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金属/介质光子晶体光学透明性与电磁屏蔽性能协同优化研究
Highlight当介质厚度远小于趋肤深度时,光子晶体(PCs)的电磁屏蔽效能(SE)完全取决于金属总厚度,与金属分布无关。通过将金属层分割成更多周期,可在不降低SE的前提下显著提升光学性能。为突破传统沉积工艺限制,我们采用超薄掺杂银(8nm)构建PCs,在总银膜厚度24nm时,三周期结构比单层膜平均透光率提升70.1%(理论超100%),同时SE稳定保持在-32dB以上。Modeling and theoretical analysis如图1所示的一维金属(d1)/介质(d2)光子晶体结构中,多层膜干涉理论表明:AVT和SE同时受金属周期数和厚度调控。通过建立多光束干涉模型,我们解析了微波与
来源:Optics and Lasers in Engineering
时间:2025-08-30
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振动激励式固体气囊抛光工具的压印效应建模与抑制能力构建研究
Highlight本研究系统探究了振动激励固体气囊抛光工具的压印机制与抑制能力,主要发现如下:工具形貌与压印效应聚氨酯工具表面呈现密集孔隙与凸起交替的非均匀结构(图1a),这种异质微结构在抛光过程中产生差异化的材料去除率,导致周期性划痕(imprinting scratches)的转印现象。压印效应的材料去除建模通过建立倾斜接触工况下的运动轨迹模型(图4a),发现工具环面投影轨迹符合椭圆方程,其长半轴a和短半轴b与工具倾角直接相关。实验装置采用光学显微镜结合图像处理算法量化工具表面孔隙分布(图6a),通过二值化处理提取孔隙特征参数,构建了高保真的工具表面形貌仿真模型。模拟工具形貌实际工具表面显
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-30
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双发射铜基钙钛矿的形貌工程及其稳定蓝光LED器件研究
Highlight我们通过简单的室温过饱和结晶法成功合成了多种形貌的Cs3Cu2I5:CsI钙钛矿纳米晶。图1a展示了不同铯铜摩尔比制备样品的X射线衍射图谱,24.8°、25.6°和26.4°等衍射峰分别对应零维Cs3Cu2I5钙钛矿的(400)、(312)和(222)晶面。Results and discussion有趣的是,当铯铜比从1:1调整至3:2时,纳米晶形貌发生戏剧性转变——从杂乱针状结构(图2b)逐渐演化为规整立方体(图2e)。这种"变形记"源于过量CsI前驱体在结晶过程中自发形成的保护性CsI壳层,就像给纳米晶穿上了定制铠甲。光谱分析显示,立方体样品展现出高达58%的PLQY,
来源:Optical Materials
时间:2025-08-30
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自旋解耦钙钛矿超表面实现多通道光束调控与全息成像的动态切换
Highlight本文提出了一种用于多通道光束调控和全息成像的自旋解耦钙钛矿超表面,该器件可在单一结构中同步执行两种功能。研究解决了现有编码超表面在复杂结构、功能单一及偏振光独立相位控制不足等问题。通过钙钛矿材料绝缘态/金属态的可逆切换,实现了对x线偏振(x-LP)、y线偏振(y-LP)、左旋圆偏振(LCP)和右旋圆偏振(RCP)四种偏振态的独立动态控制:钙钛矿绝缘态时,x-LP和y-LP分别聚焦于不同焦距(z=1.9 mm/1 mm);金属态时,LCP和RCP则转化为携带不同拓扑电荷(l=1/l=2)的涡旋光束。结合传播相位与潘查拉特纳姆-贝里相位(PB phase)的自旋解耦原理,实现了波
来源:Optics and Lasers in Engineering
时间:2025-08-30
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基于单像素成像与可重构超表面全息术的高安全性光学加密新范式
Highlight这项研究开创性地将动态可重构超表面与单像素成像加密技术相结合,犹如为光学数据打造了"量子锁"级别的防护体系。Method如图1所示,基于Sb2Se3相变材料的超表面可通过激光像素化诱导实现重复编码,就像可擦写的"光学指纹",每次加密都能生成独特的全息密钥图案。这种激光可控的晶态-非晶态多级切换特性,使超表面成为天然的"一次一密"(OTP)密钥发生器。Results and discussion在现有实验条件下,我们通过仿真验证了方案的可行性。目标图像(128×128像素)经视觉秘密共享(VSS)处理后,生成三组256×256像素的共享密钥(SKs),犹如将藏宝图拆分成必须拼合
来源:Optics and Lasers in Engineering
时间:2025-08-30
