导读:本文包含了电磁性质论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:电磁,薄膜,氧化物,石墨,原理,悬臂梁,性质。
电磁性质论文文献综述
吴雅苹,陈晓航,吴志明[1]（2019）在《微电磁光开关的结构设计与性质模拟》一文中研究指出基于微电磁光开关的工作原理,设计了MEMS电磁反射型光开关.采用ANSYS 9.0有限元软件分析结合Mathematica数值计算研究了微电磁光开关所需的电磁力、磁芯线圈的磁场分布、悬臂梁受电磁力的形变状态,从而获得磁芯线圈的匝数、悬臂梁位置、悬臂梁与平面磁芯线圈接触区域等结构参量.(本文来源于《物理实验》期刊2019年09期）
张卫涛[2]（2019）在《双层石墨烯纳米带电磁性质的第一性原理研究》一文中研究指出石墨烯因其奇异的物理性质,如强度高、低电阻率和极强的电子迁移率等引起国内外的广泛关注,并被视为继硅材料之后的新一代纳米电子器件材料。然而,石墨烯的零带隙结构特征限制了其在微纳米电子器件中应用,调控石墨烯的带隙成了研究的热点。把石墨烯裁剪成准一维的石墨烯纳米带,能够使其具有非零带隙,并且带隙与纳米带宽度和边缘形状有关,丰富了石墨烯的电磁特性。本文以双层石墨烯纳米带为研究对象,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,研究双层石墨烯纳米带层间掺杂过渡金属原子链(TM=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu),外加垂直电场对双层石墨烯纳米带的几何结构、电学特性、磁学性质以及光学性质的影响,并得到以下主要结论:(1)对于AA型堆垛的扶手椅型双层石墨烯纳米带(BAGNRs)(纳米带宽度w为4到9个碳原子)层间掺杂过渡金属原子链(TM=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu)结构。除铜原子链吸附结构外,其余所有过渡金属原子链均能够稳定吸附于石墨烯纳米带层间。吸附结构的稳定性随纳米带宽度的增加而降低,并随原子序数的增加而先降低后增加。此外,吸附体系的电子从TM原子转移至临近C原子,形成TM-C离子键,同时说明TM原子为施主原子,而临近C原子为受主原子。吸附体系中[GCoG]_5、[GMnG]_5、[GVG]_6、[GCuG]_8、[GNiG]_(6、7、8、9)具有半导体特性,[GFeG]_7、[GCoG]_(6、7、8、9)和[GMnG]_(6、7、8、9)具有100%自旋极化率的半金属特性。过渡金属原子链的掺入使得无磁性的双层石墨烯纳米带显示出磁性,并且[GMnG]_w体系具有最强的磁矩,而[GVG]_w、[GNiG]_w和[GCuG]_w复合系统则无磁性,磁性Ni原子链与BAGNRs相互作用发生现磁性淬灭现象。纳米带宽度为奇数(5、7、9)和偶数(4、6、8)时,复合体系具有不同的磁性,说明TM原子链掺入AA型双层石墨烯纳米带具有可调控的磁性质,为磁性存储材料的研究提供了理论依据。(2)对于AB型双层石墨烯纳米带(宽度为10个碳原子宽度)层间掺杂过渡金属原子链(TM=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni)结构,通过改变吸附位置研究其吸附体系的结构特征和电磁特性的变化规律。所有吸附体系均稳定结构,并且V的吸附体系最稳定。对于相同原子链吸附体系,稳定性随吸附位置的不同而有所差异,最边缘位置吸附的稳定性最强,随着吸附位置向中心移动,其稳定性逐渐下降。电荷从TM原子链转移到近邻石墨烯碳原子,形成有利于体系稳定性增加的离子键,这与过渡金属原子链掺杂AA型双层石墨烯纳米带层间的性质一致。TM原子链吸附在双层石墨烯纳米带的不同位置产生不同的电磁性质。吸附的复合体系中,[GCrG]_(10)-2、[GCrG]_(10)-4、[GMnG]_(10)-2、[GMnG]_(10)-3、[GFeG]_(10)-1和[GCoG]_(10)-2体系具有半金属性质,Ni的吸附体系仍然呈现零磁矩的磁性淬灭现象。此外,具有磁性的复合体系在同一吸附位置的磁矩由大到小的顺序依为Mn、Fe、Cr、Co。