并行FDTD方法分析光子带隙微带结构
1、引言光子带隙(photonic Bandgap-PBG)结构，又称为光子晶体(photonic Crystal)，它是一种介质材料在另一种介质材料中周期分布所组成的周期结构。尽管光子带隙最初应用于光学领域，然而由于其禁带特性，近年来在微波和毫米波领域也获得极大关注。在光子带隙结构中,电磁波经周期性介质散射后,某些波段电磁波强度会因干涉而呈指数衰减,无法在该结构中传播,于是在频谱上形成带隙。PBG结构的这种特性，在天线领域和微波电路中都有着巨大的应用价值。时域有限差分(FDTD方法是分析PBG结构一种非常有效的数值计算方法。然而，由于微波光子晶体结构的精细，网格量必须很大，内存容量就成为计算中的瓶颈。此外当PBG结构为圆环形时，一般的阶梯近似不足以满足计算精度。针对以上两个问题，本文采用本课题组带有共形网格建模的MPI并行FDTD程序对圆环形PBG结构进行了分析。讨论了单元数目，单元间距，圆孔内径和导带宽度对S参数的影......阅读全文
并行FDTD方法分析光子带隙微带结构
1、引言光子带隙(photonic Bandgap-PBG)结构，又称为光子晶体(photonic Crystal)，它是一种介质材料在另一种介质材料中周期分布所组成的周期结构。尽管光子带隙最初应用于光学领域，然而由于其禁带特性，近年来在微波和毫米波领域也获得极大关注。在光子带隙结构中,电磁
微带线仿真分析
1、 仿真结构下面利用传输线理论和FEM-VFM两种方法对一微带线结构的连续传输线（如图1所示）进行了建模和仿真，提取了等效SPICE电路，从而得到了所需的时域仿真波形。如图1，微带线特性阻抗设置为50ohm，这样可以与一般测试设备端口阻抗（如矢量网络分析仪和频谱仪等）相匹配，借助微带线阻抗计算公式
研究发现超带隙透明导体
透明导体因兼具导电性与透明性，广泛应用于触控屏、太阳能电池、发光二极管、电致变色及透明显示等光电器件，成为现代信息与能源技术中不可或缺的材料。目前，主流透明导体来源于掺杂如半导体或绝缘体等原本透明的带隙材料，掺杂过程以牺牲部分透明性来实现导电性。因此，导电性与透光性之间相互制衡。为突破这一局限，此前
上海微系统所等在硅纳米线阵列宽光谱发光研究获进展
近期，中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室SOI材料与器件课题组在硅纳米线阵列宽光谱发光方面取得新进展。课题组研究人员将SOI与表面等离子体技术相结合，研究了硅纳米线阵列的发光性能，并且与复旦大学合作借助时域有限差分法(FDTD)理论计算了硅纳米线发光峰位与纳米腔共振模
搭建异质结会调低带隙吗
异质结特点: 1)界面处出现能带的突起和凹陷,可以促进或阻挡载流子。 2)界面处存在局域态,起到复合和俘获中心的作用。 3)两侧材料带隙宽度不...
搭建异质结会调低带隙吗
异质结特点: 1)界面处出现能带的突起和凹陷,可以促进或阻挡载流子。 2)界面处存在局域态,起到复合和俘获中心的作用。 3)两侧材料带隙宽度不...
