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oe1(光电查) - 科学论文

237 条数据
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  • [IEEE 2018年第43届国际红外、毫米波与太赫兹波会议（IRMMW-THz2018）- 日本名古屋（2018.9.9-2018.9.14）] 2018年第43届国际红外、毫米波与太赫兹波会议（IRMMW-THz）- 利用太赫兹超材料检测人体肿瘤标志物

    摘要： 太赫兹生物分析技术已被证实是一种可行的无标记生物分子检测工具。但要达到实际应用所需的灵敏度水平，仍需大幅提升太赫兹传感技术。我们展示了一种基于高灵敏度超材料太赫兹生物传感器的无标记人体肿瘤标志物检测方法，通过特定蛋白质与DNA的高亲和力结合实现局部功能化，从而进一步提高检测灵敏度。

    关键词： 肿瘤标志物、DNA-蛋白质相互作用、太赫兹传感、超材料、生物传感器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 含/不含缺陷层的超材料-超导光子带隙光学特性

    摘要： 在本研究中，我们理论分析了新型一维缺陷光子晶体结构（1DDPC）的光学特性。该结构由超材料（双负材料）与高临界温度超导体材料（Hg1223）交替层构成，其中心位置嵌入了二氧化硅（SiO2）电介质缺陷层。通过传输矩阵法（TMM）计算获得了该结构的透射光谱。研究发现：随着缺陷层厚度增加，光子带隙（PBG）内会出现多个透射峰；通过调节超材料与超导体层的厚度可实现可调谐滤波功能；此外，缺陷峰发生红移且光子带隙向低频区域移动。本结构对入射角变化具有敏感性，且缺陷模式随入射角增大呈现蓝移现象。这种可调谐滤波特性在光电子应用中具有重要价值。

    关键词： 超材料、光子带隙、传输矩阵法、超导体

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 源驱动介电球的电极化率四极矩

    摘要： 由人工分子（基体材料中的包含物）构成的超材料以及在光学及更高频率下的天然分子材料，均能表现出显著的电四极极化以及电偶极和磁偶极极化。我们确定了一个球对称分子（即介电球体）的无源、因果电四极极化率，发现通常需要两个电四极极化率常数来表征该球体的电四极响应，其中一个常数乘以所施加电场的散度。对于无源?。ɡ绲缢募罅斜菊髂Ｊ降某。丈涿扛霭锏木植康绯∈俏奚⒌?，其本构关系仅由一个四极极化率常数表征，且电四极极化变为无迹的。同时发现，在具有负介电常数的电小等离子体球体的共振频率附近，以及稍大一些的具有正介电常数的球体附近，电四极极化会变得非常大且实际上无迹。

    关键词： 超材料，电四极极化，等离子体球，介质球，源驱动外场

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 3-3 压电超材料：具有负泊松比和零泊松比特性，适用于水听器应用

    摘要： 本研究展示了基于蜂窝（HC）结构变体的3-3型压电超材料的机电特性。研究引入了三种三维（3D）弹性各向异性且具有压电活性的HC结构：常规HC（3D-CHC）、重入式HC（3D-RE）和半重入式HC（3D-SRE）。通过建立这三种超材料的高孔隙率3D有限元模型，全面表征了连接筋取向对其有效弹性、压电及介电性能的影响。利用HC结构的本征对称性，识别出等效于周期性边界条件的简化混合边界条件。与块体组分相比，所有3-3型压电HC网络均表现出增强响应，尤其是纵向极化时。归一化优值对角度θ的依赖性较弱，且与零、正及负泊松比相关的潜在变形机制相关。静水应变系数（hd）、静水优值（ghhd）和声阻抗（Z）等优值在小角度（即θ=30°）时达到最佳值。纵向极化网络静水优值提升四个数量级（泡沫与固体比值>10,000），声阻抗降低一个数量级，表明其适用于水听器设计。

    关键词： 压电材料、负泊松比智能结构、超材料、机电性能、多孔材料、蜂窝结构、单胞法

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过在金属-介质-金属结构中插入一个等效介电常数近零薄膜来定制吸收光谱

    摘要： 本文通过解析方法提出并数值研究了调控金属-介质-金属（MDM）谐振器吸收带的方法。通过在MDM层间插入近零介电常数（ENZ）薄膜，利用ENZ模式与局域边缘等离子体模式的耦合效应可显著拓宽吸收带宽。研究基于大量仿真结果，给出了优化吸收率所需的各层厚度设计理论依据，并通过监测共振电场和磁场进一步探究了ENZ模式耦合产生的混合共振特性。该超材料吸收器在斜入射条件下可实现大带宽的高效吸收。本文提出的方法与结构在太阳能电池、光伏及传感应用领域的高度集成纳米结构中具有潜在应用前景。

