深圳大学物理与光电工程学院，广东 深圳 518061
从理论上提出了一种由黑磷/介质多层结构包覆的等离子体波导。利用MATLAB数值求解该波导的色散方程，进而仿真出波导的有效折射率、传播长度、趋肤深度及品质因数等性能参数曲线。由仿真曲线可知，波导的性能与黑磷/介质多层结构中的电子掺杂率正相关，与单元层中介质层厚度负相关。与同类型金属/介质多层结构波导的性能比较后可知，黑磷/介质多层结构波导在中红外及远红外波段具更大的传播长度、更小的趋肤深度及更大的品质因数。该波导可调谐且性能优良。
材料 波导 黑磷/介质多层结构 可调谐性 电子掺杂率 有效介电常数 激光与光电子学进展
2021, 58(23): 2316005
1 河北工业大学 理学院, 天津 300401
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
3 中国科学院大学, 北京 100049
在外加电压作用下, 液晶的有效介电常数会发生变化, 导致液晶盒电容的改变, 由于液晶盒本身可以看作是一个电容器, 因此随着外加电压的不同其电容是可调的。基于液晶弹性理论和变分原理, 理论推导强锚泊平行排列和混合排列向列相液晶盒电容的解析表达式, 数值模拟得到了液晶盒的电容-电压曲线。通过数据分析, 两种液晶盒的电容特性存在一定的区别, 尤其在较低电压时为了获得较大范围的可调液晶电容器, 平行排列盒选择弹性常数κ较小且介电各向异性γ较大的液晶材料; 而混合排列盒选择弹性常数κ较大且介电各向异性γ较大的液晶材料。高压时两盒的选择是一致的。
液晶可调电容器 有效介电常数 平行排列向列相 混合排列向列相 liquid crystal tunable capacitor effective dielectric constant parallel aligned nematic hybrid aligned nematic
液晶盒外加一定的电压, 会改变液晶分子的取向排列, 这样液晶层的有效介电常数也会随之发生改变。如果把液晶盒看作一个电容器, 其电容也会有所改变。本论文理论研究强锚泊混合排列向列相液晶盒的电容特性, 基于液晶弹性理论和变分原理, 理论推导液晶盒系统的平衡态方程及电容的解析表达式, 通过Matlab软件数值模拟了此液晶盒的电容-电压曲线和指向矢分布曲线, 并对其电容特性进行了分析。
电容特性 混合排列向列相 有效介电常数 capacitance characteristics hybrid-aligned nematic effective dielectric constants
为克服经典理论不适合计算高占空比复合材料的情况，提出了一种利用等效电容计算复合材料的有效介电常数的方法。对于颗粒弥散型复合材料，将其看成是电容器内的填充介质。通过求解电容器的等效电容，进一步导出复合材料有效介电常数的计算公式。将此模型与MG模型以及EMA模型对比，其计算结果非常接近，表明这种方法原理正确、适应性强，并且在高占空比的时候与文献给出的实验值吻合得更好。
复合材料 等效电容 有效介电常数 composite materials equivalent capacitance effective permittivity
哈尔滨工程大学理学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
研究了嵌入在非线性介质中的、由金属线和谐振环构成的具有二维周期性结构的异质材料的介电常数的非线性, 计算得到了该有效介电常数实部和虚部对外场变化的非线性响应。结果表明, 这种异质材料介电常数的实部对外磁场的响应具有回滞效应; 在一定条件下, 这种结构的属性可在右手材料、左手材料、电单负材料与磁单负材料之间转换, 且这种转换可用适当选择在某些特定频率范围内的外磁场强度的方式控制。这种现象可能被用于实现微波或光学开关器件。
非线性光学 回滞效应 有效介电常数 异质材料