由于边缘效应的存在,过渡金属原子链中A和B类原子的磁矩明显差异,随着吸附位置向纳米带中心移动,A和B类原子的磁矩差异逐渐减小,最终在中间吸附位置相等。(3)对于本征AA型双层石墨烯纳米带(BAGNRs)(宽度w为4到12个碳原子)的结构,研究外加不同强度(E=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5V/?)垂直电场对其电子特性和光学特性的影响。BAGNRs具有半导体特性,未加电场时,双层石墨烯纳米带带隙随宽度的增加而震荡性减小,并且依然满足单层石墨烯纳米带的规律:对于一个确定的正整数p,其带隙大小顺序为(35)_(3p+1)>(35)_(3p)>(35)_(3p+2)(p≠0),w=4时,体系拥有最大带隙,其值为2.186eV。通过外加垂直电场后,石墨烯纳米带的带隙随电场的增大而迅速减小,当电场达到0.5V/?后,所有体系的带隙均闭合,表现出金属特性。BAGNRs的光学特性具有各向异性,介电函数在垂直极化方向上表现为半导体性质,但在平行极化方向表现为金属性。在电场的作用下,本征双层石墨烯纳米带的介电函数、吸收系数、折射系数、反射系数、电子能量损失系数和光电导率的波峰均向长波方向移动,说明电场使其产生红移现象。电场的存在增加了石墨烯纳米带的带间跃迁几率,研究表明电场能够对本征双层石墨烯纳米带的能带和光学性质进行调控。(本文来源于《西安科技大学》期刊2019-06-01）
王芙凝[3]（2019）在《钙钛矿氧化物异质结界面电磁输运性质的研究》一文中研究指出近年来,薄膜沉积技术(例如90°离轴溅射、脉冲激光沉积以及分子束外延等)以及原位监测技术(例如反射高能电子衍射)已经取得了长足的进步,这使我们现在不仅可以实现在原子尺度上精确生长钙钛矿氧化物薄膜,而且还可以在薄膜生长过程中调节和增强其物理性质。钙钛矿氧化物的电学输运性质丰富,涵盖了绝缘性、半导体和金属性。钙钛矿氧化物还具有广阔的功能特性,譬如铁磁性、多铁性、高温超导、压电性、铁电性和热电性等,所有这些性质都对化学计量比、结构畸变和外部场等因素敏感。相比于传统半导体材料,钙钛矿氧化物提供了更多结构和功能的选择。因此,将两种不同的钙钛矿氧化物材料组装成异质结会催生出更新奇的物理现象,譬如二维电子气、磁性、高温超导、磁性与超导性共存、巨磁阻效应、光电效应等。钙钛矿氧化物异质结不仅提供了制造新型多功能器件的可能性,而且还挑战了我们目前对界面上强关联效应的理解。在传统的半导体异质结中,电子关联效应比较弱,界面处的平移对称性破缺导致电荷穿过界面重新分布以及界面附近能带的弯曲。在复杂的钙钛矿氧化物异质结中,电子之间具有很强的关联效应,能带结构通常不是刚性的,而是随电荷密度的变化而发生显着变化,因此不能用半导体异质结中非相互作用模型来描述,理解各自由度之间的相互耦合或竞争是个巨大的挑战。本论文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对不同种类的钙钛矿氧化物异质界面进行了系统的理论研究。首先研究了 LaGaO_3/SrTiO_3异质界面和NdGaO_3/SrTiO_3异质界面二维电子气的起源,发现了两种不同的物理机制。然后设计了六种KTaO_3基异质界面,研究了以KTaO_3材料替换SrTiO_3材料对体系电输运特性的影响。此外,还研究了 LaMnO_3/KTaO_3异质界面的电磁性质。最后,构建了复杂的CGO/CoO和CGO/NiO(CGO:Ce_(1-x)Gd_xO_(2-δ))异质界面,研究了体系杂质分凝行为出现的物理机制。主要的研究内容和结果如下:(1)在钙钛矿氧化物异质结中,LaAlO_3/SrTiO_3界面上观测到的具有独特性质的二维电子气是本领域的研究热点之一。尽管实验上和理论上都对氧化物异质界面的二维导电性进行了大量的研究,界面二维电子气的起源依旧存在争议。这里选择了与LaAlO_3/SrTiO_3相近的LaGaO_3/SrTiO_3体系为研究对象,系统的研究了界面二维电子气的起源。研究表明:对于LaGaO_3/SrTiO_3超晶格模型,界面处对称性破缺导致Ti离子的t2g轨道退简并为dxy,轨道和二重简并的dxy/yz轨道,其中dxy轨道能量更低且作为导带穿过费米能级,被电子填充。