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From HgGa2(SeO3)4 to Hg2Ga(SeO3)2F:The first HgI-based selenite birefringent crystal triggered by linear groups and fluoride ions 认领 引用 被引量：2
1
作者 Peng-Fei Li Chun-Li Hu +2 位作者 Bo Zhang Jiang-Gao Mao Fang Kong 《Chinese Chemical Letters》 SCIE CAS CSCD 2026年第2期595-599,共5页
Exploring new material systems and enhancing the birefringence of compounds is a highly valuable endeavor.In this study,we introduce a novel method to enhance the birefringence of inorganic compounds by inducing struc... Exploring new material systems and enhancing the birefringence of compounds is a highly valuable endeavor.In this study,we introduce a novel method to enhance the birefringence of inorganic compounds by inducing structural alignment through linear groups and fluoride ions.We report on two new compounds:HgGa2(SeO3)4 and Hg2Ga(SeO3)2F.HgGa2(SeO3)4 crystallizes in a non-centrosymmetric(NCS)space group,exhibiting a second harmonic generation(SHG)efficiency of approximately 60% that of commercial KH2PO4(KDP),with a birefringence of 0.032@546 nm.Hg2Ga(SeO3)2F,on the other hand,crystallizes in a centrosymmetric space(CS)group and represents the first reported HgI-based selenite birefringent material.Due to the influence of the linear group Hg2O2,its birefringence is significantly enhanced to 0.111@546 nm,which is 3.5 times that of HgGa2(SeO3)4.Moreover,both compounds demonstrate high stability and a broad optical transparency window.These findings indicate that Hg2Ga(SeO3)2F is a promising candidate for birefringent material in the mid-infrared(MIR)range.Our research provides an innovative strategy for improving the birefringence of compounds. 展开更多
关键词 Optical properties Crystal structures Selenites Birefringence Nonlinear optical
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Design of rare earth borate short-wave UV nonlinear optical crystals with strengthened second harmonic generation activities via cationic modification strategy 认领 引用 被引量：1
2
作者 Huijian Zhao Jie Song +4 位作者 Shuaifeng Li Xianghao Kong Conggang Li Ning Ye Zhanggui Hu 《Chinese Chemical Letters》 SCIE CAS CSCD 2026年第6期662-666,共5页
Ultraviolet(UV)nonlinear optical(NLO)crystals have received substantial interest in advanced laser technology.However,tailoring a UV NLO material with a large second harmonic generation(SHG)response and good UV transp... Ultraviolet(UV)nonlinear optical(NLO)crystals have received substantial interest in advanced laser technology.However,tailoring a UV NLO material with a large second harmonic generation(SHG)response and good UV transparency remains a challenge.Here,inspired by the classic A3-RE2-[BO3]3 parent template,two new rare-earth borate NLO crystals,RbNa2La2(BO3)3(RNLBO-Ⅰ)and Rb0.681Na2.319La2(BO3)3(RNLBO-Ⅱ),were extracted by merging larger ionic radius cations Rb+and La3+simultaneously using a chemical substitution-oriented strategy.As expected,both compounds achieve significant