时代半导体技术的发展重点。沿着Beyond CMOS的战略路线,本文分别从新材料体系、新物理机制、以及新器件结构这三个方面展开思考和研究,旨在解决热载流子器件的机理分析、性能提升、功能拓展等科学问题。材料方面,本文以新兴的二维材料作为主要研究体系;物理机制方面,本文以热载流子作为主要研究对象;器件结构方面,本文基于范德华异质结构搭建了不同的、实现特定功能的固态器件。本文主要研究了四种热载流子器件,具体包括:（1）本文首先研究了基于等离激元纳米结构/石墨烯/氮化硼/石墨烯的近红外光电探测器件。本文以物理机制作为主要研究重点,探索了利用表面等离激元实现石墨烯中的超热载流子的激发,打破了内光电效应的波长阈值限制,实现低于带阶势垒的光响应。此外,本文还研究了超热载流子的微观物理过程及其引起的负微分光响应现象。（2）然后研究了基于手性表面等离激元/单层硫化钼异质结构的常温谷霍尔晶体管。本文从新信息载体角度出发,提出和实现了一种常温工作的,实现谷信息的产生、输运、收集、调控等全套功能的能谷晶体管。通过表面等离激元的手性实现了谷极化的产生,通过热载流子实现了谷极化的注入,利用不同能谷Berry曲率产生的赝磁场和霍尔架构实现了谷信号的读出,通过栅压实现了谷信号的调控。（3）接着研究了基于石墨烯/等离激元超构表面/硅异质结构体系的红外片上偏振探测器。论文从多功能集成的思路出发,构建了一个无分光部件的四像素光电探测器件,该器件能够实现光的强度和偏振信息的片上获取。偏振测定功能通过设计不同取向和手性的超构表面实现。硅基肖特基结构实现了光生载流子的及时抽取和分离。该器件展现出了较好的偏振测定功能。（4）最后论文研究了基于石墨烯/硒化钨/石墨烯/氮化硼/石墨烯这一五层垂直堆叠的范德华异质结构的热电子晶体管。论文设计并实验展示了第一个基于全二维材料的热电子晶体管,并且获得了接近理论极限的共基极收集效率。此外,该论文还讨论了利用热电子晶体管来研究热电子能谱的可行性及优势。该论文的研究表明,二维材料不但赋予了微纳器件在异质集成上的自由度和高质量界面,还使得器件展现出很多体材料器件不具备的性能优势和功能特性。论文中的研究结果展现了二维材料及其范德华异质结构在后硅时代半导体技术中的应用前景。
胡涛[2]（2021）在《新型Mn-Co-Ni-O薄膜探测器的研究》文中认为微测辐射热计具有高响应、高集成度和室温探测等特点,目前已经在热成像、卫星遥感、环境监测、夜视、物质检测等红外领域有着广泛的应用。但氧化钒、非晶硅等热敏材料在太赫兹波段吸收系数较小;太赫兹波段的谐振腔加工困难;背景辐射噪声大等问题,一直制约着微测辐射热计在太赫兹和毫米波领域的发展和应用,发展高性能的太赫兹和毫米波微测辐射热计已经是当前的研究热点。另一方面,随着第三代探测技术的快速发展,集成多种探测功能于一体的微测辐射热计也是当前的一个重要发展趋势。例如在太赫兹波段的一些生物分子识别、特征频谱的物质检测等方面,探测器需要具备窄带探测的能力。在材料和组织特性,物体表面粗糙度,以及在复杂环境中进行高对比度探测等方面,探测器需要具备偏振探测的能力;而目前绝大部分的偏振探测都是依赖单独的偏振片,导致器件整体的体积过大,结构复杂而且成本较高。在微测辐射热计上,如果能够集成窄带、偏振、角度选择等探测功能,将极大的扩展微测辐射热计在这些领域的应用前景。近些年,Mn-Co-Ni-O薄膜型探测器,由于其探测材料具备负温度系数大、光谱响应度宽、制备成本低廉、性能稳定等优势,有望发展成为新一代的高响应、低成本、宽波段、高集成化和多功能化的非制冷型微测辐射热计。因为Mn1.56Co0.96Ni0.48O4（MCNO）薄膜在长波红外（8-14μm）及远红外（14-30μm）的波段都有着良好的吸收系数,目前MCNO薄膜探测器已经在地球辐射测量,红外成像等领域有着广泛的应用。但是MCNO薄膜在中波红外（3-6μm）有着极弱的消光系数,直接限制了MCNO薄膜探测器在该波段的应用和发展。针对上述问题,我们将首先在探测元表面引入介质结构层,通过增加MCNO薄膜的吸收,提升MCNO薄膜探测器在中波红外（3-6μm）的性能;紧接着以MCNO薄膜探测器为例,借助等离子激元超表面和天线技术,分别去提升微测辐射热计在太赫兹波段和毫米波波段的性能,同时增加传统微测辐射热计不具备的窄带探测、偏振探测等新功能。论文的主要内容和创新点如下:1.设计并制备了一种基于硅介质结构的MCNO红外增强型探测器。通过在MCNO探测器敏感元表面引入硅介质结构层,作为耦合特定波长电磁波的引导层,将入射光的能量局域在MCNO薄膜内部,达到增强器件中MCNO薄膜吸收的目的,从而增大MCNO薄膜探测器的响应。跟在敏感元表面涂覆黑漆吸收层相比,这种方法更加环保,也更适用于集成度更高的焦平面探测器,避免了黑漆吸收层在像元之间涂覆不均匀的问题;与等离子激元原理的金属人工微结构相比,这种方法可以避免能量耗散在金属材料中,从而更大程度地提升敏感元部分的吸收。通过在MCNO薄膜表面引入了硅介质结构层,器件的响应率由1.31 V/W提升到了1.85V/W,增长了41.22%。有硅介质结构层的器件在500K黑体辐射下室温探测率D*可以达到2.53×106cm·Hz1/2·W-1。2.设计并制备了“11×6”矩形金属孔阵列的高性能且偏振敏感的MCNO太赫兹探测器。利用等离子激元共振方法,来实现MCNO薄膜对特定波长的高效吸收;在室温条件下,对于调制频率为10 Hz的300 GHz太赫兹波,传统的MCNO薄膜探测器的响应率为0.52 V/W,引入吸收结构后的MCNO薄膜探测器的响应率增加了336.53%,达到了2.27V/W,探测率D*可以达到2.19×106cm·Hz1/2·W-1。利用矩形金属孔对波长的敏感性,来实现MCNO薄膜在光谱上的窄带吸收;探测元在300GHz的吸收可以达到54.2%,光谱的品质因子（Q值）可以达到13.64。利用矩形金属孔对入射光的偏振敏感性,实验上偏振消光比可以达到8.44以上。除了能够高效探测太赫兹波之外,我们的器件还增加了传统微测辐射热计不具备的窄带探测能力和较高灵敏度的偏振探测能力,扩展了传统微测辐射热计在这些领域的应用。我们的器件制备过程简单,未来可以用来提升太赫兹焦平面探测器的性能,也可以用在窄带探测与偏振探测等领域。3.设计并制备了一种基于天线耦合效应的高性能且偏振敏感的MCNO毫米波探测器,并成功在敏感元上引入了周期性光栅结构,以达到进一步提高器件响应的目的。当28GHz毫米波入射时,在调制频率为10Hz下,器件的室温响应率可以达到440.2V/W,噪声等效功率NEP为1.3×10-9W·Hz-1/2,探测率D*可以达到6.7×106cm·Hz1/2·W-1。此外,利用天线的极化特性,我们的器件也具有灵敏的偏振探测能力,实验上偏振消光比可以达到24以上。我们提出的新型器件,其构造较为简单,制备过程容易,与现代半导体制造工艺相兼容,未来可以广泛用于提升MCNO焦平面探测器的性能。
