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单层铁磁体中的超快太赫兹辐射研究进展
1
作者 洪晖祥 张慧萍 +3 位作者 许涌 吴少晖 金钻明 彭滟 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第8期813-822,共10页
宽频带太赫兹辐射源在太赫兹科学与技术中有着迫切的实际应用需求,是构建波谱和成像为代表的太赫兹应用系统的核心器件。与常用的商用太赫兹源相比,自旋光电子学太赫兹辐射源具有超宽频谱、固态稳定以及成本低等一系列优点。目前,基于... 宽频带太赫兹辐射源在太赫兹科学与技术中有着迫切的实际应用需求,是构建波谱和成像为代表的太赫兹应用系统的核心器件。与常用的商用太赫兹源相比,自旋光电子学太赫兹辐射源具有超宽频谱、固态稳定以及成本低等一系列优点。目前,基于自旋光电子学太赫兹辐射源的理论、材料和器件技术研究尚处于起步阶段。本文主要总结了近年来单层铁磁层的太赫兹产生机理以及太赫兹辐射信号的极性与激发构型之间的关系。通过改变磁场方向、入射激光方向和样品入射方向可有效区分超快退磁、反常霍尔效应和反常能斯特效应对太赫兹辐射特性的贡献,为太赫兹自旋光电子学领域的研究提供参考。 展开更多
关键词 太赫兹辐射源 铁磁薄膜 超快退磁 反常霍尔效应 反常能斯特效应
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硅基自旋光电子学太赫兹辐射源特性
2
作者 程宏阳 马倩茹 +4 位作者 徐浩然 张慧萍 金钻明 何为 彭滟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期190-198,共9页
将光电子器件集成到硅片上是光电子集成器件研发的首要步骤.自旋光电子学太赫兹辐射源,通常是由纳米厚度的铁磁/非磁性金属多层膜结构组成,在飞秒激光辐照下能产生高质量、宽带太赫兹脉冲辐射.本文利用飞秒激光脉冲在生长于硅衬底上的Ta... 将光电子器件集成到硅片上是光电子集成器件研发的首要步骤.自旋光电子学太赫兹辐射源,通常是由纳米厚度的铁磁/非磁性金属多层膜结构组成,在飞秒激光辐照下能产生高质量、宽带太赫兹脉冲辐射.本文利用飞秒激光脉冲在生长于硅衬底上的Ta/CoFeB/Ir铁磁/非磁性金属异质结中实现了高效、宽带的太赫兹相干脉冲辐射.首先,Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹脉冲的极性随外加磁场的反转而反转,太赫兹辐射的物理机制可以归结为超快自旋流-电荷流转换.其次,通过改变抽运激光的激发能量密度,研究了Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹辐射饱和现象.此外,通过研究Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹发射特性随Ir层厚度的依赖关系,不仅优化了器件的辐射强度,而且获得了Ir层在太赫兹频率下的自旋扩散长度(~(0.59±0.12)nm).该值小于通过自旋抽运技术获得的GHz频率下的自旋扩散长度(1.34 nm),表明不同频率范围对应于不同的电子输运机理. 展开更多
关键词 宽带太赫兹辐射 铁磁异质结 逆自旋霍尔效应 自旋扩散长度
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基于双分支多尺度融合网络的毫米波SAR图像多目标语义分割方法 被引量：1
3
作者 丁俊华 袁明辉 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期70-80,共11页
在毫米波合成孔径雷达(SAR)安检成像违禁品的检测与识别中,存在着目标尺寸过小、目标被部分遮挡和多目标之间重叠等复杂情况,不利于违禁品的准确识别。针对这些问题,提出了一种基于双分支多尺度融合网络(DBMFnet)的违禁品检测方法。该... 在毫米波合成孔径雷达(SAR)安检成像违禁品的检测与识别中,存在着目标尺寸过小、目标被部分遮挡和多目标之间重叠等复杂情况,不利于违禁品的准确识别。针对这些问题,提出了一种基于双分支多尺度融合网络(DBMFnet)的违禁品检测方法。该网络使用Encoder-Decoder的结构,在Encoder阶段,提出一种双分支并行特征提取网络(DBPFEN)来增强特征提取;在Decoder阶段,提出一种多尺度融合模块(MSFM)来提高对目标的检测能力。实验结果表明,该方法的均交并比(mIoU)均优于现有的语义分割方法,降低了漏检与错检率。 展开更多
