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一维光子晶体近年来，随着科学技术的飞速发展，一维光子晶体（one-dimensional photonic crystals）技术已经成为广泛受到关注的热门研究课题，正在受到越来越多的学者和科技界人士的瞩目和重视。
一维光子晶体的基本概念是，使用特定的材料和结构，可以实现光子的聚集，形成一维波导结构，从而实现光子的独立传输。
这种能控制光子分布和传播的结构，能够大大提高光子在固体中的传播速率，有效抑制杂散发射，从而提高传播效率。
一维光子晶体的概念可以追溯到上个世纪八十年代中期，当时的重点是尝试利用可调节的结构和材料，以控制非线性和磁场的折射率，实现特殊的光子传输性能。
随后，一维光子晶体的研究重点从非线性转向结构的光子学，以构建能够控制光子速率和光子强度的结构，以及相关的光子晶体结构和有效传播性能研究。
由于一维光子晶体结构具有非常强大的控制能力，它可用于提高光信号的传输速率，并有效抑制杂散发射。
在一维光子晶体中，可以利用介质的折反射率以及结构的传播性能进行控制，从而抑制光子速率的增加、减少散射损失，有效改善光信号的传输效率，并且还可以实现多样化的空间折射和可视效果，有利于电磁波的对比性和透明度。
此外，一维光子晶体也具有潜在的应用前景，例如用于视觉信号处理、光学数据存储和表面增强生物传感。
在视觉信号处理方面，一维光子晶体可以构建出低散射、高传输成像的图像，这比传统的光学系统更加精确、清晰。
在光学数据存储方面，一维光子晶体可以实现数据的高速存储，改善记忆存储效率。
而在生物传感器方面，一维光子晶体技术可以改善光传感的高灵敏度，促使生物传感的进一步发展。
由此可见，一维光子晶体技术具有广阔的应用前景，它可以为我们提供更加有效的光传输、存储和处理效果，为我们提供光源、显示器等设备所需要的更高效率、更加可靠的能源技术，并可能为我们后续的研究提供新的思维方式、新的思路，从而有助于市场技术的更新换代，推动我国光电技术的更快发展。
共振隧穿器件及共振隧穿晶体管共振隧穿晶体管（RTT）是共振隧穿器件的一种，它与共振隧穿二极管（RTD）一样都是利用量子共振隧穿效应而制成的一种高速纳米电子器件。
共振隧穿器件由于具有高频、高速、低功耗、负阻、双稳、自锁及用少量器件完成多种逻辑功能等特点，因而在未来电子信息技术领域中具有很大的发展潜力。
1共振隧穿器件1.1共振隧穿效应共振隧穿器件是以共振隧穿效应为物理依据，共振隧穿效应是量子隧穿效应的一种特殊情况。
如图1所示，若Ⅰ区、Ⅲ区和Ⅴ区均是金属、半导体或超导体，而Ⅱ区与Ⅳ区是极薄的绝缘层（厚度约为0.1nm）。
图1 势垒形状设电子开始处在左边的金属中，可认为电子是自由的，在金属中的势能为零。
由于电子不易通过绝缘层，因此绝缘层就像一个壁垒，我们将它称为势垒。
一个高度为U0、宽为a的势垒，势垒右边有一个电子，电子能量为E。
因电子的能量小于区域Ⅱ中的势能值U0，若电子进入Ⅱ区，就必然出现“负动能”，这是不可能发生的。
但用量子力学的观点来看，电子具有波动性，其运动用波函数描述，而波函数遵循薛定谔方程，求解薛定谔方程可知电子在Ⅱ区甚至Ⅲ区等区域出现的概率不为零。
像这种电子穿透比它动能更高的势垒的现象，称为隧穿效应。
它是粒子波动性的表现。
共振隧穿器件可以应用于三个方面：一个是用于模拟电路，做成微波和毫米波振荡器等；另一个是用于高速数字电路，与MESFET，HBT，HEMT等进行集成构成高速数字电路；还可以用ORTD或与常规光电探测器件构成高速光电集成电路。
1.3共振隧穿器件的特点（1）高频高速在半导体器件各种载流子输运机制中,隧穿机制是比扩散、漂移等更快的物理机制，利f的理论预计值为用此种机制制造的共振隧穿器件具有更高的频率和开关速度。
如RTDmaxf为712 GHz,RTD的开关时间tr低到1.5ps。
故RTD已成为目前速度2.5 THz,实际RTDmax最快的器件之一。