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壳聚糖基单壁碳纳米管-吲哚菁绿复合预敷料辅助激光皮肤组织接合的性能实验研究
研究亮点本研究设计了一种含4%(w/v)壳聚糖的SWCNT+ICG复合预敷料,通过协同光热效应显著提升皮肤组织接合性能。实验证明,该材料体系通过π-π共轭网络(SWCNT的sp2杂化碳结构与ICG的吲哚环协同作用)实现近红外激光(808-1064 nm)的高效吸收,其光热转换效率远超单一组分。结果分析在优化参数下(5.68 W功率/300 mm/s扫描速率/1 mm离焦量),接合组织表现出:1.力学性能:拉伸强度达0.480 MPa,较纯壳聚糖敷料提升76%2.热损伤控制:热变性程度仅0.276(显微结构显示胶原纤维排列有序)3.微结构优势:纹理参数ASM(角二阶矩)和Correlation(
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-30
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无相位移结构光照明显微术在离轴数字全息显微成像中的分辨率增强研究
亮点本研究基于预放大DHM系统开发了无相位移的离轴结构光照明显微技术(SI-DHM)。该技术通过偏振态调控实现物光/参考光的结构化照明调制,仅需两幅全息图即可通过光谱相减分离衍射极限外的高频成分,在简化算法复杂度同时显著提升成像分辨率。原理传统离轴DHM受显微镜数值孔径(NA)限制,仅能捕获低频物体频谱(图1a浅蓝区域)。本技术通过结构化照明调制产生频谱平移(图1b红/绿箭头),使高频信息(深蓝区域)移入可探测带宽。通过物光调制全息图Iobj与参考光调制全息图Iref的光谱相减,消除共有的低频成分,最终重构出包含±1级高频信息的超分辨率图像。模拟验证以512×512像素分辨率靶标(物理尺寸5m
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-30
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银钠双对称破缺纳米天线中径向等离激元暗模式的超长寿命研究
Highlight我们通过时域有限差分法(FDTD)研究了银钠双对称破缺纳米天线中的暗径向等离激元模式(DRP modes),发现其寿命可达32.2 fs,较单银纳米棒提升10.4倍。这种突破性进展源于纳米天线间隙中由径向电场主导的四极等离激元模式的激发。Results and discussion图1(a)展示了线偏振宽带激光脉冲在对称破缺银钠纳米棒中激发超长寿命法诺等离激元模式的示意图。该结构诱导出以纳米天线间隙径向电场为主导的四极等离激元模式,激光脉冲垂直入射至表面。具体模拟参数详见方法部分。Conclusions总之,我们的研究表明:通过激发径向电场主导的四极等离激元模式,结合钠材料的
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-30
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基于Fano共振的Sb2Te3平面光学纳米腔反射结构色研究
Highlight我们提出在新型Sb2Te3/ITO/Ag/ITO/Ag平面纳米腔中基于Fano共振效应实现高纯度反射结构色。仿真与实验均表明,这种非对称纳米结构可在可见光区产生窄带高反射峰,其色彩鲜艳度超越传统金属-介质-金属(MDM)腔体。Results and discussion图1(a)展示了由Sb2Te3(厚度h)、上层ITO(d1)、上层Ag(t1)、下层ITO(d2)和下层Ag(t2)构成的多层结构。通过时域有限差分(FDTD)法模拟发现,当h=12 nm时,该结构在可见光区呈现独特的"宽谱吸收基底+窄带反射峰"特征。这种Fano共振源于Sb2Te3/ITO/Ag纳米膜的宽谱损
来源:Optical Materials
时间:2025-08-30
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La/B4C多层膜界面质量随周期数增加的演变机制及其在极紫外光学中的应用
HighlightLa/B4C多层膜的界面质量随周期数增加呈现显著不对称性:B4C-on-La界面扩散(0.55 nm)远超La-on-B4C(0.29 nm),而界面粗糙度分别从0.12 nm和0.1 nm增至0.3 nm和0.19 nm。这种不对称性主要源于化学活性差异导致的扩散行为分化。Result and discussionXRR拟合曲线显示(图1),随着周期数从25增至250,布拉格峰锐度提升,但300周期时出现峰分裂,表明层间失稳。TEM证实250周期样品具有平坦层状结构,而X射线漫散射(XDS)分析显示界面粗糙度呈幂律增长趋势,符合动态粗糙化理论。Conclusion1.B4C
来源:Optical Materials