enhancements in SHG activities,reaching 4.5×and 4.3×KDP,respectively,exceeding three times that of the isomorphic Na3Gd2B3O9.Notably,RNLBO-Ⅰdisplayed the highest SHG response among alkali metal RE-borate NLO crystals containing isolated[BO3]groups in the short-wave UV region.Moreover,RNLBO-Ⅰand-Ⅱdemonstrated short UV cutoff edges at 213 and 207 nm,corresponding to wide bandgaps of 5.3 and 5.6 eV,respectively.Additionally,theoretical calculations and dipole moment analysis were conducted to clarify the origin of the enhanced SHG activities of RNLBO-Ⅰand-Ⅱ.The optimal balance between SHG intensity and UV transparency in RNLBO-Ⅰand-Ⅱunderscores their potential as UV NLO candidates and offers valuable insights for fabricating new advanced UV NLO materials. 展开更多
关键词 Rare-earth borates Second harmonic generation Chemical substitution strategy Microscopic polarizability UV nonlinear optical crystals
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正方形环状准连续谱中束缚态 认领 引用 被引量：1
3
作者 方云团 夏露 章国安 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期176-184,共9页
为了解决连续谱中束缚态空间响应带宽偏小的技术难题,本文设计了一种简单的光子晶体平板,并进行能带的计算和模式Q因子分析.通过结构参数的优化,在k空间发现一种正方形环状的且边长可调节的准连续谱中束缚态(bound state in the continu... 为了解决连续谱中束缚态空间响应带宽偏小的技术难题,本文设计了一种简单的光子晶体平板,并进行能带的计算和模式Q因子分析.通过结构参数的优化,在k空间发现一种正方形环状的且边长可调节的准连续谱中束缚态(bound state in the continuum, BIC)分布.分析准BIC环与等频线的关系以及模场分布的特征发现,这种正方形环状的准BIC来自结构的全内反射和驻波干涉效应.分别通过入射角度和频率扫描计算结构的透射谱,得到了高Q因子的法诺共振谱线,进而验证了环状准BIC的存在. 展开更多
关键词 连续谱中束缚态 光子晶体平板 品质因子
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基于TPU/EP的光子晶体柔性薄膜制备及防伪性能 认领 引用
4
作者 徐朝鹏 王佳昕 +2 位作者 孙涛涛 贺绍瑞 杨乾 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第1期214-224,共11页
提出了一种基于环氧树脂(EP)和热塑性聚氨酯(TPU)互穿网络结构的光子晶体柔性复合薄膜,调控TPU/EP的复合比例,实现了较高温度下稳定结构色与弯折耐久性的统一。将光子晶体的虹彩效应与荧光识别技术相结合,使薄膜在自然光下呈现虹彩性,... 提出了一种基于环氧树脂(EP)和热塑性聚氨酯(TPU)互穿网络结构的光子晶体柔性复合薄膜,调控TPU/EP的复合比例,实现了较高温度下稳定结构色与弯折耐久性的统一。将光子晶体的虹彩效应与荧光识别技术相结合,使薄膜在自然光下呈现虹彩性,同时在紫外光激发下显示出特定的荧光图案,实现了“虹彩+荧光”的双重防伪,为鞋类产品的防伪认证提供了解决方案。 展开更多
关键词 光子晶体 柔性薄膜 双重防伪 热塑性聚氨酯 环氧树脂
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Non-destructive evaluation of the nanosecond laser damage characteristics of the Nd,Y:CaF2 crystal via photothermal weak absorption using a fully connected neural network 认领 引用
5
作者 Chong Shan Huamin Kou +10 位作者 Dapeng Jiang Qinghui Wu Zhonghan Zhang Yanyan Xue Lizhi Fang Zhen Zhang Rongrong Liu Yafei Lian Xing Peng Yuanan Zhao Liangbi Su 《High Power Laser Science and Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第2期91-103,共13页
Nd,Y:CaF2(NYCF)crystals are exceptional gain materials for high-power laser drivers;however,laser-induced damage remains a substantial challenge that restricts their broader application.In this study,by establishing a... Nd,Y:CaF2(NYCF)crystals are exceptional gain materials for high-power laser drivers;however,laser-induced damage remains a substantial challenge that restricts their broader application.In this study,by establishing an in situ testing system for photothermal weak