李韩笑[3]（2021）在《氮气分子离子超快强场激发与相干辐射产生研究》文中研究表明超快强场激光技术的迅猛发展让人们获得了短脉宽、大能量、宽波段的激光,为研究光与物质之间的相互作用引入了先进的技术手段。强激光场作用下光与物质的相互作用从传统的微扰区过渡到非微扰区,产生了隧穿电离、激光等离子体、高次谐波等丰富的强场物理现象。高强度飞秒激光在透明介质内传输,由于克尔效应和等离子体等非线性作用形成光丝。特别是,在与空气的极端相互作用下产生空气激光辐射,于近十年来引发人们的广泛关注。这种以大气分子作为增益介质获得的远场无腔式光放大效应,经过飞秒激光的长距离传输,具有谱宽窄、亮度高和相干性好等特点,在远距离分子检测和环境监测等领域具有重要应用价值。依据增益介质形态可将空气激光划分为原子、分子和离子激光三类。目前,人们对原子激光和分子激光的形成机理已经得到较为系统的认知。然而,以氮分子离子激光为代表的离子激光耦合了电子态,振动态和转动态,涉及复杂而又丰富的电离和激发过程,其背后的产生机制至今仍未得到全面的理解。人们深入开展大量研究探索,从中发现了诸多新奇的物理现象和规律。本论文通过构建时频域精密操控的超快激光场,驱动氮分子电离与激发,聚焦氮分子离子激光产生过程研究,旨在揭示强场电离后多电子态耦合下的粒子数布居对形成氮分子离子相干辐射的重要作用,并利用偏振调制的超快激光场对氮分子离子激光的强度进行调控和放大。论文主要研究内容概括如下:1、探究电子回碰激发对N2+激光产生的物理机制。实验构建圆偏双色（Bicircular two-color,BTC）超快激光场操控电子隧穿激发和重散射动力学行为。根据电子在反旋BTC光场驱动下会返回并发生与母核的碰撞,而在同旋BTC光场下几乎不发生回碰的特性,通过比较同旋、反旋BTC光场激发N2+跃迁产生的428 nm激光效率,发现同旋、反旋光场下产生的428 nm激光强度并无显着差异,排除了在该实验中电子回碰激发过程对N2+激光产生的重要作用。同时,根据428 nm激光强度随双色场相对电场比例的依赖关系,揭示了N2+多个电子态之间发生的光子偶极跃迁效应,使人们对N2+激光产生过程的理解更加清晰。此外,基于种子光放大原理,通过圆偏双色场实验方案获得了圆偏振的空气激光信号。2、实现N2+激光的时空精密操控。实验构建波形可调谐的偏振旋转（Polarization-skewed,PS）超快激光场,通过改变PS激光脉冲前沿和后沿相对电场强度,沿空间不同方向驱动并操控N2电离过程和离化后基态N2+激发跃迁过程,实现对391nm和428 nm两种N2+激光的有效调控。通过调节入射激光能量,实验还展现了氮分子电离和光耦合跃迁两步过程受泵浦激光能量影响的竞争机制,并发现428nm激光产生中的这种竞争关系依赖更高的激光能量阈值。除此以外,通过精确的相位补偿技术,实现了N2+激光强度随PS光场相位变化的调控。3、获得高增益的N2+激光。实验利用近红外PS调制的激光场与红外（Infrared,IR）线偏振激光场复合的PS+IR激光场与氮分子作用,氮分子被电离后先后通过受激拉曼激发和单光子跃迁过程,基态Χ2Σg+态上的粒子被大量抽运至中间电子态A2Πu态,加剧了N2+的B2Σu+态与Χ2Σg+态间有效粒子布居反转。相较于传统纯线偏光泵浦方案,实验获得的391 nm N2+激光强度得到5～6个数量级的放大。通过改变入射激光能量、波长等条件,实验还探究了N2+激光放大行为的变化。高增益N2+激光的获得推动了空气激光的远程应用。4、揭示分子轴取向依赖的N2+受激辐射物理机制。实验搭建小角度非共线双色激光场实现对N2+激光的时域泵浦探测,通过调控泵浦激光脉冲和种子激光脉冲的相对偏振和延时,得到不同延时下428 nm激光强度随探测光偏振的依赖关系。利用注入种子光放大的探测手段,发现了氮分子在泵浦光作用下发生电离与单光子跃迁后,以及在泵浦光驱动下产生空间排列后的两种受激辐射过程,揭示了分子轴空间取向依赖的受激辐射放大过程产生N2+激光的物理机制。
许松坡[4]（2020）在《强激光场中原子超快电离与里德堡态激发动力学的实验研究》文中进行了进一步梳理在亚埃空间尺度和阿秒时间尺度下研究原子分子的复杂动力学行为,一直是原子分子光物理的前沿课题,也是人们孜孜不倦的追求。得益于超短超强激光脉冲技术的发展,近年来在研究原子分子与超快强激光相互作用中观察到一系列非线性物理现象,如阈上电离、非顺序双电离、中性里德堡原子与高次谐波产生等,对这些强场原子物理现象的理解和认识为分子超快成像、阿秒科学等新兴学科的发展奠定坚实基础。其中,原子超快电离与里德堡态激发动力学近几年成为人们关注的热点。本论文利用飞行时间质谱仪（TOF）和冷靶反冲离子动量谱仪（COLTRIMS）,结合自主设计完成的激光脉冲能量监测设备和半经典模型等理论方法,系统开展了强飞秒激光场下原子电离与里德堡态激发动力学研究,主要研究内容及成果如下:1、强激光场下原子阈上电离中的长程库仑效应研究。我们在实验上测量了少周期（7fs）与长脉宽（30fs）激光脉冲下Ne+的平行动量分布,发现离子动量分布呈对称的双峰结构且长脉宽相比少周期脉冲动量分布的双峰结构更加显着。这两种脉冲宽度下的动量双峰间隔均随着峰值光强降低而减小。利用半经典方法定性地重复实验结果,分析表明离子实的长程库仑作用在原子阈上电离过程中起到非常重要的作用。进一步分析发现,在少周期激光场结束后,电子受母离子的长程库仑势作用速度继续减小,进而导致离子动量分布的双峰结构不显着。2、强激光场中原子里德堡态激发及其动力学研究。我们在实验上研究了强激光场下Ar原子电离和激发产率随激光光强的演化规律。在400nm波长条件下,实验观测到中性Ar*产率随光强的演化呈显着的双台阶结构,且中性Ar*产率在第一个台阶增强时对应离子Ar+产率同步增大,这一同步增强现象可以理解为多光子共振机制。然而,Ar*产率在第二个台阶增强时,对应的Ar+产率呈现出一个极小值。不仅如此,在800nm波长下,Ar*与Ar+产率随光强变化均呈现出一系列显着的振荡结构,且Ar*与Ar+之间呈反相位振荡。利用强场近似理论模拟强场原子激发与电离过程,分析表明在400nm高光强区域和800nm所有探测光强范围内,相干再捕获机制在里德堡激发过程中起到重要作用。我们的研究结果揭示了原子激发的物理机制从多光子共振激发到电子相干再捕获的过渡,提供了更为完整的强场里德堡激发物理图像。3、强激光场下原子里德堡态激发的波长依赖研究。我们在实验和理论上系统研究了强激光场下原子里德堡态激发过程随激光波长和光强的依赖关系。实验上测量了 800nm、1300nm、1800nm激光场下Ar+和中性Ar*产量随激光光强的演化规律。实验结果发现,在任意光强下Ar+和Ar*产量均随着波长增加而减小。理论上,我们使用包含非绝热效应的经典轨道蒙特卡洛模型,定性地重复了实验结果,证实在中红外波段里德堡原子的产生满足挫败隧穿电离机制。分析表明,波长越长形成里德堡态的电子初始动量分布越窄,对应的末态电子与离子实距离分布范围越大,相应的产生的里德堡态分布的高主量子数比重越大。
汪浩[5]（2020）在《几种典型辐射调控材料在不同温度下光学常数的实验研究》文中研究表明在热辐射领域中,不同温度下辐射调控材料辐射特性的准确获取具有重大意义,其中材料温度依赖性光学常数数据的严重缺失,是制约其应用和发展的主要因素。以光谱椭偏法等为代表的实验测量是获取材料光学常数的最直接方法,然而椭偏测量需借助表面光滑的Fresnel公式,对样片的表面形貌具有较高要求。一方面要考虑修正样片表面的粗糙度给实验带来误差,另一方面对于其他形貌的微纳米辐射调控材料,则需要考虑其他合适的实验方法和反演模型。本课题首先在不同温度下使用椭偏法测量了多种高分子有机聚合物和热致变色材料稀土锰氧化物在中红外波段的光学常数,有机高分子聚合物具有良好的加工性和优秀的稳定性,是辐射调控中常见的基底材料,热致变色材料会随温度发生金属-绝缘体相变,其辐射特性会随温度发生巨大变化。之后本课题提出一种测量微纳米纤维结构光学常数的反演方法,它基于微纳米纤维结构截面吸收系数和散射分布函数的实验测量。本课题提出了一种通过泰勒多项式逼近多变量函数的反演方法,并且将此反演方法同电磁第一性原理相结合,研究了在椭偏测量中的实际粗糙表面的光学常数反演,并将此反演算法应用在一种矩形光栅上,证明了该反演算法具有稳健的收敛性。之后使用了椭偏法测量了聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）两种高分子有机聚合物在不同温度下（300～365K）在中红外波段（3～20μm）的光学常数,在所研究的波段具有多个吸收峰,与各自的不同化学键的振动有关。随着温度升高,PC和PMMA折射率变小,消光系数基本不变,且热光系数随波长的变化和各自折射率具有相反的色散关系。PC材料在350K左右发生玻璃化相变。随后本课题使用了固相反应法制作了稀土锰氧化物陶瓷材料（La0.8Sr0..2Mn O3）,使用椭偏法测量了其在在不同温度下（283～373K）在中红外波段（4～20μm）的光学常数,发现随着温度升高,其绝缘体特性增强,金属特性减弱。在所研究的温度和波长范围内,折射率最大变化为20%左右,消光系数最大变化为50%左右,可见其辐射特性在该温度范围内变化巨大。最后本课题提出了基于Lorenz-Mie理论微纳米纤维结构光学常数的反演模型,通过测量纤维材料截面吸收系数或者散射分布强度的方法,直接反演获得纤维结构的光学常数。为解决光学常数的多值性,测量三个直径下的截面吸收系数或者三个散射角下的散射分布强度,可以准确获取正确的光学常数。获得了以上这些材料不同温度下的光学常数,可以大大增加辐射调控设计计算的精度。