（2）制备工艺相对简单共振隧穿器件结构上的最大特点是只有在某一维的尺寸为纳米量级,而其他两维尺寸为微米量级,这个特点体现在器件制备工艺方面即在器件纳米方向上的尺寸采用高精度的分子束外延(MBE)或金属有机化合物淀积(MOCVD)等技术来控制。
一维晶格振动的局域模研究戚云泽（大庆师范学院物理与电气信息工程学院，2008级物理教育班黑龙江大庆163712）摘要：近年来，纳米材料和单分子操纵技术越来越受到人们的关注。
通过原子、分子操纵，实现在纳米尺度上对材料进行加工，完成单原子、单分子电子器件的整理，一直是人们追求的目标。
随着单分子操纵技术的不断发展，人们对单个分子进行操作的梦想已经成为了现实。
我们已经可以由不同于以往的从下到上的思想用一个个的原子逐步构建我们所需要的原子器件。
这也使得通过改变材料的微观结构对材料的各种基本性质进行调控成为可能。
对材料性质的认识和调控离不开对小尺度材料的晶格振动、声子结构和电子结构的研究。
本文主要对一维原子链的晶格振动进行了细致的研究。
关键字：一维原子链，杂质，晶格振动、局域模整理简介：戚云泽（1989--），男，黑龙江省鹤岗市人，大庆师范学院物电学院学生，0 引言研究材料的晶格振动，首先就要研究最简单的情况——完整晶格中的晶格振动情况。
晶体内的原子并不是处在自己的平衡位置上固定不动的，而是围绕其平衡位置做振动。
由于晶体内原子间存在着相互作用力，各个院子的振动也并非是孤立的，而是相互了解的，因此在晶体中形成了各种模式的波。
由于晶格的周期性条件，模式所取的能量值不是连续的而是分立的。
对于这些分立的振动模式，可用一系列孤立的简谐振子来描述。
和光子的情形相似，这些谐振子的能量量子ω称为声子，其中ω是振动模式的角频率。
1一维单原子链中的晶格振动晶格具有周期性。
因而，晶格的振动模具有波得形式，称为格波。
格波和一般的连续介质波具有共同的波的特征，但也有它不同的特点。
图1-1所示的单原子链可以看作是一个最简单的晶格，在平衡时相邻原子距离为a（即晶格常数为a），每个原胞内含有一个原子，都具有相同的质量m，原子限制在沿链的方向运动。
由于热运动各原子离开它的平衡位置，用μn代表第n 个原子离开平衡位置的位移，第n 个原子和第n+1个原子间的相对位移是μμnn _1+，下面先求由于原子间的相互作用，原子所受的恢复力与相对位移的关系。
单负材料具有一些特殊性质，因而受到广泛关注。
他的双层结构可以有效成双负材料，且这种双层结构有许多有趣的性质：共振，透明，反常的隧道效应和零反射率。
由单负材料构成的一维光子晶体能够形成一种具有较强稳定性的光子带隙，因而能够突破传统的衍射极限，实现次波长成像。
含此类单负材料的多层结构体系不仅能够实现远距离成像，而且能够较大幅度地提高体系成像质量。
2010年，美国研究人员又由由超材料纳米线阵列开发出了一种新型纳米镜头，打破了衍射极限，获得了现有技术尚无法达到的所谓超高分辨率成像。
此项研究成果发表在了2010 年的《应用物理快报》（ AppliedPhysics Letters ）上。
2011年，随着信息技术的快速发展,现代高新技术也都在向着更加精细的领域发展"尤其是对于高端纳米光学成像技术应用,如光学光刻!共聚焦显微技术!高密度光存储!纳米激光加工!生物显微成像以及生命科学等领域,常常需要有亚波长(纳米量级)的分辨本领"然而,由于衍射极限的存在,传统光学成像技术己经不能满足实际的要求"本文基于突破传统衍射光学极限的亚波长超分辨率成像技术一双曲透镜技术,通过将传统的提高光刻分辨率技术一相移掩膜技术(phaseshiftmask,PSM)与超级透镜技术相结合,提出了一种超分辨率纳米光刻成像系统"理论分析和数值仿真表明此系统能够大幅度提高现有光刻技术的分辨率"同时,基于一种具有天然材料所不具备的超常物理性质,且其特性可根据需要人为调节的超常材料,设计了一种可实现亚波长聚焦的喇叭聚光镜"这种能够工作在不同工作波长下,聚焦光斑可以达到几个纳米的超透镜将有着重要的潜在应用价值。
另一方面，声波超材料是一种人造复合材料,通过设计组分单元的谐振,在波动载荷(声波)作用下,其在宏观等效意义匕具有传统材料所不具备〔或很难具备)的物理属性:如负等效质量、各向异性等效质量以及负等效模量等。