absorption and the laser-induced damage threshold(LIDT),the relationship between the photothermal weak absorption characteristics of NYCF and its LIDTs was analyzed.A fully connected neural network was employed to facilitate deep learning of these relationships,thereby enabling non-destructive evaluation of NYCF via photothermal weak absorption.Moreover,this study examined both the effect of spot size during testing and the influence of crystal orientation on the evaluation outcomes.The underlying mechanisms were further elucidated by investigating NYCF's thermal mechanical properties and damage characteristics.This work not only offers a rapid,nondestructive method for evaluating the laser damage resistance of NYCF using artificial intelligence but also enhances the understanding of its damage mechanisms. 展开更多
关键词 fully connected neural network high-power laser drivers laser-induced damage threshold photothermal weak absorption Nd,Y:CaF2 crystals
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铝基硅基含氧酸盐闪烁晶体性能对比分析 认领 引用
6
作者 王新宇 高乐乐 +6 位作者 曹慧慧 曾繁明 SHELEG Valery-Konstantinovich KRAVCHUK Marina-Anatolyevna 宋术岩 冯婧 张洪杰 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期217-225,共9页
闪烁晶体是一类能够在高能粒子或射线作用下产生可见光,并将辐射能量转化为光子的晶体材料。本研究以Ce∶Y3Al5O12(Ce∶LYSO)和Ce∶LuYSiO5(Ce∶YAG)闪烁晶体为研究对象,进行了系统的性能测试。在光产额方面,Ce∶YAG晶体的... 闪烁晶体是一类能够在高能粒子或射线作用下产生可见光,并将辐射能量转化为光子的晶体材料。本研究以Ce∶Y3Al5O12(Ce∶LYSO)和Ce∶LuYSiO5(Ce∶YAG)闪烁晶体为研究对象,进行了系统的性能测试。在光产额方面,Ce∶YAG晶体的光产额为52300 ph/MeV,Ce∶LYSO晶体的光产额为27700 ph/MeV。在检测限方面,Ce∶LYSO晶体的最低可检测X射线剂量率为92μGy/s,Ce∶YAG晶体为95μGy/s,这一特性表明2种晶体对低剂量X射线均具有高灵敏度,适合低剂量辐射探测场景。上述数据为Ce∶LYSO和Ce∶YAG闪烁晶体在辐射成像领域的应用提供了重要依据。 展开更多
关键词 闪烁晶体 生长方法 光产额 检测限 辐照稳定性
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Angular selection based on photonic crystals as the pseudo-local effective medium 认领 引用
7
作者 TONGTONG SONG CHANGHUI SHEN +2 位作者 GUANGYAO XU RUNQI JIA YUN LAI 《Photonics Research》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第6期2541-2552,共12页
Precise control over the angular response of light is essential for advanced photonic devices.Here,we develop a constitutive-parameters-based framework for customizable angular selection.We introduce a pseudo-local ef... Precise control over the angular response of light is essential for advanced photonic devices.Here,we develop a constitutive-parameters-based framework for customizable angular selection.We introduce a pseudo-local effective medium theory,leveraging Brillouin zone folding in photonic crystal supercells,to effectively realize the required parameters for a designated incident crystal face.At the operating frequency,simulations and microwave experiments demonstrate that the designed photonic crystal achieves sharp angular selection from near-total transmission(97%)to near-perfect reflection within an angular transition bandwidth of~3°.Additionally,by integrating a hyperbolic medium with an anisotropic medium,we realize in simulation an angular bandpass filter centered at 30°with a near 1°full width at half-maximum.This work provides a quantitative design methodology for angular-selective photonic crystals and metamaterials,paving the way for applications such as antenna sidelobe suppression,solar energy harvesting,and privacy displays. 展开更多
