基于二氧化钒记忆效应的太赫兹波编码
发布时间：2021-07-19 11:34
太赫兹（THz）波位于电磁频谱的微波和红外区域之间,是当下最热门和前沿的研究区域之一。其在安全扫描、生物医学成像、材料表征、超快速电子学和5G通信（以及更高性能的通信发展）等领域有着广泛运用前景。为了这些实现太赫兹波的这些功能性应用,我们常需要主动的取操控太赫兹波。随着科学技术的发展,围绕着太赫兹波的主动操控,也发展了很多器件（太赫兹波调制器、太赫兹波传感器、太赫兹波收发器以及太赫兹波超材料器件）,但是有关太赫兹波的存储器的研究是很稀少的。太赫兹波记忆器件研究将有效的解决太赫兹波运用中经常遇到的脉冲同步的问题,并且这种记忆保持,使得我们在其存储期间可以对器件有更多的操作,因此对于太赫兹波记忆器件的研究将具有重要的意义。在本论文的工作中,我们提出了一种全光驱动的太赫兹波编码存储方案。本论文主要包含了五个部分的内容。第一部分工作,介绍了太赫兹时域光谱以及二氧化钒薄膜（VO2 Film）的运用;第二部分工作,相变材料（PCM）以及二氧化钒的相变原理（包含了相变材料的化学构成,二氧化钒薄膜相变过程表现的晶体结构特征以及性质）;第三部分工作,包含了二氧化钒薄膜的制备以及表征,基于菲涅尔衍射积分的...
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１：从无线电波到Ｘ射线的电磁频谱
?ｉ??ｓｏｕｒｃｅ?＇?ｆ、．?ｄｅｔｅｃｔｏｒ??ｔ－｛Ｄ?５＾［ｊ?（Ｏ－ｔｉＪ??Ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ?ｔｅｒａｈｅｒｔｚ?ｂｅａｍ??ＴＨｚ?ＴＨｚ??ｓｏｕｒｃｅ?Ａ?１?Ａ?ｄｅｆｅｃｔｏｒ??ＫＰ?５?畲?ｕ?ｄｈ??Ｆｏｃｕｓｅｄ?ｔｅｒａｈｅｒｔｚ?ｂｅａｍ??ＴＨｚ?ＴＨｚ??ｓｏｕｒｃｅ?Ａ?Ａ?ｄｅｔｅｃｔｏｒ??＾?ｌｉ?［］?？??Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｔｅｒａｈｅｒｔｚ?ｂｅａｍ??：４ＷＷＭ???貪?Ｘ?ｔ？＊？Ｔ?ｉ?Ｋ??图１．?２太赫兹时域光谱植物水含量的分析研宄??（ａ）：太赫兹水分监控工作原理图；??（ｂ）：对常青藤叶片分别脱水处理１天／２天／５天后进行太赫兹扫描［６］??所以可以看出，太赫兹时域光谱技术的发展，将会推进生活的很多方面更加??的安全以及智能。如图１．?２示，加州大学的Ｌａｗｒｅｎ?Ｓａｃｋ研宄团队通过太赫兹时??域光谱进行植物水分的监测，这能够实现农业的智能化灌溉，果实成熟期的智能??监控和预测，有利于农业的智能化无人化管理的发展；此外，随着２０１９新型冠??状病毒（ｃｏｒｏｎａＶｉｒｕｓｄｉｓｅａｓｅ，２０１９－ＣＯＶＩＤ）的全球蔓延和肆虐，太赫兹检测基于??其无害，安全，快速，有效的特点，也在大环境下奉献了一份不可忽略的力量，??如图１．３所示，由我国的博威太赫兹公司生产的‘测温安检一体机’在我国深圳??投入使用。??３??
?基于二氧化钒记忆效应的太赫兹波编码???＾獅誦??图１．?３太赫兹测温安检一体机［７］??１．?３?Ｖ０２薄膜的应用??ｖｏ２被定义为一种新型智能材料，它表现出对温度变化，外加电场或应力变??化，光激发等的内在特性响应。所以二氧化钒作为一种新型的智能材料通常具有??传感，光开关，热致相变致动及电致变相致动的功能。Ｖ〇２的ＳＭＴ相变温度在??目前是比任何一种常见相变材料都更接近室温的，并且伴随着巨大电阻率的变化，??太赫兹波透射率也会有很大变化。而且，包括薄膜，纳米线和纳米颗粒的纳米结??构Ｖ〇２与本体Ｖ〇２相比具有更大研宄以及运用的空间，并且可以承受相变重复??周期中产生的应力能够稳定的使用（即更长久的使用寿命）。因此，它们适用于??许多设备应用。??１．?３．?１气体传感器??对于气体传感器，其中有两个主要因素决定了它们的性能：接收器功能和转??导功能。受体功能定义了分析物分子与传感材料表面之间的相互作用，因此决定??了传感器的速率，选择性和可逆性转导功能，定义了相互作用到输出信号的转换??［８］。?１９６２年，Ｓｅｉｙａｍａ等人，揭示了氧化锌的电阻率会因环境中存在反应气体??而发生显着变化［９］。此后，由于气体传感器因其尺寸小，成本低以及与处理技术??的高度兼容性而受益，因此已报道了有关金属氧化物半导体应用的大量工作［１Ｇ］。??４??
本文编号：3290625
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１：从无线电波到Ｘ射线的电磁频谱
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本文编号：3290625
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