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

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

扫描电镜在光子晶体研究方面的应用

光子晶体是一种由不同折射率的介质周期性排列而形成的人工微结构。介电系数在空间上的周期性变化伴随着空间折射率的周期性变化,当介电系数的变化足够大且其变化周期与光波长同步时,光波会产生带状结构,即光子能带结构(photonic band structures)。 频率落在光子能带中的电磁波或光是禁止传播

紫外可见分光光度计测量ZnO的光学禁带宽度

【实验目的】 1)了解紫外课件分光光度计的结构和测试原理; 2)理解半导体材料对入射光子的吸收特性;  3)掌握测量半导体材料的光学禁带宽度的方法。 【实验内容】 1)测试半导体光电探测材料的透射光谱; 2)分析半导体材料的光学禁带宽度。 【实验器材】 紫外-可见光分光光度计一台(岛津uv2600)

数字地形分析并行算法设计方面取得进展

  数字地形分析算法常具有数据-计算密集型特点,一方面算法步骤常涉及迭代、递归等高复杂度的计算,另一方面其应用经常需面对大区域、高分辨率的大规模栅格数字高程模型(DEM)数据。在这种情况下,传统以串行方式实现的数字地形分析算法以分钟、小时、乃至以天计的运行时间,显然难以满足用户的时间响应需求,因此迫

临床化学检查方法介绍阴离子隙

阴离子隙介绍:  阴离子隙是指血清中所测定的阳离子总数与阴离子总数之差,它可鉴别不同类型的代谢性酸中毒。通常以(Na+ -C1- —HC03- )表示。这是判断代谢性酸中毒的重要指标,对许多潜在的致命性疾病的诊断可提供重要线索。阴离子隙正常值:  AG=(Na++K+)-(Cl--HCO3-),一般

半导体所硅量子点发光机制研究取得新成果

  延续了半个多世纪的摩尔定律预计将在2020年左右失效,硅基光电集成技术有望接替微电子成为未来信息技术的基石,但硅基光电子集成技术的实用化面临缺少硅基片上光源这一最后障碍。因此,硅基片上光源是当前半导体技术皇冠上的明珠,其研制成功将引领整个硅基光电子集成技术的重大变革。硅光电集成技术处于前沿探索阶

半导体所硅量子点发光机制研究取得新成果

  延续了半个多世纪的摩尔定律预计将在2020年左右失效,硅基光电集成技术有望接替微电子成为未来信息技术的基石,但硅基光电子集成技术的实用化面临缺少硅基片上光源这一最后障碍。因此,硅基片上光源是当前半导体技术皇冠上的明珠,其研制成功将引领整个硅基光电子集成技术的重大变革。硅光电集成技术处于前沿探索阶

高超声速飞行器热防护及红外辐射特性分析

高超声速飞行器其主要特点是飞行速度超高,可达到5倍音速或以上。其高机动性、快速打击能力、远距离的精确打击等非常规武器的性能,使该类飞行器收到各国的争相追捧。该类飞行器的动力可由超然冲压发动机提供,但是强烈的气动加热效应使得飞行器表面局部会产生极高的温度,尤其前缘驻点及翼缘部位,高温所产生的强辐射亦会

我国学者以MXene材料成功制备直接带隙半导体型ScCxOH材料

  随着柔性透明电子技术的兴起,二维半导体材料近年来备受关注,特别是直接带隙特性使得这些二维结构有望应用在光电子学领域。在过去十年里,研究者们已相继发展出MoS2和磷烯等典型的具有直接带隙的二维半导体材料。然而,MoS2的带隙是层数依赖性的,直接带隙仅能在单层结构中实现,而磷烯在空气环境中的化学性质

关于腔隙性脑梗塞的病因分析

  1.高血压  高血压在腔隙性脑梗死患者的发病率为45%~90%。长期高血压造成脑内小动脉血管壁变性,使得管腔变窄,在某种血流动力学因素或血液成分变化的诱因下发生小动脉的闭塞。腔隙性脑梗死最常见的原因是高血压动脉硬化,尤其是慢性高血压超过21.3/12.7kPa(160/95mmHg)时。且舒张压