关键词 毫米波合成孔径雷达 违禁品检测 深度学习 语义分割 双分支多尺度融合网络
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飞秒激光成丝过程中的太赫兹波空间强束缚效应
4
作者 赵佳宇 韩永鹏 +5 位作者 朱非凡 郭兰军 张逸竹 彭滟 朱亦鸣 刘伟伟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第17期129-138,共10页
飞秒激光成丝辐射太赫兹波兼具宽频带和高强度特性,其物理机制研究已成为近年来的前沿课题。在此领域,本课题组发现太赫兹波沿激光等离子体光丝被限制在亚波长空间尺度内进行传输,即“太赫兹波空间强束缚效应”,并据此提出了能够全面阐... 飞秒激光成丝辐射太赫兹波兼具宽频带和高强度特性,其物理机制研究已成为近年来的前沿课题。在此领域,本课题组发现太赫兹波沿激光等离子体光丝被限制在亚波长空间尺度内进行传输,即“太赫兹波空间强束缚效应”,并据此提出了能够全面阐述太赫兹波辐射机理的三过程模型,为统一当前主流宏观与微观理论、化解相关文献中重要结论的矛盾奠定了基础。本文以太赫兹波空间强束缚效应为中心,综述了本课题组近年来的一系列研究工作,包括实验探测技术、物理机理解释及多项创新应用等,并对未来的工作进行了展望。 展开更多
关键词 物理光学 太赫兹波 飞秒激光成丝 空间束缚 物理机制 超分辨成像
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Y3Fe5O12(YIG)/Pt异质结构中基于超快自旋塞贝克效应产生太赫兹相干辐射研究 被引量：2
5
作者 宋邦菊 金钻明 +6 位作者 郭晨阳 阮舜逸 李炬赓 万蔡华 韩秀峰 马国宏 姚建铨 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期128-136,共9页
铁磁/非磁异质结构中的超快自旋流-电荷流转换实现相干太赫兹辐射得到了广泛研究.热自旋电子学结合了热输运与磁输运,可以有效地产生和探测自旋的非平衡输运.本文利用飞秒激光脉冲激发铁磁绝缘体钇铁石榴石(Y3Fe5O12,YIG)/Pt异质结构,... 铁磁/非磁异质结构中的超快自旋流-电荷流转换实现相干太赫兹辐射得到了广泛研究.热自旋电子学结合了热输运与磁输运,可以有效地产生和探测自旋的非平衡输运.本文利用飞秒激光脉冲激发铁磁绝缘体钇铁石榴石(Y3Fe5O12,YIG)/Pt异质结构,通过超快自旋塞贝克效应(SSE)产生太赫兹(THz)相干辐射.实验中,THz脉冲的相位随外加磁场和激光入射样品顺序的反转而反转,表明THz辐射与界面温度梯度的方向密切相关.为了考察界面对THz辐射性能的影响,系统地研究了YIG/Pt异质结构不同退火处理后的THz辐射情况.实验发现,生长在Gd3Ga5O12(GGG)衬底上的YIG/Pt经退火处理后再原生一层Pt膜,其THz辐射强度提高了一个数量级.归因于退火后增强了YIG/Pt界面的自旋混合电导率.此外,还研究了生长在高阻Si衬底上退火后优化结构的能量密度与THz辐射强度的关系,拟合得到饱和能量密度约为1.4 mJ/cm2.实验结果表明,YIG/Pt异质结构的界面调控能够优化THz辐射特性,为基于超快SSE自旋电子学太赫兹发射器开辟了新的途径. 展开更多
关键词 太赫兹辐射 超快光谱 自旋塞贝克效应 逆自旋霍尔效应
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太赫兹返波管频率稳定性的检测方法研究
6
作者 舒天娇 游冠军 +1 位作者 朱亦鸣 郭旭光 《红外》 CAS 2018年第8期24-27,共4页
提出了一种返波管频率稳定性快速检测方法。利用一个抛物面镜对返波管辐射信号进行收集和准直,然后将探测器放置在准直平行光束的后方进行检测,并使所测信号经示波器显示和读出。根据法布里--珀罗干涉原理估测返波管的单频频率输出稳定... 提出了一种返波管频率稳定性快速检测方法。利用一个抛物面镜对返波管辐射信号进行收集和准直,然后将探测器放置在准直平行光束的后方进行检测,并使所测信号经示波器显示和读出。根据法布里--珀罗干涉原理估测返波管的单频频率输出稳定性。本文方法对于提高基于返波管的频域高分辨率太赫兹波谱系统的性能具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 返波管 频率稳定性 法布里-珀罗干涉
