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1 窄禁带半导体的红外光学性质及其应用&戴宁 1

1.1 窄禁带半导体的基本特性概述 4

1.1.1 电子态和基本能带结构 5

1.1.2 结构特性 8

1.1.3 晶体生长 9

1.1.4 电学性质 12

1.1.5 光学性质 15

1.2 窄禁带半导体材料及其基本特性 20

1.2.1 碲镉汞（Hg1-xCdxTe） 20

1.2.2 锑化铟（InSb）、砷化铟（InAs）和铟砷锑（InAs1-xSbx） 24

1.2.3 碲化铅（PbTe）、硒化铅（PbSe）、硫化铅（PbS）以及碲锡铅（Pb1-xSnxTe） 26

1.2.4 异质结、量子阱、超晶格 28

1.3 典型的红外光电器件原理及其应用 29

1.3.1 红外探测器基本原理 29

1.3.2 表征红外探测器性能的参数 32

1.3.3 光导型红外探测器 34

1.3.4 光伏型红外探测器 36

1.3.5 量子阱红外探测器 39

1.3.6 红外光源——红外发光器件和红外激光器 40

参考文献 43

2 特异介质中的群速度图像&蒋寻涯 李伟 刘征 林旭林 张小刚 梁子贤 姚培军 47

2.1 引言 49

2.2 双曲超界面：传输波与倏逝波之间转换的桥梁 50

2.2.1 研究模型 51

2.2.2 双曲色散关系与双曲界面上的波包压缩效应 52

2.2.3 群速度图像分析双曲界面上光的反常现象 53

2.2.4 动态数值实验及结果讨论 54

2.3 利用倏逝波探测真空极化的方法 56

2.3.1 研究模型 57

2.3.2 弱损耗介质中倏逝波的相位变化和时间延迟 58

2.3.3 强外电场下真空的极化及其折射率变化 59

2.3.4 倏逝波探测真空极化：相位变化和时间延迟 60

2.4 负折射率超透镜成像的时间相干增益 61

2.4.1 研究模型 62

2.4.2 超透镜成像中的非常规时间相干增益 63

2.4.3 物理图像 64

2.4.4 唯象理论 65

2.5 色散隐身衣动态过程的物理图像和关键因素 67

2.5.1 研究模型 68

2.5.2 隐身动态过程的物理图像 69

2.5.3 隐身弛豫时间的关键因素 71

2.6 色散隐身衣的物理极限 73

2.6.1 隐身衣的群速度分布与物理极限 74

2.6.2 数值实验及结果讨论 77

2.7 基于磁畴结构的单向光传输 79

2.7.1 磁畴上光的单向群速度 80

2.7.2 磁畴上光的局域化 81

2.7.3 磁畴上光传播的抗无序 82

2.7.4 基于磁畴结构单向模式的光分束器和偏转器 83

2.8 光子晶体中类似子弹的光脉冲 86

2.8.1 类似光子弹光脉冲的建立条件 86

2.8.2 在光子晶体中建立类似光子弹的光脉冲 87

2.8.3 数值实验验证 88

2.8.4 高阶色散的影响 88

2.9 小结 90

参考文献 91

3 光在金属基界面的传播特性研究&陈良尧 郑玉祥 王松有 99

3.1 引言 101

3.2 金属的自由电子气模型和光学常数 101

3.3 光在金属基界面的折射特性 106

3.3.1 正常折射特性 106

3.3.2 有效折射率和折射角的计算 107

3.3.3 金属基人工材料的负折射特性 109

3.3.4 金属有效折射率和折射角的实验测量 112

3.3.5 受折射率影响的光速可变机理 118

3.4 表面等离子波对光在金属中传输特性的影响 121

3.5 小结 125

参考文献 126

4 自旋电子材料的光动力学研究&赵海斌 131

4.1 自旋磁矩动力学的理论描述 134

4.1.1 Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程 134

4.1.2 Landau-Lifshitz-Bloch（LLB）方程 136

4.2 自旋动力学研究中的光学技术 137

4.2.1 时间分辨磁光光谱 137

4.2.2 时间分辨磁性二次谐波谱 144

4.3 光致退磁及铁磁相变 147

4.3.1 过渡族铁磁金属的超快退磁 147

4.3.2 其他铁磁材料的光致退磁 152

4.3.3 超快磁矩产生及铁磁相变 153

4.4 光致自旋进动 155

4.4.1 铁磁材料的一致自旋进动与自旋波 155

4.4.2 亚（反）铁磁材料的自旋进动 158

4.4.3 自旋进动激发机制 160

4.5 光致自旋反转 168

4.5.1 铁磁材料的自旋转向与反转 168

4.5.2 亚铁磁材料的自旋反转 170

4.6 界面自旋与反铁磁自旋动力学 174

4.6.1 磁性二次谐波与铁磁金属表面和界面磁矩 174

4.6.2 磁性二次谐波与反铁磁自旋动力学 176

4.7 总结和展望 177

参考文献 179

5 低维氧化物结构中的光电物理研究&金奎娟 葛琛 吕惠宾 杨国桢 185

5.1 引言 187

5.2 钙钛矿氧化物 188

5.2.1 晶体结构 189

5.2.2 电子结构 189

5.2.3 磁有序和电荷有序 190

5.2.4 钙钛矿氧化物块材光电物理 192

5.3 钙钛矿氧化物异质结的制备 196

5.3.1 氧化物薄膜生长技术简介 196

5.3.2 激光分子束外延技术 198

5.3.3 反射式高能电子衍射技术 200

5.3.4 衬底处理 201

5.4 钙钛矿氧化物异质结构纵向光电效应 202

5.4.1 光生载流子注入效应 202

5.4.2 光生伏特效应 204

5.4.3 纵向光电效应理论研究 211

5.5 钙钛矿氧化物异质结横向光电效应 218

5.5.1 横向光电效应的研究历史 218

5.5.2 反常横向光电效应的发现 219

5.5.3 横向光电效应的理论研究 220

5.6 总结和展望 225

参考文献 227

6 金属超构材料中光波的磁响应与强耦合效应&刘辉 祝世宁 239

6.1 背景介绍 241

6.2 磁共振分子 244

6.2.1 等离激元耦合效应 244

6.2.2 磁共振分子耦合杂化 244

6.2.3 立体磁共振超构分子 246

6.2.4 磁共振分子的旋光 247

6.2.5 磁共振分子的辐射特性 248

6.2.6 其他磁共振分子的设计 249

6.3 一维磁振子链 250

6.3.1 周期磁振子链 250

6.3.2 非周期梯度磁振子链 256

6.3.3 磁振子的非线性与量子光学特性 257

6.4 磁等离激元晶体 259

6.4.1 二维金属渔网磁共振结构 259

6.4.2 二维三明治磁共振晶体 263

6.4.3 三维磁等离激元晶体的量子干涉 270

6.5 总结和展望 272

参考文献 272

索引 279

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