二维界面内dxy轨道电子的有效质量为0.87 me,而垂直于界面的电子有效质量为无穷大,这表明dxy,电子为异质结界面二维导电性提供载流子,是二维电子气的起源。对于LaGaO_3/SrTiO_3薄膜结构,体系在LaGaO_3的厚度达到7层时发生绝缘体—金属的转变。离子弛豫使LaGaO_3一侧发生较大的晶格畸变,由此产生的极化电场与界面极性不连续造成的内建电场相互抵消。随着LaGaO_3薄膜厚度的增加,薄膜的极化畸变程度逐渐减弱。当LaGaO_3达到临界厚度后,电子从LaGaO_3表面转移到SrTiO_3界面并占据界面Ti dxy轨道,是体系二维电子气的起源。当体系含有氧空位时,氧空位位于SrTiO_3第叁层时氧空位的形成能最低,体系结构最稳定。引入氧空位后体系发生反铁电畸变,导致氧空位最近邻Ti离子的eg轨道发生劈裂,其中dx2-y2轨道能量更低优先被多余电子占据,而界面处二维电子气依旧来源于界面Ti离子的dxy轨道电子。氧空位会提高体系的载流子浓度,尽管如此,氧空位却不利于二维电子气局域在界面处。(2)氧化物异质结NdGaO_3/SrTiO_3研究结果表明:当体系不含表面,即NdGaO_3中没有引入极性场时,异质结的费米能级穿过导带,表现出金属特性,界面二维电子气起源于电子重组。然而当体系含有表面时,异质界面始终保持绝缘性。这是因为离子弛豫后NdGaO_3薄膜发生很大的极化畸变,抵消了内建电场,完全阻碍了电荷从表面向界面的转移。因此本征的电子重组不是实验上发现的界面二维导电性的起源。在NdGaO_3/SrTiO_3体系引入氧空位后,计算发现当氧空位位于GaO2表面时氧空位的形成能最低,体系结构最稳定。体系引入氧空位后电子重新分布,表面畸变与氧空位引起的氧八面体旋转之间的平衡作用是界面二维电子气的起源。(3)基于以上对SrTiO_3基异质结的研究,我们设计了KTaO_3基极性/极性异质结,研究发现KTaO_3基异质界面的二维导电性独立于薄膜厚度的变化,这是KTaO_3基异质结的优势之一。对于LaGaO_3/KTaO_3,NdGaO_3/KTaO_3和PrGaO_3/KTaO_3异质结,薄膜一侧的极化畸变程度很大,导致没有电荷从表面转移到界面,体系中KTaO_3作为电子施主为二维导电提供载流子。而在LaAlO_3/KTaO_3,NdAlO_3/KTaO_3和PrAlO_3/KTaO_3异质结中,当薄膜达到临界厚度后,薄膜的极化强度变弱,电荷从表面向界面转移,界面处载流子由薄膜和KTaO_3共同贡献,这些电子占据了Ta dxy轨道。与SrTiO_3基异质结中Ti dxy电子相比,Ta dxy电子具有更小的有效质量,因此KTaO_3基异质结界面二维电子气具有更高的迁移率,有助于纳米器件方面的应用。(4)由锰氧化物构成的钙钛矿氧化物异质结由于电荷、自旋、轨道和晶格自由度的多维度耦合作用而产生种类繁多的相。锰氧化物薄膜受外延应力后导致键长和键角发生轻微的变化,但这可能会严重影响体系的磁性和输运特性。这里我们研究了 LaMnO_3/KTaO_3(001)异质结的电磁输运性质。与块体LaMnO_3材料的A型反铁磁性不同,受衬底应力作用的LaMnO_3薄膜具有铁磁性,这与LaMnO_3/SrTiO_3体系类似。作为极性/极性异质界面,LaMnO_3/KTaO_3也不存在绝缘体—金属的转变。极性不连续导致的转移电荷占据了Ta dxy轨道,并且界面Ta离子具有近0.05 μB的微小磁矩。此外,LaMnO_3薄膜一侧生成高度自旋极化的二维电子气,Mn eg轨道被部分占据表现出半金属铁磁性。(5)界面的杂质分凝作用对陶瓷材料的离子迁移具有重要影响。实验上在CGO/CoO定向凝固共晶陶瓷中发现了杂质分凝行为,而与CGO/CoO体系相似的CGO/NiO体系中却并不存在这种效应。针对这种新奇的物理现象我们构建了具有复杂结构的CGO(001)/CoO(111)和CGO(001)/NiO(111)异质界面。偏聚能的研究表明在CGO/CoO体系中Gd离子和氧空位会优先占据界面的位置,而在CGO/NiO体系中Gd离子和氧空位会随机分布。CGO/CoO异质界面比CGO/NiO异质界面的晶格失配比更大,因此CoO薄膜要受到更强的不均匀的压应力。在CGO/CoO体系中,界面处Gd离子和氧空位所引起的局部晶格畸变有助于释放由于界面处晶格不匹配导致的应力,使体系更加稳定,这是界面杂质分凝行为出现的原因。在这两个体系中,Gd离子以及氧空位的掺杂不会改变异质结的绝缘性。这些发现为工业规模生产具有可调谐掺杂浓度界面的块状纳米复合材料提供了新途径,有助于改善纳米复合材料的离子电导。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-16）