李登峰[6]（2020）在《基于金刚石氮-空位色心的非侵入性微纳结构测量》文中研究指明微纳结构的应用在当今这个信息时代可以说是无处不在,比如各种晶体管,微机电传感器等。随着科学技术的快速发展,人们也在不停的开发着各种更加新型的微纳结构。为了准确地指导研发过程,需要对微纳结构的性质进行精确的测量。目前经常用来测量微纳结构性质的方法可以分为光学方法和非光学方法,其中光学显微镜,椭圆偏振测量技术等属于光学方法,而电子显微镜,原子力显微镜等属于非光学方法。光学方法一个优势是利用光作为测量探针,可以做到对样品的非破坏性测量。但是光学方法的弊端是空间分辨率都较低。与之相对应的是,电子显微镜和原子力显微镜有很高的分辨率。缺点是电子显微镜的电子束只能在真空环境中进行测量,而原子力显微镜的针尖容易对样品造成损坏。并且这些方法都无法得到样品的内部结构信息。当我们需要知道样品的内部结构时,就需要将样品切开,这对样品是一种破坏性的测量。为了克服这些问题,科研人员也在不停的开发各种新的测量方法。量子信息技术的发展,尤其是量子计量学的建立,采用量子体系或者量子现象来测量微纳结构对上述问题的解决提供了一种思路。对于量子体系中的各种平台,金刚石中的氮-空位（NV）色心由于发光稳定,室温下相干时间长的优点,在量子计算,精密磁场测量等方面的研究中扮演着重要的角色。金刚石化学性质稳定,对生物无毒,使得NV色心可以用于活的生物细胞等样品的测量。并且是通过测量NV色心的光学信号的改变来反推样品的性质,因此可以对样品进行非侵入性的测量,不会破坏样品。在本论文中我们主要将金刚石NV色心用于对微纳结构样品的非侵入性测量中。1.首先我们利用金刚石NV色心对银薄膜的结构进行了测量。当银薄膜厚度小于块状银材料中的电子平均自由程的时候,银薄膜的介电常数会随银薄膜厚度发生改变,进而导致表面等离子体性质随银薄膜厚度有依赖性。通过测量表面等离子体对金刚石NV色心荧光寿命的影响就可以得到银薄膜的厚度信息。2.利用金刚石NV色心对银纳米线样品进行了成像。实验上测量到了单根银纳米线和银纳米双线结构的表面等离子体性质的差别。在实验中我们使用了基于电荷态耗尽的超分辨成像技术,这样在共聚焦成像中分辨起来较困难的样品信号在超分辨成像中可以较容易的分辨出来。基于金刚石NV色心的光探测磁共振技术,还可以对纳米线上的电流进行成像。尽管超分辨成像技术有很多优势,但实验上使用的激光功率通常较大。这种强激光可能对样品造成损坏。基于此,我们提出了使用脉冲激光的超分辨成像方法。这样既可以得到较高的空间分辨率,又可以降低激光的平均功率。3.我们利用金刚石NV色心的纵向自旋弛豫寿命（T）的变化对金、银和钛薄膜中的“Johnson noise”进行了测量。结果表明当薄膜的厚度相同时,金属的电导率越高,“Johnsonnoise”越强。进一步,我们测量了不同厚度的银薄膜对金刚石NV色心T1的影响。在银薄膜厚度从20 nm到400 nm的变化过程中,我们测量到T1单调下降。为了直观的展示银薄膜光学和电子属性的差异,我们使用银薄膜制备了浮雕结构,厚度分别为70 nm和400 nm。在使用T1的方法对浮雕结构进行成像时,能明显的看到浮雕结构的形状,而通过直接测量NV色心荧光计数的方法则难以分辨浮雕结构的形状。这表明通过测量T1既可以对样品进行扫描成像,也可以得到样品的厚度信息,这样就实现了对样品的三维测量。通过本论文的研究内容,我们了解了金刚石NV色心的相关性质和应用,掌握了相关的探测方法。在利用金刚石NV色心对微纳结构的测量的实验中取得了一些成果。作为性能优异的固态量子体系,未来金刚石NV色心在新材料和新型微纳结构的研究方面会起到更大的作用。
谢俊芳[7]（2020）在《基于椭偏仪测量的PtSe2光学性质研究》文中研究表明Pt Se2是一种新型的过渡金属硫化物,具有室温下超高的载流子迁移率,空气中较高的稳定性等优良的物理性质。此外,其能带结构、吸收光谱、拉曼光谱都表现出明显的厚度依赖特性,当其由块状逐渐减薄至单层时,Pt Se2将由半金属逐步过渡为半导体。这些优良的性质使得Pt Se2在光电器件领域具有广泛的应用前景。在对基于Pt Se2的光电器件进行设计和性能分析时,我们需要对其线性光学性质和光学常数有深度的理解和掌握。光学常数谱能反映材料的线性光学性质。椭偏仪可以同时对薄膜的光学常数和厚度进行测量,并且具有精确度高、无破坏性等优点,被广泛应用于光学薄膜的测量。本文通过光谱椭偏对化学气相沉积制备的不同厚度的Pt Se2薄膜的光学性质和光学常数进行了研究。具体内容如下:首先,我们通过光学显微镜和原子力显微镜表征了样品的平整度。接下来X射线光电子能谱确认了样品中的组分,测量结果表明我们的样品仅由Pt、Se两种元素组成,并且样品表现为P型掺杂。拉曼光谱表征了样品的晶格结构,结果表明所测样品是高质量的Pt Se2薄膜。吸收谱、电输运以及傅里叶变换红外透射谱测量的结果表明样品中同时存在半金属相和半导体相。偏振光学显微测量以及偏振吸收测量结果显示样品在143×108μm2平面范围内表现为各向同性的光学响应。接下来,我们用椭偏仪测量了样品的椭偏参数和Δ,并通过建立光学模型和数据拟合得到了样品的光学常数（9）和)、复介电函数（1和2）以及样品的厚度。最后,我们综合以上的实验结果进行了分析和讨论,结果表明化学气相沉积制备的10层以内的Pt Se2的光学常数随厚度变化具有明显的依赖性。研究结果为后续进行精确的光学分析和数值模拟提供了重要的参数,并且有助于Pt Se2的进一步研究和在光电子器件上的应用。
王相奇[8]（2020）在《Fe3GeTe2、CsBi4Te6的高压输运性质以及MAPbI3、VO2薄膜的变温介电性质研究》文中研究说明高压科学技术是凝聚态物理研究的重要组成部分。随着近年来金刚石对顶砧技术的不断改进,稳态高压记录的不断突破,高压研究领域获得了突飞猛进的发展。高压可以有效地压缩材料的晶格,改变材料的电子能带结构,使材料的结构,输运,磁性等等重要的特性发生改变。研究材料在高压下物性的变化,不仅可以深入理解材料的本质,更可能探索全新的物理现象。近年来高压下金属氢的探索,高压下富氢体系中破纪录的高温超导,高压下铁基超导体中显着增强的超导临界温度等等令人激动的成果,都激励着研究者去探寻高压下丰富新奇的物理。高压已经不单单是一个极端条件,而是已经成为一个新的维度。基于此,在本文的第一部分,我们研究高压下材料的结构和电输运特性,两个研究内容分别为高压调控Fe3GeTe2的反常霍尔效应和高压诱导CsBi4Te6的非常规超导。薄膜技术在现代科学技术和工业领域有着重要的应用,而薄膜技术的发展离不开对薄膜光学常数的研究,椭圆偏振光谱法是获取薄膜精确光学常数的重要手段。通过变温椭偏光谱研究,可以获得薄膜随温度变化的光学常数,对薄膜实现工业应用具有重要的参考价值。基于此,在本文的第二部分,我们研究了薄膜的变温椭偏光谱,两个研究内容分别为椭偏光谱法原位检测CH3NH3PbI3（MAPbI3）薄膜的热分解和椭偏光谱法研究VO2薄膜的带间跃迁能量。本文共分为六章,主要内容如下:第一章,简单介绍了高压科学技术的发展,主要实验手段和研究现状,以及椭偏光谱技术的研究现状和主要测量原理。第二章,系统研究了高压对层状铁磁材料Fe3GeTe2的结构和电输运特性的影响。Fe3GeTe2的晶体结构在25.9 GPa下保持六方相不变,同时居里温度随压力增加单调减小。通过施加合适的压力,实验测量的反常霍尔电导σxyA可以被有效调控。我们的理论计算表明这是由于自旋轨道耦合劈裂的Fe原子能带的位移。随着加压,当费米能级位于劈裂能带之间时,σxAy首先达到极大值,之后由于劈裂能带远离费米能级而减小。