导读:本文包含了介观测量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:散粒噪声,低温前置放大器,稀释制冷机,介观器件
介观测量论文文献综述
宋志军[1]（2019）在《极低温介观器件散粒噪声测量系统搭建及测量》一文中研究指出随着集成电路微纳米加工技术的发展,目前的IC芯片的加工线度已经可以达到7nm工艺,由于器件尺寸减小以至于达到介观尺度,经典的电子输运理论不再适用,需要用到量子力学和介观物理的知识进行解释。近几十年来介观物理发展迅速,实验室已经可以成功制备出各种功能的微纳米器件例如量子点、量子线、超导约瑟夫森结等器件结构。在稀释制冷机广泛投入于物理学研究的基础上,在低温下已经观察到了很多在室温所无法观察到的量子现象,例如在二维电子气体系观察到了不同的分数量子霍尔态、量子点接触等等。目前比较热门的量子计算研究,如基于约瑟夫森结的超导量子计算、基于半导体量子点的量子计算等等,无不与介观物理息息相关。传统上,噪声被认为是影响电子测量的干扰因素。但是,自从1918年肖特基在研究真空电子管时发现散粒噪声以来,人们对于噪声有了进一步的了解。散粒噪声是由于载流子的非平衡涨落所引起的,其可以反映出体系的相互作用机理,可以得到传统的电导测量所无法获取的信息。近些年来,随着量子计算和量子信息研究的兴起,人们也迫切需要发现和研究新型量子材料。理论工作者们通过数值计算方法对狄拉克半金属、外尔半金属、拓扑绝缘体以及拓扑量子计算中热门的马约拉纳束缚态中的散粒噪声行为进行了理论分析和预言。除此之外,在目前的量子计算研究领域,量子噪音对于量子体系的操控有着巨大的影响。介观物理体系的噪声测量已经成为凝聚态物理学研究中一个重要的方向。本文从介观物理的基本理论出发,介绍了介观物理中不同的基本特征尺寸,以及如何鉴别扩散输运和弹道输运,引出了Landauer-Büttiker电导公式,这是介观物理体系散粒噪声中比较重要的公式。通过引入噪声功率谱密度、噪声关联测量的原理以及不同类型的噪声的起源,使我们对于噪声的理解从最初的干扰到噪声可以反映体系基本物理规律的转变。第二章中,分别介绍了隧穿结、量子点接触、量子点、扩散金属导体、超导-正常金属界面、分数量子霍尔效应等体系的散粒噪声及相关的基本理论,从而说明散粒噪声在物理学中的应用非常之广。散粒噪声与介观物理体系界面的透射情况及体系中相互作用机理息息相关。例如,按照散粒噪声的基本形式2eFI,我们可以设计Fano因子F固定的器件结构,研究体系的准粒子的有效电荷e,这在分数量子霍尔效应中直接探测分数电荷得到了应用。第叁章中首先介绍了噪声系数的相关概念,说明在微弱噪声信号测量领域,需要利用低温低噪声前置放大器作为第一级放大器的原因。进而详细地介绍了我们采用集成化设计的低温低噪声前置放大器方面的研制工作及相关的细节,包括放大器晶体管的挑选、工作点的选取、电路的架构、低噪声电源的制作等等,在实践的过程中发现商用的HEMT相比法国国家科学中心金勇课题组提供的专为低频优化的HEMT而言,其1/f噪声相对高,但是并不影响其在MHz领域的散粒噪声测量应用。最终我们所研制的多款集成化设计的低温低噪声前置放大器,功耗从700μW~3.5mW、等效输入电压噪声谱密度从0.17nV/√Hz~0.45nV/√Hz、带宽10Hz~20MHz,这一系列放大器完全符合散粒噪声测量的要求并且集成化的封装设计使得安装及使用更加便捷。第叁章最后介绍了工作在极低温(mK)温区及功耗为1μW级别的前置放大器的试制工作。尝试测量过HEMT及锗硅晶体管在mK温区的工作特性曲线。采用NESG3031M05的锗硅晶体管mK温区放大电路的探制,演示了mK温区放大器制作的可行性。