短程有序结构中光的吸收特性研究
发布时间：2021-07-21 10:05
本文研究了短程有序程度对二维新型超齐构模型（SHU）和传统的硬盘堆积模型（HD）吸收能力的调控作用。首先,在不同的纳米孔数目条件下,两种结构对尺寸效应的敏感程度不同。孔数目的变化对HD结构的吸收特性的影响较小,SHU结构的吸收能力随着纳米孔数目的增多不断增强最终趋于稳定。短程有序程度的增加会增强特定波段的布拉格散射强度,使得吸收图谱出现逐渐增强的吸收峰,吸收能力进一步提高.与HD结构相比,SHU结构的吸收图谱对短程有序程度的变化更加敏感,且整体吸收能力优于HD结构.本文对于研究光在无序介质中的吸收和散射特性具有重要的理论和应用价值。
【文章来源】：工程热物理学报. 2018,39(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１?（ａ）二维无序结构示意图：（１）二维ＳＨＵ结构散射体分布??示意图：ｉＶ?＝?２００，?ｘ?＝?（２）二维ＨＤ结构散射体分布??示意图：＝?２００ｊ?＝?０．６
趋于稳定，同时??二者的整体吸收能力均高于周期性结构。??１０??０?５０?１００?１５０?２００?２５０??Ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｈｏｌｅｓ??图４?ＳＨＵ和ＨＤ结构的整体吸收能力随孔数目的变化??Ｆｉｇ．?４?Ｔｈｅ?ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｏｆ?ＳＨＵ?ａｎｄ?ＨＤ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｎａｎｏｈｏｌｅｓ??０．１??５００?６００?７００?８００?９００?１０００?１１００??ｉ／ｎｍ??图３?（ａ）纳米孔数目变化时ＳＨＵ?（ｘ?＝?０．５）结构吸收图谱的变??化。（ｂ）波长为７００?ｎｍ时电场强度分布：（１）?ＳＨＵ，?ＴＶ?＝?１１；??⑵周期性结构，７Ｖ＝４９。（ｃ）纳米孔数目变化时ＨＤ?（冷＝０．６）??结构吸收图谱的变化。（ｄ）波长为７００?ｎｍ时电场强度分布：??（１）?ＨＤ，?Ｎ?＝?１１；?（２）?ＨＤ，?Ｎ＝２００??Ｆｉｇ．?３?（ａ）?Ｔｈｅ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ＳＨＵ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??（Ｘ?＝?０－５）?ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｎａｎｏｈｏｌｅｓ，?（ｂ）?Ｔｈｅ??ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ?ｐｒｏｆｉｌｅｓ?ｏｆ?（１）?ＳＨＵ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｗｉｔｈ?Ｎ?＝??１１?ａｎｄ?（２）?ｐｅｒｉｏｄｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｗｉｔｈ?Ｎ?＝?４９．?（ｃ）?Ｔｈｅ??ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ＨＤ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?（＜ｐ?＝?０．５）?ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｗｉｔｈ??ｔｈｅ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ
刘梦琦等：短程有序结构中光的吸收特性研究??１３０１??５００?６００?７００?８００?９００?１０００?１１００??义／ｎｍ??图５?（ａ）?ＳＨＵ结构和（ｂ）?ＨＤ结构的吸收图谱随短程有序??程度的变化（ｉＶ?＝?２００）??Ｆｉｇ．?５?Ｔｈｅ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?（ａ）?ＳＨＵ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ａｎｄ??（ｂ）?ＨＤ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｄｅｇｒｅｅ?ｏｆ?ｓｈｏｒｔ－ｒａｎｇｅ??ｏｒｄｅｒ?ｗｉｔｈ?Ｎ?＝?２００??０??５００?６００?７００?８００?９００?１０００?１１００??／ｌ／ｎｍ??６期??明短程有序程度的增加不仅增强了散射体对光的多??重散射强度，也增强了相邻散射体与光的耦合，产生??了一些建设性的千涉增强效果。ＳＨＵ结构也能观察??到相似的变化特点，但是短程有序程度对ＳＨＵ结构??的影响结果更具多样性。如图５（ａ）所示，对于ＳＨＵ??结构，短程有序程度的变化同时影响了三个吸收峰。??随着短程有序程度的增加，第一个吸收峰的变化比??较微弱，其吸收增强的原因主要是在空间形成了一??些定域化的热点，而第三个峰则随着短程有序程度??的增加而降低，说明短程有序程度的增加对增强近??红外波段的吸收有一定的抑制作用。当波长为７００??ｎｍ左右时，短程有序程度的影响最为明显。随着短??程有序程度的增加，结构的纳米孔的排列方式局域??的有序程度逐渐增加，并逐渐形成具有一定特点的??晶格形状，布拉格定理１１９１表明，共振波长出现的??位置Ａ与散射体之间的晶格（六方晶格）距离办ａ??有关：??２＼／３ａｓｉｎ０?＝?ｎＸ