继续加压导致Fe的磁矩减小,σxyA进一步减小到零。这些结果表明压力是调控反常霍尔效应的有效手段,有利于阐明大的内禀反常霍尔效应的物理机制。第三章,研究了压力诱导窄带隙半导体CsBi4Te6的非常规超导特性。随着加压,体系经历了两个结构相变,最终相变为一个三元无序的体心立方结构,空间群为Im-3m,并且伴随着中心反演对称性的破缺。超导出现在11.5 GPa,临界温度为2.5 K。随着加压,临界温度在27.4 GPa达到极大值7.8 K。随后以-0.07 K/GPa的速率减小。实验中明显观测到的两段超导的特性,表明在整个压力区间都有两个超导态的共存（SC-Ⅰ和SC-Ⅱ）。通过分析上临界场,我们发现SC-Ⅰ表现出典型的s波自旋单重态超导特性,而SC-Ⅱ表现出p波自旋三重态超导的特性。第四章,通过原位椭偏光谱技术检测MAPbI3薄膜的热分解过程。通过等效介质近似模型拟合椭偏光谱,获得了制备的MAPbI3薄膜在热分解过程中介电函数的动态演化过程以及PbI2和MAPbI3的相对含量变化。同时发现薄膜的厚度分两段减小,分别对应热分解和熔融重结晶过程。第五章,通过椭偏光谱技术测量了不同衬底上不同厚度的VO2薄膜随温度变化的光学函数。通过标准临界点模型拟合,获得了VO2在金属绝缘体相变前后的精确带间跃迁能量。通过引入精细轨道结构到能带模型中,对每一个临界点指认了相应的能带跃迁。理论预测的从O2p到上a1g能带的4.7 eV的临界点第一次获得实验上的观测。同时金属绝缘体相变温度也可以通过改变薄膜厚度和衬底进行调控。第六章,对本文研究内容进行了总结。
张晨[9]（2020）在《光学超构表面的设计及动态调控研究》文中指出超构表面（metasurface）是一种通过人工设计的微纳米结构调控入射电磁波的谐振来控制波前的相位、偏振以及振幅的新型超薄的平面光学元件,其新颖的工作机制和灵活多变的结构设计形式为其在光电领域的应用提供了广阔的前景。然而,制备好的光学器件会因为结构尺寸的固定导致光学响应范围的固定,这将极大的限制超构表面的实际应用。因此,动态可调超构表面的研究就显得尤为重要。在超构表面设计过程中加入能使电磁波敏感的主动因素,就能对结构系统产生敏感的调控,而结构对电磁波调控的宏观反应则体现在功能器件光学响应的变化上。本文的研究内容为光学超构表面的设计及动态调控研究,在研究过程中设计了对应功能的超构表面结构系统,通过外界折射率变化、应力拉伸变形、化学方法转化三种调控方式对电磁波形成调控。虽然不同的调控方式对应不同的结构设计以及不同的应用领域,但是整体的动态调控都是基于耦合机制产生的,而本文设计的超构表面结构系统可以通过模式之间的多体耦合以及结构单元与入射电磁波的耦合作用产生工作。如何利用外界主动因素对设计的结构系统的耦合机制产生最敏感、最高效的调控,则是光学超构表面动态调控研究的主要内容。当然,随着本文中研究工作的不断深入,开发的结构系统对电磁波的调控越来越灵活,器件的应用也更加趋向于便携和实用。本文设计了简单的由金属-介质-金属材料组成的光栅结构,从理论和实验上验证了表面等离子体模式（SPPs）和结构磁谐振模式（MPPs）的强耦合模式的产生,通过简单的等离子体超构表面产生的耦合模式使磁场增强了近500倍,在某种程度上平衡了电、磁转换的不对称性,极大增强了结构系统中磁场的辐射强度,同时整体的结构器件保留了表面等离子体模式的特性,外界折射率变化对结构的谐振位置形成精准的调控,折射率敏感度高达470 nm/RIU,为磁探测器的开发起到推动作用。本文还设计了一种应力拉伸变形调控的超构表面,传统的结构系统在施加单向拉伸应力时,结构器件会因为偏振的敏感性带某个方向上信息的缺失和低效,尤其是在结构色显示上。而将二氧化钛超构表面嵌入于聚二甲基硅氧烷（PDMS）柔性衬底中,模拟和实验上都可以观察到两个正交偏振的反射颜色在可见光波段同时被调控,并能在响应趋势、范围以及速度上保持高度的一致。这种偏振不敏感的特性,在垂直偏振方向和平行偏振方向分别由近场相互作用和光栅效应两种不同的机制决定,因而整体的结构色显示可以在单向拉伸下实现连续、高效的调控。与此同时,由于结构参数对调控速度的影响,基于这样的调控机制可以使结构器件在信息的显示和隐藏中得到应用。卤化铅钙钛矿具有高折射率、低损耗的材料属性,满足了超构表面设计对材料选择的需求。本文最后设计了反射模式下全相位覆盖和高反射效率的钙钛矿超构表面,从亚波长尺寸对任意波前调控,把入射波束转化为所需要的波前剖面,在远场处进行重建。成功设计了基于卤化铅钙钛矿的偏振转换、异常反射和全息成像的结构器件。其中异常反射的绝对转换效率达到45%,和硅、二氧化钛等高折射的透明介质材料相当,同时卤化铅钙钛矿还具有带隙可调的结构属性,能够通过阴离子的替换来实现结构器件的动态调控,对可调控的全介质超构表面便携式的应用起到推动作用。
梁红静[10]（2019）在《分子高次谐波产生中的多轨道效应》文中进行了进一步梳理强场高次谐波产生是当前获得相干桌面化极紫外光源及合成阿秒脉冲的重要技术手段。高次谐波产生的研究有助于理解和调控相互作用过程,可以实现靶材内部信息的自探测。特别地,相比于原子体系,分子体系具有复杂丰富的量子态信息,其强场的高次谐波产生过程中蕴含着的轨道结构效应及动力学过程,是当前研究的重要前沿问题之一。分子的多轨道、多电子和多中心效应对谐波产生效率及分布产生重要的影响。精密调控谐波有利于短波光源高效输出及实现阿秒脉冲整形。同时基于高次谐波的分子轨道层析成像更需对多轨道多电子效应和库仑效应贡献的理解。论文研究了从简单双原子分子到三原子分子,并扩展至复杂多原子分子的高次谐波产生。通过测量准直分子的高次谐波产率及角度依赖关系,及其与强激光场参数（如偏振、光强等）的变化关系,揭示不同结构的分子轨道产生的高次谐波特性,进而理解强场分子高次谐波产生过程中的多电子和多轨道效应。论文主要获得以下研究结果:1)准直N2分子高次谐波的多轨道效应。发现了在线偏振激光下,平台区和截止区谐波产率出现明显不同的角分布特性,分析表明,其原因是N2分子的HOMO和HOMO-1轨道对高次谐波产生的影响。通过测量不同准直条件下不同阶次谐波产率的椭偏率依赖,发现分子轴垂直于激光偏振方向谐波产率的椭偏率依赖弱于平行时的结果,且随着谐波阶次的增加二者差别更明显;同时还观测到分子轴平行于激光偏振方向时N2分子的31st谐波产率的椭偏率依赖在线偏振时受到抑制,以上结果分析表明N2分子的多轨道及干涉抑制对高次谐波产生的影响。2)三原子分子CO2和N2O高次谐波的多轨道量子干涉效应。通过测量不同激光强度和椭偏率下CO2和N2O分子高次谐波光谱极小值的位置,发现随着激光强度的降低和椭偏率的增加,谐波光谱极小值向低阶移动,分析表明该谐波光谱极小值来源于不同通道间的动力学量子干涉。通过测量不同椭偏率下不同谐波阶次的角分布,指认了不同分子轨道对谐波的贡献。通过扩宽谐波光谱范围至近阈值区,观测到了低阶谐波光谱极小值结构,分析表明电子和电子间的库仑相互作用对谐波光谱的重要影响。3)准直C2H2分子高次谐波的多轨道效应。通过比较分子不同准直条件下谐波产率的椭偏率依赖,分析了分子HOMO轨道结构对高次谐波产生的影响。通过测量不同椭偏率下C2H2分子谐波产率的角分布,发现随着分子轴与驱动激光椭偏主轴的夹角的增大谐波产率单调递增,而对于较大的椭偏率,分子轴与驱动激光场椭偏主轴平行和垂直时的谐波产率差别较小。分析表明,C2H2分子的HOMO和HOMO-1轨道的贡献是导致谐波产率这一角度依赖的主要因素。
二、远程控制在红外椭偏光谱实验上的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、远程控制在红外椭偏光谱实验上的应用（论文提纲范文）
（1）基于二维材料范德华异质结构的新型热载流子器件的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 后摩尔时代下二维材料的兴起 |
| 1.1.1 半导体产业的发展概述 |
| 1.1.2 二维材料及其器件的研究情况 |
| 1.2 基于二维材料的器件研究介绍 |
