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具有线缺陷的石墨烯纳米带非传统电荷与自旋依赖输运特性
摘要： 研究了具有锯齿形石墨烯纳米带中一条（或几条）安德森型无序线（在存在拉什巴自旋轨道相互作用的情况下）的电子输运行为。这类线状无序会导致电荷和自旋极化输运中出现特殊现象：在弱无序区域，电荷输运数据会显示出安德森局域化效应，直至达到特定无序强度后扩展态开始出现并逐渐主导局域态。这些结果是选择性无序（相对于体无序）石墨烯纳米带的标志性特征。然而自旋极化输运却表现出完全相反的行为。此外，结构对称性对纳米带的自旋电子学特性具有重要影响。值得注意的是，边缘无序情形（无序选择性作用于边缘）在自旋过滤器和开关器件应用方面展现出应用潜力。
关键词： 安德森局域化、自旋输运、石墨烯纳米带、线缺陷、拉什巴自旋轨道相互作用
更新于2025-09-23 15:23:52
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自由站立GaN衬底上Mg注入与Mg掺杂GaN层缺陷的对比分析
摘要： 低效的镁诱导p型掺杂一直是固态照明和功率应用中GaN基电子器件发展的主要障碍。本研究通过两种方法（离子注入和外延掺杂）在独立GaN衬底上对Mg掺入的GaN层缺陷进行了对比结构分析。扫描透射电子显微镜显示，仅Mg注入样品中存在锥形和线状缺陷，而Mg掺杂样品未呈现这些缺陷，表明缺陷性质取决于掺入方式。二次离子质谱分析发现Mg浓度与这些缺陷的位置及类型存在直接对应关系。研究表明这些锥形和线状缺陷是富Mg物质，其形成可能导致自由空穴密度降低——这仍是p-GaN基材料和器件的关键问题。由于独立GaN衬底为基于p-n结的垂直器件实现提供了平台，针对此类衬底上不同Mg掺入工艺引发的GaN层缺陷进行对比结构研究，将有助于深入理解Mg自补偿机制，进而优化Mg掺杂和/或注入工艺以推动GaN基器件技术发展。
关键词： 线缺陷、锥形缺陷、二次离子质谱（SIMS）、氮化镓（GaN）、扫描透射电子显微镜（STEM）
更新于2025-09-23 15:22:29
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线缺陷光子晶体太赫兹量子级联激光器
摘要： 太赫兹（THz）量子级联激光器（QCL）为从光谱学到天文观测及通信等众多应用领域提供了多功能工具。这些领域普遍需要设备具备紧凑性、单模频率发射和低阈值等特性。本研究基于光子晶体（PhC）基质中的线缺陷结构提出的方案，不仅能满足上述所有要求，还在灵活性、光波导和发射方向性方面展现出前所未有的能力。通过在激光有源区（AR）构建三角晶格柱状结构并调节光子设计，成功制备了九个中心频率约2 THz的线缺陷QCL。与标准金属-金属QCL相比，这些超平坦色散线缺陷QCL实现了高达36%的阈值降低。模式选择性是选定制备方案的固有特性，通过光刻缩放缺陷柱尺寸并调整光子晶体参数以匹配有源区发射带宽实现。实测表明线缺陷QCL在整个动态范围内始终优先沿传播方向发射单频模式。作为原理验证，还制备了具有多向输出功能的集成有源平台，展示了该方案的潜力。本研究结果为太赫兹波段集成电路和微腔激光器基础研究开辟了新途径。
关键词： 光子晶体、线缺陷、量子级联激光器、低阈值、太赫兹、单模发射
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有极短螺距的胆甾相中场致条纹织构模型
摘要： 我们研究了短螺距胆甾型液晶化合物中类似波动的形变。短螺距胆甾相表现出层状近晶A液晶的特性，对于具有正介电各向异性的分子，施加电场会导致长分子轴向电场方向重新取向。当电场能量超过形成"胆甾层"波动所需的阈值后与锚定能量相当时，表面处的"胆甾层"开始倾斜，并在双表面附近诱导出圆柱状畴阵列。这些圆柱状畴可用(π)-向错对来描述。本文发展了向错模型来解释先前研究的胆甾相在高电场下观察到的条纹织构，该模型还能用于估算表面锚定能量。
关键词： 胆甾相、锚定能、线缺陷——向错
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于光子晶体的超紧凑、超快开关速度全光4×2编码器
摘要： 设计、测试并优化了一种基于二维光子晶体的全光编码器。该结构构建于线性方形晶格光子晶体平台之上，采用仅占128.52微米2的超紧凑简约设计，比现有最小设计方案缩小50%。实现了已知延迟时间最短的超快开关速度。所提方案由悬浮于空气中的圆柱形硅棒环形谐振器构成，无需辅助或偏置输入即可运行。该平台对输入相移不敏感。通过有限时域差分法和平面波展开法分析结构，将硅棒半径优化为1.525微米（内棒半径0.19a）以实现成功运行，获得10太赫兹的超高开关速度及低至0.1皮秒的最短延迟时间——该最大开关速度较近期文献报道快两倍。计算得出对比度达到7.1138分贝的可接受记录值，并考察了开关速度与对比度之间的权衡关系。
关键词： 线缺陷、光子晶体、平面波展开法（PWE）、开关速度、环形谐振器、全光编码器、时域有限差分（FDTD）分析
更新于2025-09-10 09:29:36