•使用激光,凝结相,纳米系统和腔体光学系统研究基本科学问题。•探索激光辐射与物质在超高强度下的相互作用,并使用超短激光脉冲 - 直至tosecond域。•开发使用高强度,超短,X射线从自由电子激光器来测量物质中的电子和结构动力学的方法•开发和应用基于光子学的工具作为生命科学,旨在了解生物学的基本机制,以了解生物学的基本机制,以更好地诊断和开发量子的技术•用于范围和开发成像技术•世界化的技术••了解成像技术•基于量子光学的密码学。•开发高级理论和计算技术,以模拟复杂激光诱导的动力学,非线性光学和超耗电激光脉冲。•利用量子机械性能开发超高精度传感器•生成,操纵和测量光的量子状态
量子振荡现象是理解量子物质电子结构的重要工具。本文我们系统地研究了天然石墨中电子比热容 C el 的量子振荡。我们发现,单个自旋朗道能级与费米能级的交叉产生了双峰结构,这与 Lifshitz-Kosevich 理论预期的单峰形成鲜明对比。有趣的是,双峰结构是由自由电子理论中 C el / T 的核心项预测的。C el / T 代表宽度为 4.8 k BT 的光谱音叉,可以随意调谐至共振。使用巧合法,双峰结构可用于准确确定量子材料的朗德 g 因子。更一般地,音叉可用于揭示由磁场调谐的费米子态密度中的任何峰,例如重费米子化合物中的 Lifshitz 跃迁。
通过在各种开关条件下进行长期测试,研究了英飞凌 CoolSiC™ MOSFET 的这种现象的特点。数据显示,开关应力会导致 V GS(th) 随时间缓慢增加。然而,无论选择何种参数,都从未观察到由开关引起的负 V GS(th) 漂移。在相同工作条件下承受应力的不同器件的 V GS(th) 漂移值相似。阈值电压 V GS(th) 的增加会降低 MOS 沟道过驱动 (V GS(on) – V GS(th) ),因此可以观察到沟道电阻 (R ch ) 的增加。这种现象在公式 [1] 中描述,其中 L 是沟道长度,W 是沟道宽度,μ n 是自由电子迁移率,C ox 是栅极氧化物电容,V GS(on) 是正导通状态栅极电压,V GS(th) 是器件的阈值电压 [2]。
静电掺杂旨在用超薄 MOS 结构中栅极诱导的自由电子/空穴电荷取代施主/受主掺杂剂种类。高掺杂的 N + /P + 端子和虚拟 PN 结可以在未掺杂层中模拟,从而促进具有丰富功能的创新可重构设备。其独特优点是载流子浓度和极性(即静电掺杂)可通过栅极偏置进行调整。在介绍基础知识之后,我们将回顾采用新兴或成熟技术(纳米线、纳米管、2D 材料、FD-SOI)制造的静电掺杂设备系列。通过强调与传统物理二极管的区别,讨论了 Hocus Pocus 二极管的多个方面。静电掺杂产生了许多具有出色记忆性和锐切换能力的频带调制设备。详细描述了其概念、内在机制和典型应用。
层析成像是分析内部成分排列的一种方法。医学可能是利用这种方法并推动其发展的最著名学科。[1–3] 然而,层析成像也已应用于其他研究领域,如材料科学[4,5]、生物学[6]、考古学[7]甚至流体动力学[8],并且在工业领域也越来越受到认可,例如用于质量控制[9]或无损检测[10]。图像采集与实时重建算法[11]、高级图像分析[12]、特征分割和识别分析算法[13,14]与现代机器学习工具[15,16]的结合增强了这种方法的潜力。如今,实验室扫描仪普及且功能强大,受益于改进的空间和时间分辨率,尽管尖端实验仍然局限于高亮度同步加速器和X射线自由电子激光器。可以在极短的时间内获得高空间分辨率。[17,18] 对高空间和时间分辨率、大视野和高总记录时间的需求意味着目标的冲突。文献中概述了不同设备可用的实际速度和分辨率。[19–21]
使用人工智能来处理衍射图像的挑战是需要组装大型且精确设计的训练数据集的挑战。为了解决这个问题,开发了一个称为Resonet的代码库,用于合成这些数据的衍射数据和培训残留神经网络。在这里,共振的两个人均能力:(i)晶体分辨率的解释和(ii)重叠晶格的识别。通过同步加速器实验和X射线自由电子激光实验对衍射图像的汇编进行了测试。至关重要的是,这些模型很容易在图形处理单元上执行,因此可以显着超过常规算法。目前使用共振来为斯坦福同步辐射光源的宏观分子晶体学用户提供实时反馈,但其简单的基于Python的接口使其易于嵌入其他处理框架。这项工作强调了基于物理的模拟对训练深神网络的实用性,并为开发其他模型的开发奠定了基础,以增强衍射收集和分析。
