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2026-01-20
表面彈性波中的混合式自旋與反常自旋-動量鎖定

表面波的橫向自旋是一種普遍現象，近年來在光學與聲學領域備受關注。該現象存在于重力水波、表面等離激元極化激元、表面聲波等多種波場中，且表現出顯著的本征自旋-動量鎖定特性，這一特性已被有效應用于高性能自旋-方向耦合器的研制。本文通過理論推導與實驗驗證雙重手段證實：表面彈性（瑞利）波的橫向自旋在介質表面附近會呈現反常符號，與電磁波、聲波或水面波的橫向自旋符號完全相反。這種符號反常源于彈性表面波兼具橫波與縱波特性的混合屬性。此外，研究表明，可利用該符號反常特性，在彈性薄板中實現對稱與反對稱蘭姆波的選擇性自旋調控激發，且兩種蘭姆波的傳播方向相反。本研究成果為彈性波的自旋調控奠定了基礎，有望在聲子自旋器件至地震波研究等諸多領域發揮重要作用。

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2026-01-20
基于銀納米線摻雜聚合物穩定液晶的激光散斑抑制技術

小型化純靜態器件有望被應用于激光成像系統以實現散斑抑制。本研究開發了一款基于銀納米線摻雜聚合物穩定液晶（PSLC）的純靜態器件，可對激光散斑實現高效抑制。研究首先對聚合物穩定液晶中聚合物與銀納米線的摻雜濃度進行優化，隨后完成了聚合物穩定液晶器件的制備。搭建了一套測試系統對所制備器件的電光特性展開表征，同時構建激光投影系統對其散斑抑制性能進行驗證。此外，本研究還對該聚合物穩定液晶器件的散射程度與響應時間展開了探究與討論。實驗結果表明：對于器件尺寸為2×2×0.1cm3、銀納米線摻雜濃度為0.02wt%、聚合物摻雜濃度為3wt%的聚合物穩定液晶器件，在極低驅動電壓下，其散斑抑制效率可達51.4%。上述實驗結果驗證了這款銀納米線摻雜聚合物穩定液晶散斑抑制方法的有效性與優越性。

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2026-01-20
基于海豚仿生的寬帶聲信號增強接收傳感器

齒鯨亞目動物進化出了一套在水下表現優異的寬帶聲信號接收系統。本研究采用鋁材與軟硅膠材料，制備了一款仿生傳感器，用以模擬江豚的聲信號接收系統。數值建模與實驗驗證結果均表明：相較于全向接收模式，這款江豚仿生傳感器可實現15～90kHz頻段內的寬帶定向聲信號接收，且在該帶寬內的接收增益平均可達3.9dB。實驗數據顯示，在部分頻率點上，其接收增益提升幅度最高可達到7.3dB。本研究為水下寬帶定向聲信號接收傳感器的設計提供了一種全新思路。

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2026-01-16
基于Rosen型復合材料的超高波特率甚低頻磁電天線

長波天線在水下、地下等特殊環境通信中應用廣泛，但傳統電天線體積龐大，嚴重制約其便攜部署。新興聲激勵磁電（ME）天線有望解決這一難題，然而輻射強度與調制速率（波特率）之間的矛盾仍是其發展瓶頸。本文提出一種基于Rosen型磁致伸縮-壓電復合材料的甚低頻（VLF，3–30kHz）ME天線，協同優化輻射強度與傳輸速率。與同等尺寸環天線相比，該ME天線的輻射強度提升2個量級、輻射效率提升3個量級。基于Rosen型ME天線構建的VLF通信系統采用幅移鍵控（ASK）調制，實現超高波特率2kbaud（即2kbps比特率），驗證了該方案的可行性。

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2026-01-16
磁-機械-電耦合甚低頻機械天線研究

無線通信一直是現代信息化社會不可或缺的組成部分。除傳統電天線外，甚低頻（VLF）機械天線因其在導電損耗環境中兼具小型化與較高輻射效率，近期成為研究熱點。然而，輻射能力有限、調制帶寬窄仍是其應用瓶頸。本研究利用“壓電驅動磁體運動”與“逆磁電效應”的協同作用，基于磁-機-電（MME）效應研制出一種高效磁電（ME）機械天線。逆磁電系數與輻射測試表明，MME天線性能顯著優于常規ME天線：振蕩磁體在ME復合材料之外額外形成振動磁偶極子，增強機械天線輻射。進一步地，以VLF載波進行數字信號調制，實現抗干擾、抗衰減通信。該MME效應天線為機械天線性能提升提供了新思路，在導電環境通信應用中展現出巨大潛力。

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2026-01-16
增強型應變介導物理儲備池計算系統的實驗驗證

兼具本征非線性、高維度與記憶效應的物理儲備池，因其能夠高效解決復雜任務而備受關注。其中，自旋電子學與應變介導電子學物理儲備池憑借高速度、多參數融合及低功耗優勢尤為引人注目。本研究在Pt/Co/Gd多層膜與(001)取向0.7PbMg?/?Nb?/?O?–0.3PbTiO?（PMN-PT）構成的多鐵異質結中，實驗實現了斯格明子增強的應變介導物理儲備池。其增強效應源于磁斯格明子與應變同步調控的電導率之融合。該應變介導RC系統通過順序波形分類任務驗證功能，對末段波形識別率達99.3%；在Mackey-Glass時間序列預測任務中，20步預測的歸一化均方根誤差（NRMSE）低至0.2。本工作為具備磁-電-彈可調的低功耗神經形態計算系統奠定基礎，并向未來應變介導自旋電子學應用邁出關鍵一步。高能效的物理儲備池對儲備池計算至關重要，本文作者展示了全電式斯格明子增強的應變介導物理RC系統，并完成了基準混沌時間序列預測。

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