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Cr原子在高斯型激光驻波场中汇聚沉积的仿真研究 被引量:2
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作者 马彬 王占山 +2 位作者 赵敏 马艳 马姗姗 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期667-672,共6页
在激光汇聚原子束沉积纳米光栅的研究中,半经典理论是一种简单而有效的方法。利用半经典理论模型,对Cr原子在高斯型激光驻波场中的汇聚沉积进行了模拟分析和研究。通过龙格-库塔法数值模拟出在不同失谐量Δ、激光功率P、Cr原子束的横向... 在激光汇聚原子束沉积纳米光栅的研究中,半经典理论是一种简单而有效的方法。利用半经典理论模型,对Cr原子在高斯型激光驻波场中的汇聚沉积进行了模拟分析和研究。通过龙格-库塔法数值模拟出在不同失谐量Δ、激光功率P、Cr原子束的横向纵向速度、基片摆放位置zf和高斯光束束腰0ω条件下,Cr原子沉积光栅结构的变化,根据所得各光栅图形参数,分析了不同因素对Cr原子沉积的影响。 展开更多
关键词 原子沉积 半经典理论模型 激光驻波场 对比度 分辨率
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激光驻波场中Cr原子运动轨迹与汇聚沉积的分析 被引量:15
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作者 郑春兰 李同保 +2 位作者 马艳 马珊珊 张宝武 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期4528-4534,共7页
利用半经典模型,从铬原子在激光驻波场中的运动方程出发,通过数值解方法模拟了铬原子在驻波场中的运动轨迹,并分析了原子的纵向速度分布和准直程度及球差对沉积条纹结构的影响,同时也讨论了基片摆放位置对沉积条纹结构的影响,并通过实... 利用半经典模型,从铬原子在激光驻波场中的运动方程出发,通过数值解方法模拟了铬原子在驻波场中的运动轨迹,并分析了原子的纵向速度分布和准直程度及球差对沉积条纹结构的影响,同时也讨论了基片摆放位置对沉积条纹结构的影响,并通过实验得到了纳米光栅条纹结构. 展开更多
关键词 激光驻波场 原子沉积 运动轨迹 沉积分布
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激光驻波场中钠原子沉积图样的理论研究 被引量:5
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作者 马彬 马艳 +2 位作者 赵敏 马姗姗 王占山 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期667-672,共6页
原子在近共振激光驻波场中受光的作用力汇聚沉积,形成以激光半波长为周期的光栅结构.利用半经典模型对钠原子束在不饱和驻波场中的运动行为进行了理论研究,用数值方法模拟出在考虑横向温度、纵向速度和自由飞程后钠原子沉积的光栅结构,... 原子在近共振激光驻波场中受光的作用力汇聚沉积,形成以激光半波长为周期的光栅结构.利用半经典模型对钠原子束在不饱和驻波场中的运动行为进行了理论研究,用数值方法模拟出在考虑横向温度、纵向速度和自由飞程后钠原子沉积的光栅结构,通过半高宽、对比度对最终沉积图样进行表征,分析了这些因素对沉积的影响,为正在开展的原子光刻实验提供了必要的理论依据. 展开更多
关键词 原子沉积 半经典模型 激光驻波场
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沟道效应作用下中性原子在激光驻波场中的沉积特性研究 被引量:3
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作者 张文涛 朱保华 +2 位作者 汪杰君 熊显名 黄雅琴 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第24期136-140,共5页
基于半经典理论,建立了中性原子与激光驻波场相互作用的模型,分析了中性原子在激光驻波场沟道效应作用下运动轨迹及沉积特性,探讨了球差、色差和原子束发散角对沉积条纹的影响.得到了上述三种影响因素下纳米光栅的半高宽分别为0.532,12.... 基于半经典理论,建立了中性原子与激光驻波场相互作用的模型,分析了中性原子在激光驻波场沟道效应作用下运动轨迹及沉积特性,探讨了球差、色差和原子束发散角对沉积条纹的影响.得到了上述三种影响因素下纳米光栅的半高宽分别为0.532,12.16,96.70 nm.仿真结果表明,随着原子束发散角度的增加,沉积条纹的对比度将会下降,当原子束发散角分别为0.1 mard时,其对比度为85.2:1,发散角为0.3 mrad时,条纹对比度为5.33:1,而当发散角增加至0.5 mrad以上时,沉积条纹将会出现分裂现象,导致条纹的恶化. 展开更多
关键词 激光驻波场 纳米光栅 沟道效应
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量子模型分析激光驻波原子透镜的像差 被引量:3