张骥[4]（2019）在《几种钙钛矿氧化物薄膜、超晶格的电、磁性质研究》一文中研究指出钙钛矿氧化物是非常庞大的材料体系,不仅具有丰富的物理性质,例如铁电性、铁磁性、热释电、超导、催化等,而且在自旋电子器件、信息存储等领域具有广阔的应用前景,因而一直以来都是材料科学和凝聚态物理等领域的研究热点。近叁十年来,随着脉冲激光沉积(Plused Laser Deposition,PLD)、分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)等薄膜制备技术的迅速发展,钙钦矿氧化物薄膜中由于晶格、轨道、电荷、自旋等多种自由度之间相互竞争和耦合而导致了诸多新奇的物理现象,例如界面二维电子气、高温超导等,这进一步激发了人们对于钙钛矿氧化物薄膜的研究兴趣。基于此,本论文工作中制备了 Sr2CrWO6单层膜、SrRu03/CaRu03超晶格和LaMn03:Ni0纳米复合薄膜叁种不同结构类型的薄膜,系统地研究了它们的晶体结构、电输运性质和磁性,主要内容如下:1、利用PLD技术制备了厚度为12nm、24nm和48nm的Sr2CrW06(SCWO)双钙钛矿氧化物薄膜。第一性原理计算表明,SCWO是一种半金属(half-metal)材料,具有较高的自旋极化率,总的自旋磁矩为2.0μB/f.u.。10K时的磁滞回线(M-H)表明高真空下制备的SCWO薄膜具有亚铁磁性,但饱和磁矩低于理论计算值,这是由于其中氧空位和反位缺陷的影响;电阻率-温度(ρ-T)曲线表明,SCWO具有可比拟金属材料的优异的金属性,其中,12nm的SCWO薄膜在2K和300K时的电阻率分别为4.9×10-11Ω·m和9.5×10-7Ω·m;同时,SCWO薄膜具有较高的载流子浓度和迁移率,其中,12 nm的SCWO薄膜在2 K和300 K时的载流子浓度和迁移率分别为2.25×1028m-3和56×104cm2·V-1·s-1;此外还发现SCWO薄膜在低温下表现出巨大的正磁电阻效应,12nm、24nm和48nm的SCWO薄膜在2 K、7 T下正磁电阻数值分别达到17200%、2060%、1185%。在排除一些可能的影响因素(例如氧空位等)之后,SCWO薄膜中巨大的正磁电阻效应可能来源于其中较高载流子浓度和迁移率,而外加磁场抑制了 SCWO薄膜中的长程反铁磁耦合,使其转变为短程的自旋无序的团簇,从而增强了电子散射,增大了电阻率,导致了巨大的正磁电阻效应。2、利用 PLD 技术制备了 6、10 和 15 个周期的 SrRu03/CaRuO3(SRO/CRO)超晶格,XRD和倒空间(RSM)沏试结果表明,超晶格薄膜是沿着c轴外延生长的。TEM测试结果表明,SRO/CRO超晶格具有层状的结构,且具有优异的外延性和相干的界面;面外零磁场冷却(ZFC)和加磁场冷却(FC)的磁化曲线表明,SRO/CRO超晶格在低温下表现出类自旋玻璃态的行为,同时,10K时的面外M-H回线呈现出“收腰”的现象,均来源于SRO/CRO超晶格中铁磁和反铁磁竞争,而反铁磁又来源于压应力作用下,CaRu03层中的Ru06八面体畸变;ρ-T曲线表征表明,SRO/CRO超晶格呈现出金属-半导体转变,低温下的导电机制来源于二维弱局域化效应。3、利用 PLD 技术制备了(1-x)LaMn03:xNiO(LMO:xNiO)薄膜,XRD 和 RSM测试结果表明,薄膜是LMO和NiO两相复合的;TEM测试结果表明,LMO和NiO形成了具有叁维界面的0-3型纳米复合结构;M-H磁滞回线和ZFC-FC曲线表明,LMO:NiO纳米复合薄膜具有铁磁性,且随着NiO含量的增加而增强;而ρ-T曲线表明,LMO:NiO纳米复合薄膜具有优异的绝缘性,且随着NiO含量的增加而增强,因此,0.5LMO:0.5NiO纳米复合薄膜具有较好的铁磁绝缘性。同时,LMO:NiO纳米复合薄膜还表现出较强的交换偏置效应,这主要来源于LMO和NiO界面处的铁磁、反铁磁耦合效应。X射线吸收谱(XAS)测试和第一性原理计算证明了 LMO:NiO纳米复合薄膜中存在电荷转移现象,即电子由Mn离子转移至Ni离子。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