| 1.2.1 二维材料及其异质结构 |
| 1.2.2 基于二维材料的研究领域 |
| 1.3 基于二维材料的热载流子器件 |
| 1.3.1 二维材料热载流子的主要激发方式 |
| 1.3.2 基于二维材料和表面等离激元的热载流子的主要应用方向 |
| 1.4 论文的研究意义、主要思路及章节安排 |
| 1.4.1 论文的研究意义与目的 |
| 1.4.2 论文的主要研究思路 |
| 1.4.3 论文的章节安排 |
| 第二章 基于二维材料的器件的制备、表征与测试 |
| 2.1 二维材料的获取 |
| 2.2 二维异质结器件的制备方法 |
| 2.2.1 PMMA转移法 |
| 2.2.2 PC转移法 |
| 2.2.3 PVA转移法 |
| 2.2.4 PDMS转移法 |
| 2.2.5 PPC转移法 |
| 2.3 二维异质结器件的表征和测试方法 |
| 2.3.1 材料表征 |
| 2.3.2 电学测试 |
| 2.3.3 光电测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构中的超热载流子 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 器件结构设计和实验方法 |
| 3.2.1 器件制备与测试方法 |
| 3.2.2 金纳米结构的设计和表征 |
| 3.2.3 器件的工作原理 |
| 3.3 超热载流子的实验研究 |
| 3.3.1 石墨烯/氮化硼/石墨烯中的本征热载流子 |
| 3.3.2 石墨烯/氮化硼/石墨烯中的超热载流子 |
| 3.3.3 石墨烯/氮化硼/石墨烯中的超热载流子的物理机制研究 |
| 3.4 微分负光电响应和物理机制的研究 |
| 3.4.1 石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构中的电流输运机制 |
| 3.4.2 石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构中负微分光电导现象 |
| 3.4.3 石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构中的热电子温度的偏压依赖 |
| 3.4.4 石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构中的负微分光电导的调制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于手性热电子的常温谷电子晶体管 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 器件结构和工作原理 |
| 4.2.1 器件结构和工作原理 |
| 4.2.2 器件制备方法与测试手段 |
| 4.3 谷信号的注入、输运、探测和控制 |
| 4.3.1 谷信号的注入 |
| 4.3.2 谷极化的验证 |
| 4.3.3 谷信号的输运与探测 |
| 4.3.4 谷信号的控制 |
| 4.4 谷霍尔晶体管的应用前景 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 等离激元超构表面与石墨烯/硅集成的红外偏振探测器 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.2 器件结构设计和实验方法 |
| 5.2.1 器件的结构设计 |
| 5.2.2 器件的制备流程 |
| 5.2.3 器件的测试方法 |
| 5.3 器件的性能表征 |
| 5.3.1 等离激元超构表面对1550 nm光响应的增强 |
| 5.3.2 器件光响应的偏振依赖 |
| 5.3.3 四像素偏振探测器 |
| 5.3.4 四像素偏振测定的解算过程 |
| 5.3.5 器件性能的优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 热电子晶体管器件 |
| 6.1 背景介绍 |
| 6.2 热电子晶体管的基本结构、原理和制备 |
| 6.3 热电子晶体管的电学测试 |
| 6.4 目前存在的问题分析 |
| 6.5 基于热电子晶体管的热电子能谱分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在攻读博士学位期间取得的科研成果 |
（2）新型Mn-Co-Ni-O薄膜探测器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 红外辐射与探测技术 |
| 1.2 太赫兹波的性质及探测技术 |
| 1.3 非制冷型微测辐射热计发展现状 |
| 1.3.1 微测辐射热计在红外波段的研究状况 |
| 1.3.2 微测辐射热计在太赫兹波段的研究状况及瓶颈 |
| 1.4 超材料吸波器 |
| 1.5 Mn-Co-Ni-O薄膜材料及器件的研究进展 |
| 1.5.1 Mn-Co-Ni-O薄膜材料的研究 |
| 1.5.2 Mn-Co-Ni-O薄膜探测器研究进展 |
| 1.6 本文的研究内容和意义 |
| 第2章 Mn-Co-Ni-O薄膜及器件的制备、表征和研究方法 |
| 2.1 Mn-Co-Ni-O薄膜材料的制备方法 |
| 2.2 Mn-Co-Ni-O薄膜的研究方法 |
| 2.3 器件性能表征系统 |
| 2.3.1 黑体测试系统 |
| 2.3.2 太赫兹/毫米波响应测试系统 |
| 2.4 评价器件性能的指标 |
| 2.4.1 响应率 |
| 2.4.2 噪声等效功率 |
| 2.4.3 探测率 |
| 2.4.4 响应速度 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于硅介质结构的红外增强型探测器 |
| 3.1 导模共振 |
| 3.2 器件的仿真 |
| 3.2.1 传统薄膜型器件 |
| 3.2.2 基于硅介质结构的薄型探测器 |
| 3.2.3 基于硅介质结构的厚型探测器 |
| 3.3 器件的制备 |
| 3.4 器件的测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于矩形金属孔阵列的偏振型太赫兹探测器 |
| 4.1 太赫兹的场增强现象 |
| 4.2 矩形金属孔的结构与特性研究 |
| 4.2.1 矩形金属孔结构设计 |
| 4.2.2 矩形金属孔的几何尺寸对MCNO吸收曲线的影响 |
| 4.2.3 材料参数对MCNO吸收曲线的影响 |
| 4.3 器件的制备 |
| 4.4 器件的性能测试 |
| 4.4.1 器件的响应 |
| 4.4.2 器件的频率选择性 |
| 4.4.3 器件的偏振 |
| 4.4.4 器件的时间常数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于天线耦合的光栅型毫米波探测器 |
| 5.1 天线概述 |
| 5.2 基于偶极子天线的毫米波器件仿真与研究 |
| 5.3 基于天线耦合的光栅型器件仿真 |
| 5.3.1 光栅型器件 |
| 5.3.2 基于天线耦合的光栅型器件 |
| 5.4 器件的制备 |
| 5.5 器件的测试 |
| 5.5.1 器件的响应 |
| 5.5.2 器件的偏振特性 |
| 5.5.3 器件的时间常数 |
| 5.5.4 毫米波定量探测的特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间发表学术论文与研究成果 |
（3）氮气分子离子超快强场激发与相干辐射产生研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超快强场激光技术 |
| 1.1.1 超快强场激光的发展与应用 |
| 1.1.2 超快强场激光非线性传输 |
| 1.1.3 飞秒激光成丝中的现象及应用 |
| 1.2 空气激光 |