关键词 advanced photonic devicesherewe microwave experiments photonic crystal supercellsto angular selectionwe photonic crystal angular selection brillouin zone folding control angular response light
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Laser-induced damage threshold comparison of untreated,antireflection-coated and antireflection-microstructured LiGaS2 nonlinear crystals 认领 引用
8
作者 Andrey A.Bushunov Polina D.Kharitonova +10 位作者 Yan M.Voronkovich Alexander G.Papashvili Dmitrii A.Nazarov Sergei N.Smetanin Sergei E.Sverchkov Boris I.Galagan Alina A.Goloshumova Sergey I.Lobanov Alexei F.Kurus Lyudmila I.Isaenko Mikhail K.Tarabrin 《High Power Laser Science and Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第2期28-33,共6页
LiGaS2 crystals are prospective media for optical parametric oscillators. In such systems efficiency and maximum power output are often limited by the laser-induced damage threshold(LIDT) of nonlinear crystals. In add... LiGaS2 crystals are prospective media for optical parametric oscillators. In such systems efficiency and maximum power output are often limited by the laser-induced damage threshold(LIDT) of nonlinear crystals. In addition, most nonlinear crystals have a high refractive index and consequently large Fresnel losses, thus encouraging the use of antireflection coatings. However, antireflection coatings are known to compromise the LIDT. This work presents results of the LIDT testing of LiGaS2 nonlinear crystals in untreated, antireflection-coated and antireflection-microstructured variations.The tests were performed using a one-on-one method with pulsed lasers operating at 1.57, 2.09 and 2.5 μm wavelengths with pulse durations of 9, 149 and 12 ns, respectively. The paper covers damage site feature investigation and LIDT comparison of antireflection coating and antireflection microstructures. The key finding of the work is that antireflection microstructures can provide an increase in transmittance for both the pump and the signal, while maintaining a high LIDT. 展开更多
关键词 antireflection laser damage microstructure mid-infrared optical parametric generation
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胶体光子晶体防伪材料的设计策略与应用前景 认领 引用
9
作者 徐华国 赵九蓬 +7 位作者 程娜 常硕 王申 赵欣 杨朝琨 潘梦瑶 王乐滨 李垚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第12期21-36,共16页
胶体光子晶体(Photonic crystal,PC)防伪材料因其独特的结构色、可控的光子带隙以及相对便捷的鉴别方式,在防伪领域展现出广阔的应用前景。本文系统综述了胶体PC在防伪领域的研究进展。首先,概述了可见变色型、隐形及其他新型胶体PC防... 胶体光子晶体(Photonic crystal,PC)防伪材料因其独特的结构色、可控的光子带隙以及相对便捷的鉴别方式,在防伪领域展现出广阔的应用前景。本文系统综述了胶体PC在防伪领域的研究进展。首先,概述了可见变色型、隐形及其他新型胶体PC防伪材料等体系;其次,详细探讨了上述三类胶体PC防伪材料的设计策略、制备方法、安全等级及鉴别手段;最后,分析了该领域的应用前景及当前面临的关键挑战,为构建新一代兼具高安全性、动态响应和多模态特性的防伪材料体系提供了理论支持与技术指导。 展开更多