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作者 赵敏 王占山 +1 位作者 马彬 李佛生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期381-386,共6页
采用量子模型对近共振激光驻波原子透镜会聚Cr原子束、形成纳米量级光栅结构的物理过程进行数值模拟。为提高原子透镜的成像质量,对各种像差,如衍射像差、球差、色差、及原子束发散角、原子磁支能级、原子同位素等因素引起的像差进行了... 采用量子模型对近共振激光驻波原子透镜会聚Cr原子束、形成纳米量级光栅结构的物理过程进行数值模拟。为提高原子透镜的成像质量,对各种像差,如衍射像差、球差、色差、及原子束发散角、原子磁支能级、原子同位素等因素引起的像差进行了理论分析。模拟结果表明,相比粒子光学模型,量子模型能更加精确地描述原子会聚结果,且能解释原子在驻波光场中的衍射现象。在各种像差中,原子束发散角是最主要的因素,其影响大于衍射像差、球差、色差。原子的磁支能级、同位素等因素对像差影响很小,可以忽略不计。激光冷却准直原子束的方法可以减小束发散角引起的像差,压缩原子速度Vz分布范围的方法可以减小色差。 展开更多
关键词 量子光学 像差 原子透镜 激光驻波场 半峰全宽 衬比度
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基片表面的倾斜度对光学势阱的影响 被引量:1
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作者 张宝武 支理想 王道档 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期380-383,共4页
为了研究原子光刻实验中基片对汇聚激光场的影响,基于几何光学,采用数值仿真的方法,研究了基片表面的倾斜度对光学势阱的影响。结果表明,当基片表面相对于激光驻波中轴线正倾斜时,基片表面会形成一个无光场区,使光学势阱为0,且在z方向... 为了研究原子光刻实验中基片对汇聚激光场的影响,基于几何光学,采用数值仿真的方法,研究了基片表面的倾斜度对光学势阱的影响。结果表明,当基片表面相对于激光驻波中轴线正倾斜时,基片表面会形成一个无光场区,使光学势阱为0,且在z方向上光学势阱会发生一个零值突变;当基片表面相对于驻波中轴线负倾斜时,基片表面永远存在光场,在z方向上光学势阱不会发生零值突变,且光学势阱相对于z=0会出现对称现象。该研究结果对激光汇聚原子沉积实验具有指导意义。 展开更多
关键词 激光技术 激光驻波场 高斯激光 倾斜度
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Analysis of Cr Atoms Three-Dimensional Deposition Characteristics
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作者 Hua-Lei Yang Wen-Tao Zhang Jian Yang 《World Journal of Nano Science and Engineering》 2011年第3期73-78,共6页
The semi-classical model is used to simulate the three-dimensional trajectory and deposition distribution of the chromium atoms in the Gaussian laser standing wave field using the Runge-Kutta method, and then the thre... The semi-classical model is used to simulate the three-dimensional trajectory and deposition distribution of the chromium atoms in the Gaussian laser standing wave field using the Runge-Kutta method, and then the three-dimensional deposition stripes are also given, besides, the effects of atomic beam divergence, chromatic aberration and spherical aberration on deposition structure are also analyzed. 展开更多
关键词 THREE-DIMENSIONAL ANALYSIS ATOM Deposition CR ATOMS Gaussian laser standing Wave field
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电子在激光驻波场中运动产生的太赫兹及X射线辐射研究 被引量:1
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作者 朱卫卫 张秋菊 +1 位作者 张延惠 焦扬 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期160-165,共6页
