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基于量子阱薄膜的纳机电矢量水听器设计

薛晨阳 , 陈尚 , 张文栋 , 刘俊 , 张斌珍 , 李丽华

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.019

根据介观压阻效应原理以及柱体声学理论,提出了一种基于量子阱薄膜的纳机电矢量水听器,期望利用量子阱薄膜材料的高灵敏度压阻效应以及水听器精巧的微结构,提高矢量水听器的灵敏度,实现水听器的低频特性及结构微小型化.首先概括地描述了介观压阻效应原理以及柱体声学理论;完成了水听器的结构设计;采用GaAs基微机械加工工艺完成了水听器的加工并对水听器进行了封装,最后对研制出的水听器的性能指标进行了测试,测试结果表明:纳机电矢量水听器不但体积小、质量轻、结构简单,而且能够获取水下声场的质点振动信息,具有"8字型"的指向性,可进行水下声信号的定位探测.

关键词: 矢量水听器 , 量子阱薄膜 , 纳机电 , 指向性

混有Fe3O4纳米颗粒的PDMS薄膜磁力激励变形研究?

段俊萍 , 王春水 , 张斌珍 , 王万军

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.18.021

采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体，以经硅烷偶联剂(KH-570)处理过的20 nm Fe3 O4纳米颗粒为填充物，将这两种材料以不同比例进行混合得到磁性 PDMS 薄膜，对该磁性薄膜受力进行理论分析，用微米X射线三维成像系统测试同一永磁铁激励下不同半径、支撑腔体不同高度下(磁性薄膜距离永磁铁高度)和Fe3 O4纳米颗粒不同质量分数下磁性薄膜的变形大小，以及不同表面磁场强度的永磁铁激励下磁性薄膜的变形大小，通过振动样品磁强计对磁性薄膜样品的磁滞曲线进行了检测，实验结果表明，在相同的激励下半径越大、支撑腔体高度越小、质量分数越大薄膜中心位移越大，不同激励下永磁铁磁场强度越大薄膜中心位移的也越大，与理论分析一致。薄膜变形引起空腔内的体积变化，体积变化证明了薄膜驱动液体的能力，该实验为应用于微流体中的微泵提供了理论依据。

关键词: 磁性薄膜 , Fe3 O4 纳米颗粒 , PDMS , 薄膜变形

基于AlAs/InGaAs/GaAs共振隧穿效应的纳机电声传感器研制

仝召民 , 薛晨阳 , 张斌珍 , 刘俊 , 乔慧 , 郭慧芳

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.006

本工作设计了一种基于AlAs/InGaAs/GaAs量子隧穿效应的纳机电拍子式声传感器,并采用ANSYS有限元分析软件对敏感元件的布置位置进行了最优化仿真设计.在加工工艺上,采用双空气桥技术和Au/Ge/Ni合金膜系欧姆接触技术有效降低了电容、电阻等对器件结构性能的影响;在传感器的具体加工过程中,共振隧穿结构(RTS)和拍子结构是通过控制孔技术一次流片完成的.对所加工的传感器进行了初步测试,结果表明,传感器频响能较好的与仿真结果相吻合,1.3KHz时同时具有较好的线性特性.

关键词: AlAs/InGaAs/GaAs , 拍子 , 声传感器 , 共振隧穿结构

基于超材料的超薄双频吸波器设计与制造

张勇 , 段俊萍 , 张文栋 , 王万军 , 张斌珍

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.16.033

设计并制备了工作于厘米波(3～30GHz)和毫米波(30～300GHz)的“三明治”式圆环套十字结构的双频吸波器,基于CST 2015全波有限积分法仿真并分析了胞元的结构尺寸和材料参数对吸波器性能的影响.采用在双面溅射铜的环氧树脂板上激光烧蚀的工艺制备出谐振点在17.595 GHz、36.9 GHz的双频吸波器,制备出的吸波器厚度为谐振波长的1/85和1/41,峰值吸波率为99.764％,半波峰宽为0.616GHz和0.878 GHz.该吸波器具有偏振不敏感和超薄特性的同时兼具入射角选择性,制备的样片测试结果很好地证实其优异的吸波性能.该吸波器设计灵活、性价比高、吸波性能好,拓展了军事领域雷达波屏蔽的思路.

关键词: 超材料 , 雷达波 , 吸波器 , 双频 , 谐振

介电材料在介电润湿器件中的应用进展?

王亮 , 段俊萍 , 王万军 , 张斌珍

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.19.010

介电材料的选择以及介电层的制备是介电润湿器件制作工艺中最关键的部分，在介电润湿器件中，介电层不仅是其重要组成部分，也是影响器件实用性能和具体应用领域的关键。首先简述了介电润湿驱动的原理以及介电材料的选取原则，然后在结合国内外该领域研究现状的基础上对已报道的介电材料在各类介电润湿器件中的应用实例进行了归纳，最后对目前介电材料在应用中出现的问题以及解决方法进行了讨论。

关键词: 介电材料 , 介质上电润湿 , 微流控 , 液体透镜

超材料在完美吸波器中的应用

张勇 , 张斌珍 , 段俊萍 , 王万军

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.11.020

超材料的电磁响应不仅由其构成材料决定，更与其谐振单元的微结构和排列组合息息相关，基于电磁超材料的完美吸波器（Perfect Metamaterial Absorber ，PMA）通过设计合理的谐振器微结构可实现对特定频段电磁波的100％吸收。PM A具备设计灵活、响应可调、吸波强、频带宽、厚度薄、质量轻等诸多优点，可广泛用于隐身材料、频率选择表面、太赫兹成像、微型天线、智能通信、电磁波探测及调控等领域。本文在结合国内外研究现状的基础上综述了基于 PM A发展历程、结构特征、制备工艺、性能测试等，以期获得对PM A更为深刻和全面的理解。最后对PM A的发展趋势、应用前景和亟待解决的问题做了探讨，具备多功能的主动智能PM A和基于新工艺、新材料的新型PM A将是未来的发展趋势。

关键词: 吸波器 , 超材料 , 隐身衣 , 综述

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