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应用平面波展开法对二维光子晶体分别在E偏振和H偏振下的带隙进行仿真计算,寻找到空气圆柱在背景基质硅中排列的四方和三角晶格光子晶体出现最大带隙时的孔隙率r/a=0.48,并算出它们的最大带隙宽度.对于四方晶格,最大完全带隙宽度ΔGmax=0.017（ωa/2πc）,归一化频率（ωa/2πc）范围在Δω=（0.448-0.456）,对于三角晶格,最大完全带隙宽度可达ΔGmax=0.076（ωa/2πc）,归一化频率（ωa/2πc）范围在Δω=（0.455-0.531）.研究结果对在实验上制作空气圆柱在背景基质硅中排列的四方和三角晶格光子晶体提供理论指导. 相似文献
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Ta2O5是一种在薄膜材料中具有重要用途的晶体材料。采用第一性原理平面波赝势法,分别计算了本征态Tazos晶体以及存在0空位（Vo）、Ta空位（VTa）、0反替位Ta（Ota）和O间隙（Oi）本征缺陷时Ta2O5晶体的态密度和能带结构,得到了不同的带隙值并对计算结果进行了分析,该结果表明0反替位Ta（OTa）缺陷存在时对Tazos晶体能带结构的带隙值影响最大,其次是O空位（Vo）。 相似文献
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基于周期性密度泛函理论,本文研究了Fe吸附于锐钛矿TiO2（001）面、替位掺杂表面Ti位,以及在横向晶隙和纵向晶隙内部掺杂的晶体结构变化及形成能,讨论了对应的能带结构及态密度的变化。为与表面氧空位进行对比,计算了氧空位存在条件下的能带结构及态密度。通过形成能的比较发现：Fe在吸附于晶体表面并向体内迁移时,倾向于掺杂在晶体表面晶隙位置。通过对电子结构及态密度的分析发现：Fe在晶体表面晶隙掺杂较表面氧空位掺杂更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。 相似文献
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采用传输矩阵的计算方法,研究了一维光子晶体掺杂结构对光传输特性的影响,利用MATLAB绘制不同结构参数的一维光子晶体第一带隙透射率图谱.通过绘图发现：对称一维光子晶体的周期结构（（BA）m（AB）m）,在带隙内部出现光子局域,在中心波长处产生共振隧穿效应;增加对称周期层数,能够降低隧穿效应的透射率,降低光子局域带宽;提高掺杂层折射率,降低光子局域带宽,局域中心向短波方向移动;增大入射角,光子局域中心向短波方向移动;选择适当的结构参数能够实现在1 550 nm光波附近的窄带滤波器的设计. 相似文献
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张晓娟 《渭南师范学院学报》2013,28(6):27-30,34
运用平面波法研究了光波由面内入射到二维三角晶格光子晶体时的光子带隙,详细讨论了原子半径、原子介电常数及引入不同结构缺陷对光子晶体光子带隙的影响.结果表明:一般情况下,TM波和TE波形成的光子带隙并不重合;引入不同的缺陷,在光子带隙的位置出现了不同个数的通带,频率范围很窄,近似为单一的频率,这为实现不同波长的光波传输提供了条件. 相似文献
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研究了以GaAs为背景介质,将一定密度的EIT原子气体充人二维圆柱六边形晶格光子晶体中,通过调控自发射率、无辐射衰变率、控制光的Rabi频率、原子数密度等外参数以及圆的结构参数,使高频区的能带从完全光子带隙向零带隙转变. 相似文献
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借助传输矩阵法,数值模拟了具有实介电常量和复介电常量一维光子晶体的带隙结构,发现具有复介电常量一维光子晶体的带隙出现增益,并对此作出了Imεα-R,Imεα-λ的关系曲线．这对研究和设计二、三维光子晶体具有一定的指导意义． 相似文献
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使用水热法合成了NaGd(WO4)2:Yb3+,Er3+,Tm3+荧光粉,借助PMMA胶体模板自组装法制备了三维反蛋白石光子晶体,并表征了样品的表面形貌和结构特征。样品具有四方晶系NaGd(WO4)2的晶格结构,电子显微镜观察到规则排布的微球蛋白石模板和退火之后形成的正六边形空腔结构。光谱测试发现,在反蛋白石光子晶体微孔直径185 nm左右时,得到了相对最强的发光增强效果;实验样品中光子带隙的存在显著增强了蓝光发光而抑制了红光发光,导致光子晶体样品整体发光从荧光粉的暖白光转变为偏绿色。对比荧光粉样品,反蛋白石光子晶体样品中Er3+离子4S3/2→4 I15/2的发光寿命显著增加,但光子带隙的变化对寿命影响不大。与参考样品相比,反蛋白石光子晶体样品对温度淬灭现象具有显著的抑制作用。 相似文献