关键词 胶体光子晶体 结构色 防伪 可见 隐形
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组合结构一维函数光子晶体界面态的可调性 认领 引用
10
作者 刘晓静 阿卜杜赛麦提·依米提 +8 位作者 张嘉玲 王巧志 刘倩 李思琪 马季 于昭志 孟奕彤 赵崇旭 孙璐璐 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2026年第3期665-674,共10页
研究具有反转对称组合结构的光子晶体界面态特性,其中构成晶体的介质采用函数型介质,其折射率为空间位置的函数.结果表明:当介质折射率为常数时,由两种不同组合结构(PC1+PC2和PC1+PC2+PC1)构成的光子晶体呈不同界面态特性,由PC1+PC2构... 研究具有反转对称组合结构的光子晶体界面态特性,其中构成晶体的介质采用函数型介质,其折射率为空间位置的函数.结果表明:当介质折射率为常数时,由两种不同组合结构(PC1+PC2和PC1+PC2+PC1)构成的光子晶体呈不同界面态特性,由PC1+PC2构成的组合结构仅产生1个界面态,由PC1+PC2+PC1构成的组合结构最多可产生2个界面态;当介质折射率为空间位置函数时,由PC1+PC2构成的组合结构光子晶体可实现对单个界面态与多个界面态的调控;随着函数介质折射率2个端点值nb(0)和nb(b)的增大,单个界面态发生明显红移,其峰值强度显著衰减,多个界面态的位置和数量保持不变,其峰值强度显著增强. 展开更多
关键词 函数型介质 光子带隙材料 传输矩阵 匹配矩阵 界面态
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Ho:BaF2晶体在近红外-中红外波段光谱性能分析 认领 引用
11
作者 钱新宇 王无敌 +9 位作者 郭俊尧 任永春 董建树 王庆国 唐慧丽 张晨波 徐晓东 董永军 华伟 徐军 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第5期595-603,共9页
1~3μm红外激光在医疗、环境监测和高功率激光系统中具有重要应用价值,其中Ho3+离子因其覆盖近红外至中红外多个发射通道而受到广泛关注。本工作系统研究了Ho:BaF2晶体的结构与光谱特性,并筛选不同发射波段的最佳掺杂浓度,以实现... 1~3μm红外激光在医疗、环境监测和高功率激光系统中具有重要应用价值,其中Ho3+离子因其覆盖近红外至中红外多个发射通道而受到广泛关注。本工作系统研究了Ho:BaF2晶体的结构与光谱特性,并筛选不同发射波段的最佳掺杂浓度,以实现高效多波段激光输出。采用温度梯度法(Temperature gradient technique,TGT)成功生长出原子比0.5%~3.0%Ho:BaF2单晶。通过一系列表征手段进行结构和组分分析,并利用吸收光谱、荧光光谱和寿命测试表征其光谱性能。同时结合Judd-Ofelt理论计算辐射跃迁参数。所有晶体均呈现立方晶系,理论掺杂浓度和实际掺杂浓度接近1且分布均匀。光谱分析表明,~1.2μm(5I6→5I8)和~2.05μm(5I7→5I8)的最优掺杂浓度为原子比2.0%(光谱品质因子Q分别为24.29×10–21和67.53×10–21cm2·ms),而~2.85μm(5I6→5I7)的最优掺杂浓度为原子比1.0%(Q=44.52×10–21cm2·ms)。其中,BaF2基质声子能量低(~346 cm-1)及抗Ho3+离子团簇形成倾向较弱的特性使其在~2.05μm处获得了3.81×10–21cm2的最大发射截面,性能优于YAG、CaF2等传统基质。相较于氧化物基质,BaF2晶体具有更低的无辐射损耗和更强的抗浓度猝灭能力,有助于实现更高有效掺杂浓度与稳定的多波段激光输出。Ho:BaF2晶体展现出作为高效多波段红外激光增益介质的巨大潜力。 展开更多
关键词 氟化钡晶体 Ho3+离子掺杂 中红外激光 光谱性能
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高磁光性能CexY3-xFe5O12多晶体的制备及磁学性能 认领 引用
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作者 栾丽君 徐长艳 +1 位作者 张子荞 谢海晨 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第4期1058-1067,共10页
采用优化的溶胶-凝胶法制备了Ce3+掺杂的石榴石型CexY3-xFe5O12(x=0,0.1,0.2,0.3;Ce:YIG)多晶体,通过预烧处理和900~1400℃宽温度范围烧结获得无衍生杂质和高磁光性能的晶体。首先用热重分析确定了该晶体的合成温度为89... 采用优化的溶胶-凝胶法制备了Ce3+掺杂的石榴石型CexY3-xFe5O12(x=0,0.1,0.2,0.3;Ce:YIG)多晶体,通过预烧处理和900~1400℃宽温度范围烧结获得无衍生杂质和高磁光性能的晶体。首先用热重分析确定了该晶体的合成温度为890℃。XRD结果表明该晶体的晶格常数在1.237241~1.241210 nm之间变化,当x>0.2时出现杂质相CeO2。SEM分析表明,Ce:YIG的晶粒尺寸随着烧结温度和Ce3+含量的增加而增加,其尺寸分布范围为0.257~6.52μm,该粒度值是目前获得的YIG晶体粒度的最大值。所有Ce:YIG样品在室温下呈现亚铁磁性,饱和磁化强度(Ms)在23.47~28.10(A·m2)·kg-1范围内变化。经过1200~1300℃烧结的Ce0.1Y2.9Fe5O12晶体的磁导率高达3.68~3.90。根据法拉第旋转角与磁导率的关系可知,该温度范围烧结的多晶体有可能获得最佳的法拉第旋转性能。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶法 钇铁石榴石(YIG) 烧结温度 磁性能
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REXCO3(RE=La,Ce,Y;X=OH,F)with circular alignment of anionic motifs induced extraordinary nonlinear optical effects 认领 引用
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作者 Fan Liu Pifu Gong +1 位作者 Zheshuai Lin Lei Kang 《Chinese Journal of Structural Chemistry》 SCIE CAS CSCD 2026年第3期70-76,共7页
