导读:本文包含了介电函数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:函数,量子,吸收光谱,温度,物性,薄膜,电介质。
介电函数论文文献综述
赵明琳,童荣景,张少宇,胡友友[1]（2019）在《基于B样条模型的La_(2/3)Sr_(1/3)VO_3薄膜介电函数分析》一文中研究指出透明导电氧化物薄膜在光伏器件、平面显示器件中有着广泛的应用,其介电函数是薄膜材料器件化过程中不可忽略的基本物理参数。使用脉冲激光沉积技术,在(LaAlO_3)_(0.3)(Sr_2AlTaO_6)_(0.35)(LSAT)基底上成功制备了La_(2/3)Sr_(1/3)VO_3(LSVO)薄膜,并运用光谱椭偏仪测量了LSVO薄膜的椭偏光谱。先后用B样条模型和Lorentz+Tauc-Lorentz联合色散模型描述了材料的介电函数,并首次具体给出了LSVO薄膜的介电函数。结果表明,LSVO薄膜在1.24～5.06 eV光谱范围内存在3.41 eV和4.11 eV两个明显的光学跃迁,其中3.41 eV的跃迁峰为材料的光学带隙,与未掺杂的LaVO_3材料相比,有着0.19 eV的红移;高能区域的4.11 eV的跃迁峰则源自于O 2p轨道和空置的V 4s轨道之间的电荷转移态激发跃迁。(本文来源于《应用激光》期刊2019年05期）
徐猛[2]（2019）在《半导体和金属高温介电函数的椭偏测量及第一性原理模拟》一文中研究指出固体光学常数的准确获取对于能源化工、太阳能利用以及航空航天等领域热辐射性质的研究有着重要的意义。目前,光学手册中给出的光学常数大部分是常温下的数据,主要是因为实验样品存在着高温氧化以及自身辐射等问题,导致高温实验数据的准确获取非常困难。而高温光学常数对于高温环境下光学器件的结构设计和性能预测有着重要的意义,因此借助理论计算获取高温光学常数可以为工程应用提供基础数据支撑。第一性原理计算中所需的输入参数仅为材料的晶格结构和原子种类等相关信息,相对于实验研究,理论数值模拟可以突破实验技术壁垒,进而预测高温环境下的光学常数,因而近年来在预测材料基础物性方面发挥出了重要的作用。目前,从第一性原理出发预测材料高温下光学性质的研究尚处于探索阶段。本文在传统第一性原理的基础上,将电子-声子相互作用引入电子能带结构的计算中,进而结合相关的理论计算高温下的介电函数。对于半导体材料,电子-空穴相互作用对介电函数有着显着的影响,通过求解Bethe-Salpeter方程可以有效考虑温度效应对可见光-紫外波段带间跃迁介电函数的影响;而对于金属材料除了带间跃迁吸收光谱,还考虑了自由电子带内跃迁引起的光学吸收。另一方面,采用椭偏仪结合加热装置测量了典型半导体和金属材料的高温介电函数,并且将测量结果和理论计算结果进行了对比,从而验证了第一性原理计算的可行性。主要工作包括:基于可见光可变角度光谱椭偏仪结合加温装置,实验研究了300-700 K温度范围内III–V族半导体GaP、InP、GaAs和InAs在1.24-6.52 eV(190-1000 nm)光谱范围内的介电函数,并采用Johs-Herzinger模型对测量结果进行了拟合,得到了吸收峰位置和展宽随温度的变化规律。测量结果表明随着温度升高,介电函数呈现峰值位置红移和展宽增大的现象。另一方面,在传统第一性原理的基础上,通过在电子能带计算中加入电声耦合,得到了能级位置和电子弛豫时间随温度的变化趋势,然后结合Bethe-Salpeter方程,计算高温下的介电函数,与实验测量结果吻合良好。研究结果表明峰值位置红移主要源于电声耦合引起的带隙减小,而展宽的增加主要是因为随着温度增加,声子对电子的散射作用增强。金属材料在光电器件、光催化以及光学超材料等方面有着重要的应用,高温介电函数的获取可以为光热领域的应用提供光学数据支撑。