关于腔隙性脑梗死的病因分析

  1.高血压  高血压在腔隙性脑梗死患者的发病率为45%~90%。长期高血压造成脑内小动脉血管壁变性,使得管腔变窄,在某种血流动力学因素或血液成分变化的诱因下发生小动脉的闭塞。腔隙性脑梗死最常见的原因是高血压动脉硬化,尤其是慢性高血压超过21.3/12.7kPa(160/95mmHg)时。且舒张压

多发腔隙性脑梗塞的病因分析

  腔隙性脑梗塞的病因根据栓子来源可以分为:  1、心源性:占60%~75%, 常见病因为慢性心房颤动,栓子主要来源是风湿性心瓣膜病、心内膜炎赘生物及附壁血栓脱落等,以及心肌梗死、心房粘液瘤、心脏手术、心脏导管、二尖瓣脱垂和钙化,先天性房室间隔缺损(静脉反常栓子)等。  2、非心源性:如动脉粥样硬化

尿液自动分析仪的试剂带的结构简介

  第一层尼龙膜:起保护作用,防止大分子物质对反应的污染。  第二层绒制层:它包括碘酸盐层和试剂层,碘酸盐层可破坏维生素C等干扰物质,试剂层含有试剂成分,主要与尿液中所测定物质发生化学反应,产生颜色变化。  第三层吸水层:可使尿液均匀快速地浸入,并能抑制尿液流到相临反应区。  第四层:尿液不浸润的塑

带切口DNA的结构特点

中文名称带切口DNA英文名称nicked DNA定  义双链DNA分子中一条单链上带有一个或多个裂口。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)

高速高频电路电磁场仿真:FDTD和FEM算法各有什么优缺点

以下是两位网友的回答,稍微有所调整:RanHe的回答:在讨论电磁仿真前,先要敬仰前辈。计算电磁学从大的方向可以分为两大类:全波仿真算法,高频算法。全波仿真是一种精确算法,但是非常消耗计算资源。一种简单的估算方法是:通常我们对物体要进行剖分,剖分至少要达到0.1个波长。那么也就是说,如果这个物体的电尺

物理所等在三维量子自旋液体动力学行为研究中取得进展

  量子自旋液体是存在于量子阻挫磁性材料中的一种新型物质形态,其新奇之处在于量子自旋液体中的可以衍生出带有拓扑性质的分数化元激发,这些元激发往往具有一些非同寻常的物理性质。然而,由于其强关联、非微扰的特征,目前理论上对这些拓扑元激发的动力学特性认识甚少。最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家

并行复制的定义

中文名称并行复制英文名称concurrent replication定  义在DNA复制过程中,前导链与后随链同时进行复制的现象。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)

一种用于长距离的低成本量子点红外光电探测器

  来自西班牙的一个研究小组开发了一种低成本的胶体量子点光电探测器,该探测器能够感应长波红外(IR),并有可能取代目前可用的,更昂贵的红外光电探测器(Nano Lett。,doi:10.1021 / acs .nanolett.9b04130)。研究人员称,这项新技术填补了光电检测光谱中的现有空白,

材料结构分析方法大全

  关于材料结构分析的常见的方法有:  热分析法、电子显微方法、X 射线衍射、红外吸收光谱、核磁共振、金相分析等。  1.热分析法  热分析主要是分析样品在高温过程中的结构变化和物理化学变化,分为热重分析法,差热分析法,差式扫描量热法。  2. X 射线衍射分析  X 射衍射线( XRD) 又称X

光伏新技术在半导体薄膜发电领域的创新应用

   劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员发现一种新的方法,可克服传统固态太阳能电池带隙电压的限制,使半导体薄膜材料可产生光伏效应。 该研究小组研究使用的是铋铁氧体-利用铋、铁和氧制作的陶瓷。铋铁氧体是多铁氧体,同时显示出铁电和铁磁性质。铁电性是指通过电场逆转,材料的自发电极化;而铁磁性是指物质表现出*

光伏新技术在半导体薄膜发电领域的创新应用

劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员发现一种新的方法,可克服传统固态太阳能电池带隙电压的限制,使半导体薄膜材料可产生光伏效应。 该研究小组研究使用的是铋铁氧体-利用铋、铁和氧制作的陶瓷。铋铁氧体是多铁氧体,同时显示出铁电和铁磁性质。铁电性是指通过电场逆转,材料的自发电极化;而铁磁性是指物质表现出*磁矩的