| 1.2.1 原子激光产生 |
| 1.2.2 分子激光产生 |
| 1.2.3 离子激光产生 |
| 1.2.4 空气激光的应用前景 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 第二章 圆偏双色场探究电子回碰对产生N_2~+激光的贡献 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 激光驱动电子回碰理论 |
| 2.3 圆偏双色(BTC) 超快激光场 |
| 2.3.1 BTC光场产生方法 |
| 2.3.2 BTC光场驱动电子动力学行为 |
| 2.4 BTC光场探究N_2~+激光产生机制 |
| 2.4.1 BTC光场产生N_2~+激光实验探测 |
| 2.4.2 前向出射激光光谱成分分析 |
| 2.4.3 光场驱动电子回碰过程对N_2~+激光产生的贡献 |
| 2.4.4 改变BTC光场相对电场强度优化电子回碰概率 |
| 2.4.5 N_2~+激光产生过程中多电子态耦合效应 |
| 2.5 BTC光场诱导圆偏空气激光产生 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于偏振旋转超快光场的N_2~+激光时空操控 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 波形可控的偏振旋转(P S) 超快光场 |
| 3.2.1 PS光场调控N_2~+激光实验装置 |
| 3.2.2 PS光场驱动产生的N_2~+激光 |
| 3.2.3 PS光场的时空波形操控 |
| 3.2.4 PS光场绝对相位的确定办法 |
| 3.3 PS光场驱动下的N_2~+激光精密调控 |
| 3.3.1 利用PS光场波形调控N_2~+激光 |
| 3.3.2 不同能量下N_2~+激光产生中两步过程的竞争机制 |
| 3.3.3 基于PS光场相位的N_2~+激光精密操控 |
| 3.4 PS光场诱导产生N_2~+激光的偏振特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高增益N_2~+激光的产生 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 PS+ IR超快光场驱动N_2~+激光产生实验装置 |
| 4.3 高增益N_2~+激光辐射产生 |
| 4.3.1 LP、PS、PS+ IR光场泵浦产生N_2~+激光 |
| 4.3.2 基于PS+ IR光场激发的氮分子离子基态抽运物理图像 |
| 4.4 实验参数对391 nm N_2~+激光的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分子轴取向依赖的N_2~+激光时域探测 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 小角度非共线泵浦探测实验方案 |
| 5.3 种子光方向出射的N_2~+激光 |
| 5.4 分子轴取向依赖的N_2~+受激辐射过程 |
| 5.4.1 428 nm激光对探测光偏振依赖的时域二维分布 |
| 5.4.2 时间分辨的428 nm激光随探测光偏振方向的依赖变化 |
| 5.4.3 非共线双色场下N_2~+受激辐射物理机制 |
| 5.4.4 分子瞬态排列下的转动相干 |
| 5.4.5 沿泵浦光方向出射的N_2~+激光随探测光偏振的变化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文内容总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间科研成果与荣誉奖励 |
| 致谢 |
（4）强激光场中原子超快电离与里德堡态激发动力学的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 强激光场与原子相互作用的物理现象 |
| 1.1.1 阈上电离 |
| 1.1.2 非顺序双电离 |
| 1.1.3 高次谐波产生 |
| 1.1.4 中性里德堡原子产生 |
| 1.2 强激光场中原子电离和激发物理机制 |
| 1.2.1 强场原子电离机制 |
| 1.2.2 强场原子激发机制 |
| 1.3 强场隧穿电离研究进展 |
| 1.4 强场里德堡态激发研究进展 |
| 1.4.1 原子的强场里德堡态激发 |
| 1.4.2 分子的强场里德堡态激发 |
| 1.4.3 激发态谐波产生研究进展 |
| 1.5 本文工作 |
| 第2章 实验装置 |
| 2.1 飞行时间谱仪 |
| 2.1.1 真空系统 |
| 2.1.2 探测系统 |
| 2.2 冷靶反冲离子动量谱仪 |
| 2.3 飞秒激光器系统 |
| 2.3.1 泵浦光 |
| 2.3.2 钛宝石振荡器 |
| 2.3.3 啁啾脉冲放大系统 |
| 2.4 激光脉冲能量监测系统 |
| 2.5 质量可选择的新型离子透镜技术 |
| 第3章 强激光场下原子阈上电离中的长程库仑效应研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.3 理论方法 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 强激光场中原子里德堡态激发及其动力学研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 提取焦点处的光斑分布 |
| 4.3 超声原子束的空间和速度分布 |
| 4.4 实验方案 |
| 4.5 理论方法 |
| 4.5.1 基于强场近似理论的量子模型方法 |
| 4.5.2 理论模型中的空间聚焦平均效应 |
| 4.6 结果及讨论 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 强激光场下原子里德堡态激发的波长依赖研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.3 理论方法 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）几种典型辐射调控材料在不同温度下光学常数的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 高分子有机聚合物光学常数的研究现状 |
| 1.2.2 热致变色材料光学常数的研究现状 |
| 1.2.3 微纳米纤维结构的研究现状 |
| 1.2.4 国内外文献综述的简析 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第2章 椭偏特性的理论计算和测量方法 |
| 2.1 椭偏测量原理 |
| 2.2 红外光谱椭偏仪的基本工作原理 |
| 2.3 红外椭偏仪的变温测量模块 |
| 2.4 样片透过率对测量的影响 |
| 2.5 样片表面粗糙度对实验结果的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 不同温度下高分子有机物的光学常数 |
| 3.1 不同温度下PC在中红外波段的光学常数 |
| 3.2 不同温度下PMMA在中红外波段的光学常数 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 稀土锰氧化物在不同温度下的光学常数 |
| 4.1 稀土锰氧化物块状样品主要制作方法 |
| 4.2 固相反应法制备稀土锰氧化物块状样品 |
| 4.3 不同温度下稀土锰氧化物的椭偏测量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 测量微纳米纤维结构光学常数的反演方法 |
| 5.1 Lorenz-Mie理论和模型方法 |
| 5.2 微纳米纤维结构辐射特性实验测量方法 |