采用单电子模型和经典辐射理论分别对低能和高能电子在线偏振激光驻波场中的运动和辐射过程进行了研究.结果表明:垂直于激光电场方向入射的低速电子在激光驻波场中随着光强的增大,逐渐从一维近周期运动演变为二维折叠运动,并产生强的微... 采用单电子模型和经典辐射理论分别对低能和高能电子在线偏振激光驻波场中的运动和辐射过程进行了研究.结果表明:垂直于激光电场方向入射的低速电子在激光驻波场中随着光强的增大,逐渐从一维近周期运动演变为二维折叠运动,并产生强的微米量级波长的太赫兹辐射;高能电子垂直或者平行于激光电场方向入射到激光驻波场中,都会产生波长在几个纳米的高频辐射;低能电子与激光驻波场作用中,激光强度影响着电子的运动形式、辐射频率以及辐射强度;高能电子入射时,激光强度影响了电子高频辐射的强度,电子初始能量影响着辐射的频率;电子能量越高,产生的辐射频率越大.研究表明可以由激光加速电子的方式得到不同能量的电子束,并利用电子束在激光驻波场的辐射使之成为太赫兹和X射线波段的小型辐射源.研究结果可以为实验研究和利用激光驻波场中的电子辐射提供依据. 展开更多
关键词 激光驻波场 电子运动和辐射 X射线辐射 太赫兹辐射
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亚稳态氦原子束在激光驻波场中聚焦的衍射像差研究
9
作者 高洪涛 李展 陈旭南 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期777-781,共5页
用量子力学方法研究了一维激光驻波场对亚稳态氦原子束聚焦的衍射像差。建立了半经典模型 ,该模型在一定条件下和已有模型一致 ,提出了直接计算时间演化算符的数值方法 ,这种计算方法速度较快 ,收敛性较好 ,数值模拟结果表明在一定的激... 用量子力学方法研究了一维激光驻波场对亚稳态氦原子束聚焦的衍射像差。建立了半经典模型 ,该模型在一定条件下和已有模型一致 ,提出了直接计算时间演化算符的数值方法 ,这种计算方法速度较快 ,收敛性较好 ,数值模拟结果表明在一定的激光强度和光束半径等参量下 ,亚稳态氦原子束被聚焦 ,焦点的半峰全宽为 54nm ,对比度 1 6∶1 ,焦长、焦深与入射原子束的速度有关 ,从而与动能有关 ,焦点的有限宽度主要是来自衍射效应的影响。 展开更多
关键词 衍射像差 时间演化方法 激光驻波场 亚稳态氦原子束 聚焦 量子光学 原子光刻 原子物理
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发散角对中性原子沉积特性的影响(英文)
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作者 张文涛 朱保华 +2 位作者 汪杰君 张宝武 熊显名 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期96-100,共5页
利用激光驻波场操纵中性原子沉积纳米光栅结构是一种新颖的制备纳米计量标准技术,但采用传统的一维和二维方式对激光驻波场操纵中性原子沉积过程的分析缺乏纳米光栅的全貌信息,而采用三维分析方法则能给出纳米光栅的三维全貌信息,对结... 利用激光驻波场操纵中性原子沉积纳米光栅结构是一种新颖的制备纳米计量标准技术,但采用传统的一维和二维方式对激光驻波场操纵中性原子沉积过程的分析缺乏纳米光栅的全貌信息,而采用三维分析方法则能给出纳米光栅的三维全貌信息,对结果的分析越精确。针对此,基于采用三维分析方法建立了激光驻波场与中性原子作用的模型,通过三维分析实现了不同原子束发散角条件下中性原子运动轨迹及沉积结果的三维仿真,结果显示当中性原子束发散角小于0.6 mrad时,所获得的纳米光栅的沉积质量较好,而超过0.6 mrad后所沉积的纳米光栅将会出现分裂现象。 展开更多
关键词 三维分析 中性原子 发散角 高斯激光驻波场
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激光驻波场中铬原子的三维沉积特性分析
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作者 杨华蕾 张文涛 +1 位作者 杨键 张宝武 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第6期143-147,共5页
利用近共振激光驻波场操纵中性原子实现纳米级条纹沉积是一种新型的研制纳米结构长度标准传递方法,但仅通过一维和二维形式的仿真不能给出激光驻波场作用下中性原子沉积纳米光栅的全部信息。利用半经典模型,从铬原子在高斯激光驻波场中... 利用近共振激光驻波场操纵中性原子实现纳米级条纹沉积是一种新型的研制纳米结构长度标准传递方法,但仅通过一维和二维形式的仿真不能给出激光驻波场作用下中性原子沉积纳米光栅的全部信息。利用半经典模型,从铬原子在高斯激光驻波场中的运动方程出发,通过四阶Rungo-Kutta法模拟了铬原子在高斯激光驻波场中的三维运动轨迹以及三维沉积条纹结构,并分析了原子束发散、色差和球差等因素对三维运动轨迹及沉积条纹结构的影响。结果表明,利用三维仿真形式模拟高斯激光驻波场中铬原子的运动得到的结果与一维和二维形式下相比可以直观地表现出其较为详细的本质。 展开更多
关键词 激光光学 三维沉积分析 龙格-库塔法 激光驻波场
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