在第叁章研制的低温散粒噪声测量用放大器基础上,第四章首先介绍了多款噪声测量用室温放大器及低频低噪声斩波放大器。然后重点介绍我们在Oxford Triton200稀释制冷机中利用LC谐振电路探测样品散粒噪声的单路放大器的低温散粒噪声测量系统。通过本章的研究,更清晰的知道LC谐振电路在散粒噪声测量领域的重要意义,一方面其可以提高测量信噪比;另一方面由于电感在低频下可以看成是短路接地,所以在测量散粒噪声同时可以实现低频的微分电阻或者微分电导的测量,这对于同时进行低高频测量有着重要的意义。本章中对于噪声测量系统中各部分的噪声来源、噪声模型以及在测量过程中如何提取样品的散粒噪声(电流噪声)做了详细的介绍。除此之外,系统的接地对于弱信号测量也是至关重要的,文中对弱信号电学测量系统的接地提供了一些个人的经验介绍。最后给出了关于同时测微分电导及散粒噪声的两种测量配置的设想以及对于关联降噪散粒噪声测量的愿景。在搭建完噪声测量系统以后,在第五章中介绍了利用此套低温散粒噪声测量系统测量电阻的热噪声来测定系统的电子温度的方法,以及采用超导氮化钽材料的薄膜电阻及镍铬薄膜电阻构成的二值复合电阻网络的热噪声测量来标定系统的放大倍数。由于隧穿结及量子点接触是标准的散粒噪声体系,可以用于测量系统的最终验证。于是我们在自己搭建的噪声测量系统上开展了对于Al-AlO_x-Al隧穿结样品的噪声测量,得到的结果和理论预言的一致,从而说明此套测量系统的可靠性,未来可以用于其他介观体系散粒噪声的测量。最后展开对拓扑绝缘体Bi_2Se_3纳米线的散粒噪声测量,发现了和器件结构有关系的噪声行为。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01）
[2]（2018）在《“变革性技术关键科学问题”重点专项“人体器官芯片的精准介观测量”项目启动》一文中研究指出2018年11月1日,国家重点研发计划变革性技术关键科学问题重点专项"人体器官芯片的精准介观测量"项目在东南大学召开启动实施会议。陈洪渊院士、杨秀荣院士、王广基院士、田捷研究员等8位专家组成专家组,项目依托单位东南大学代表,科技部高技术中心"变革性技术关键科学问题"重点专项管理办公室(以下简称(本文来源于《河南科技》期刊2018年34期）
陈鑫麟[3]（2018）在《介观尺度微粒的光致旋转及其转速测量技术研究》一文中研究指出光致旋转是在光阱技术的基础上发展起来的微纳米尺度微粒角向操控技术,它将特殊光场所携带的角动量传递到被捕获的微粒,并产生力矩的作用,从而实现对微粒的旋转控制。光致旋转在光阱技术原有的叁维操控的基础上,增加了对微粒角向维度的操控,极大地拓展了光阱技术的应用范围,具有广阔的应用前景。本文基于光阱技术研究了聚苯乙烯微球、血红细胞、球霰石等介观尺度微粒的光致旋转,并实现了其转速的高分辨率测量。本文内容主要分为两个部分:首先,利用双光束失准法首次实现了聚苯乙烯微球的光致轨道旋转以及人体血红细胞的光致自转和轨道旋转,分析了横向失准距离对双光束光阱各参数的影响;同时,利用自旋角动量传递法捕获并旋转球霰石微粒,并通过旋转多普勒法成功实现了对微粒转速的高分辨率测量。本文的研究内容极大地丰富了介观尺度微粒光致旋转的实现方式和实验现象,是对原有介观尺度微粒光致旋转技术的有效补充,进一步推动了光致旋转技术的发展与应用。本文的研究工作主要包括以下几个方面:1、基于射线模型,计算了双光束失准光纤光阱中被捕获微球所受到的光阱力,并利用Runge-Kutta法对不同失准条件下微球运动轨迹进行了仿真。仿真结果表明,随着横向失准距离的增大,被捕获微球的运动状态依次为:稳定捕获、螺旋运动、轨道旋转和逃逸。2、利用双光束失准光纤光阱捕获聚苯乙烯微球,调节光纤横向失准距离,实现了被捕获微球的光致轨道旋转。