| 5.3 多直径纤维截面吸收系数确定光学常数 |
| 5.4 单一直径纤维截面散射相对分布强度确定光学常数 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（6）基于金刚石氮-空位色心的非侵入性微纳结构测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微纳结构的应用 |
| 1.2.1 微纳结构在纳米光学中的应用 |
| 1.2.2 微纳结构在磁性器件中的应用 |
| 1.3 微纳结构的制备 |
| 1.3.1 光刻胶旋涂 |
| 1.3.2 紫外曝光 |
| 1.3.3 电子束曝光 |
| 1.3.4 显影 |
| 1.3.5 薄膜沉积 |
| 1.3.6 溶脱剥离 |
| 1.4 微纳结构的表征 |
| 1.4.1 光学显微镜 |
| 1.4.2 椭圆偏振测量技术 |
| 1.4.3 电子显微镜 |
| 1.4.4 原子力显微镜 |
| 1.5 量子精密测量 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 金刚石以及NV色心的性质与应用 |
| 2.1 金刚石的基本性质与合成方法 |
| 2.1.1 爆炸法 |
| 2.1.2 高温高压法(HPHT) |
| 2.1.3 化学气相沉积法(CVD) |
| 2.2 金刚石中常见的发光缺陷 |
| 2.2.1 镍相关色心 |
| 2.2.2 硅相关色心 |
| 2.2.3 锗相关色心 |
| 2.3 金刚石NV色心的性质与应用 |
| 2.3.1 NV色心的性质简介 |
| 2.3.2 NV色心的制备 |
| 2.3.3 基于NV色心的超分辨成像 |
| 2.3.4 NV色心荧光的增强 |
| 2.3.5 金刚石NV色心高精度磁场测量 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 金刚石NV色心银薄膜结构测量 |
| 3.1 荧光寿命的测量 |
| 3.2 荧光寿命的性质及应用 |
| 3.3 表面等离子体 |
| 3.4 表面等离子体的应用 |
| 3.4.1 传播的表面等离子体应用 |
| 3.4.2 局域表面等离子体的应用 |
| 3.5 银薄膜的生长与介电常数的测量 |
| 3.6 单个NV色心的探测 |
| 3.7 金刚石NV色心银薄膜表面等离子体测量 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 金刚石NV色心高分辨电磁场成像 |
| 4.1 银纳米线介绍 |
| 4.2 金刚石表面银纳米线相关样品制备 |
| 4.3 电荷态耗尽成像技术 |
| 4.4 银纳米线表面等离子体成像 |
| 4.5 银纳米线样品导电性测量 |
| 4.6 基于脉冲光的低功率超分辨成像 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 金刚石NV色心磁场噪声测量 |
| 5.1 磁场测量方案 |
| 5.1.1 ESR方案 |
| 5.1.2 Ramsey方案 |
| 5.1.3 Hahn echo方案 |
| 5.2 NV色心的纵向自旋弛豫 |
| 5.3 磁场噪声对银薄膜厚度的依赖 |
| 5.4 基于T_1的金属浮雕结构成像 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（7）基于椭偏仪测量的PtSe2光学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 二维材料简介 |
| 第二节 二维材料光学性质的研究 |
| 1.2.1 石墨烯光学性质的研究 |
| 1.2.2 二维过渡金属硫化物光学性质的研究 |
| 1.2.3 PtSe_2的基本性质 |
| 第三节 本论文的研究内容及意义 |
| 第二章 椭偏仪测量原理及其应用 |
| 第一节 光学常数 |
| 2.1.1 光学常数简介 |
| 2.1.2 光学常数的测量方法 |
| 第二节 椭偏仪测量原理―菲涅尔反射公式 |
| 2.2.1 菲涅尔反射公式 |
| 2.2.2 椭偏仪测量原理 |
| 第三节 椭偏仪的发展和应用 |
| 2.3.1 椭偏技术的诞生和发展 |
| 2.3.2 椭偏仪的应用 |
| 第四节 本章小结 |
| 第三章 椭偏仪测量不同厚度PtSe_2的光学性质 |
| 第一节 PtSe_2薄膜的制备和光学表征 |
| 3.1.1 样品制备 |
| 3.1.2 光学表征 |
| 第二节 椭偏仪测量PtSe_2薄膜的光学常数 |
| 第三节 实验结果的讨论 |
| 第四节 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 第一节 总结 |
| 第二节 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（8）Fe3GeTe2、CsBi4Te6的高压输运性质以及MAPbI3、VO2薄膜的变温介电性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高压科学简介 |
| 1.2 高压科学技术和实验手段 |
| 1.2.1 金刚石对顶砧技术 |
| 1.2.2 高压实验测量手段 |
| 1.3 高压科学应用领域和研究现状 |
| 1.3.1 高压下金属氢研究 |
| 1.3.2 高压下超导研究 |
| 1.3.3 高压下拓扑相变 |
| 1.4 本论文关于高压的研究工作 |
| 1.5 椭偏光谱技术简介 |
| 1.6 椭偏测量的基本原理 |
| 1.7 本论文关于变温椭偏的相关工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 高压调制Fe_3GeTe_2的反常霍尔效应 |
| 2.1 背景介绍 |
| 2.1.1 反常霍尔效应 |
| 2.1.2 二维铁磁材料Fe_3GeTe_2 |
| 2.2 实验和计算细节 |
| 2.2.1 实验细节 |
| 2.2.2 计算细节 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 常压下结构和物性表征 |
| 2.3.2 高压下结构和物性表征 |
| 2.3.3 第一性原理计算结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 高压诱导CsBi_4Te_6非常规超导 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 实验细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 常压下结构和物性表征 |
| 3.3.2 高压下结构和物性表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 椭圆偏振光谱法原位监控MAPbI_3薄膜的热分解 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 实验细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 椭圆偏振光谱法研究VO_2薄膜的带间跃迁能量 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.2 实验细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（9）光学超构表面的设计及动态调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 可调控超构表面的发展概况 |
| 1.2.1 超构表面的发展简介 |
| 1.2.2 温度调控的超构表面 |
| 1.2.3 机械调控的超构表面 |