反射镜的基本物理属性简介

  反射镜对光子晶体,在立体空间中有完全带隙结构,在不同方向传播的光子的带隙有重合部分,使在一定的频率范围内的光子以不同的入射角度射向光子晶体时都被高反射,无法透过光子晶体。   反射镜通常有两种颜色:银色和金色。每个人给出了不同的光线给人一种明亮,洁白给人一种温暖和更微妙的光的反射和黄金、白银的

固体所在二维垂直异质结的自旋极化输运研究中取得进展

  近日,固体所郑小宏研究员小组与加拿大麦吉尔大学、山西大学等单位合作,在基于二维垂直异质结构获得完全自旋极化电流的研究中取得新的进展,相关结果发表在Nanoscale(Nanoscale 10, 174-183 (2018))上。图1. (a) h-BN/graphene/h-BN垂直异质结构;(

尿液分析仪尿试带试验方法

  1.尿PH检查:结果有二重含义:①反映体内酸碱代谢状态;②由于尿蛋白、尿比密的测定原理是基于膜尬上最后PH试剂的颜色变化,因此分析PH变化还有监控尿PH变化对其它膜尬区反应的干扰作用。  2.尿比密检查:尿比密测定曾采用悬浮法和折射仪法,主要测定尿内固体物浓度随着10项尿液分析仪的问世,试带法测

量子点发光原理

  量子点应该算是现在研究很热门的一个材料,尤其是它优异的发光性质,很可能是下一代LED中最有潜力的发光层。那么量子点为什么有这些优异的性质?我们还是要需要理解它的简单的发光机理。这里我们先简单介绍一下量子点的能级结构,因为所有的性质都是由能级结构决定的。同时,我还会根据量子点的发光过程,简单介绍下

关于老年腔隙性脑梗塞的病因分析

  1.高血压  高血压是本病最主要的直接病因,尤其是慢性高血压。  2.动脉硬化  腔隙性脑梗塞与动脉硬化紧密关联。  3.糖尿病  糖尿病可导致远端肢体肾脏、视网膜周围神经和脑神经的小动脉梗死性病变,但糖尿病对脑的小血管病变的作用尚未明确定位。流行病学的调查结果表明,糖尿病是卒中的危险因素之一,

大化所等制备出光电转化效率达27%的钙钛矿硅叠层电池

  近日,中国科学院大连化学物理研究所薄膜硅太阳电池研究组(DNL1606)研究员刘生忠团队联合陕西师范大学研究员杨栋,通过将半透明钙钛矿电池与高效硅异质结薄膜电池结合,组成光电转化效率达到27.0%的四端钙钛矿-硅叠层太阳能电池。  晶硅太阳能电池是第一代太阳能电池,经过数十年发展,技术已经非常成

金属—有机光子晶体电浸润过程诱导形貌转变

  金属光子晶体巧妙地将光子晶体的光调控性能与金属材料的本征性能结合,展现了很多独特的应用而倍受关注。比如,介孔金的光子晶体能够同时放大光散射及表面增强拉曼散射,钨光子晶体可以显示高达1200 K的高操作温度,用于选择性热发射器。金属有机框架材料因具有大的比表面积、可调控的孔尺寸、贯通的三维空腔而在

浙江大学发表7篇CNS,在材料,生命科学等领域取进展

  截止2019年10月10日,浙江大学在Cell,Nature及Science上发表了7篇重要研究成果,iNature系统总结了这些成果:  【1】高熵合金是一类材料,其中包含五个或更多近似等原子比例的元素。它们非常规的成分和化学结构有望实现前所未有的机械性能组合。这类合金的合理设计取决于对几乎无

智能所微纳光纤聚合物探针制备及应用获进展

  在国家863项目“农田生境感知关键技术”、国家科技支撑项目“村镇环境监测与景观建设关键技术研究”、国家自然科学基金项目“荧光标记空芯光子晶体光纤阵列对多种重金属离子的在线检测”等支持下,近期,中科院合肥物质科学研究院智能所智能信息中心李淼研究员和曾新华副研究员带领研究组在微纳光纤