林景宜[5]（2019）在《叁维复杂土壤电磁性质建模与GPR信号分析》一文中研究指出全球气候的变化,时常出现灾害性天气,比如区域性的暴雨或干旱。在降雨和干旱的交替过程中,由于土壤中各类颗粒成分的遇水涨缩性和受力状况有差异,颗粒间会产生分散和整合过程,宏观上就会形成有规律的土壤裂隙带。土壤裂隙带可能会造成许多灾害。例如,边坡的整体性被裂隙带大规模破坏,减弱土壤颗粒间的胶结作用,最终发生边坡失稳和崩塌等灾害和事故。在农业方面,水肥将沿着裂隙带迅速渗透,极大的增加入渗的深度和效率,使土壤中的水分养分加速渗入土壤深层,降低植物根系对水肥的利用效率。在环境方面,土壤裂隙带加剧污染物的下渗程度,加深了地下水污染过程。因此,研究土壤裂隙带的构造对于预测降雨导致的滑坡,提升农业水肥利用率和环境保护等具有重要意义。本文首先介绍了土壤裂隙和裂隙带的内涵及成因,然后分别阐述了常用的空间剖分、离散网络、变差函数和分形特征迭代四种裂隙带建模方法与原理。对比四种建模方法的优缺点,分形特征迭代的方法简单易操作,只需控制好分维特征与迭代的终止条件,而且分形过程契合土壤裂隙的生成过程,在实际的土壤微观形态中也有较强的自相似性和分维特征,所以能更简单快速的模拟出裂隙带的形态。配合广义的能量极小值原理,本文将Koch分形曲线由二维平面推广到了叁维空间,然后使用叁维Koch曲线进行了裂隙带骨架建模并用矩阵变换控制裂隙带的位置与形态。将裂隙带骨架建模完毕后,使用了Bruggeman等效介质方法给骨架赋予了尺度大小和属性值,使单纯的点和直线拓展为空间形态且具有了物理意义。在土壤背景的建模方面,首先介绍了小尺度非均匀性的椭球式混合型自相关函数随机介质模型,然后介绍了Markov链模型的理论与方法,且将Markov链方法推广到叁维空间。为了验证Markov链建模方法的正确性,使用随机等效介质方法建立了一个叁维实验模型并进行Markov性检验,然后用叁维Markov链方法计算转移概率矩阵后进行模拟,对比结果发现模拟后的结果与原模型比较相似。在数值计算方面,本文介绍了探地雷达(GPR)正演计算的时间域有限差分方法、PML边界吸收条件和数值稳定条件。然后建立了一个表层土壤-湿润粘土-基岩叁层模型,土壤背景使用叁维Markov链方法建立,在湿润粘土层中使用叁维Koch分形曲线和Bruggeman等效方法建立具有不同含水率的裂隙带。对不同含水率下的综合模型进行GPR正演计算,研究裂隙中含水率对正演结果波形的影响,并进行时频特性分析,将数值计算得到的响应进行S变换(ST),研究含水率对裂隙带响应时频特征信号的影响,结果显示,裂隙的等效介电常数与背景差别越大,响应越明显。最后,定量计算响应中裂隙带和分界面深度,与模型的误差较小。综合分析这种混合建模、响应计算和时频分析方法对土壤中含水裂隙带探测效果。结合扶余市土壤的探地雷达实测数据,使用Markov链和叁维Koch曲线建立了一个复杂的含裂隙带土壤模型,对比实测响应与不同裂隙带含水率的模型的响应,主要特征比较相似。将结果进行S变换后,对比估算了实测数据中的裂隙带含水率。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
张梅玲,陈玉红,张材荣,李公平[6]（2019）在《内在缺陷与Cu掺杂共存对ZnO电磁光学性质影响的第一性原理研究》一文中研究指出采用基于自旋密度泛函理论的平面波超软赝势方法,研究了Cu掺杂ZnO (简称Cu_(Zn))与内在缺陷共存对ZnO电磁光性质的影响.结果表明,Cu是以替位受主的形式掺入的;制备条件对Cu_(Zn)及内在缺陷的形成起至关重要的作用,富氧条件下Cu掺杂有利于内在缺陷的形成,且Cu_(Zn)-O_i最易形成;相反在缺氧条件下,Cu掺杂不利于内在缺陷的形成.替位Cu的3d电子在价带顶形成未占据受主能级,产生p导电类型.与Cu_(Zn)体系相比,Cu_(Zn)-V_O体系中载流子浓度降低,导电性变差;Cu_(Zn)-V_(Zn)体系中载流子浓度几乎不变,对导电性没影响;Cu_(Zn)-O_i体系中载流子浓度升高,导电性增强.