    关键词： 近零介电常数（ENZ）、吸收体、超材料

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用低成本激光写入器制备频率选择超材料结构

    摘要： 利用激光直写光刻系统定制超材料结构，为制备精细交叉光栅结构提供了一种可行方案。本研究主要聚焦于制备远红外（far-IR）波段吸波超材料。实验采用自制405 nm激光直写系统，在镀铬玻璃基底的S1813光刻胶上曝光后进行刻蚀加工，最终制备出单元尺寸约28 μm×1 μm的40×40单元阵列。通过扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜进行结构表征，可清晰观测到远红外波段的显著吸收特性。该研究成果将有助于开发基于自然界不存在特性（超材料）的人造功能器件。

    关键词： 光学显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、激光直写机、超材料、扫描电子显微镜

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 光子等离子体激元学：基本原理与应用

    摘要： 等离子体激元与光子元件通常具有互补的光学特性，这推动了"光子-等离子体激元"混合系统的发展——在该系统中，光子元件与等离子体激元元件能产生协同相互作用。设计光子-等离子体激元结构的核心目标是突破单一功能单元的局限，或创造出超越传统光子/等离子体激元结构可能性的全新特性。本文在简要介绍相关光子与等离子体激元功能单元光学特性的基础上，重点评述了三类光子-等离子体激元架构：其一是嵌入离散介电纳米颗粒（NPs）、微腔、波导或光子晶体所构建特定光子环境中的等离子体激元纳米天线；其二是全金属纳米颗粒阵列或金属/介电纳米颗?；旌险罅校ㄆ渲醒苌淠Ｊ接虢鹗裟擅卓帕５牡壤胱犹寮ぴ嗷プ饔茫?。研究分析了这些光子-等离子体激元系统的基本工作原理，并探讨了典型应用案例与制备策略。

    关键词： 超材料、超表面、传感、混合材料、高折射率电介质、等离子体学、纳米光子学

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于卢内伯格透镜的超短波导锥形结构

    摘要： 在集成光子电路中，采用不同几何结构的绝缘体上硅波导实现了多种功能器件。因此，两种不同波导的高效耦合至关重要。本文利用Luneburg透镜的聚焦特性设计波导锥形结构——通过将抛物线型截断的Luneburg透镜（减小了占用面积）连接10微米宽波导与同厚度0.5微米宽波导，在整个光通信O/E/S/C/L/U波段实现平均0.35分贝的耦合损耗。所提出的长度仅11微米的紧凑型锥形结构通过改变导波层厚度实现，并与三种同长度传统锥形结构进行对比。但设计连接不同厚度/宽度波导的耦合器更具挑战性。通过应用准共形变换光学技术，我们对Luneburg透镜进行平面化处理并相应提高平面侧折射率，从而成功实现不同厚度/宽度波导的耦合。数值模拟验证了理论设计的锥形结构性能。据我们所知，这是首个基于截断Luneburg透镜的超短锥形结构研究。

    关键词： 绝缘体上硅、波导锥形渐变器、超材料、卢内伯格透镜

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 制备等离子体过渡金属氮化物纳米颗粒的合成方法概述

    摘要： 研究人员对低成本、化学和热稳定性高且光学损耗低的新型等离子体材料表现出极大关注。近年来，金属氮化物作为传统贵金属（如银和金）基等离子体材料的替代品展现出良好前景。早期多数研究聚焦于该类材料等离子体特性的计算预测。近年来多种合成方法的发展使得实验分析成为可能。本综述重点介绍了采用固态与固气相反应、非热及电弧等离子体法以及激光烧蚀法制备独立式等离子体金属氮化物纳米颗粒的合成技术，并总结了这些方法获得的纳米颗粒在形貌、尺寸、结晶度及光学响应等物理特性方面的研究成果。

    关键词： 等离子体学、纳米粒子、下一代材料、过渡金属氮化物、超材料

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于腔耦合相位共振的超窄带介质超材料传感器吸收器

    摘要： 我们提出了一种超窄带介电超材料吸收器，其采用介质-介质-金属（DDM）结构——在顶部复合周期介电微结构与底部金属基底之间插入介电腔层。结果表明，该吸收器在近红外波段具有超窄带吸收特性，半高全宽（FWHM）仅为0.028纳米，品质因数超过50,000。电场分布显示，微结构狭缝中激发的相位共振与中间介电层产生的腔体共振相互耦合，可显著压缩吸收带宽。更重要的是，通过调节介电腔层厚度能灵活控制吸收带宽。得益于超窄吸收带宽及狭缝中的电场集中效应，我们获得了高达6731的卓越品质因数（FOM），远超现有近红外波段报道的吸收器性能。此外，在介电腔层高阶模共振条件下可实现更优异的20,366品质因数。该超材料在传感应用领域具有重要潜力。

    关键词： 吸收、传感器、超材料、吸收器

    更新于2025-09-23 15:19:57