本文基于可见光可变角度光谱椭偏仪和红外可变角度光谱椭偏仪,实验研究了300-700 K温度范围内红外-可见光波段贵金属Au和Ag,以及过渡金属Cr、Mo、W和Ti的介电函数,然后根据Drude模型拟合了红外波段由带内跃迁引起的介电函数,得到了电子弛豫率和等离子体频率随温度的变化趋势。研究表明,电子弛豫率随温度的升高而增加,而等离子体频率随温度的变化规律与金属的种类相关。为了从理论上预测金属的高温介电函数,本文分别研究了电子带间跃迁和带内跃迁对介电函数的贡献。对于带间跃迁采用费米黄金法则进行求解;而对于自由电子带内跃迁则采用第一性原理参数化的Drude模型进行描述。研究发现,金属红外波段介电函数的温度依赖关系主要源于电子-声子相互作用,通过计算电子-声子散射引起的电子弛豫时间,再代入Drude模型可以得到金属高温下的介电函数。理论预测结果和椭偏测量结果整体吻合良好。研究表明,过渡金属Cr、Mo和W电子弛豫时间具有明显的频率依赖关系,通过理论计算发现该依赖关系与电子-电子散射和电子-声子散射密切相关,其中电子-声子散射占主导作用。运用第一性原理研究了过渡金属Ti的碳化物TiC、氮化物TiN以及MAX相叁元碳化物Ti_2AlC的高温介电函数。通过分析电子能带结构,TiC、TiN和Ti_2AlC表现为金属性,因而在介电函数的计算中需要考虑带内跃迁。常温下介电函数的计算结果和文献中的实验测量结果吻合较好,在此基础上进一步计算了高温下的介电函数,计算结果为高温等离子体等方面的应用提供了数据支撑。另外,运用第一性原理研究了新型二维材料MXenes的电子结构和光学性质,并且计算了不同官能团修饰下MXenes的介电函数,进而利用电磁学关系得到法向反射率和吸收系数。计算结果表明,根据表面官能团的不同,二维MXenes可以表现为半导体或者金属性质。MXenes在表面修饰F或者OH官能团以后,表现为金属性,具有良好的导电能力,而且在可见光波段透过率较高,在透明电极方面具有潜在的应用价值;而表面修饰O原子以后,体系呈现半导体性质,在可见光波段吸收系数相对较大,可用于光催化等领域。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-03-01）
任世为,吴文智[3]（2017）在《超快激光脉冲作用下金薄膜温度和介电函数变化的研究》一文中研究指出金薄膜在表面等离子体共振和表面增强拉曼散射等方面有着广泛的应用,其介电函数受到温度和入射光波长的影响较大。超快激光脉冲具有脉冲宽度短和能量密度高的特点,用其作为一种热源成为研究薄膜材料热传导过程的一个有效手段。从金薄膜的介电函数随波长变化规律出发,结合Lorentz-Drude模型,得到可见光和近红外区域不同温度下金纳米薄膜的介电函数的实部和虚部变化,推导得到不同温度下金纳米薄膜反射率的瞬时变化。使用双温模型得到温度随时间的变化,进一步可以直接带入得到激光脉冲作用下的反射率随时间的变化关系,与实验测量结果比较可加深对激光脉冲加热金属薄膜方面研究工作的理解。(本文来源于《黑龙江大学工程学报》期刊2017年04期）
史文俊[4]（2017）在《多物理场中锗在吸收边附近的介电函数模型与测量》一文中研究指出锗是常用红外光学材料(波长大于1900nm为透明区),也是性能优异的敏感材料。在半导体材料,乃至常规光学材料中,其热光和弹光特性都非常突出。但是,半导体材料吸收区的光学参数的理论模型和实验数据都非常缺乏,而光通信窗口(C波段)恰好处于锗的吸收边附近。前期对光纤—半导体薄膜温度传感器的研究工作中发现:锗在吸收边附近出现反常色散现象,即折射率随波长增大而增大,并且其压力—折射率系数为正值,与已有文献报道的锗在透明区(小于0.8eV)的折射率随波长变化趋势相反,且压力—折射率系数是负值不符。