冯志成:基于TiNi记忆合金薄膜的太赫兹波调控研究论文

冯志成:基于TiNi记忆合金薄膜的太赫兹波调控研究论文

本文主要研究内容

作者冯志成(2019)在《基于TiNi记忆合金薄膜的太赫兹波调控研究》一文中研究指出:TiNi记忆合金薄膜在相变温度附近会发生由母相的B2结构到马氏体相的B19’结构的马氏体相变,可同时导致材料介电特性和形状的快速改变。利用此特点,将TiNi合金制备成薄膜,并与超材料设计结合,可实现温度场作用下材料特性和结构形变的双重调制,从而实现对太赫兹波的动态调控。基于TiNi合金薄膜超材料的太赫兹功能器件,能有效结合上述两种太赫兹主动控制方法的优点,兼具调控速度快、调制范围宽等优势,为发展TiNi合金薄膜超材料的太赫兹功能器件提供了新思路。本文通过软件仿真设计TiNi薄膜超材料-硅衬底的两层开口谐振环结构,通过温度场的控制,使TiNi薄膜超材料的电导率、表面粗糙度以及结构的改变,得到相应的透射谱。并通过耦合谐振原理分析了TiNi超材料对太赫兹波的响应机理,进而研究了TiNi薄膜相变过程中材料电导率和表面粗糙度以及形变对太赫兹波的调制作用。研究结果表明,TiNi超材料电导率逐渐变小,使谐振在高频处发生0.14THz的红移;随着TiNi超材料表面粗糙度的增大,在高频出有明显的红移,最大实现0.46THz的调制效果;随着TiNi超材料的中间线谐振发生形变,使高度增加,在低频处的透射峰发生明显的蓝移,且透射率的值明显增大,调谐范围达到0.5THz。说明TiNi超材料对太赫兹波具有很好的调制效果。在上述研究工作的基础上,本文进一步研究了TiNi薄膜超材料在太赫兹器件中应用。分别讨论了TiNi超材料在太赫兹调制器和滤波器中的应用,在太赫兹调制器中,TiNi超材料的相变,实现0.3THz的调制效果;结构形变实现0.46THz的调制效果;而TiNi薄膜超材料的双重调制,实现高达0.85THz的调制效果;针对太赫兹滤波器,采用工字型结构为基础的上下两层TiNi薄膜超材料和中间介质层的结构,实现宽频的阻带滤波器。材料的相变和形变,分别能够实现阻带宽度为0.07THz和0.15THz的调制效果,而通过双重调制能够实现带宽为0.27THz的调制效果。本文的研究结果表明,TiNi薄膜超材料通过双重调制,能够实现更大的调制效果,具有更快的调制速度以及更简单的结构形状。因此,TiNi薄膜作为超材料在太赫兹调制及相关功能器件的应用具有巨大潜力。

Abstract

TiNiji yi ge jin bao mo zai xiang bian wen du fu jin hui fa sheng you mu xiang de B2jie gou dao ma shi ti xiang de B19’jie gou de ma shi ti xiang bian ,ke tong shi dao zhi cai liao jie dian te xing he xing zhuang de kuai su gai bian 。li yong ci te dian ,jiang TiNige jin zhi bei cheng bao mo ,bing yu chao cai liao she ji jie ge ,ke shi xian wen du chang zuo yong xia cai liao te xing he jie gou xing bian de shuang chong diao zhi ,cong er shi xian dui tai he ci bo de dong tai diao kong 。ji yu TiNige jin bao mo chao cai liao de tai he ci gong neng qi jian ,neng you xiao jie ge shang shu liang chong tai he ci zhu dong kong zhi fang fa de you dian ,jian ju diao kong su du kuai 、diao zhi fan wei kuan deng you shi ,wei fa zhan TiNige jin bao mo chao cai liao de tai he ci gong neng qi jian di gong le xin sai lu 。ben wen tong guo ruan jian fang zhen she ji TiNibao mo chao cai liao -gui chen de de liang ceng kai kou xie zhen huan jie gou ,tong guo wen du chang de kong zhi ,shi TiNibao mo chao cai liao de dian dao lv 、biao mian cu cao du yi ji jie gou de gai bian ,de dao xiang ying de tou she pu 。bing tong guo ou ge xie zhen yuan li fen xi le TiNichao cai liao dui tai he ci bo de xiang ying ji li ,jin er yan jiu le TiNibao mo xiang bian guo cheng zhong cai liao dian dao lv he biao mian cu cao du yi ji xing bian dui tai he ci bo de diao zhi zuo yong 。yan jiu jie guo biao ming ,TiNichao cai liao dian dao lv zhu jian bian xiao ,shi xie zhen zai gao pin chu fa sheng 0.14THzde gong yi ;sui zhao TiNichao cai liao biao mian cu cao du de zeng da ,zai gao pin chu you ming xian de gong yi ,zui da shi xian 0.46THzde diao zhi xiao guo ;sui zhao TiNichao cai liao de zhong jian xian xie zhen fa sheng xing bian ,shi gao du zeng jia ,zai di pin chu de tou she feng fa sheng ming xian de lan yi ,ju tou she lv de zhi ming xian zeng da ,diao xie fan wei da dao 0.5THz。shui ming TiNichao cai liao dui tai he ci bo ju you hen hao de diao zhi xiao guo 。zai shang shu yan jiu gong zuo de ji chu shang ,ben wen jin yi bu yan jiu le TiNibao mo chao cai liao zai tai he ci qi jian zhong ying yong 。fen bie tao lun le TiNichao cai liao zai tai he ci diao zhi qi he lv bo qi zhong de ying yong ,zai tai he ci diao zhi qi zhong ,TiNichao cai liao de xiang bian ,shi xian 0.3THzde diao zhi xiao guo ;jie gou xing bian shi xian 0.46THzde diao zhi xiao guo ;er TiNibao mo chao cai liao de shuang chong diao zhi ,shi xian gao da 0.85THzde diao zhi xiao guo ;zhen dui tai he ci lv bo qi ,cai yong gong zi xing jie gou wei ji chu de shang xia liang ceng TiNibao mo chao cai liao he zhong jian jie zhi ceng de jie gou ,shi xian kuan pin de zu dai lv bo qi 。cai liao de xiang bian he xing bian ,fen bie neng gou shi xian zu dai kuan du wei 0.07THzhe 0.15THzde diao zhi xiao guo ,er tong guo shuang chong diao zhi neng gou shi xian dai kuan wei 0.27THzde diao zhi xiao guo 。ben wen de yan jiu jie guo biao ming ,TiNibao mo chao cai liao tong guo shuang chong diao zhi ,neng gou shi xian geng da de diao zhi xiao guo ,ju you geng kuai de diao zhi su du yi ji geng jian chan de jie gou xing zhuang 。yin ci ,TiNibao mo zuo wei chao cai liao zai tai he ci diao zhi ji xiang guan gong neng qi jian de ying yong ju you ju da qian li 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自哈尔滨理工大学的冯志成,发表于刊物哈尔滨理工大学2019-07-29论文,是一篇关于太赫兹论文,形状记忆合金论文,薄膜论文,超材料论文,动态调控论文,哈尔滨理工大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨理工大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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