【参考文献】：
期刊论文
[1]光栅表面太阳能电池吸收特性及其优化[J]. 杨理理,宣益民,韩玉阁,谭俊杰. 工程热物理学报. 2011(05)
本文编号：3294817
【文章来源】：工程热物理学报. 2018,39(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１?（ａ）二维无序结构示意图：（１）二维ＳＨＵ结构散射体分布??示意图：ｉＶ?＝?２００，?ｘ?＝?（２）二维ＨＤ结构散射体分布??示意图：＝?２００ｊ?＝?０．６
趋于稳定，同时??二者的整体吸收能力均高于周期性结构。??１０??０?５０?１００?１５０?２００?２５０??Ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｈｏｌｅｓ??图４?ＳＨＵ和ＨＤ结构的整体吸收能力随孔数目的变化??Ｆｉｇ．?４?Ｔｈｅ?ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｏｆ?ＳＨＵ?ａｎｄ?ＨＤ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｎａｎｏｈｏｌｅｓ??０．１??５００?６００?７００?８００?９００?１０００?１１００??ｉ／ｎｍ??图３?（ａ）纳米孔数目变化时ＳＨＵ?（ｘ?＝?０．５）结构吸收图谱的变??化。（ｂ）波长为７００?ｎｍ时电场强度分布：（１）?ＳＨＵ，?ＴＶ?＝?１１；??⑵周期性结构，７Ｖ＝４９。（ｃ）纳米孔数目变化时ＨＤ?（冷＝０．６）??结构吸收图谱的变化。（ｄ）波长为７００?ｎｍ时电场强度分布：??（１）?ＨＤ，?Ｎ?＝?１１；?（２）?ＨＤ，?Ｎ＝２００??Ｆｉｇ．?３?（ａ）?Ｔｈｅ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ＳＨＵ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??（Ｘ?＝?０－５）?ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｎａｎｏｈｏｌｅｓ，?（ｂ）?Ｔｈｅ??ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ?ｐｒｏｆｉｌｅｓ?ｏｆ?（１）?ＳＨＵ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｗｉｔｈ?Ｎ?＝??１１?ａｎｄ?（２）?ｐｅｒｉｏｄｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｗｉｔｈ?Ｎ?＝?４９．?（ｃ）?Ｔｈｅ??ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ＨＤ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?（＜ｐ?＝?０．５）?ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｗｉｔｈ??ｔｈｅ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ
刘梦琦等：短程有序结构中光的吸收特性研究??１３０１??５００?６００?７００?８００?９００?１０００?１１００??义／ｎｍ??图５?（ａ）?ＳＨＵ结构和（ｂ）?ＨＤ结构的吸收图谱随短程有序??程度的变化（ｉＶ?＝?２００）??Ｆｉｇ．?５?Ｔｈｅ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?（ａ）?ＳＨＵ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ａｎｄ??（ｂ）?ＨＤ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｄｅｇｒｅｅ?ｏｆ?ｓｈｏｒｔ－ｒａｎｇｅ??ｏｒｄｅｒ?ｗｉｔｈ?Ｎ?＝?２００??０??５００?６００?７００?８００?９００?１０００?１１００??／ｌ／ｎｍ??６期??明短程有序程度的增加不仅增强了散射体对光的多??重散射强度，也增强了相邻散射体与光的耦合，产生??了一些建设性的千涉增强效果。ＳＨＵ结构也能观察??到相似的变化特点，但是短程有序程度对ＳＨＵ结构??的影响结果更具多样性。如图５（ａ）所示，对于ＳＨＵ??结构，短程有序程度的变化同时影响了三个吸收峰。??随着短程有序程度的增加，第一个吸收峰的变化比??较微弱，其吸收增强的原因主要是在空间形成了一??些定域化的热点，而第三个峰则随着短程有序程度??的增加而降低，说明短程有序程度的增加对增强近??红外波段的吸收有一定的抑制作用。当波长为７００??ｎｍ左右时，短程有序程度的影响最为明显。随着短??程有序程度的增加，结构的纳米孔的排列方式局域??的有序程度逐渐增加，并逐渐形成具有一定特点的??晶格形状，布拉格定理１１９１表明，共振波长出现的??位置Ａ与散射体之间的晶格（六方晶格）距离办ａ??有关：??２＼／３ａｓｉｎ０?＝?ｎＸ
【参考文献】：
期刊论文
[1]光栅表面太阳能电池吸收特性及其优化[J]. 杨理理,宣益民,韩玉阁,谭俊杰. 工程热物理学报. 2011(05)
本文编号：3294817
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