纯ZnO体系无磁性;而Cu掺杂ZnO体系,与Cu原子相连的O原子,电负性越小,键长越短,对磁矩贡献越大;Cu_(Zn)与Cu_(Zn)-O_i体系中的磁矩主要是Cu的3d电子与Z轴上O的2p电子耦合产生的;Cu_(Zn)中存在空位缺陷(V_O,V_(Zn))时,磁矩主要是Cu 3d电子与XY平面内O的2p电子强烈耦合所致;Cu_(Zn)中存在V_(Zn)时,磁性还包含V_(Zn)周围0(5, 6)号原子2p轨道自旋极化的贡献;所有体系中Zn原子自旋对称,不产生磁性.Cu_(Zn)-V_(Zn)和Cu_(Zn)-O_i缺陷能态中,深能级中产生的诱导态是0-0 2s电子相互作用产生的.Cu_(Zn)模型的光学带隙减小,导致吸收边红移;Cu_(Zn)-V_(Zn)模型中吸收和反射都增强,使得透射率降低.(本文来源于《物理学报》期刊2019年08期）
任骏波[7]（2019）在《石墨烯等离激元分子可调谐电磁性质的研究》一文中研究指出金属表面能够存在一种能够突破衍射极限的电磁波,通常被称为表面等离极化激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)。与原子和分子系统相似,表面等离激元分子(Plasmonic Molecules,PMs)是以SPP为基础,通过各个等离激元个体之间的相互作用形成一个整体的共有化纳米结构。通常人们利用传统的贵金属材料(金或银)来构成PMs并且各种不同纳米结构的PMs已被广泛研究。但是,由贵金属材料构成的PMs存在着许多缺陷,例如欧姆损耗大等。其中最为关键的缺点在于一旦纳米结构确定,PMs的电磁特性无法进一步进行调节。石墨烯作为一种新型材料可以支持SPPs并且具有较低的欧姆损耗以及较高的限制能力。其最大优势在于石墨烯的SPPs在结构固定的情况下可以通过调节石墨烯化学势等参数进一步调节其电磁行为。由石墨烯构成的PMs具有很大的潜力,然而在有关这方面的研究还十分欠缺。本论文利用商用软件,研究了由不同石墨烯多聚体结构组成的石墨烯PMs的电磁特性。论文的主要研究内容和结论如下:1.构造了石墨烯四聚体结构和石墨烯五聚体结构,通过分析本征模式和消光光谱,可以发现改变石墨烯纳米盘之间的间距,各个石墨烯纳米盘的相互作用得以加强,单个石墨烯纳米盘组成了石墨烯PMs,并且石墨烯PMs展现出从孤立模式转变为集体模式的变化过程。通过加入中心石墨烯纳米盘,使得消光光谱中出现法诺共振现象,并且法诺共振对外界环境的折射率变化十分敏感。2.构造了石墨烯六聚体结构,通过改变石墨烯六聚体的各种参数,法诺共振的谱线形状可以得到优化。石墨烯六聚体产生的法诺共振可以分解为两个子模式的迭加,通过调节这两个子模式,能够更加灵活地控制法诺共振的谱线形状。中心石墨烯纳米盘半径适合的增大能够加强法诺共振在消光光谱中的质量;改变中心石墨烯纳米盘化学势会对两个子模式产生相反的影响,导致两个子模式在消光光谱中产生的共振峰的相对高度会发生明显的改变;弛豫时间的增大会使得消光光谱中的两个共振峰和法诺低谷都会得到加强。通过参数优化,可以得到质量高并且稳定的法诺共振。3.构建了较为复杂的石墨烯十叁聚体结构,探究通过局部的改变石墨烯化学势对石墨烯PMs的影响,并且分析其作用机制。结果表明,在具有不同对称性的石墨烯十叁聚体中,局部改变石墨烯化学势具有相同的作用机制。根据原有等离激元模式的电场分布和改变石墨烯化学势的位置,能够使得特定的等离激元模式加强或减弱。这使得石墨烯等离激元分子有着更高的灵活性,使其适用领域更加广阔并促进纳米器件的发展。(本文来源于《华侨大学》期刊2019-03-22）
王佳伟,罗凤凤[8]（2019）在《Fe离子注入ITO薄膜的光电磁性质研究》一文中研究指出ITO薄膜是一类被广泛应用的透明导电氧化物薄膜材料,也是稀磁半导体材料的候选之一。用MEVVA源在ITO薄膜中注入Fe离子,样品经快速热退火处理后,GAXRD分析注入的Fe离子掺入进了ITO晶格中,样品中没有发现Fe纳米团簇及氧化物等杂质相,但由于离子轰击,样品的结晶性变差,光透射率降低; Fe离子注入后,随着氧空位浓度降低,以及杂质散射增强,样品的电学性能降低,但由于Fe离子间通过氧空位形成了Fe-VO-Fe铁磁耦合对,促进了样品室温铁磁性的增强。(本文来源于《江西科学》期刊2019年01期）