分别通过仿真和实验研究了微球轨道旋转幅度和频率随失准距离、捕获光功率、光纤端面间距和微球半径的变化规律,实验验证了仿真结果:当其它参数固定时,微球轨道旋转的幅度随失准距离的增大而增大,随光纤端面间距和微球半径的增大而减小,且不随捕获光功率变化而变化;微球轨道旋转频率随失准距离的增大而减小,随捕获光功率、光纤端面间距和微球半径的增大而增大;微球轨道旋转对应的失准距离范围随微球半径的减小而减小。3、在射线模型的基础上,进一步提出利用矢量光线追迹法计算双光束失准光纤光阱中被捕获椭球微粒所受的光阱力和光阱力矩,并对失准条件下椭球微粒运动姿态进行了仿真。仿真结果表明,在真空环境中利用双光束失准光阱捕获椭球微粒,当失准距离较小时,椭球微粒将在光阱中心自转,且转速随时间呈近似正弦变化。4、利用双光束失准光纤光阱捕获人体血红细胞,同时实现了血红细胞的光致自转和轨道旋转,分析了血红细胞运动状态与失准距离的关系:当两束捕获光对准时,血红细胞被捕获于光阱中心,且长轴与光轴一致;当失准距离小于失准阈值时,血红细胞将在光阱中心自转;当失准距离大于失准阈值时,血红细胞将在光阱中做轨道旋转,且在轨道旋转的同时伴随有自转运动。5、通过丝蛋白纳米颗粒对碳酸钙的矿化过程进行调控,制备出了球状较好的球霰石微粒,并利用自旋角动量传递法实现了球霰石微粒的光致自转。通过空间光调制器产生拓扑荷数分别为±7,±8,±9的Laguerre Gaussian光束作为探测光,利用旋转多普勒法测量了光阱中捕获的球霰石微粒的转速,测得的球霰石微粒自转频率分别为(15.85±0.12)Hz、(15.78±0.05)Hz和(15.78±0.01)Hz,利用不同拓扑荷数测得的球霰石转速之间的误差小于0.4%。利用旋转多普勒法测量转速的分辨率远高于传统的透射法,且探测光拓扑荷数越大,测量分辨率越高。(本文来源于《国防科技大学》期刊2018-04-01）
张金凯[4]（2015）在《介观尺度零件变视场结构光显微立体视觉测量方法研究》一文中研究指出微系统技术的发展对尺寸范围在0.1mm~10mm的介观尺度零件的有效测试提出了日益迫切的需求。介观尺度零件由于其尺寸小、易集成、能耗低、成本低等优点,在国防工业、航空航天、微电子、生物医学等多个领域都有广泛的应用及前景。目前在工业生产中广泛采用的微型测试技术主要是用于检测二维和准叁维的微型零件,无法直接用于有效检测具有复杂形面的介观尺度零件。现有介观尺度零件的测试水平和测试装备与介观尺度复杂形面零件测试需求之间的矛盾逐渐凸现,成为制约微系统技术快速发展的瓶颈。本论文针对介观尺度零件个体尺寸差异较大的特点,提出了基于大倍率变焦双远心投影镜头与远心立体视觉相结合的结构光显微立体视觉测量方法。首先,针对现有投影光学系统在介观尺度存在的变焦能力有限、非物方远心等问题,研究了适用于介观尺度的大倍率变焦物像双远心投影系统的设计方法。近轴设计方面,现有的设计方法主要停留在小倍率变焦设计,而且当放大倍率经过m=-1时存在奇值。对此,首先针对叁镜组结构的双远心变焦镜头进行了近轴设计,对系统特性进行了详细的分析,并且对叁镜组结构的双远心变焦系统作了详细的分类。针对叁镜组结构系统在物像共轭的情况下较难实现大倍率变焦的情况,提出了四镜组结构的物像共轭双远心变焦系统的近轴设计方法。将四镜组结构双远心变焦系统分为6类。对于每一类结构,都给出了其详细的数学模型和近轴设计方法。像差设计方面,对现有的像差设计方法作了改进,将全部叁阶像差都引入到设计模型之中。提出了像差变化的概念,包括中心拉格朗日变化,中心物像共轭变化,以及中心光阑变化,并推导了相应的像差变化公式。提出了薄透镜模型设计方法,厚透镜模型设计方法,以及混合模型设计方法。基于以上研究成果,完成了双远心变焦镜头的设计。公差分析以后,设计加工了镜组机械结构部分,最终对镜组进行了装调检测。