几个世纪以来,摄影师一直致力于以高速捕捉瞬时场景,这可以追溯到 1878 年迈布里奇拍摄的马匹运动照片和 1887 年马赫拍摄的超音速子弹。然而,直到 20 世纪末,超高速成像(>10 万)才取得突破。特别是,电荷耦合器件 (CCD) 和互补金属氧化物半导体 (CMOS) 等电子成像传感器的引入彻底改变了高速摄影,使采集率高达数百万 fps。尽管这些传感器影响深远,但使用 CCD 或 CMOS 进一步提高帧速率从根本上受到其片上存储和电子读出速度的限制。在这里,我们展示了一种二维 (2D) 动态成像技术,即压缩超快摄影 (CUP),它可以以高达 1000 亿 fps 的速度捕捉非重复的时间演变事件。与现有的超快成像技术相比,CUP 的显著优势在于只需一次相机快照即可测量 x、y、t(x、y 为空间坐标;t 为时间)场景,从而可以观察在几十皮秒的时间尺度上发生的瞬态事件。此外,与传统摄影类似,CUP 是仅接收的,避免了其他单次超快成像仪所需的专门主动照明。因此,CUP 可以对各种发光物体(如荧光或生物发光物体)进行成像。使用 CUP,我们仅用单次激光发射就能可视化四种基本物理现象:激光脉冲反射、折射、两种介质中的光子竞速以及非信息的超光速传播。鉴于 CUP 的能力,我们预计它将在基础科学和应用科学(包括生物医学研究)中得到广泛应用。
a 艾克斯马赛大学,CNRS,IM2NP,13451 马赛,法国。b SPINTEC,格勒诺布尔阿尔卑斯大学,CNRS,CEA-SPINTEC,CEA,38000 格勒诺布尔,法国。摘要本文首次在读写操作过程中实时实验研究了 1064nm 激光攻击对 STT-MRAM 单元的影响,以了解传感电路在剧烈温度变化下的行为。技术设计必须考虑到这一点。我们重点介绍了激光发射过程中的读取电流变化,这可能会影响传感电路。我们测量了两种状态之间的切换概率以及照射时间、激光功率和单元尺寸的影响。我们将结果与宽温度范围内的电气特性相关联,表明攻击会以热方式影响 STT-MRAM 行为。总之,可以采取适当的对策。 1. 简介 一种很有前途的非易失性存储器,称为自旋转移力矩磁性随机存取存储器 (STT-MRAM),它将快速写入操作与高密度和显着的耐久性(高达 1013 次循环)相结合 [1,2]。磁隧道结 (MTJ) 由 CoFeB/MgO/CoFeB 堆栈组成,其中 MgO 层用作隧道阻挡层。通过强制自旋极化电流通过设备,可以将单元从反平行 (AP) 状态编程为平行 (P) 状态和反之亦然。自旋电流的横向分量被自由层吸收,导致 CoFeB 铁磁材料磁化发生扭矩诱导反转,即自旋转移力矩 (STT) 效应 [3,4],详见 [5]。磁化方向是 MTJ 中数据编码的形式,其读/写延迟由反转的随机性、器件尺寸和流过各层的电流控制 [6]。MTJ 的一个重要特性是隧道磁阻比 (TMR),定义为 (R AP - RP )/RP ,其中 R AP 和 RP 分别是 AP 和 P 状态的电阻 [7]。本研究的目的是调查红外激光攻击如何影响读取和编程阶段的 STT-MRAM 行为。此外,我们还旨在了解激光攻击的物理贡献,这可能是
学期 - I PH-101物理-I 1。Special Theory of Relativity: Frame of Reference, Galilean Transformation, Inertial and Non-inertial frames, Postulates of Special Theory of Relativity, Michelson-Morley Experiment, Lorentz transformation of space and time, Length contraction, Time dilation, Simultaneity in relativity theory, Addition of velocities, Relativistic dynamics, Variation of mass with velocity, Equivalence of mass and energy.2。热物理学:Maxwell-Boltzmann分子速度的分布定律,R.M.S.S.S的评估以及平均速度和最可能的速度,平均自由路径,运输现象。3。