摘要。康普顿散射一直是原子和分子物理学,材料科学,冷凝物理学和其他领域的关键概念,因为它最初是由Arthur H. Compton在1923年发现的。此外,康普顿摄像机是康普顿散射的应用之一,可以收集有关500 KEV高能量的光子的足够数据和信息,这对于对天文学,医学成像和可视化放射性材料的科学研究很重要。游离电子近似,脉冲近似和散射矩阵是到达康普顿公式和康普顿效应的基本原理的一些方法。在本文中,将包括康普顿公式的完整推导,以及自由电子近似的扣除,这显示了康普顿散射与汤姆森散射之间的关系,当光子能量比粒子的质量能小得多时,前者的低能极限。此外,本文将讨论康普顿散射的几种想法,包括检查波长与相对强度之间的联系,保护法和虚拟光子吸收之间的联系。
携带轨道角动量(OAM)的电子涡流束(EVB)在一系列基本的科学研究中起着关键作用,例如手性能量损坏光谱和磁性二色症光谱。到目前为止,几乎所有实验创建的EVB都表现出各向同性甜甜度强度模式。在这里,基于电子束的位置差异角与沿方位角方向的相位梯度之间的相关性,我们表明可以将自由电子量身定制为具有独立于携带OAM的可自定义强度模式的EVB。作为概念验证,通过使用计算机生成的全息图和设计相掩膜来塑造传输电源显微镜中无入射电子的塑造,将三个结构化的EVB量身定制,以表现出完全不同的强度表现。此外,通过模态分解,我们定量研究了它们的OAM光谱分布,并揭示了结构化的EVB呈现了由本地各种地理学诱导的一系列不同特征态的叠加。这些结果不仅概括了EVB的概念,而且还表现出除OAM外,电子束操纵的高度可控程度。
1. 利用自由电子激光实时观察到的超快全光拓扑切换。 F. Büttner †、B. Pfau †、M. Böttcher、M. Schneider、G. Mercurio、CM Günther、P. Hessing、C. Klose、A. Wittmann、K. Gerlinger、L.-M. Kern、C. Strüber、C. von Korff Schmising、J. Fuchs、D. Engel、A. Churikova、S. Huang、D. Suzuki、I. Lemesh、M. Huang、L. Caretta、D. Weder、S. Zayko、K. Bagschik、R. Carley、L. Mercadier、J. Schlappa、A. Yaroslavtsev、L. Le Guyarder、N. Gerasimova、A. Scherz、C. Deiter、R. Gort、D. Hickin、J. Zhu、M. Turcato、D. Lomidze、F. Erdinger、A. Castoldi、S. Maffessanti、M. Porro、A. Samartsev、C. Ropers、J. Sinova、JH Mentink、B. Dupé、GSD Beach 和 S. Eisebitt。自然材料 20, 30 (2021)。
下一代高亮度 X 射线光子源需要新的 X 射线光学器件。我们在此展示了在尖端高重复率 X 射线自由电子激光 (XFEL) 设备中使用单片金刚石通道切割晶体作为高热负荷光束复用窄带机械稳定 X 射线单色仪的可能性,该单色仪具有高功率 X 射线光束。这些研究中制造和表征的金刚石通道切割晶体设计为双反射布拉格反射单色仪,分别将 15 meV 带宽内的 14.4 或 12.4 keV X 射线引导至 57 Fe 或 45 Sc 核共振散射实验。晶体设计允许带外 X 射线以最小的损失传输到其他同时进行的实验中。入射的 100 W X 射线束中只有不到 2% 被 50 m 厚的第一块金刚石晶体反射器吸收,从而确保单色器晶体高度稳定。预计金刚石槽切割晶体将用于其他 X 射线光学应用。