| 1.2.4 化学转化调控的超构表面 |
| 1.2.5 电调控的超构表面 |
| 1.3 目前研究存在的问题与不足 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验与测试方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 数值模拟计算 |
| 2.3.1 建立模型 |
| 2.3.2 光谱图和场分布图的分析 |
| 2.4 薄膜的制备与表征 |
| 2.4.1 薄膜的制备方法 |
| 2.4.2 薄膜的表征方法 |
| 2.5 结构的制备与表征 |
| 2.5.1 结构的制备方法 |
| 2.5.2 结构的表征方法 |
| 第3章 强耦合增强磁谐振的等离子体传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 强耦合模型的建立与分析 |
| 3.2.1 基本结构的设计 |
| 3.2.2 模型的建立与数值模拟的结果 |
| 3.2.3 数值模拟结果的理论分析 |
| 3.3 等离子体超构表面的制备与表征 |
| 3.3.1 光栅结构的制备 |
| 3.3.2 结构的表征 |
| 3.4 外界折射率调控的等离子体超构表面传感器 |
| 3.4.1 等离体传感器的设计 |
| 3.4.2 等离体传感器的测量与应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于柔性基底应力变形的结构色动态调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 应力拉伸变形对结构色的调控机制 |
| 4.2.1 可调控超构表面模型的建立 |
| 4.2.2 偏振不敏感的响应机制 |
| 4.2.3 不同拉伸量下的数值模拟 |
| 4.3 可调控超构表面器件的制备流程与表征 |
| 4.3.1 可调控器件的制备流程 |
| 4.3.2 超构表面结构的表征 |
| 4.4 可调控光学超构表面结构器件的应用 |
| 4.4.1 通过机械拉伸调控的全光谱显示 |
| 4.4.2 信息的显示和隐藏 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 化学转化法调控的卤化铅钙钛矿超构表面 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钙钛矿薄膜的制备与表征 |
| 5.2.1 钙钛矿材料的选取 |
| 5.2.2 钙钛矿薄膜的制备过程 |
| 5.2.3 钙钛矿薄膜的表征 |
| 5.3 钙钛矿超构表面的设计与实现 |
| 5.3.1 广义斯涅尔定律和琼斯矩阵 |
| 5.3.2 钙钛矿超构表面的设计 |
| 5.3.3 钙钛矿超构表面的制备与表征 |
| 5.4 钙钛矿超构表面可调控的全息投影成像 |
| 5.4.1 全息投影的设计与实验验证 |
| 5.4.2 可调控的全息投影成像 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）分子高次谐波产生中的多轨道效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超短超强激光脉冲与原子分子的作用 |
| 1.1.1 强激光场中分子的准直 |
| 1.1.2 强激光场中的电离 |
| 1.1.3 高次谐波 |
| 1.2 高次谐波的应用 |
| 1.2.1 高次谐波在阿秒脉冲方面的应用 |
| 1.2.2 高次谐波在探测原子分子的电子结构和动力学过程中的应用 |
| 1.2.3 高次谐波在单色极紫外(XUV)光源方面的应用 |
| 1.3 分子高次谐波的研究进展 |
| 1.3.1 利用分子高次谐波探测分子的超快动力学行为 |
| 1.3.2 利用分子高次谐波探测分子的轨道结构信息 |
| 1.3.3 利用分子高次谐波探测分子的多轨道效应 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第二章 实验装置 |
| 2.1 高次谐波的产生和探测系统 |
| 2.1.1 实验真空系统 |
| 2.1.2 超声分子束 |
| 2.1.3 极紫外平场光栅光谱仪 |
| 2.1.4 极紫外平场光栅光谱仪的标定 |
| 2.2 飞秒激光及光路系统 |
| 2.2.1 飞秒激光系统 |
| 2.2.2 非绝热准直分子的光路系统及光强校准 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 准直N_2分子高次谐波的多轨道效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 分子准直 |
| 3.3.1 分子准直的理论模型 |
| 3.3.2 多参量对分子准直的优化 |
| 3.4 线偏振强激光场下准直N2分子高次谐波的角分布 |
| 3.5 准直N_2分子高次谐波的椭偏率依赖 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 三原子分子高次谐波的多轨道量子干涉效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 动态干涉极小值的光强依赖 |
| 4.4 椭偏率对三原子分子高次谐波动态干涉极小值的影响 |
| 4.5 强激光场下CO_2和N_2O分子高次谐波的角分布特征 |
| 4.6 电子间库仑相互作用对高次谐波光谱的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 准直C_2H_2分子高次谐波的多轨道效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 线偏振强激光场驱动C_2H_2分子的高次谐波辐射 |
| 5.3 准直C_2H_2分子高次谐波的椭偏率依赖 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
四、远程控制在红外椭偏光谱实验上的应用（论文参考文献）
- [1]基于二维材料范德华异质结构的新型热载流子器件的研究[D]. 李泠霏. 浙江大学, 2021(01)
- [2]新型Mn-Co-Ni-O薄膜探测器的研究[D]. 胡涛. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [3]氮气分子离子超快强场激发与相干辐射产生研究[D]. 李韩笑. 华东师范大学, 2021(08)
- [4]强激光场中原子超快电离与里德堡态激发动力学的实验研究[D]. 许松坡. 中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院), 2020(01)
- [5]几种典型辐射调控材料在不同温度下光学常数的实验研究[D]. 汪浩. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [6]基于金刚石氮-空位色心的非侵入性微纳结构测量[D]. 李登峰. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [7]基于椭偏仪测量的PtSe2光学性质研究[D]. 谢俊芳. 南开大学, 2020(03)
- [8]Fe3GeTe2、CsBi4Te6的高压输运性质以及MAPbI3、VO2薄膜的变温介电性质研究[D]. 王相奇. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]光学超构表面的设计及动态调控研究[D]. 张晨. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]分子高次谐波产生中的多轨道效应[D]. 梁红静. 吉林大学, 2019(02)