科学家发现超带隙透明导体
透明导体兼具导电性与透明性，广泛应用于触控屏、太阳能电池、发光二极管、电致变色和透明显示等光电器件，成为现代信息与能源技术中不可或缺的核心材料。目前主流的透明导体来源于掺杂本来透明的带隙材料（半导体或绝缘体），掺杂过程以牺牲部分透明性为代价来实现导电性，导电与透光之间相互制衡。为突破这一局限，一种无
Lumerical－发布开放仿真引擎的FDTD－Solutions－8.0－版
Lumerical最新发布的 FDTD Solutions 8.0版将允许研究者对液晶材料和其它空间变化的各向异性材料、非线性材料、磁光和增益饱和材料进行仿真建模. 加拿大不列颠省温哥华2012年7月5日消息— 全球领先的光电子仿真软件Lumerical Solutions公司 (ht
各种计算电磁学方法比较
微波EDA 仿真软件与电磁场的数值算法密切相关，在介绍微波EDA 软件之前先简要的介绍一下微波电磁场理论的数值算法。所有的数值算法都是建立在Maxwell方程组之上的，了解Maxwell方程是学习电磁场数值算法的基础。计算电磁学中有众多不同的演法，如时域有限差分法（FDTD）、时域有限积分法（FIT
4.16电子伏特！新型硅带隙创世界纪录
美国东北大学科学家主导的国际科研团队发现了一种新形式的高密度硅，并开发出一种新型可扩展的无催化剂蚀刻技术，能将这种硅制成直径为2—5纳米的超窄硅纳米线。这一成果发表于最新一期《自然·通讯》杂志，有望给半导体行业带来革命性变化，还有望应用于量子计算等领域。 十年前，东北大学研究人员在实验中发现了
打开石墨烯带隙，开启石墨烯芯片制造领域大门
天津大学纳米颗粒与纳米系统国际研究中心的马雷教授团队攻克了长期以来阻碍石墨烯电子学发展的关键技术难题，在保证石墨烯优良特性的前提下，打开了石墨烯带隙，成为开启石墨烯芯片制造领域大门的重要里程碑。该研究成果论文《碳化硅上生长的超高迁移率半导体外延石墨烯》1月3日在线发表于国际期刊《自然》。 据介
镓氮砷合金材料太阳能电池效率达40％
硅太阳能电池的效率一般只能达到20%，效率更高的电池都很复杂，也很昂贵。据美国物理学家组织网1月24日报道，美国劳伦斯·伯克利国家实验室科研人员伍雷戴克·瓦卢克维领导的研究小组，用一种名为镓氮砷（GaNAs）合金的特殊材料和简单的组合方法，使他们制造的多带型太阳能电池效率达到40%
研究有望摆脱光子时间晶体对高功率调制的依赖
近日，哈尔滨工程大学王旭辰教授与芬兰阿尔托大学、东芬兰大学及德国卡尔斯鲁厄理工学院等团队合作，在光子时间晶体领域取得了重要进展，解决了长期以来光子时间晶体动量带隙受限的理论难题。相关成果于11月12日发表于国际顶级期刊《自然·光子学》。基于硅纳米球阵列超表面的光子时间晶体示意图。哈尔滨工程大学供图光
化学所在新型结构三维光子晶体研究方面取得新进展
氧等离子刻蚀改变胶体光子晶体晶格示意图 光子晶体因其对光的调控作用显现出巨大的研究价值。通过Bottom-Up方法将单分散亚微米胶体颗粒组装成为三维周期性堆积结构，具有操作过程简单、成本低、可大规模制备等优点，成为光子晶体走向应用的重要制备途径。然而，通常的球形胶体颗粒紧密堆积后
Science：单细胞分析？并行测序技术可以
近日，一项发表于国际杂志Science上的研究论文中，来自美国的研究者描述了一种新型的大规模并行技术，通过利用新一代测序技术来在单细胞水平上实现对基因表达的监测；研究者表示，单细胞分析对于理解人类造血系统的必要性及重要性不断凸显，如果没有这种分析的话，来自少许细胞的大量表达改变就和来自许多细胞的
超均匀无序波导和近红外硅光子学器件
近日，来自美国和英国的一个联合研究小组的研究人员们推出了超均匀无序平台实现近红外(NIR)光子设备来创建、探测和操纵光。 他们在一个绝缘体上的硅(SOI)平台上建造了这个装置，以演示在一个不受晶体对称性约束的灵活的硅集成电路结构的功能。 科学家们报告了被动器件元件的结果，包括波导和谐振器与传
染料掺杂手性向列相液晶激光器研究获进展
自从激光器被首次研制出来，对适应性更强的激光器的需求有增无减。手性向列相液晶（CLC）是一类有望塑造未来激光器使用方式的新兴设备，因为它们拥有较低阈值、易于制造，并且可在更广范围的电磁谱内进行调谐。关于如何在这些设备中选择频带边沿模式——决定了发送激光的能量——的最新工作，或许为将来的激光器如何
非对称性二氧化钛粒子的制备与有序排列研究获进展
光子晶体可对光子运动进行调控，在未来信息技术方面具有广泛的应用，具有巨大的研究价值。通常光子晶体由球形胶体颗粒紧密堆积而成，理论研究表明，由球形胶体颗粒紧密堆积而成的简单面心立方结构（FCC）光子晶体由于其结构对称性引起的能带简并使其较难实现完全光子带隙，而通过引入非球形的晶胞颗
化学所制备光子晶体微芯片实现多种金属离子的识别与检测