为了解释这种反常现象,本论文注重研究吸收边附近锗的折射率建模和测量。论文在理论上对已有半导体的折射率模型进行了深入的讨论,发现通常被忽略的位于吸收边附近的激子效应是更合理解释反常实验现象的钥匙。因此,论文在折射率模型中引入临界点模型(Critical Points model或CPs)以描述激子的色散效应,并获得了不同温度和压力下折射率的谱线图,实现了与实验数据完美吻合。论文实验部分包括晶态锗薄膜制备和折射率测量两个部分。前期的探针制备实验研究发现,镀膜工艺决定了锗薄膜的成膜质量,而具有较好结晶质量的锗薄膜的晶态是产生反常色散现象的关键因素。本文锗薄膜的制备采用电子束蒸发配合基底加热,在光纤的端面上蒸镀300nm的锗膜,并在镀膜后进行退火处理,最终制备得到高结晶度的锗膜。在折射率测量实验中巧妙利用镀有锗薄膜的光纤传感探针结构,成功测量得到锗薄膜在温度场(-20~100~oC)和压力场(0~25MPa)条件下吸收边附近(1530~1560nm)的反射率,进而通过我们修正的吸收区薄膜干涉公式计算得到折射率。论文实验工作所得到的数据结果填补了锗薄膜光学参数—热光和弹光系数在吸收边附近的空白,工作结果对锗薄膜在通信C波段的应用提供了有价值的数据。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2017-03-01）
卢孟春,郑勇林[5]（2016）在《纳米尺度物体的介电函数和偶极作用分析》一文中研究指出对于纳米级尺度的量子点或纳米线,虽然局域场的偶极和与块体材料系统相比而言是不相同的,但它们介电函数具有相同的Clausius-Mossotti关系.偶极和的不同值是由内部和外部电场之间不同关系的补偿所致.这暗示该关系(等式)可以适用于其它某种形状的(真实)物体.各向异性材料有不同局域场,这也暗示纳米尺度物体也许与各向异性的块体材料有相同的介电常数.(本文来源于《低温物理学报》期刊2016年03期）
杨家跃[6]（2015）在《固体介电函数及其温度依变性的量子分子动力学模拟》一文中研究指出介电函数是基础的热辐射物性参数,在高温热辐射研究中扮演着极其重要的角色。近年来,随着计算技术的飞速发展和相关算法的日益完善,热辐射方程的求解已趋于成熟,而如何获取高温介电函数成为高温热辐射研究的关键所在。限于高温氧化和自身热辐射等问题,固体高温介电函数的实验测量比较困难;另一方面,经典的介电函数理论模型,如Drude和Lorentz,无法有效地描述温度影响固体介电函数的微观机理,进而不能准确预测高温数据。目前固体高温介电函数的匮乏已经成为制约高温热辐射研究的瓶颈。本文在原子层面上探究了温度影响固体介电函数的微观机理。在传统第一性原理方法的基础上结合量子微扰和晶格动力学理论,将温度效应引入到介电函数计算模型中,进而预测固体高温介电函数。通过红外角度可变椭圆偏振仪(IR-VASE)和可见光角度可变椭圆偏振仪(V-VASE)等高精密光学仪器测量有限温度下固体介电函数,验证上述方法预测固体高温介电函数的可行性。其中主要工作包括:可见光-超紫外波段,半导体材料的光学吸收主要源于微观电子在不同能级间的跃迁。根据费米黄金法则,介电函数由电子能带结构、态密度和电子-光子耦合本征地决定。本文分别采用密度泛函微扰理论(DFPT)和第一性原理分子动力学(FPMD)方法预测了有限温度下元素半导体锗介电函数。研究发现,DFPT和FPMD方法均能预测出介电函数随温度变化的规律,如吸收峰幅值减小、位置红移以及带宽拓展。其中红移现象可解释为,随着晶格振动加剧,锗禁带宽度减小,则激发电子跃迁所需的光子能量减少;吸收峰幅值减小和带宽拓展现象主要源于电子与晶格振动的耦合,电子发生衰减,而参与能级跃迁的电子数减少。