张建江[9]（2019）在《两带单结超导环的热电效应及电磁性质研究》一文中研究指出日本科学家于2001年1月发现了临界温度高达39K的二元金属超导体MgB2。MgB2是一种两能隙超导体,其费米面是由两个二维的σ带和两个三维的π带组成,有关该超导体两个能隙的图像后来被比热、核磁共振、电子隧道和角分辨光电子谱等一系列实验所广泛证实。本论文利用两带Ginzburg-Landau理论对两带单结超导环的热电效应进行了深入研究。两带超导体中所引入的两个超导序参量之间的相位差满足sine-Gordon方程,由该方程的孤立子解我们得到了单个Josephson结(微桥结构)两端相位差和总磁通之间的线性关系。然后通过微桥中电流与超导结两端相位差满足的非线性Josephson方程,建立了在温度梯度激励下环内磁通与温度差之间的依赖关系。理论分析表明两带超导环中可能产生的孤立子解及分数磁通量子化现象可以通过测量单结超导环中的热电效应加以验证。此外,我们还分析了在外磁场作用下两带单结超导环的电磁性质,也得到类似的理论结果。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01）
温变英,王雪娇,方晓霞,张扬[10]（2018）在《碳系导电填料性质对PVB基功能薄膜结构及电磁屏蔽效能的影响》一文中研究指出分别以形状和电导率不同的石墨、镀镍石墨和镀银碳纤维为功能填料,采用溶液流延法制备了聚乙烯醇缩丁醛基导电薄膜,并对薄膜的微观结构和电学性能进行了研究。结果表明:填料性质(包括形状、密度和电导率)对复合材料的分布结构和电学性能有重要影响,纤维状的填料更容易搭接成导电网络。石墨和镀银碳纤维填充体系中,填料在聚合物基体内部分布基本均匀;而镀镍石墨填充体系中,填料在聚合物基体内部形成了梯度分布。不同的分布状态导致材料的导电性能在薄膜的上下表面产生差异并对复合材料的电磁屏蔽效能产生影响。在同等体积含量下,复合材料的电磁屏蔽效能主要受材料电导率的影响,叁种复合材料中,镀银碳纤维填充体系的屏蔽效能最高,镀镍石墨填充体系次之,石墨填充体系最低。(本文来源于《材料导报》期刊2018年24期）
电磁性质论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
石墨烯因其奇异的物理性质,如强度高、低电阻率和极强的电子迁移率等引起国内外的广泛关注,并被视为继硅材料之后的新一代纳米电子器件材料。然而,石墨烯的零带隙结构特征限制了其在微纳米电子器件中应用,调控石墨烯的带隙成了研究的热点。把石墨烯裁剪成准一维的石墨烯纳米带,能够使其具有非零带隙,并且带隙与纳米带宽度和边缘形状有关,丰富了石墨烯的电磁特性。本文以双层石墨烯纳米带为研究对象,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,研究双层石墨烯纳米带层间掺杂过渡金属原子链(TM=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu),外加垂直电场对双层石墨烯纳米带的几何结构、电学特性、磁学性质以及光学性质的影响,并得到以下主要结论:(1)对于AA型堆垛的扶手椅型双层石墨烯纳米带(BAGNRs)(纳米带宽度w为4到9个碳原子)层间掺杂过渡金属原子链(TM=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu)结构。除铜原子链吸附结构外,其余所有过渡金属原子链均能够稳定吸附于石墨烯纳米带层间。吸附结构的稳定性随纳米带宽度的增加而降低,并随原子序数的增加而先降低后增加。此外,吸附体系的电子从TM原子转移至临近C原子,形成TM-C离子键,同时说明TM原子为施主原子,而临近C原子为受主原子。吸附体系中[GCoG]_5、[GMnG]_5、[GVG]_6、[GCuG]_8、[GNiG]_(6、7、8、9)具有半导体特性,[GFeG]_7、[GCoG]_(6、7、8、9)和[GMnG]_(6、7、8、9)具有100%自旋极化率的半金属特性。过渡金属原子链的掺入使得无磁性的双层石墨烯纳米带显示出磁性,并且[GMnG]_w体系具有最强的磁矩,而[GVG]_w、[GNiG]_w和[GCuG]_w复合系统则无磁性,磁性Ni原子链与BAGNRs相互作用发生现磁性淬灭现象。