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太赫兹安检系统人体图像边缘物体识别 被引量：18
7
作者 王林华 袁明辉 +1 位作者 黄慧 朱亦鸣 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期139-144,共6页
提出一种自动识别人体边缘物体的算法,用于太赫兹人体安检系统的人体边缘物体成像的识别。原始图像经过二值化、滤波除噪、填充、形态学腐蚀膨胀等预处理算法后,利用顺时针搜寻轮廓追踪算法标记图像轮廓坐标,对轮廓上各坐标点使用圆形... 提出一种自动识别人体边缘物体的算法,用于太赫兹人体安检系统的人体边缘物体成像的识别。原始图像经过二值化、滤波除噪、填充、形态学腐蚀膨胀等预处理算法后,利用顺时针搜寻轮廓追踪算法标记图像轮廓坐标,对轮廓上各坐标点使用圆形模板占空比检测以及非极小、非极大值抑制算法筛选出所有的凸点和凹点,并根据相邻凸点和凹点组合特征及其横向距离约束实现边缘物体的识别。500幅测试图像实验结果表明:该算法对边缘物体可实现快速识别,误判率在2%以下;通过调整算法参数,可良好匹配安检系统的识别精度,从而达到匹配于系统的分辨极限;具有抗噪声能力强,识别速度快,识别精度高等优点。 展开更多
关键词 太赫兹图像 边缘识别 圆形模板 腐蚀膨胀算法
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太赫兹光谱技术在生物医学检测中的定性与定量分析算法 被引量：14
8
作者 彭滟 施辰君 +1 位作者 朱亦鸣 庄松林 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期9-16,共8页
提出了两种有效混合物成分的定性与定量分析算法。针对混合物中每种成分太赫兹光谱已知的情况,提出了已知混合物成分光谱分析法,该方法具有步骤简单、样本需求量少的优点。而针对成分过多或部分成分光谱无法有效获得的情况,提出了未知... 提出了两种有效混合物成分的定性与定量分析算法。针对混合物中每种成分太赫兹光谱已知的情况,提出了已知混合物成分光谱分析法,该方法具有步骤简单、样本需求量少的优点。而针对成分过多或部分成分光谱无法有效获得的情况,提出了未知混合物成分光谱分析法,该方法适用于多成分混合物,具有精度较高的优点,样本需求量多于已知混合物成分光谱分析法,但计算量相比传统算法大幅缩减。相关工作为生物医学领域中关键物质的识别和测量提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 太赫兹技术 太赫兹光谱分析 混合物算法 定性与定量分析
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利用太赫兹波检测建筑物内钢筋的方法 被引量：6
9
作者 毕凌志 袁明辉 朱亦鸣 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期161-167,共7页
钢筋参数(位置、直径等)对于已建建筑的安全性具有非常重要的作用。提出了一种利用太赫兹波检测建筑物内钢筋位置和直径的方法,选取太赫兹波作为检测信号,利用太赫兹波对非金属的建筑实体(如水泥、砖、石灰等)有着较强的穿透性以及对金... 钢筋参数(位置、直径等)对于已建建筑的安全性具有非常重要的作用。提出了一种利用太赫兹波检测建筑物内钢筋位置和直径的方法,选取太赫兹波作为检测信号,利用太赫兹波对非金属的建筑实体(如水泥、砖、石灰等)有着较强的穿透性以及对金属(钢筋)几乎全反射的特性,实现太赫兹波穿透建筑实体检测钢筋的功能。同时相对于微波而言太赫兹波易于实现极窄的天线波束,从而达到很高的检测精度,相对于磁感应仪而言其不受外界磁场环境的影响。经理论分析与工程实验表明,该方法完全能够满足实际工程应用中的检测要求。 展开更多
关键词 太赫兹波 建筑物 钢筋检测 数据处理
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