几何光学:组合薄镜头,同轴光学系统的主要点,厚镜头,基数的位置和特性,牛顿公式,图像的图形结构。眼部碎片,修复点。光学仪器光谱计(棱镜和光栅),六分。4。物理光学:观察干扰的干扰条件。条纹的连贯性和可见性。使用菲涅尔的二倍主义生产干涉条纹和波长的测定。米其逊干涉仪及其用途。由于薄膜引起的干扰。楔形胶片。牛顿的戒指。衍射-Frasnel的衍射,菲涅耳的半个周期区域,区域板,Fraunhofer的衍射,单缝,双缝。平面光栅理论。主最大值的宽度。瑞利的决议标准。解决棱镜和光栅的能力。通过反射极化。极化 - 非极化,极化和部分极化的灯光。单轴晶体,宝丽来,Huygen的双重折射理论的双重折射。半波和四分之一波板。生产和分析平面椭圆形和圆形偏振光。光学活动。菲涅尔的光旋转理论,特定旋转,比夸夸兹和劳伦斯半阴影。5。全息图:基本原理,全息及其应用。6。激光器:刺激和自发发射,爱因斯坦系数,刺激和自发排放的相对贡献,种群反演,激光发射,红宝石和He-ne激光器,激光光的特征。7。声学:超声波的生产和检测,液体中速度的测量,超声处理的应用。建筑物的典范。参考文献1。Mechanics-D.S.Mathur 2。optics-a.k.ghatak 3。热力和热力学-Brijlal&Subramanium 4。热物理b.k.agarwal 4。振荡和波的物理学 - r.b.singh 5。工程物理-A.S.S.Vasudeva
A. Hamja, a) R. Florentin、S. Chénais、S. Forget 激光物理实验室,巴黎北索邦大学,CNRS,UMR 7538,F-93430 Villetaneuse,法国 a) 通讯作者:mdamir.hamja@sorbonne-paris-nord.fr 摘要 液态染料激光器一直被认为是可见光范围内理想的可调谐激光源,但体积庞大、价格昂贵,并且需要复杂的染料循环系统。我们在此介绍一种依靠低成本蓝色激光二极管作为泵浦源和密封染料电池(无流动电路)的系统,从而形成一种结合了固态设备的便利性和尺寸以及液态有机激光器的稳定性的设备。获得了非常高的光稳定性(高达 1.2×10 9 个脉冲,或 1 kHz 下 12 天),比在类似条件下工作的固态染料激光器高出 5 个数量级。发现在低重复率下可获得的脉冲数受分子自扩散限制,因此与总比色皿体积有关。相反,重复率限制为几 kHz,这表明热效应比三重态粒子群效应发挥更大的作用。热效应通过建立强大的负热透镜来抑制激光:通过谐振器设计校正此热透镜的非异常部分,可将重复率提高到 14 kHz,并可能进一步优化。这项工作展示了一种构建现成的、紧凑的、低成本的、方便的可见光范围内可调脉冲激光器的途径,其稳定性优于有机固态激光器。最近,高功率蓝色和紫色激光二极管 1 的出现促使人们重新考虑许多以前需要昂贵的可见光固态激光器的应用:例如,当用激光二极管取代泵浦激光器时,钛宝石激光器的成本可以下降一个数量级。2 由于染料激光器在光谱的蓝绿区域表现出大的吸收带,它们也非常适合 GaN 二极管泵浦,并且可能会遵循相同的路线。3–8 然而,虽然液态染料激光器是第一种可调谐激光器,可用于光谱学、9 医学 10 或传感 11,但如今它们更加保密,主要是因为染料溶液电路的处理麻烦而复杂。事实上,在那些激光器中,增益介质必须通过主动流不断补充:这可以避免三线态的积累,缓解热问题,并疏散光漂白分子以实现稳定的激光发射。染料电路的复杂性是许多应用的瓶颈,尽管可以通过使用光流体装置在一定程度上降低这一问题。12,13 为了克服这一困难,可以实施两种解决方案:固态增益介质或无循环液体胶囊。虽然固态染料激光器被认为非常有前途(特别是在有机半导体出现之后,这引发了人们制造电泵有机激光二极管的希望 14–16 ),但它们也存在重大缺陷。主要缺陷是光稳定性低,无法在高温下工作