时间:2025-08-30
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双金属协同增强单宁酸接枝二硫化钼的光热性能研究及其在建筑玻璃中的应用
亮点我们通过双金属协同配位策略显著提升了TA-MoS280%)的同时,实现了33.1°C的温差突破,这种"鱼与熊掌兼得"的特性使其成为智能建筑玻璃的理想候选材料。材料表征X射线衍射(XRD)分析显示(图2a),TA-MoS2纳米片保留了2H相晶体结构(P63/mmc空间群),其(002)晶面衍射峰位于14.38°。值得注意的是,20-30°出现的"面包峰"是TA有机分子的特征信号,而(002)峰宽化现象暗示超声剥离成功减少了MoS2的层数——就像把一本厚书拆成了散页。光热性能突破就像给太阳能板装上"金属涡轮增压器",Fe-Ni双原子在TA-MoS2中形成了特殊的多电子杂质带,这种量子级别的协同
来源:Optical Materials
时间:2025-08-30
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多波段弹性光网络中基于前瞻性波段选择与ISRS抑制的频谱分配算法研究
亮点• 算法采用距离自适应调制增强波段-路径匹配,动态适应实时网络负载以维持频谱效率• 提出混合波段分配策略,结合首次适配(FF)与末次适配(LF)方法,通过频率块对齐减少频谱碎片结论在MB-EON中,频谱分配时的波段划分能提升频谱资源利用率并降低阻塞率。本研究提出的智能波段感知资源管理框架证明:通过波段划分策略可同步提升频谱效率并抑制连接阻塞。算法的优势源于其双重优化能力——在保障即时传输质量的同时,通过前瞻性波段选择(选择最大支持传输距离与当前路径需求最接近的波段)减少不必要的调制降级,而ISRS抑制机制通过将相似频段需求的连接请求分组分配至连续频谱区域,有效降低碎片化。作者贡献声明Jun
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-08-30
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基于混合调制方案的光载无线电系统资源利用率优化研究
亮点本研究提出了一种突破性的混合调制方案,通过"光学调制叠罗汉"技术——先用基带信号对光载波进行幅度键控(ASK)调制,再用射频(RF)信号二次调制,实现了"一纤双传"的神奇效果。这种创新方法就像在光纤通道里开辟了平行宇宙,让基带和RF信号和谐共处。混合调制方案该方案的核心就像调制界的"俄罗斯套娃":首先通过马赫-曾德尔调制器(MZM)用基带信号Vin1(t)给光载波"纹身",再用射频信号Vin2(t)给这个已经"纹身"的光波"穿外衣"。这种级联调制创造了独特的信号指纹,使得接收端仅需单个光电探测器就能分离出两路信号,完美规避了复杂的光滤波或偏振控制需求。结果与讨论实验数据令人振奋:单独传输基
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-08-30
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新型香草醛基阻燃剂提升环氧树脂阻燃性能的机制研究与应用
环氧树脂(EP)作为广泛应用的热固性材料,在航空航天、电子电器等领域具有不可替代的地位。然而其高度易燃性(LOI仅25.2%)和燃烧时伴随的熔滴、浓烟问题,成为威胁生命安全的重大隐患。传统卤系阻燃剂虽有效但存在环境风险,而生物基阻燃剂因其可再生、低毒的特性成为研究热点。香草醛作为木质素衍生物,兼具醛基和羟基的可修饰性,中国民用航空飞行学院Maoyong Zhi团队创新性地利用其构建含柔性烷烃链和刚性希夫碱(-CH=N-)结构的阻燃剂VHE,通过简单共混法实现环氧树脂的高效阻燃改性。研究采用热重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)测试、锥形量热(CCT)和动态热机械分析(DMA)等技术。当VHE
来源:Next Materials
时间:2025-08-30
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自燃烧溶胶-凝胶法制备钴铁氧体纳米颗粒的结构与磁性能研究及其应用潜力
磁性纳米材料在当今科技领域扮演着越来越重要的角色,其中钴铁氧体(CoFe2O4, CFO)因其优异的磁性能备受关注。这种尖晶石型铁氧体材料具有高矫顽力、适中的磁化强度和可调控的磁性能,在数据存储、生物医学、传感器等领域展现出广阔应用前景。然而,CFO纳米颗粒的磁性能与其结构特征密切相关,特别是晶粒尺寸、晶格应变等因素会显著影响其磁学行为。目前,关于CFO纳米颗粒的结构-性能关系仍有许多未解之谜,尤其是采用自燃烧溶胶-凝胶法制备的CFO纳米颗粒的系统性研究相对缺乏。为了深入理解CFO纳米颗粒的结构与磁性能关系,I.G. Jhala等研究人员开展了一项系统研究。他们采用自燃烧溶胶-凝胶法成功制备了
