并行FDTD方法分析光子帶隙微帶結構
1、引言光子帶隙(photonic Bandgap-PBG)結構，又稱為光子晶體(photonic Crystal)，它是一種介質材料在另一種介質材料中周期分布所組成的周期結構。盡管光子帶隙最初應用于光學領域，然而由于其禁帶特性，近年來在微波和毫米波領域也獲得極大關注。在光子帶隙結構中,電磁波經周期性介質散射后,某些波段電磁波強度會因干涉而呈指數衰減,無法在該結構中傳播,于是在頻譜上形成帶隙。PBG結構的這種特性，在天線領域和微波電路中都有著巨大的應用價值。時域有限差分(FDTD方法是分析PBG結構一種非常有效的數值計算方法。然而，由于微波光子晶體結構的精細，網格量必須很大，內存容量就成為計算中的瓶頸。此外當PBG結構為圓環形時，一般的階梯近似不足以滿足計算精度。針對以上兩個問題，本文采用本課題組帶有共形網格建模的MPI并行FDTD程序對圓環形PBG結構進行了分析。討論了單元數目，單元間距，圓孔內徑和導帶寬度對S參數的影......閱讀全文
并行FDTD方法分析光子帶隙微帶結構
1、引言光子帶隙(photonic Bandgap-PBG)結構，又稱為光子晶體(photonic Crystal)，它是一種介質材料在另一種介質材料中周期分布所組成的周期結構。盡管光子帶隙最初應用于光學領域，然而由于其禁帶特性，近年來在微波和毫米波領域也獲得極大關注。在光子帶隙結構中,電磁
研究發現超帶隙透明導體
透明導體因兼具導電性與透明性，廣泛應用于觸控屏、太陽能電池、發光二極管、電致變色及透明顯示等光電器件，成為現代信息與能源技術中不可或缺的材料。目前，主流透明導體來源于摻雜如半導體或絕緣體等原本透明的帶隙材料，摻雜過程以犧牲部分透明性來實現導電性。因此，導電性與透光性之間相互制衡。為突破這一局限，此前
微帶線仿真分析
1、 仿真結構下面利用傳輸線理論和FEM-VFM兩種方法對一微帶線結構的連續傳輸線（如圖1所示）進行了建模和仿真，提取了等效SPICE電路，從而得到了所需的時域仿真波形。如圖1，微帶線特性阻抗設置為50ohm，這樣可以與一般測試設備端口阻抗（如矢量網絡分析儀和頻譜儀等）相匹配，借助微帶線阻抗計算公式
上海微系統所等在硅納米線陣列寬光譜發光研究獲進展
近期，中國科學院上海微系統與信息技術研究所信息功能材料國家重點實驗室SOI材料與器件課題組在硅納米線陣列寬光譜發光方面取得新進展。課題組研究人員將SOI與表面等離子體技術相結合，研究了硅納米線陣列的發光性能，并且與復旦大學合作借助時域有限差分法(FDTD)理論計算了硅納米線發光峰位與納米腔共振模
搭建異質結會調低帶隙嗎
異質結特點: 1)界面處出現能帶的突起和凹陷,可以促進或阻擋載流子。 2)界面處存在局域態,起到復合和俘獲中心的作用。 3)兩側材料帶隙寬度不...
搭建異質結會調低帶隙嗎
異質結特點: 1)界面處出現能帶的突起和凹陷,可以促進或阻擋載流子。 2)界面處存在局域態,起到復合和俘獲中心的作用。 3)兩側材料帶隙寬度不...