Nonlinear optical(NLO)crystals with efficient frequency conversion are essential for all-solid-state lasers,and exploring new second harmonic generation(SHG)enhancing strategy is crucial for the structure-property rel... Nonlinear optical(NLO)crystals with efficient frequency conversion are essential for all-solid-state lasers,and exploring new second harmonic generation(SHG)enhancing strategy is crucial for the structure-property rela-tionship research and application of NLO crystals.Conventional strategies focus on inducing parallel alignment of NLO active units.In this work,two new regulation means,i.e.bond polarization and flexible deformation,have been identified in rare earth carbonates REXCO3(RE=La,Ce,Y;X=OH,F)with anionic motifs circular aligned through experimental characterization and first-principles calculations.They can promote the SHG effect in the form of electronic polarization and polyhedra distortion,respectively.Such regulation methods break the common acceptation that only carbonates aligning in a parallel pattern can effectively achieve the superposition of hyperpolarizabilities and result in considerable SHG effect.By realizing the synergistic effect of circular alignment and rare earth polyhedra,the polarizability and flexible stretching ability of the RE-O coordination bonds are effectively exerted in the designed structure,C2_La2O2CO3.This work unveils a new mechanism for SHG enhancement in rare earth carbonates and provides new insight for designing advanced NLO materials. 展开更多
关键词 Nonlinear optics Second-harmonic generation Carbonate Ultraviolet First-principles calculation
Synergistic triple-site engineering in ABX3-type hybrid halides for high-performance nonlinear optical crystals 认领 引用
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作者 Yuwei Kang Can Yang +1 位作者 Jun Zhang Qi Wu 《Chinese Chemical Letters》 SCIE CAS CSCD 2026年第1期666-670,共5页
Achieving non-centrosymmetric(NCS) configurations in ABX3-type hybrid halides remains a critical challenge for nonlinear optical(NLO) materials due to the conflicting requirements of high second-harmonic generation(SH... Achieving non-centrosymmetric(NCS) configurations in ABX3-type hybrid halides remains a critical challenge for nonlinear optical(NLO) materials due to the conflicting requirements of high second-harmonic generation(SHG) response,wide bandgap,and phase-matching capabilities.Herein,we propose a triplesite modulation strategy by synergistically tailoring the A-site cations(2-methylimidazole cation/1-ethyl-3-methylimidazole cation),B-site metals(Sn2+/Pb2+),and X-site halogens(Cl/Br),which effectively disrupts lattice symmetry and enables NCS crystallization.Our results demonstrate a strong SHG response,an expanded optical bandgap and increased birefringence.The optimized compound C6H11N2PbCl3 exhibits a moderately strong SHG efficiency of 3.8 × KDP,a wide bandgap(3.87 eV),and enhanced birefringence(0.139@1064 nm),surpassing majority hybrid NLO materials.The innovative anionic framework introduced here broadens the scope of hybrid NLO crystals,facilitating the integration of various aromatic heterocyclic cations.This research provides a robust strategic framework for the development of advanced NLO materials. 展开更多