相比于DFPT,FPMD方法更为准确地预测了825 K温度下锗介电函数,与文献椭偏实验吻合良好。另一方面,运用FPMD方法研究了碳化硅、硅锗合金以及硅铝砷磷合金等复合半导体介电函数温度依变性。结果表明,FPMD方法能有效预测有限温度下上述材料的介电函数,从而验证了该方法在预测半导体材料高温介电函数方面具有普适性。源于其离子晶体属性,金属氧化物在红外波段的光学吸收主要源于晶格振动与入射光电场的耦合。基于线性响应理论,FPMD方法通过计算时变电偶极矩,预测红外波段氧化镁高温介电函数。结果表明,FPMD方法成功预测了400cm-1波段附近氧化镁晶体介电函数尖锐吸收峰结构,且随着温度的增加,吸收峰的幅值减小、位置红移且带宽拓展,与IR-VASE椭偏实验吻合。上述现象主要源于声子间的耦合,使得声子寿命减小、红外共振频率红移且声子-光子相互作用减弱。由于通过求解电子薛定谔方程以计算原子间作用势,FPMD方法准确预测了1950 K温度下氧化镁晶体红外吸收光谱,与文献实验数据吻合。本文运用FPMD方法预测了4-12μm波段氧化铝晶体熔点温度附近介电函数以及辐射性质。随着晶格振动的加剧,理论预测的红外吸收光谱呈现幅值减小和位置红移现象。区别于体材料,低维材料内存在显着的量子尺寸效应,因而具有奇异的电子能带结构和态密度。运用FPMD方法预测低维材料的介电函数以及温度依变性,并分析量子尺寸效应的影响。随着温度的增加,单根锯齿型纳米管(5,0)介电函数吸收峰的幅值增大,主要源于纳米管奇异的电子态密度分布。研究发现,碳纳米管束稳定存在时,其分离距离约为2.8-3.2?,随着分离距离的减小,非局域效应增强,当纳米管间距大于20?时,管间相互作用力可以忽略。随着温度的增加,二维结构石墨烯和硅烯介电函数吸收峰位置红移且幅值增大,经体积归一化后,理论计算的单层石墨烯光学常数与V-VASE椭偏实验吻合。另一方面,因具有较大的禁带宽度,砷烯介电函数吸收峰幅值减小,与石墨烯和硅烯相反。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01）
陈钢,徐军[7]（2015）在《利用K-K关系计算量子点玻璃的介电函数》一文中研究指出为了得到PbSe量子点(QD)玻璃的光学常数,为实验制备QD材料提供定性和定量参考,本文利用实验中测量的吸收光谱,结合米氏散射理论和克拉默斯-克勒尼希(K-K)关系,通过多次迭代运算,从吸收光谱中分离出相应的介电函数的实部和虚部,最终获得材料的光学常数。为了使矩阵迭代运算能够快速收敛,设计了一种快速、不产生奇异矩阵的简便方法。计算得给出的PbSe QD玻璃的介电函数与实验测量得到的胶体QD介电函数分布非常相似,表明本文方法能够用于快速测定QD玻璃的介电函数。本文方法可以推广到其他液体、固体和气体材料光学常数的测量中,为纳米材料制备提供一定的参考。(本文来源于《光电子·激光》期刊2015年05期）
陈钢,徐军[8]（2015）在《热处理温度对量子点玻璃介电函数的影响》一文中研究指出为了明确热处理温度对熔融法制备Pb Se量子点玻璃光电特性中介电函数的影响,实验上在不同核化时间、晶化温度条件下制备了多种样品。通过对样品透射电子显微镜的观测,确认样品在不同条件下都有一定量的晶体形成。由于晶化程度、晶体大小及浓度有所不同,导致其吸收光谱有一定差异。利用各个样品的吸收光谱,结合米氏散射理论和克拉默斯-克勒尼希关系,通过多次迭代运算,从吸收光谱中分离出相应的介电函数的实部和虚部,最终获得材料的吸收系数和折射率。分析表明退火温度对量子点玻璃的吸收系数和折射率分布有明显的影响,为了获得具有优良光电性能的量子点材料,退火时间和退火温度的合适选择至关重要。(本文来源于《光学学报》期刊2015年05期）