科學家發現超帶隙透明導體
透明導體兼具導電性與透明性，廣泛應用于觸控屏、太陽能電池、發光二極管、電致變色和透明顯示等光電器件，成為現代信息與能源技術中不可或缺的核心材料。目前主流的透明導體來源于摻雜本來透明的帶隙材料（半導體或絕緣體），摻雜過程以犧牲部分透明性為代價來實現導電性，導電與透光之間相互制衡。為突破這一局限，一種無
Lumerical－發布開放仿真引擎的FDTD－Solutions－8.0－版
Lumerical最新發布的 FDTD Solutions 8.0版將允許研究者對液晶材料和其它空間變化的各向異性材料、非線性材料、磁光和增益飽和材料進行仿真建模. 加拿大不列顛省溫哥華2012年7月5日消息— 全球領先的光電子仿真軟件Lumerical Solutions公司 (ht
各種計算電磁學方法比較
微波EDA 仿真軟件與電磁場的數值算法密切相關，在介紹微波EDA 軟件之前先簡要的介紹一下微波電磁場理論的數值算法。所有的數值算法都是建立在Maxwell方程組之上的，了解Maxwell方程是學習電磁場數值算法的基礎。計算電磁學中有眾多不同的演法，如時域有限差分法（FDTD）、時域有限積分法（FIT
4.16電子伏特！新型硅帶隙創世界紀錄
美國東北大學科學家主導的國際科研團隊發現了一種新形式的高密度硅，并開發出一種新型可擴展的無催化劑蝕刻技術，能將這種硅制成直徑為2—5納米的超窄硅納米線。這一成果發表于最新一期《自然·通訊》雜志，有望給半導體行業帶來革命性變化，還有望應用于量子計算等領域。 十年前，東北大學研究人員在實驗中發現了
打開石墨烯帶隙，開啟石墨烯芯片制造領域大門
天津大學納米顆粒與納米系統國際研究中心的馬雷教授團隊攻克了長期以來阻礙石墨烯電子學發展的關鍵技術難題，在保證石墨烯優良特性的前提下，打開了石墨烯帶隙，成為開啟石墨烯芯片制造領域大門的重要里程碑。該研究成果論文《碳化硅上生長的超高遷移率半導體外延石墨烯》1月3日在線發表于國際期刊《自然》。 據介
鎵氮砷合金材料太陽能電池效率達40％
硅太陽能電池的效率一般只能達到20%，效率更高的電池都很復雜，也很昂貴。據美國物理學家組織網1月24日報道，美國勞倫斯·伯克利國家實驗室科研人員伍雷戴克·瓦盧克維領導的研究小組，用一種名為鎵氮砷（GaNAs）合金的特殊材料和簡單的組合方法，使他們制造的多帶型太陽能電池效率達到40%
Science：單細胞分析？并行測序技術可以
近日，一項發表于國際雜志Science上的研究論文中，來自美國的研究者描述了一種新型的大規模并行技術，通過利用新一代測序技術來在單細胞水平上實現對基因表達的監測；研究者表示，單細胞分析對于理解人類造血系統的必要性及重要性不斷凸顯，如果沒有這種分析的話，來自少許細胞的大量表達改變就和來自許多細胞的
化學所在新型結構三維光子晶體研究方面取得新進展
氧等離子刻蝕改變膠體光子晶體晶格示意圖 光子晶體因其對光的調控作用顯現出巨大的研究價值。通過Bottom-Up方法將單分散亞微米膠體顆粒組裝成為三維周期性堆積結構，具有操作過程簡單、成本低、可大規模制備等優點，成為光子晶體走向應用的重要制備途徑。然而，通常的球形膠體顆粒緊密堆積后
研究有望擺脫光子時間晶體對高功率調制的依賴
近日，哈爾濱工程大學王旭辰教授與芬蘭阿爾托大學、東芬蘭大學及德國卡爾斯魯厄理工學院等團隊合作，在光子時間晶體領域取得了重要進展，解決了長期以來光子時間晶體動量帶隙受限的理論難題。相關成果于11月12日發表于國際頂級期刊《自然·光子學》。基于硅納米球陣列超表面的光子時間晶體示意圖。哈爾濱工程大學供圖光
超均勻無序波導和近紅外硅光子學器件
近日，來自美國和英國的一個聯合研究小組的研究人員們推出了超均勻無序平臺實現近紅外(NIR)光子設備來創建、探測和操縱光。 他們在一個絕緣體上的硅(SOI)平臺上建造了這個裝置，以演示在一個不受晶體對稱性約束的靈活的硅集成電路結構的功能。 科學家們報告了被動器件元件的結果，包括波導和諧振器與傳
染料摻雜手性向列相液晶激光器研究獲進展
自從激光器被首次研制出來，對適應性更強的激光器的需求有增無減。手性向列相液晶（CLC）是一類有望塑造未來激光器使用方式的新興設備，因為它們擁有較低閾值、易于制造，并且可在更廣范圍的電磁譜內進行調諧。關于如何在這些設備中選擇頻帶邊沿模式——決定了發送激光的能量——的最新工作，或許為將來的激光器如何
非對稱性二氧化鈦粒子的制備與有序排列研究獲進展
光子晶體可對光子運動進行調控，在未來信息技術方面具有廣泛的應用，具有巨大的研究價值。通常光子晶體由球形膠體顆粒緊密堆積而成，理論研究表明，由球形膠體顆粒緊密堆積而成的簡單面心立方結構（FCC）光子晶體由于其結構對稱性引起的能帶簡并使其較難實現完全光子帶隙，而通過引入非球形的晶胞顆
廈大研發新型寬帶隙半導體材料－－促深紫外光子學發展