关键词 Nonlinear Optical organic-inorganic hybrid ABX3lone pair Optimized balance
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光子晶体板动量空间中的相位场 认领 引用
15
作者 李传林 任翱博 巫江 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第8期2-20,共19页
光学相位调控在光通信、信息处理和精密测量等领域具有重要意义.相较于实空间调控,动量空间相位调控展现出显著优势:无结构中心束缚、模式容量不受限,且具备本征的拓扑保护特性.这种内在的灵活性与可扩展性,使得系统在实际应用中无需严... 光学相位调控在光通信、信息处理和精密测量等领域具有重要意义.相较于实空间调控,动量空间相位调控展现出显著优势:无结构中心束缚、模式容量不受限,且具备本征的拓扑保护特性.这种内在的灵活性与可扩展性,使得系统在实际应用中无需严格的光学对准,并能提供大量独立的调控通道,推动高性能、高集成度光学系统的发展.光子晶体板以其开放边界周期性以及动量空间光场操控等优势,已成为动量空间相位场研究的重要平台.本文基于偏振正交分解和时域耦合模式理论下的散射矩阵,系统阐述了光子晶体板中二维动量空间和多维合成动量空间相位场的产生机理,并综述了近几年来的相关研究与应用进展.最后,对动量空间相位场领域的发展现状、核心优势与挑战进行总结和展望. 展开更多
关键词 动量空间相位场 光子晶体板 动量空间光学物态调控 涡旋激光器
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Photonic Dirac cavities in all dielectric photonic crystals with spatially inhomogeneous mass terms 认领 引用
16
作者 Yuting Yang Sijie Yin +3 位作者 Bin Yang Liwei Shi Enyuan Wang Zhi Hong Hang 《Advanced Photonics Nexus》 CSCD 2026年第4期31-37,共7页
In photonic systems,the synthetic pseudo-magnetic field can influence electrically neutral photons in a manner analogous to real magnetic fields on electrons,thereby offering an approach for light manipulation.Here,we... In photonic systems,the synthetic pseudo-magnetic field can influence electrically neutral photons in a manner analogous to real magnetic fields on electrons,thereby offering an approach for light manipulation.Here,we construct two-dimensional photonic crystals composed of all-dielectric materials,where engineering rotation angles result in spatially varying gradients of opened Dirac cones corresponding to position-dependent mass terms.The induced in-plane pseudo-magnetic field gives rise to chiral zeroth-order Landau levels.We design and experimentally demonstrate photonic Dirac cavities based on the bulk state propagation of chiral Landau levels,exhibiting large-area Dirac mode distributions.The proposed photonic cavities demonstrate a significant capability to control confinement strength and spatial distribution of the trapped Dirac modes induced by the variation of the mass term.These findings represent an important step toward utilizing Dirac cavities for light confinement in integrated photonics and enhancing light–matter interactions,thereby contributing substantially to various device applications. 展开更多
关键词 photonic crystal pseudo-magnetic field chiral Landau level photonic cavity
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从蝴蝶翅膀到拓扑光子晶体波导与微腔 认领 引用
17
作者 王海啸 蒋建华 《物理》 CAS 北大核心 2026年第2期103-113,共11页