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设计了一种一维光子晶体的太阳能电池底部反射器,采用平面波展开法(PWM)计算禁带,得到当两个材料的介电常数差越大时,完全禁带越宽,对于Si/Air和Si/SiO2都在700～1 200 nm出现完全禁带,在此基础上利用勒让德多项式展开方法(LPEM)对该结构进行最优化,寻找到了高反射率时周期层数N,并考察了当入射角度不同时反射谱效率的问题,得出随着入射角度的增加,两种不同结构的一维光子晶体完全禁带均出现蓝移,证明了此种结构反射器具有高效的全方位反射性。把这种结构的背反射层用作太阳能电池的反射器可以大大提高电池的捕光能力,从而提高太阳能电池的的转化效率。 相似文献
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The band structures of flexural waves in a phononic crystal thin plate with straight, bending or branching linear defects are theoretically investigated using the supercell technique based on the improved plane wave expansion method. We show the existence of an absolute band gap of the perfect phononic crystal and linear defect modes inside the gap caused by localization of flexural waves at or near the defects. The displacement distributions show that flexural waves can transmit well along the straight linear defect created by removing one row of cylinders from the perfect phononic crystals for almost all the frequencies falling in the band gap, which indicates that this structure can act as a high efficiency waveguide. However, for bending or branching linear defects, there exist both guided and localized modes, and therefore the phononic crystals could be served as waveguides or filters. 相似文献
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介质厚度对一维三元结构光子晶体透射谱的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
用传输矩阵法研究各介质层厚度对一维三元光子晶体(CBA)m(ABC)m透射谱的影响,结果发现:在很宽的禁带范围内,仅出现一条透射峰,且随着m的增加透射峰越加精细;随着A、B、C各介质层厚度的增加,透射峰均向长波方向移动,三者厚度同时增加时透射峰移动速度最快,单层厚度增加时,增加C层厚度透射峰移动最快,B层次之,A层最慢;随着各层介质厚度增加,光子禁带向长波方向移动,各层厚度同时增加时主禁带移动的速度最快,单层厚度增加时,移动速度快慢依次为C层、B层、A层。随着各层介质厚度同时增加或是C、A单层增加,禁带加宽,但B层厚度增加禁带反而变窄。一维三元结构光子晶体的这些特性,为光子晶体设计不同频率范围的光学滤波器、反射器等提供指导。 相似文献
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利用传输矩阵法理论,对双正、双负和单负介质构成的对称结构光子晶体能带谱进行了对比研究,结果得到：由不同介质材料构成的对称结构光子晶体,其能带谱存在很大的差异,其中以单负介质光子晶体禁带宽度最宽,双负介质光子晶体次之,双正介质光子晶体的禁带宽度为最窄;当周期数变大时,光子晶体禁带中的透射峰带宽均逐渐变小并趋于尖锐,且以单负介质的光子晶体透射峰带宽减小的速度为最快;介质厚度dB对单负介质光子晶体的调制效果要优于对双正和双负光子晶体的调制效果;入射角对单负介质光子晶体能带谱的影响要大于对双正和双负介质光子晶体.不同介质材料构成的对称结构光子晶体的这些光传输特性,可为镜像对称结构光子晶体的设计以及窄带或是宽带光子晶体光学滤波器件等提供理论指导. 相似文献