廈大自主研發的新型寬帶隙半導體材料為深紫外光子學的發展提供了新的思路和方向。它的“秘訣”在于材料純度和結構質量高，通過其中激子和光子的相互轉化特性可以輕松實現深紫外光的發射，從而大大提升激光器件的發光能效。近期，相關研究成果刊登在《自然》出版集團旗下的在線開放刊物《科學報道》上。 據了解，
化學所制備光子晶體微芯片實現多種金屬離子的識別與檢測
光子晶體材料因其對光子傳播的調控性能而被稱為“光半導體”，其研究和應用受到廣泛關注。在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下，中科院化學研究所綠色印刷院重點實驗室的科研人員針對光子晶體的制備和應用開展了系統研究 (Acc. Chem. Res. 2011, 44, 405-415;
各大微波仿真軟件介紹及算法和原理
1．引言微波系統的設計越來越復雜，對電路的指標要求越來越高，電路的功能越來越多，電路的尺寸要求越做越小，而設計周期卻越來越短。傳統的設計方法已經不能滿足系統設計的需要，使用微波EDA軟件工具進行微波元器件與微波系統的設計已經成為微波電路設計的必然趨勢。隨著單片集成電路技術的不斷發展，GaAs、硅為基
超快高敏石墨烯光電探測器在美誕生
美國馬里蘭大學納米物理和先進材料中心的研究人員開發出一種新型熱電子輻射熱測量計，這種紅外光敏探測器能廣泛應用于生化武器的遠距離探測、機場安檢掃描儀等安全成像技術領域，并促進對于宇宙結構的研究等。 科學家利用雙層石墨烯研發了這款輻射熱測量計。石墨烯具有完全零能耗的帶隙，因此其能吸收
西安光機所等在非線性物理前沿理論上取得新認知
上:囚禁于深晶格中的穩定（a）和不穩定（b）的物質波帶隙孤子、穩定（c, d）和不穩定（e, f）的帶隙渦旋；下：微擾動力學演化。 論文作者供圖近年來，隨著物理學前沿研究的深入和發展，在量子力學、光學、量子物理包括超冷原子和凝聚態物理中的一些動力學特性都可以用具有分數衍射項的理論模型描述。然而目前所
物理所硅基可集成全光二極管和隔離器研制獲得進展
??????? 長期以來，全光二極管與隔離器的研制是微納集成光子學領域的一個世界性的難題。正如傳統集成電路系統運算功能需要電二極管這一基本元件一樣，全光信號運算處理也離不開能使得光子滿足非對異性傳輸的單元，即所謂的“全光二極管”。與此同時，信息技術的迅猛發展，要求信息傳遞的速度更快，信息存儲能力更大
腔隙性梗死的病因分析介紹
本病的病因及發病機制不完全清楚。 ①最常見為高血壓導致小動脈及微小動脈壁脂質透明變性，管腔閉塞產生腔隙性病變；有資料認為，單一腔隙病灶與高血壓無顯著相關性，舒張力增高是多發性腔隙性梗死的主要原因； ②大腦中動脈和基底動脈粥樣硬化及形成小血栓阻塞深穿支動脈可導致腔隙性梗死； ③血流動力學異常
超快高敏光電探測器問世－用于安檢及生化武器探測
據物理學家組織網6月4日報道，美國馬里蘭大學納米物理和先進材料中心的研究人員開發出一種新型熱電子輻射熱測量計，這種紅外光敏探測器能廣泛應用于生化武器的遠距離探測、機場安檢掃描儀等安全成像技術領域，并促進對于宇宙結構的研究等。相關研究報告發表在6月3日出版的《自然?納米技術》雜志上。
新加坡國立大學：可變帶隙的納米多孔石墨烯的表面合成
調制納米多孔石墨烯的帶隙對于很多領域是被需求的，比如作為有機雜化器件中的電荷傳輸層。該領域的關鍵是能夠合成具有可變孔徑和可調帶隙的2D納米多孔石墨烯。這里，表面合成了具有可變帶隙的納米多孔石墨烯。兩種類型的納米多孔石墨烯通過分級C-C耦合合成，并通過低溫掃描隧道顯微鏡和非接觸式原子力顯微鏡進行驗
研究在二維材料雙光子吸收層數依賴特性取得進展
近期，中國科學院上海光學精密機械研究所微納光電子功能材料實驗室研究員王俊課題組在二硫化鉬（MoS2）簡并雙光子吸收的層數依賴特性研究方面取得進展，為過渡金屬硫化物的非線性光學性質研究以及在光子學方面的應用提供了理論和實驗指導。相關研究成果發表于Photonics Research 7, 762-
科學島團隊研發出快速檢測不同大小分析物的通用型SERS基底
近期，中國科學院合肥物質院固體所孟國文團隊與西湖大學文燎勇團隊合作，設計構筑了一種基于貴金屬“錐形納米槽 -隙陣列”的通用型表面增強拉曼散射基底，實現了對各種小分子（例如，R6G、甲基對硫磷、福美雙和黃曲霉毒素）和生物大分子（例如，阿茲海默疾病標志物Aβ低聚物、牛血清白蛋白、以及SARS-CoV
基于三線耦合結構的超寬帶帶通濾波器的設計
1、引言隨著通信技術的不斷發展，人們對信息系統的通訊速率和通信質量的要求越來越高。在此背景下，超寬帶技術(UWB)成為目前通信領域的一個研究熱點。2002年2月，美國聯邦委員會授權了3.1GHz~10.6 GHz之間的頻帶范圍應用于UWB通信。由此，作為通信系統重要組成部分的UWB帶通濾波器