穿孔金属/反铁磁多层膜的远红外(THz)光学性质

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基本信息

  • 批准号：
    11204056
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    周胜
  • 依托单位：
    哈尔滨师范大学
  • 学科分类：
    A2002.凝聚态物质力热光电性质
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2012
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

The study on surface plasmon polaritons propagating in a subwavelength hole array perforated on a metallic film, which is arisen from the extraordinary optical transmission through a perforated metallic(PM) film, is a hot and interdisciplinary research field involved in physics and information technology. The research object of this project is PM/antiferromagnetic(AF) multilayer. The main goal is to study the influence of PM film on the linear transmission and the enhanced nonlinear optical effect of terahertz wave in the AF systems, and to provide the theoretical basis for designing terahertz devices. The research includes the extraordinary optical transmission and one-way properties of PM/AF bilayer, second harmonic generation(SHG) of PM/AF/PM resonant cavity as well as photonic band gap, SHG and frequency converter of PM/AF photon crystal. We will pay much attention on the change of the optical properties of magneto-polaron by the PM surface electromagnetic waves, and we will especially use the changes of the directions of applied dc field and sublattice magnetization as well as the shape and array of subwavelength holes to influence and modulate the linear and nonlinear optical effects of the PM/AF multilayer.
由穿孔金属膜异常光透射现象所引发的对金属亚波长孔阵列结构中表面等离极化激元的研究是当前涉及物理和信息技术的一个跨学科的热点研究领域。本项目研究的体系为穿孔金属/反铁磁多层膜，主要目标在于研究穿孔金属膜对太赫兹波在反铁磁体系内线性传输性质的影响及对非线性光学效应的增强，并为设计太赫兹器件提供理论基础。本项目研究内容包括：穿孔金属/反铁磁双层结构的异常光透射和单向性；穿孔金属/反铁磁/穿孔金属谐振腔二次谐波生成；穿孔金属/反铁磁光子晶体的光子带结构，二次谐波生成和频率转换效应。我们将重点关注穿孔金属表面电磁波对磁极化子光学性质的修正；特别通过改变外加磁场方向、反铁磁体子格磁化方向、穿孔金属膜上亚波长孔的形状以及孔的阵列排布规律，来影响和调控穿孔金属/反铁磁多层膜的线性和非线性光学性质。

结项摘要

工作在THz波区间反铁磁体的磁化率是共振型的，因而在共振频率附近的区域上，强的电磁场（或光场）应该产生可以观测的线性和非线性效应。由穿孔金属膜异常光透射现象所引发的对金属亚波长孔阵列结构中表面等离极化激元的研究是当前涉及物理和信息技术的一个跨学科的热点研究领域。我们对反铁磁体进行了非线性和频和差频磁化率的微扰理论推导，以穿孔金属和反铁磁为例研究了其中的光传播基本性质和特点，讨论了试验上观测的可能性。主要新的结果是：（1）在穿孔金属/反铁磁体系中，发现电磁波传播的强非倒易性，确定了强非线性出现的结构和位型。（2）在反铁磁/穿孔金属双层中，发现二次谐波生成和磁光克尔效应，通过改变外磁场大小，电介质层厚度和金属中孔的尺寸可以增强这些效应。(3)在反铁磁层和反铁磁/金属（Ag）三明治结构中发现了和频生成，并设计合适的结构增强和频生成的效率。（4）利用有效介质理论研究了由铋铁石榴石（BIG）和银构成的二维光子晶体的科尔效应。铋铁石榴石为基底，内部嵌入银柱。在银柱表面等离激元会影响BIG的磁光性质。研究发现，由于银柱的加入会增大科尔效应。银柱占的比例同样会影响克尔效应。我们将重点研究了通过改变外加磁场方向、反铁磁体子格磁化方向、穿孔金属膜上亚波长孔的形状以及孔的阵列排布规律，来影响和调控穿孔金属/反铁磁多层膜的线性和非线性光学性质。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
First-principles study of the electronic structure of Al and Sn co-doping ZnO system
Al、Sn共掺杂ZnO体系电子结构的第一性原理研究
  • DOI：
    10.1016/j.mssp.2013.04.002
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Materials Science in Semiconductor Processing
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Shuchen Lü;Dechang Jia;Sheng Zhou;Qingyu Meng
  • 通讯作者：
    Qingyu Meng
High sum-frequency generation in dielectric/antiferromagnet/Ag sandwich structures
电介质/反铁磁体/银夹层结构中的高和频产生
  • DOI：
    10.1088/1674-1056/23/5/057503
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Chin. Phys. B
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    付淑芳;梁红;周胜;王选章
  • 通讯作者：
    王选章
Template-free synthesis and gas-sensing properties of hierarchical α-Fe2O3 hollow urchin-like spheres
分层结构的无模板合成及其气敏特性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Materials Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Guoliang Shi;Kun Zhang;Sheng Zhou;Qiang Zhang
  • 通讯作者：
    Qiang Zhang
有限厚度金属薄膜等离激元振荡
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    黑龙江科技信息
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    范志超;周胜;付淑芳;辛赫
  • 通讯作者：
    辛赫
MnF2/SiO2 transport properties of quasiperiodic photonic crystals for potential catalytic applications
准周期光子晶体的 MnF2/SiO2 传输特性，用于潜在的催化应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Journal of Nanomaterials
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang; Xuan-Zhang;Fu; Shu-Fang;Bai; Jing;Zhou; Sheng
  • 通讯作者：
    Sheng

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其他文献

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • 发表时间：
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    刘宁武;许林广;周胜;何天博;李劲松
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    李劲松
±500kV换流站直流场金具表面电场数值计算
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    --
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  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    周胜;杜志叶;阮江军;金硕;董志勇;胡蓉;孙帮新
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  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    PeerJ
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    白娜玲;张翰林;李双喜;郑宪清;张娟琴;张海韵;周胜;孙会峰;吕卫光
  • 通讯作者：
    吕卫光

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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