杨家跃,刘林华,谭建宇[9]（2015）在《有限温度Si_xGe_(1-x)合金介电函数第一性原理模拟》一文中研究指出基础辐射物性介电函数在热辐射研究中扮演了重要的角色。通过运用第一性原理分子动力学(AIMD)方法研究了Si_xGe_(1-x)合金的介电函数随温度变化的规律。以热平衡构型作为输入结构,AIMD方法可有效计算不同温度下固体材料的电子能带结构,进而得到介电函数。研究表明,在300 K温度下Si_xGe_(1-x)合金介电函数的理论计算值与对应的实验结果吻合;且随着合金中Si/Ge比例的增加,合金的禁带宽度增大,介电函数虚部主峰位置红移且幅值增强。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2015年01期）
赵越,唐桂华,李增耀,陶文铨[10]（2012）在《材料介电函数对两球形纳米颗粒间近场辐射特性的影响》一文中研究指出当两个纳米颗粒之间的距离小于平均自由程或辐射特征波长时,两者之间的近场辐射比黑体辐射大几个数量级。辐射能量的大量传递将显着降低纳米隔热材料的性能。基于涨落耗散定理,通过调节介电函数Drude和Lorentz模型中不同的可调节参数,可有效降低近场辐射传热量。该研究对纳米颗粒簇传热研究与隔热材料的设计具有重要意义。(本文来源于《化工学报》期刊2012年S1期）
介电函数论文开题报告
（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：
固体光学常数的准确获取对于能源化工、太阳能利用以及航空航天等领域热辐射性质的研究有着重要的意义。目前,光学手册中给出的光学常数大部分是常温下的数据,主要是因为实验样品存在着高温氧化以及自身辐射等问题,导致高温实验数据的准确获取非常困难。而高温光学常数对于高温环境下光学器件的结构设计和性能预测有着重要的意义,因此借助理论计算获取高温光学常数可以为工程应用提供基础数据支撑。第一性原理计算中所需的输入参数仅为材料的晶格结构和原子种类等相关信息,相对于实验研究,理论数值模拟可以突破实验技术壁垒,进而预测高温环境下的光学常数,因而近年来在预测材料基础物性方面发挥出了重要的作用。目前,从第一性原理出发预测材料高温下光学性质的研究尚处于探索阶段。本文在传统第一性原理的基础上,将电子-声子相互作用引入电子能带结构的计算中,进而结合相关的理论计算高温下的介电函数。对于半导体材料,电子-空穴相互作用对介电函数有着显着的影响,通过求解Bethe-Salpeter方程可以有效考虑温度效应对可见光-紫外波段带间跃迁介电函数的影响;而对于金属材料除了带间跃迁吸收光谱,还考虑了自由电子带内跃迁引起的光学吸收。另一方面,采用椭偏仪结合加热装置测量了典型半导体和金属材料的高温介电函数,并且将测量结果和理论计算结果进行了对比,从而验证了第一性原理计算的可行性。主要工作包括:基于可见光可变角度光谱椭偏仪结合加温装置,实验研究了300-700 K温度范围内III–V族半导体GaP、InP、GaAs和InAs在1.24-6.52 eV(190-1000 nm)光谱范围内的介电函数,并采用Johs-Herzinger模型对测量结果进行了拟合,得到了吸收峰位置和展宽随温度的变化规律。测量结果表明随着温度升高,介电函数呈现峰值位置红移和展宽增大的现象。另一方面,在传统第一性原理的基础上,通过在电子能带计算中加入电声耦合,得到了能级位置和电子弛豫时间随温度的变化趋势,然后结合Bethe-Salpeter方程,计算高温下的介电函数,与实验测量结果吻合良好。研究结果表明峰值位置红移主要源于电声耦合引起的带隙减小,而展宽的增加主要是因为随着温度增加,声子对电子的散射作用增强。