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美制成兼具电学光学性质的光子晶体

本报讯 据美国物理学家组织网7月24日报道,美国科学家研发出了一种新方法,改变了半导体的三维结构,使其在保持电学特性的同时拥有了新的光学性质,并据此研制出了首块光学电学性能都很活跃的新型光子晶体,为以后研制出新式太阳能电池、激光器、超材料等打开了大门。研究发表在最新一期《自然·材料学》杂志上。$$   光子晶体材料具有独特的物理结构,它能采用不同于传统光学材料和设备的特殊方式诱发非同寻常的现象并影响光子的行为,可广泛应用于激光器、太阳能设备、超材料等中。之前由科学家们研制出的光子晶体只能得到用光学方法激活的设备,这些设备能引导光,但无法被电所激活,因此,其无法将电变成光或相反。$$   伊利诺斯大学材料科学和工程学教授保罗·布劳恩领导的科研团队研制出的最新光子晶体却兼具光学和电学性质。该研究的参与者埃里克·尼尔森解释道,新光子晶体可以让光学和电学性能同时达到最优化,这就使人们能更好地控制光的...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 科技日报2011-07-26
《光学仪器》2011年05期
光学仪器

美制成兼具电学光学性质的光子晶体

据美国物理学家组织网7月24日报道,美国科学家研发出了一种新方法,改变了半导体的三维结构,使其在保持电学特性的同时拥有了新的光学性质,并据此研制出了首块光学电学性能都很活跃的新型光子晶体,为以后研制出新式太阳能电池、激光器、超材料等打开了大门。研究发表在最新一期《自然·材料学》杂志上。光子晶体材料具有独特的物理结构,它能采用不同于传统光学材料和设备的特殊方式诱发非同寻常的现象并影响光子的行为,可广泛应用于激光器、太阳能设备、超材料等中。之前由科学家们研制出的光子晶体只能得到用光学方法激活的设备,这些设备能引导光,但无法被电所激活,因此,其无法将电变成光或相反。伊利诺斯大学材料科学和工程学教授保罗·布劳恩领导的科研团队研制出的最新光子晶体却兼具光学和电学性质。该研究的参与者埃里克·尼尔森解释道,新光子晶体可以让光学和电学性能同时达到最优化,这就使人们能更好地控制光的散射、吸收以及增强。为了制造出该三维光子晶体,科学家们先让一些细小...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光机电信息》2011年08期
光机电信息

科学家制成兼具电学光学性质光子晶体

据美国物理学家组织网日前报道,美国科学家研发出了一种新方法,改变了半导体的三维结构,使其在保持电学特性的同时拥有了新的光学性质,并据此研制出了首块光学电学性能都很活跃的新型光子晶体,为以后研制出新式太阳能电池、激光器、超材料等打开了大门。研究成果发表在最新一期《自然-材料学》杂志上。光子晶体材料具有独特的物理结构,它能采用不同于传统光学材料和设备的特殊方式诱发非同寻常的现象并影响光子的行为,可广泛应用于激光器、太阳能设备、超材料中。之前由科学家们研制出的光子晶体只能得到用光学方法激活的器件,这些器件能引导光,但无法被电所激活,因此,其无法将电变成光或相反。伊利诺斯大学材料科学和工程学教授保罗·布劳恩领导的科研团队研制出的最新光子晶体却兼具光学和电学性质。该研究的参与者埃里克·尼尔森解释道,新光子晶体可以让光学和电学性能同时达到最优化,这就使人们能更好地控制光的散射、吸收以及增强。为了制造出该三维光子晶体,科学家们先将一些细小的球...  (本文共1页) 阅读全文>>

《半导体光电》2006年06期
半导体光电

用一维多元光子晶体实现光学梳状滤波的数值研究

1引言在光通信密集波分复用(DWDM)系统中,传输的信道多,功率大,光纤中的非线性效应将成为引起信道间串扰和源信号能量损失,导致系统性能下降,特别是非线性光学过程中的受激喇曼散射能够影响采用单模光纤的DWDM传输系统的性能。因此,常采用窄带滤波器来满足各种性能的要求。梳状滤波器就是窄带滤波器中的一种,目前大都由布拉格光栅实现[1,2],通过数值研究发现,调节一维多元光子晶体中的缺陷层参数同样可以实现光学梳状滤波。光子晶体[3]是一种介质在另一种介质中周期排列而成的人造光电材料,根据周期维数不同可以分为一维、二维和三维光子晶体。一维光子晶体(1-DPC)[4]的介质只在一个方向上呈周期性排列的结构。从结构上看就是光学多层膜,但从本质上看则是两个完全不同的概念。传统的光学膜系主要来源于衍射光学基础上发展起来的薄膜光学,多层膜体系大多在λ/4波片的基础上发展起来。而一维光子晶体,则是从能带结构的角度出发,在结构上没有λ/4波片之说,只...  (本文共5页) 阅读全文>>

《真空电子技术》2018年02期
真空电子技术

光子晶体在真空电子器件中的应用

(a)一维光子晶体          (b)二维光子晶体         (c)三维光子晶体     图1 光子晶体结构示意图  1987年,美国贝尔实验室的E.Yablonovitch[1]和普林斯顿大学的S.John[2]通过与固体物理中传统的晶体的概念类比,分别独立地提出了光子晶体的概念。光子晶体是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工微结构。作为一种周期性排布的结构,根据光子晶体结构的周期性维度,依次将其分为一维、二维、三维光子晶体。一维、二维、三维光子晶体分别在一个、两个、三个方向上具有周期性,如图1所示。将固体物理中晶体的概念和和电磁学的相关理论结合,提出光子晶体的概念。它与固体物理中晶体的概念具有很强的类比性。在固体物理中,晶体的概念为由大量微观物质单位(原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构。这些微观粒子在晶体中有规律地排列所形成的几何空间架构被定义为晶格。在晶体的周期性势场中做共有化运动的电子的能级形成的...  (本文共7页) 阅读全文>>

《环境化学》2018年01期
环境化学

光子晶体在环境污染物快速检测方面的研究进展

近年来,环境污染问题日益突出,严重影响人们的身体健康和生活质量,其危害性引起了人们和政府的高度关注.对人体危害最大的主要有生物毒素、农兽药和化肥残留、重金属等.传统的分析检测方法主要有:微生物学检测技术、化学分析技术、仪器分析技术和免疫学检测技术等.经典仪器分析技术包括:气相色谱法(gas chromatography,GC)、高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)、气相色谱-质谱联用法(gas chromatography mass spectrometry,GC-MS)、液相色谱-质谱联用法(liquid chromatography mass spectrometry,LC-MS)等.虽然基于色谱法的检测方法灵敏可靠,但是设备操作复杂,对操作者专业技能要求较为严格,耗时长、成本高;免疫学方法需要制备特异性抗体,实验周期长,需要大量的样本,且其生物活性因受多种...  (本文共7页) 阅读全文>>