作为一种周期性介电结构,光子晶体可以实现对电磁波的自由操控,并已在光通信和传感等领域大显身手。然而,由于不可避免的制造缺陷,电磁波在光子晶体中会遭受显著的散射损耗,这不仅影响光波导的传输性能,也限制了光子晶体微腔的品质因数... 作为一种周期性介电结构,光子晶体可以实现对电磁波的自由操控,并已在光通信和传感等领域大显身手。然而,由于不可避免的制造缺陷,电磁波在光子晶体中会遭受显著的散射损耗,这不仅影响光波导的传输性能,也限制了光子晶体微腔的品质因数。近年来,以其鲁棒性著称的拓扑物态为控制电磁波提供了一种新途径,并逐渐形成了一个新的研究分支——拓扑光子学。文章简要回顾了拓扑光子晶体的发展历程,并着重介绍拓扑波导与拓扑微腔在提升光子调控能力方面的最新研究进展。这些发现不仅深化了人们对光与物质相互作用的理解,也为未来高性能集成光子芯片的设计开辟了新路径。 展开更多
关键词 光子晶体 拓扑物态 光学波导 光学微腔
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Zn2+共掺对Cs2LaLiBr6∶Ce晶体闪烁性能的影响 认领 引用 被引量：1
18
作者 刘琼 魏钦华 +5 位作者 童宇枫 张文杰 尹航 唐高 张素银 秦来顺 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第1期86-95,共10页
Cs2LaLiBr6∶Ce(CLLB∶Ce)晶体具有优异的能量分辨率和较高的光产额,但其中子/伽马(n/γ)甄别等闪烁性能仍需进一步提升。本研究运用布里奇曼法,成功制备得到尺寸为Φ10 mm×50 mm、不同Zn2+浓度共掺杂的CLLB∶Ce晶体。系... Cs2LaLiBr6∶Ce(CLLB∶Ce)晶体具有优异的能量分辨率和较高的光产额,但其中子/伽马(n/γ)甄别等闪烁性能仍需进一步提升。本研究运用布里奇曼法,成功制备得到尺寸为Φ10 mm×50 mm、不同Zn2+浓度共掺杂的CLLB∶Ce晶体。系统研究了Zn2+共掺杂对CLLB∶Ce晶体的晶体结构、闪烁性能及缺陷特性的影响。采用热释光(TL)方式分析了Zn2+共掺杂后晶体中的缺陷能级位置以及数量的变化情况,结合变温X射线激发发射光谱(变温XEL)揭示了缺陷对闪烁机理的影响机制。结果表明,Zn2+共掺杂后,基质缺陷能级的结构发生重构,通过调控缺陷的类型和数量可调节闪烁过程,进而影响闪烁寿命的快/慢组分占比。共掺0.1%Zn2+后,晶体在137Cs@662 keV射线下的能量分辨率从3.8%提升到3.2%,优于商用的LaBr3∶Ce晶体。因此,Zn2+共掺杂是一种有效改善CLLB∶Ce晶体闪烁性能的方法,同时还可以通过调控晶体的衰减时间影响晶体的n/γ甄别性能。CLLB∶Ce,Zn晶体在核辐射探测领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 闪烁晶体 CLLB∶Ce 中子/伽马甄别 闪烁性能 热释光 机理讨论
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光子晶体传感器在生物医学中的应用进展 认领 引用 被引量：1
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作者 孙书瑞 储广萌 +1 位作者 李义臣 张骏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期25-39,共15页
光子晶体是一种具有光子带隙特性的周期性电介质结构,通过与入射光的物理光学作用,能够产生明亮艳丽的结构色。自然界中的许多生物,如孔雀、蜂鸟和昆虫通过进化发展出了复杂的光子晶体结构,进而呈现丰富多彩的结构色。受到自然界的启发... 光子晶体是一种具有光子带隙特性的周期性电介质结构,通过与入射光的物理光学作用,能够产生明亮艳丽的结构色。自然界中的许多生物,如孔雀、蜂鸟和昆虫通过进化发展出了复杂的光子晶体结构,进而呈现丰富多彩的结构色。受到自然界的启发,科研人员通过构筑人造光子晶体结构,并将其应用于生物传感领域,开发出了一系列创新型可视化生物传感器。本综述总结了光子晶体在生物传感领域的应用现状,包括光子晶体结构色的基本概念、自然界中的光子晶体结构现象、光子晶体结构色生物传感器的响应类型及其具体应用。同时,本综述还展望了光子晶体生物传感器在未来精准医疗、生理监测及环境感知等领域的发展前景,强调了对响应型光子晶体生物传感器进行持续研究和改进的重要性,以期推动仿生材料学及医学领域的科技进步。 展开更多
关键词 光子晶体 生物传感 结构色 智能响应 可视化 生理监测
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用于尿酸检测的氧化还原响应型光子晶体凝胶微球 认领 引用
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作者 杨丽 贾智涵 +6 位作者 胡亚琴 巨晓洁 汪伟 刘壮 潘大伟 谢锐 褚良银 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期374-382,共9页
针对目前尿酸检测存在依赖专业仪器、操作流程复杂的问题,提出一种直观简便的裸眼可视化检测尿酸含量的新方法。该方法采用四臂聚乙二醇丙烯酰胺(PEG)和N,N′-双(丙烯酰)胱胺(BAC)作为双交联剂,聚乙烯吡咯烷酮包覆的四氧化三铁(Fe3O_... 针对目前尿酸检测存在依赖专业仪器、操作流程复杂的问题,提出一种直观简便的裸眼可视化检测尿酸含量的新方法。该方法采用四臂聚乙二醇丙烯酰胺(PEG)和N,N′-双(丙烯酰)胱胺(BAC)作为双交联剂,聚乙烯吡咯烷酮包覆的四氧化三铁(Fe3O4@PVP)为构筑可显示结构色的光子晶体结构单元,通过微流控乳化和磁组装技术制备得到显色均匀的氧化还原响应型光子晶体凝胶微球(MPNC);利用BAC内部的二硫键和巯基之间的可逆转换,可赋予凝胶还原条件下体积溶胀、氧化条件下收缩的性能,改变固定在微球基质中光子晶体的晶格间距,从而使其呈现出显著的色相变化。系统探究了Fe3O4@PVP纳米颗粒的粒径、浓度和施加的磁场强度对MPNC显色的影响,并考察最优条件制备的MPNC的循环稳定性、对不同尿酸浓度的响应变色性能和抗干扰性能。结果显示:在10 mT的磁场强度下,由粒径为182 nm、浓度为3 g·L-1的Fe3O4@PVP制备的MPNC在氧化还原响应前后呈现从橙红色到蓝色的全色谱变化,并且在6次连续还原氧化的循环中表现出良好的稳定性;在尿酸酶的存在下,MPNC在检测0~0.60 mmol·L-1的尿酸时,仅需100µL的溶液体积即可实现从橙红色(616 nm)到蓝色(496 nm)的宽范围颜色变化,并且在人工血液和人工尿液中具有良好的抗干扰能力;当微球的颜色介于绿色和蓝色之间,则说明尿酸含量高于0.42 mmol·L-1。研究表明,MPNC可作为比色传感器,为裸眼可视化检测尿酸水平提供一种简单直观的通用方法。 展开更多
关键词 尿酸 微流体技术 磁性颗粒 光子晶体凝胶微球 氧化还原 裸眼检测
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