金属材料在光电器件、光催化以及光学超材料等方面有着重要的应用,高温介电函数的获取可以为光热领域的应用提供光学数据支撑。本文基于可见光可变角度光谱椭偏仪和红外可变角度光谱椭偏仪,实验研究了300-700 K温度范围内红外-可见光波段贵金属Au和Ag,以及过渡金属Cr、Mo、W和Ti的介电函数,然后根据Drude模型拟合了红外波段由带内跃迁引起的介电函数,得到了电子弛豫率和等离子体频率随温度的变化趋势。研究表明,电子弛豫率随温度的升高而增加,而等离子体频率随温度的变化规律与金属的种类相关。为了从理论上预测金属的高温介电函数,本文分别研究了电子带间跃迁和带内跃迁对介电函数的贡献。对于带间跃迁采用费米黄金法则进行求解;而对于自由电子带内跃迁则采用第一性原理参数化的Drude模型进行描述。研究发现,金属红外波段介电函数的温度依赖关系主要源于电子-声子相互作用,通过计算电子-声子散射引起的电子弛豫时间,再代入Drude模型可以得到金属高温下的介电函数。理论预测结果和椭偏测量结果整体吻合良好。研究表明,过渡金属Cr、Mo和W电子弛豫时间具有明显的频率依赖关系,通过理论计算发现该依赖关系与电子-电子散射和电子-声子散射密切相关,其中电子-声子散射占主导作用。运用第一性原理研究了过渡金属Ti的碳化物TiC、氮化物TiN以及MAX相叁元碳化物Ti_2AlC的高温介电函数。通过分析电子能带结构,TiC、TiN和Ti_2AlC表现为金属性,因而在介电函数的计算中需要考虑带内跃迁。常温下介电函数的计算结果和文献中的实验测量结果吻合较好,在此基础上进一步计算了高温下的介电函数,计算结果为高温等离子体等方面的应用提供了数据支撑。另外,运用第一性原理研究了新型二维材料MXenes的电子结构和光学性质,并且计算了不同官能团修饰下MXenes的介电函数,进而利用电磁学关系得到法向反射率和吸收系数。计算结果表明,根据表面官能团的不同,二维MXenes可以表现为半导体或者金属性质。MXenes在表面修饰F或者OH官能团以后,表现为金属性,具有良好的导电能力,而且在可见光波段透过率较高,在透明电极方面具有潜在的应用价值;而表面修饰O原子以后,体系呈现半导体性质,在可见光波段吸收系数相对较大,可用于光催化等领域。
（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。
介电函数论文参考文献
[1].赵明琳,童荣景,张少宇,胡友友.基于B样条模型的La_(2/3)Sr_(1/3)VO_3薄膜介电函数分析[J].应用激光.2019
[2].徐猛.半导体和金属高温介电函数的椭偏测量及第一性原理模拟[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].任世为,吴文智.超快激光脉冲作用下金薄膜温度和介电函数变化的研究[J].黑龙江大学工程学报.2017
[4].史文俊.多物理场中锗在吸收边附近的介电函数模型与测量[D].武汉理工大学.2017
[5].卢孟春,郑勇林.纳米尺度物体的介电函数和偶极作用分析[J].低温物理学报.2016
[6].杨家跃.固体介电函数及其温度依变性的量子分子动力学模拟[D].哈尔滨工业大学.2015
[7].陈钢,徐军.利用K-K关系计算量子点玻璃的介电函数[J].光电子·激光.2015
[8].陈钢,徐军.热处理温度对量子点玻璃介电函数的影响[J].光学学报.2015
[9].杨家跃,刘林华,谭建宇.有限温度Si_xGe_(1-x)合金介电函数第一性原理模拟[J].工程热物理学报.2015
[10].赵越,唐桂华,李增耀,陶文铨.材料介电函数对两球形纳米颗粒间近场辐射特性的影响[J].化工学报.2012
论文知识图