最后,针对基于远心镜头的结构光双目立体视觉展开研究。首先给出了远心镜头成像的数学模型。在远心镜头标定方面,改进了基于二维靶标的标定算法,并且提出了基于叁维靶标的标定算法以及远心立体视觉图像矫正算法,包括畸变图像矫正算法以及行对齐矫正算法。对尺寸范围为0.5mm至5mm的零件进行了叁维测量,获取了被测物体大密度的叁维点云数据。在此基础上进行了精度验证,实验发现其可以达到微米的测量精度,表明本文方案适用于介观尺度零件的叁维测量。(本文来源于《上海交通大学》期刊2015-12-01）
郭帅,吴孝松[5]（2013）在《介观样品低温热电效应的测量方法》一文中研究指出近年来,纳米科学技术研究得到了广泛的重视.随着越来越多纳米材料的发现,人们需要能用在纳米尺度的新技术来了解材料的特殊性质.本文,我们介绍了一种测量介观样品热电效应的方法.通过标准光刻过程,我们制作了由一个微型加热器和两个温度计组成的介观结构.这个结构可以建立一个温场,并能测量出样品两端的温差.通过采用2ω方法,我们可以准确地测量出几个mK的温差和相应的热电响应.本文采用此方法测量了300K到10K温度范围内拓扑绝缘体的热电效应.(本文来源于《低温物理学报》期刊2013年05期）
马云,张毅,李加波,蔡灵仓,李剑峰[6]（2011）在《利用激光超声技术测量介观尺度材料的声速》一文中研究指出设计并建立了一种可用于测量介观尺度(几十微米至几毫米)材料声速的激光超声系统。该系统采用脉宽为6.3 ns的调Q激光器作为超声波激发光源,使用光纤位移干涉仪进行超声位移探测。利用新建立的激光超声系统,测量了不同厚度铜箔的纵波声速。结果表明,激光超声系统得到的声速具有较高精度,可以将其应用于介观尺度材料声速测量。(本文来源于《高压物理学报》期刊2011年02期）
胡学宁,骆钧炎,李新奇[7]（2006）在《介观测量仪器对单电子态的量子测量(英文)》一文中研究指出对于一个实际的测量装置,即被介观测量仪器所测量的两态(量子比特)或多态量子系统做了理论研究.为了正确描述测量引起的反作用,发展了一个保持细致平衡条件的量子主方程的方法,建立的这套方案适用于任意电压和任意温度.(本文来源于《半导体学报》期刊2006年02期）
介观测量论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
2018年11月1日,国家重点研发计划变革性技术关键科学问题重点专项"人体器官芯片的精准介观测量"项目在东南大学召开启动实施会议。陈洪渊院士、杨秀荣院士、王广基院士、田捷研究员等8位专家组成专家组,项目依托单位东南大学代表,科技部高技术中心"变革性技术关键科学问题"重点专项管理办公室(以下简称
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
介观测量论文参考文献
[1].宋志军.极低温介观器件散粒噪声测量系统搭建及测量[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019
[2]..“变革性技术关键科学问题”重点专项“人体器官芯片的精准介观测量”项目启动[J].河南科技.2018
[3].陈鑫麟.介观尺度微粒的光致旋转及其转速测量技术研究[D].国防科技大学.2018
[4].张金凯.介观尺度零件变视场结构光显微立体视觉测量方法研究[D].上海交通大学.2015
[5].郭帅,吴孝松.介观样品低温热电效应的测量方法[J].低温物理学报.2013
[6].马云,张毅,李加波,蔡灵仓,李剑峰.利用激光超声技术测量介观尺度材料的声速[J].高压物理学报.2011
[7].胡学宁,骆钧炎,李新奇.介观测量仪器对单电子态的量子测量(英文)[J].半导体学报.2006