近等原子NiTi相的Ni含量在稳定的成分范围内[1]。因此,发生MT的温度范围决定了NiTi主要用作致动器或基于形状记忆效应或超弹性的生物医学设备。结合金属AM工艺可获得的复杂几何特征,利用形状记忆效应可以制造4D材料,其中时间维度被添加到材料几何形状中。由于NiTi合金是研究最广泛的SMA之一,因此它们也被探索作为AM材料,主要是通过使用粉末床熔合技术,例如选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)和直接能量沉积(DED)[2e4]。这些AM工艺的特点是几何精度高、能够创建内部通道、表面粗糙度合理,以及能够在材料中产生晶格结构[5e7]。然而,与粉末床熔合技术相比,激光金属沉积 (LMD) 等 DED 工艺吸引的研究关注较少 [8,9]。镍钛诺 (镍和钛的合金) 的 AM 在控制构建部件中的最终 Ni 含量方面可能非常关键,特别是由于 Ni 的优先汽化 [10]。这意味着在 AM 过程中可能会发生化学变化,导致原料偏离初始化学成分。AM 工艺过程中的 Ni 损失会导致部件的最终使用问题以及由材料形状记忆行为的局部差异引起的工艺不稳定性。因此,应仔细选择原料材料以潜在地补偿 Ni 的损失。在这方面,通过雾化生产粉末原料对于控制和维持生产批次内和生产批次之间所需的化学成分可能很麻烦。这种变化对 NiTi 合金性能来说可能更为关键,因为它对其化学成分高度敏感。已有研究调查了粉末和线材原料的元素混合,以解决 DED 工艺中化学成分变化的问题 [11, 12]。尽管 NiTi 粉末原料尚未被 AM 最终用户广泛使用,但细 NiTi 线材在市场上广泛可用,并正在开发用于各种应用。商用 NiTi 线材有不同的直径,价格明显低于具有相同化学成分的粉末原料。在使用 NiTi 线材的 DRD 工艺中研究了电弧和等离子等不同热源 [13 e 17]。最近,已证明使用脉冲波 (PW) 激光发射可有效沉积小直径线材,并且与线材直径相比,轨道宽度不会显着增大 [18]。微激光金属丝沉积 (m LMWD) 是一种制造小型 3D 组件或小型半成品零件(例如板、管和环)的好方法,这些零件由镍钛合金制成。与粉末沉积相比,该工艺本质上更安全,原料尺寸与市售 NiTi 丝的直径(0.4 e 0.5 毫米)相当。m LMWD 工艺的可行性已在多种材料中得到证实,例如不锈钢 [18]、AlSi 12 合金 [19] 和以 Dy 为主要合金的 Mg 合金
近十年来,卤化物钙钛矿得到了广泛的研究,部分原因是钙钛矿基太阳能电池的能量转换效率得到了前所未有的快速提高。除了太阳能电池之外,基于钙钛矿的光电器件如光电探测器和发光器件也已展示出令人印象深刻的性能,这得益于大的吸收系数、可调的带隙、缺陷容忍度和长的载流子扩散长度。尽管这些领域已经取得了重大进展,但是包括长期稳定性和铅的毒性在内的一些挑战极大地限制了它们的商业化。人们已经付出了巨大的努力,从光物理的基本理解、材料工程和性能优化等方面来解决这些长期存在的问题。本期特刊以“卤化物钙钛矿:从材料到光电器件”为主题,包括一条评论、四篇综述和五篇原创研究文章,涵盖了所有提到的主题。在本期特刊中,熊等人。来自新加坡南洋理工大学的李建军等 [1] 深入评述了基于钙钛矿的激子极化玻色-爱因斯坦凝聚态的研究现状和未来的研究方向。Koleilat 等 [2] 详细总结了维度工程包括形态工程和分子工程如何影响它们的带隙、结合能和载流子迁移率,从而影响光电探测器和太阳能电池的性能。李等 [3] 综述了二维钙钛矿中自陷激子的研究进程,包括自陷激子的起源,如何检测和控制自陷激子以及自陷激子的存在如何影响钙钛矿基光电器件的性能。唐等 [4] 详细评述了自陷激子在钙钛矿中的研究进展,包括自陷激子的起源,如何检测和控制自陷激子以及自陷激子的存在如何影响钙钛矿基光电器件的性能。 [4] 收集了钙钛矿基发光二极管的外量子效率、亮度和稳定性状态等性能矩阵,向读者简要而全面地介绍了该领域。陈等 [5] 总结了下一代硅基串联太阳能电池的可能顶部电池,并进一步提出了有希望的候选顶部电池。梅等 [6] 通过一种简单的一步滴涂法探索了前体浓度如何影响可印刷无空穴导体介观钙钛矿太阳能电池的性能;游等 [7] 通过使用无掺杂聚合物聚(3-己基噻吩-2,5-二基)(P3HT)作为空穴传输层,研究了无机钙钛矿太阳能电池的性能和热稳定性。钟等[8] 采用刮刀涂布法制备宽带隙甲脒溴化铅薄膜,并研究表面活性剂种类对基于所制备薄膜的太阳能电池性能的影响。魏等。[9] 展示了如何通过复合工程制造高效的钙钛矿基发光二极管。Mu 等人 [10] 提出了一种电晕调制装置结构,以在电子束激发下实现钙钛矿量子点中的随机激光发射。本期特刊中出现的十篇文章仅涵盖了这个快速发展的钙钛矿社区最新进展的一小部分。我们希望本期特刊能为卤化物钙钛矿社区提供有用的参考,并激发这些研究领域的更多研究。