纳米带宽度为奇数(5、7、9)和偶数(4、6、8)时,复合体系具有不同的磁性,说明TM原子链掺入AA型双层石墨烯纳米带具有可调控的磁性质,为磁性存储材料的研究提供了理论依据。(2)对于AB型双层石墨烯纳米带(宽度为10个碳原子宽度)层间掺杂过渡金属原子链(TM=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni)结构,通过改变吸附位置研究其吸附体系的结构特征和电磁特性的变化规律。所有吸附体系均稳定结构,并且V的吸附体系最稳定。对于相同原子链吸附体系,稳定性随吸附位置的不同而有所差异,最边缘位置吸附的稳定性最强,随着吸附位置向中心移动,其稳定性逐渐下降。电荷从TM原子链转移到近邻石墨烯碳原子,形成有利于体系稳定性增加的离子键,这与过渡金属原子链掺杂AA型双层石墨烯纳米带层间的性质一致。TM原子链吸附在双层石墨烯纳米带的不同位置产生不同的电磁性质。吸附的复合体系中,[GCrG]_(10)-2、[GCrG]_(10)-4、[GMnG]_(10)-2、[GMnG]_(10)-3、[GFeG]_(10)-1和[GCoG]_(10)-2体系具有半金属性质,Ni的吸附体系仍然呈现零磁矩的磁性淬灭现象。此外,具有磁性的复合体系在同一吸附位置的磁矩由大到小的顺序依为Mn、Fe、Cr、Co。由于边缘效应的存在,过渡金属原子链中A和B类原子的磁矩明显差异,随着吸附位置向纳米带中心移动,A和B类原子的磁矩差异逐渐减小,最终在中间吸附位置相等。(3)对于本征AA型双层石墨烯纳米带(BAGNRs)(宽度w为4到12个碳原子)的结构,研究外加不同强度(E=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5V/?)垂直电场对其电子特性和光学特性的影响。BAGNRs具有半导体特性,未加电场时,双层石墨烯纳米带带隙随宽度的增加而震荡性减小,并且依然满足单层石墨烯纳米带的规律:对于一个确定的正整数p,其带隙大小顺序为(35)_(3p+1)>(35)_(3p)>(35)_(3p+2)(p≠0),w=4时,体系拥有最大带隙,其值为2.186eV。通过外加垂直电场后,石墨烯纳米带的带隙随电场的增大而迅速减小,当电场达到0.5V/?后,所有体系的带隙均闭合,表现出金属特性。BAGNRs的光学特性具有各向异性,介电函数在垂直极化方向上表现为半导体性质,但在平行极化方向表现为金属性。在电场的作用下,本征双层石墨烯纳米带的介电函数、吸收系数、折射系数、反射系数、电子能量损失系数和光电导率的波峰均向长波方向移动,说明电场使其产生红移现象。电场的存在增加了石墨烯纳米带的带间跃迁几率,研究表明电场能够对本征双层石墨烯纳米带的能带和光学性质进行调控。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电磁性质论文参考文献
[1].吴雅苹,陈晓航,吴志明.微电磁光开关的结构设计与性质模拟[J].物理实验.2019
[2].张卫涛.双层石墨烯纳米带电磁性质的第一性原理研究[D].西安科技大学.2019
[3].王芙凝.钙钛矿氧化物异质结界面电磁输运性质的研究[D].山东大学.2019
[4].张骥.几种钙钛矿氧化物薄膜、超晶格的电、磁性质研究[D].南京大学.2019
[5].林景宜.叁维复杂土壤电磁性质建模与GPR信号分析[D].吉林大学.2019
[6].张梅玲,陈玉红,张材荣,李公平.内在缺陷与Cu掺杂共存对ZnO电磁光学性质影响的第一性原理研究[J].物理学报.2019
[7].任骏波.石墨烯等离激元分子可调谐电磁性质的研究[D].华侨大学.2019
[8].王佳伟,罗凤凤.Fe离子注入ITO薄膜的光电磁性质研究[J].江西科学.2019
[9].张建江.两带单结超导环的热电效应及电磁性质研究[D].华北电力大学(北京).2019
[10].温变英,王雪娇,方晓霞,张扬.碳系导电填料性质对PVB基功能薄膜结构及电磁屏蔽效能的影响[J].材料导报.2018
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