光子晶体材料因其对光子传播的调控性能而被称为“光半导体”，其研究和应用受到广泛关注。在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，中科院化学研究所绿色印刷院重点实验室的科研人员针对光子晶体的制备和应用开展了系统研究 (Acc. Chem. Res. 2011, 44, 405-415;
厦大研发新型宽带隙半导体材料－－促深紫外光子学发展
厦大自主研发的新型宽带隙半导体材料为深紫外光子学的发展提供了新的思路和方向。它的“秘诀”在于材料纯度和结构质量高，通过其中激子和光子的相互转化特性可以轻松实现深紫外光的发射，从而大大提升激光器件的发光能效。近期，相关研究成果刊登在《自然》出版集团旗下的在线开放刊物《科学报道》上。 据了解，
超快高敏石墨烯光电探测器在美诞生
美国马里兰大学纳米物理和先进材料中心的研究人员开发出一种新型热电子辐射热测量计，这种红外光敏探测器能广泛应用于生化武器的远距离探测、机场安检扫描仪等安全成像技术领域，并促进对于宇宙结构的研究等。 科学家利用双层石墨烯研发了这款辐射热测量计。石墨烯具有完全零能耗的带隙，因此其能吸收
各大微波仿真软件介绍及算法和原理
1．引言微波系统的设计越来越复杂，对电路的指标要求越来越高，电路的功能越来越多，电路的尺寸要求越做越小，而设计周期却越来越短。传统的设计方法已经不能满足系统设计的需要，使用微波EDA软件工具进行微波元器件与微波系统的设计已经成为微波电路设计的必然趋势。随着单片集成电路技术的不断发展，GaAs、硅为基
西安光机所等在非线性物理前沿理论上取得新认知
上:囚禁于深晶格中的稳定（a）和不稳定（b）的物质波带隙孤子、稳定（c, d）和不稳定（e, f）的带隙涡旋；下：微扰动力学演化。 论文作者供图近年来，随着物理学前沿研究的深入和发展，在量子力学、光学、量子物理包括超冷原子和凝聚态物理中的一些动力学特性都可以用具有分数衍射项的理论模型描述。然而目前所
物理所硅基可集成全光二极管和隔离器研制获得进展
长期以来，全光二极管与隔离器的研制是微纳集成光子学领域的一个世界性的难题。正如传统集成电路系统运算功能需要电二极管这一基本元件一样，全光信号运算处理也离不开能使得光子满足非对异性传输的单元，即所谓的“全光二极管”。与此同时，信息技术的迅猛发展，要求信息传递的速度更快，信息存储能力更大
超快高敏光电探测器问世－用于安检及生化武器探测
据物理学家组织网6月4日报道，美国马里兰大学纳米物理和先进材料中心的研究人员开发出一种新型热电子辐射热测量计，这种红外光敏探测器能广泛应用于生化武器的远距离探测、机场安检扫描仪等安全成像技术领域，并促进对于宇宙结构的研究等。相关研究报告发表在6月3日出版的《自然・纳米技术》杂志上。
研究在二维材料双光子吸收层数依赖特性取得进展
近期，中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室研究员王俊课题组在二硫化钼（MoS2）简并双光子吸收的层数依赖特性研究方面取得进展，为过渡金属硫化物的非线性光学性质研究以及在光子学方面的应用提供了理论和实验指导。相关研究成果发表于Photonics Research 7, 762-
腔隙性梗死的病因分析介绍
本病的病因及发病机制不完全清楚。 ①最常见为高血压导致小动脉及微小动脉壁脂质透明变性，管腔闭塞产生腔隙性病变；有资料认为，单一腔隙病灶与高血压无显著相关性，舒张力增高是多发性腔隙性梗死的主要原因； ②大脑中动脉和基底动脉粥样硬化及形成小血栓阻塞深穿支动脉可导致腔隙性梗死； ③血流动力学异常
新加坡国立大学：可变带隙的纳米多孔石墨烯的表面合成
调制纳米多孔石墨烯的带隙对于很多领域是被需求的，比如作为有机杂化器件中的电荷传输层。该领域的关键是能够合成具有可变孔径和可调带隙的2D纳米多孔石墨烯。这里，表面合成了具有可变带隙的纳米多孔石墨烯。两种类型的纳米多孔石墨烯通过分级C-C耦合合成，并通过低温扫描隧道显微镜和非接触式原子力显微镜进行验
基于三线耦合结构的超宽带带通滤波器的设计
1、引言随着通信技术的不断发展，人们对信息系统的通讯速率和通信质量的要求越来越高。在此背景下，超宽带技术(UWB)成为目前通信领域的一个研究热点。2002年2月，美国联邦委员会授权了3.1GHz~10.6 GHz之间的频带范围应用于UWB通信。由此，作为通信系统重要组成部分的UWB带通滤波器
科学岛团队研发出快速检测不同大小分析物的通用型SERS基底
近期，中国科学院合肥物质院固体所孟国文团队与西湖大学文燎勇团队合作，设计构筑了一种基于贵金属“锥形纳米槽 -隙阵列”的通用型表面增强拉曼散射基底，实现了对各种小分子（例如，R6G、甲基对硫磷、福美双和黄曲霉毒素）和生物大分子（例如，阿兹海默疾病标志物Aβ低聚物、牛血清白蛋白、以及SARS-CoV