前沿导读

  • 拓扑声子晶体

    彭湃;刘正猷;

    拓扑物态是当前凝聚态及材料物理领域的关注焦点.声子晶体是具有周期性结构的人工材料,其中的声子态或声波态也可具有拓扑性质.从声子晶体的背景知识出发,介绍了2类拓扑声子晶体的研究进展,即能谷声子晶体和外尔声子晶体,它们具有良好鲁棒性及超导传输特性的拓扑界/表面波,这种无障碍的传输特性具有广阔的应用前景.

    2021年05期 v.41;No.369 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
  • 基于拓扑光子晶体的新型光波导研究

    陈晓东;何辛涛;董建文;

    光子晶体是具有光子禁带特性的周期性结构,它可具有拓扑属性.由于光学拓扑态能为系统带来一些新的特性,这些新特性在通信、计算、材料等领域都有着巨大的应用前景,因此对拓扑光子晶体的研究受到了广泛的关注.本文回顾了拓扑光子晶体的发展历程,介绍了3种拓扑光子晶体的理论原理与实验方案,分析了光子晶体具有单向传输和抗散射传输性质的边界态特性,并介绍了基于光子晶体的新型光波导的结构设计和性能表征.

    2021年05期 v.41;No.369 10-17+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K]

近代与综合实验

  • 基于果胶材料的阻变存储器离子缓冲层研究

    赵晓宁;袁笑颖;许嘉琪;

    采用微波辅助法制备了生物果胶薄膜,并作为缓冲层,制作了Ag/pectin/a-C/Pt阻变存储器.利用原子力显微镜表征薄膜表面的电流分布,探究了果胶薄膜的离子缓冲机理.分析了基于果胶薄膜的阻变存储器的阻变性能和阻变机制.结果表明:该缓冲层能够降低器件开关电压的波动性,提升高低阻态开关比.通过调控限制电流,在单一器件上实现了多阻态信息存储.

    2021年05期 v.41;No.369 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K]
  • Ag/Zn共掺杂TiO_2薄膜的制备及其光学性能

    王玉新;蔺冬雪;王磊;

    采用溶胶-凝胶旋涂法制备本征TiO_2、Ag单掺Ag-TiO_2及Ag/Zn共掺Ag/Zn-TiO_2的薄膜样品.测试结果表明:所有TiO_2薄膜样品的主要晶面是(101)且没有其他杂质晶面.Ag的掺杂使得样品的晶粒尺寸减小,样品的吸收边出现红移,带隙能减小,最小值为3.476eV.与本征TiO_2和Ag-TiO_2相比,随着Zn掺杂原子数分数的增加,样品的(101)衍射峰呈现出先减弱后增强的趋势;样品的半高全宽增加,晶粒尺寸和晶面间距都减小,晶粒得到细化;薄膜的表面形貌得到修饰,变得更为平整、致密且均匀,孔隙和团簇相对较少;吸收边先蓝移后红移,吸光度增加,禁带宽度由3.515eV减小到3.419eV.样品中当Zn的掺杂原子数分数为2.00%时,(101)衍射峰最强,峰型最为尖锐,晶粒最小,表面形貌最佳,禁带宽度出现最小值为3.419eV.

    2021年05期 v.41;No.369 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K]

专题(竞赛)

  • 一类摩擦振子现象的研究

    史雨川;樊代和;刘其军;贾欣燕;魏云;

    从理论和实验两方面研究了第33届国际青年物理学家锦标赛中的摩擦振子问题.建立了物理模型,并通过对摩擦振子系统做受力分析,得到摩擦振子的运动状态微分方程.搭建实验系统,观测摩擦振子的质心变化,实验结果与理论分析基本一致.在理论分析的结果基础上,采用控制变量法,仿真模拟各参量对摩擦振子运动状态的影响.研究结果表明,摩擦振子系统中物体的质量、圆柱之间的距离及其旋转角速度、圆柱与物体的摩擦因数等参量均会对摩擦振子的运动状态(周期、振幅等)产生影响,但空气阻力对运动状态的影响不明显.

    2021年05期 v.41;No.369 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 345K]
  • 激光斑点漂移的研究

    宋胤彤;张哲伦;李尊祺;刘国超;

    用激光照射粗糙表面时,可以观测到颗粒状的细小斑点,当人眼或相机移动时,观测到斑点也发生移动.分析了激光散斑产生和漂移的原因,将散斑漂移简化为几何光学和波动光学问题,得到一致的散斑漂移速度计算公式.利用Mathematica计算光强关联函数,证实圆斑越大散斑越小.实验测量了散斑漂移速度与相机移动速度的关系,结果符合理论公式.

    2021年05期 v.41;No.369 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 194K]

学生园地

  • 不倒塔的实验探究

    李可妤;徐蕾;钟鸣;

    对圆盘对心堆叠而成的塔被敲击下端后的相关运动过程进行分析,将塔身的复杂运动分为3个阶段,采用控制变量的方法进行了大量实验.理论上通过堆塔原理来判断塔是否能够保持直立不倒,并对塔运动的全过程进行数值模拟,将实验结果和数值模拟结合,得到相关参量与塔稳定性之间的关系.

    2021年05期 v.41;No.369 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
  • 基于偏振光的干涉测长法

    胡婷婷;杜玉娴;白在桥;

    在干涉法测量微小位移实验中,通常数条纹的读数方式使得位移分辨率不可能小于波长的一半,本文提出了通过测量干涉相位达到连续测量位移的方法.首先测量方向相互垂直的线偏振光(p光和s光)通过干涉仪后的光强,然后利用仿射变换将测量结果映射到单位圆上.映射点的辐角与干涉相差只相差一个常量.通过记录辐角的变化可以对位移进行连续测量.通过干涉仪的冲击响应测量与金属线胀系数测量验证了此方法.

    2021年05期 v.41;No.369 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]

基础教育