来源:Next Materials
时间:2025-08-30
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InSb/InxAl1-xSb/GaAs异质结构参数对霍尔传感器性能的影响研究
在磁传感技术领域,InSb基霍尔传感器因其高电子迁移率备受关注,但长期存在灵敏度与温度稳定性难以兼得的困境。传统InSb/GaAs异质结构因晶格失配产生高缺陷密度,导致薄层InSb(<1μm)电子迁移率骤降至30,000 cm2/(V·s)以下。更棘手的是,降低掺杂浓度虽可提升灵敏度,却会加剧温度敏感性——这种"跷跷板效应"严重制约了传感器在宽温域环境中的应用。为破解这一难题,D.Yu. Protasov团队在《Next Materials》发表研究,创新性地采用InxAl1-xSb缓冲层结构,通过分子束外延(MBE)技术生长出500 nm厚掺杂InSb层。研究首次建立考虑杂质带形成的载流子温
来源:Next Materials
时间:2025-08-30
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赤泥基胶凝材料稳定黄河砂的路用性能及干缩特性研究
随着全球道路建设的快速发展,优质砂石骨料的短缺与黄河下游每年400万吨泥沙淤积的矛盾日益突出。传统水泥稳定黄河砂因颗粒细度极高易产生干燥收缩裂缝,反复交通荷载作用下可能导致反射裂缝,加速路面结构劣化。尽管矿物掺合料、纤维等方法可缓解收缩,但存在早期强度不足、成本高等局限。与此同时,赤泥、粉煤灰等工业固废的年排放量超过亿吨,其高碱性特性既污染环境又蕴含铝元素潜力——这正是形成补偿收缩的关键物质钙矾石(AFt)所必需的元素。如何协同利用这些固废开发低收缩胶凝材料,成为破解道路工程与环境治理双重难题的关键。研究人员在《Next Materials》发表的研究中,创新性地以赤泥、粉煤灰、超细矿渣粉等工
来源:Next Materials
时间:2025-08-30
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反向退火调控CoMg0.5Fe1.5O4纳米铁氧体阳离子浓度对结构-磁性能的协同优化机制
在磁性材料领域,尖晶石型铁氧体(Spinel ferrite)因其独特的AB2O4结构和可调控的电磁特性,一直是高频器件研发的核心材料。其中钴铁氧体(CoFe2O4)虽具有高矫顽力,但其磁导率提升与磁损耗控制的矛盾长期制约着应用性能。传统稀土掺杂虽能改善性能,却面临成本高昂、工艺复杂等瓶颈。更关键的是,阳离子在四面体A位和八面体B位的分布(Cation distribution)对材料性能具有决定性影响,但如何通过简便方法精确调控仍缺乏系统研究。针对这一挑战,来自库尔纳工程技术大学(KUET)的Sabera Sultana团队在《Next Materials》发表创新研究。他们另辟蹊径,选择成
来源:Next Materials
时间:2025-08-30
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新型SrO单层材料的发现:高性能热电与光电材料在可持续能源转换中的应用
随着全球能源需求激增和环境问题日益严峻,开发新型可持续能源材料成为当务之急。传统热电材料面临"导电-导热"相互制约的瓶颈,而二维材料因其独特的量子限域效应和可调控的电子结构,为解决这一矛盾提供了新思路。在众多候选材料中,碱土金属氧化物因其稳定性好、成本低等优势备受关注,但对其二维形式的系统研究仍属空白。Kamal Kumar团队在《Next Materials》发表的研究工作,首次通过第一性原理计算全面揭示了SrO从体材料到单层结构的维度效应。研究人员采用量子Espresso(QE)软件包进行DFT计算,结合GGA-PBE泛函优化几何结构;运用Boltz Trap代码分析热电输运性质;通过时间
来源:Next Materials
时间:2025-08-30
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二元混合溶剂中零电荷电位下的扩散层电容理论解析与表面不稳定性研究
在电化学储能和界面科学领域,理解双电层结构是优化超级电容器性能的关键。传统Gouy-Chapman模型虽然能描述单一溶剂中的双电层行为,但在水-有机溶剂混合体系中,实验观测到的电容特性常与理论预测存在显著差异。这种差异主要源于两个未被充分考虑的效应:溶剂介电常数的组成依赖性,以及阴阳离子对不同溶剂的 preferential solvation(优先溶剂化)效应。特别是在零电荷电位(PZC)条件下,现有理论难以解释为何在某些混合比例下电容会出现异常变化。为破解这一难题,Yuki Uematsu团队在《Next Materials》发表研究,通过建立包含溶剂组分空间梯度的热力学模型,首次系统分析
来源:Next Materials
时间:2025-08-30