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Mn离子掺杂制备的高效红光发射无铅铯钪卤化物钙钛矿晶体(英文)

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Science China Materials 2024年

作者：曹梦妍李仁富李智霖赵修建龚晓 Fujian Institute of Research on the Structure of Matter Chinese Academy of Sciences State Key Laboratory of Silicate Materials for Architectures Wuhan University of Technology

通过简便的湿化学方法,将Mn2+离子掺杂到Cs2ScCl5·H2O钙钛矿中,可以快速合成具有高光致发光量子产率的钙钛矿晶体.在红光区掺杂Mn2+的钙钛矿晶体的量子产率比主体材料高出12倍以上,比CsMnCl3·2H2O高出近24倍.此外,利用密度泛函理论计...

通过简便的湿化学方法,将Mn2+离子掺杂到Cs2ScCl5·H2O钙钛矿中,可以快速合成具有高光致发光量子产率的钙钛矿晶体.在红光区掺杂Mn2+的钙钛矿晶体的量子产率比主体材料高出12倍以上,比CsMnCl3·2H2O高出近24倍.此外,利用密度泛函理论计算研究了材料的轨道杂化性质,进一步研究了材料的光学性质. Mn2+掺杂后,被Sc八面体分离的Mn八面体可以更有效地限制激子,有利于提高量子产率.与原来的带隙相反,出现了归属于Mn和宿主元素的新杂化轨道.掺杂样品的吸收和激发范围从深紫外吸收扩展到紫外和可见吸收.基于上述性质,利用掺杂Mn2+的钙钛矿制备了蓝芯片激发的高效白色发光二极管,其显色指数高达91,为未来在光电子领域的应用开辟了道路.

关键词：

GeS_2-Ga_2S_3-CsCl系统玻璃的微结构研究

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无机材料学报 2005年第1期20卷 47-52页

作者：陶海征赵修建杨慧敬承斌硅酸盐材料工程教育部重点实验室(武汉理工大学) 武汉430070

对准三元系统玻璃GeS2-Ga2S3-CsCl中两个系列样品的室温拉曼谱进行了系统的探测和分析.基于Cs+对混合阴离子基团GaS3／2Cl影响的分析,解释了低CsCl含量时样品的拉曼谱演变;基于Cs+对桥式单元Ga2S4Cl2影响的分析,解释了Ga2S3-2CsCl玻璃... 详细信息

对准三元系统玻璃GeS2-Ga2S3-CsCl中两个系列样品的室温拉曼谱进行了系统的探测和分析.基于Cs+对混合阴离子基团GaS3／2Cl影响的分析,解释了低CsCl含量时样品的拉曼谱演变;基于Cs+对桥式单元Ga2S4Cl2影响的分析,解释了Ga2S3-2CsCl玻璃和二聚物Ga2Cl6熔体拉曼谱相似和变化的原因,并在此基础上解释了高CsCl含量时GeS2-Ga2S3-CsCl系统玻璃样品的拉曼谱演变.根据拉曼谱的微结构起源,GeS2-Ga2S3-CsCl玻璃的微结构被推测是Cs+以氯原子为最近邻配位的单壳层形式均匀地分布在由GeS4／2,GaS3／2Cl,Ga2S4Cl2等结构单元通过桥硫键联接而形成的玻璃网络中.

关键词： GeS2-一Ga2S3-CsCl系统玻璃拉曼微结构

Al_2O_3掺量及氧气分压对直流磁控溅射法制备铝掺杂氧化锌薄膜性能的影响

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硅酸盐学报 2004年第10期32卷 1241-1245页

作者：余俊赵青南赵修建武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室武汉430070

制备了掺杂质量数为1%,2%,3%和4%Al2O3的ZnO靶材。用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnO∶Al(ZAO)透明导电薄膜试样。用X射线衍射和扫描电镜分析了薄膜的物相及表面形貌。用四探针法测试了薄膜的电性能。用紫外可见光谱仪测试了试样... 详细信息

制备了掺杂质量数为1%,2%,3%和4%Al2O3的ZnO靶材。用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnO∶Al(ZAO)透明导电薄膜试样。用X射线衍射和扫描电镜分析了薄膜的物相及表面形貌。用四探针法测试了薄膜的电性能。用紫外可见光谱仪测试了试样的可见光透过率。结果表明:溅射气氛中氧气的存在降低薄膜的电导率,对薄膜试样的可见光透过率影响不大;用含3%Al2O3的ZnO靶材制备的薄膜的电导率最高。讨论了氧气分压和Al2O3的掺杂量对ZAO薄膜的结构和性能的影响。

关键词：铝掺杂氧化锌薄膜电导率直流磁控溅射

Li_2O-BaO-TiO_2-TeO_2透明微晶玻璃的二阶非线性光学效应

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华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第2期37卷 92-95页

作者：顾少轩余倩卿赵修建武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070

采用热处理方法制备Li2O-BaO-TiO2-TeO2微晶玻璃,X射线衍射和透射光谱证实获得了含Li2TeO3微晶的透明微晶玻璃.采用Maker条纹法研究了微晶玻璃的二阶非线性光学效应,结果表明:玻璃中的Li2TeO3微晶诱导了二阶非线性光学效应的产生,且当... 详细信息

采用热处理方法制备Li2O-BaO-TiO2-TeO2微晶玻璃,X射线衍射和透射光谱证实获得了含Li2TeO3微晶的透明微晶玻璃.采用Maker条纹法研究了微晶玻璃的二阶非线性光学效应,结果表明:玻璃中的Li2TeO3微晶诱导了二阶非线性光学效应的产生,且当基频光入射角为±60°左右时,二次谐波强度出现最大值;随热处理温度的升高和时间的延长,玻璃的二次谐波信号先逐渐增强后明显下降,这是玻璃中的微晶先逐渐长大,结晶程度变好,并择优取向生长,随后微晶明显长大,玻璃的透过率降低,散射明显增强所致.

关键词：二阶非线性光学效应透明微晶玻璃 Li2TeO3微晶热处理 Maker条纹

Cu_2ZnSnS_4纳米晶及其薄膜的制备

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材料研究学报 2014年第2期28卷 153-160页

作者：夏冬林郑宇辰黄波赵修建武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070

以乙酰丙酮铜(Cu(AcAc)2)、乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)、氯化亚锡(SnCl2·2H2O)、升华硫(S粉)和十二硫醇为原料,用热注射法合成了Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米晶。再将Cu2ZnSnS4纳米晶制成胶体墨水,用旋涂法制备出Cu2ZnSnS4薄膜。用X射线衍射(X... 详细信息

以乙酰丙酮铜(Cu(AcAc)2)、乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)、氯化亚锡(SnCl2·2H2O)、升华硫(S粉)和十二硫醇为原料,用热注射法合成了Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米晶。再将Cu2ZnSnS4纳米晶制成胶体墨水,用旋涂法制备出Cu2ZnSnS4薄膜。用X射线衍射(XRD)仪、拉曼光谱(RS)仪、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)和紫外-可见光谱(UV-Vis)分光光度计对CZTS纳米晶及薄膜的晶体结构、微观形貌、化学组成及光学性能进行表征,研究了注射温度对纳米晶结构、形貌、晶粒大小以及化学组成的影响以及热处理时间对Cu2ZnSnS4薄膜结构、形貌、化学组成和光学性能的影响。结果表明,在注射温度为180℃时合成的CZTS纳米晶为锌黄锡矿结构,平均粒径为18 nm。在500℃热处理2 h所制备出的薄膜,在可见光范围内其吸收系数高达104cm-1,禁带宽度为1.45 eV。

关键词：无机非金属材料 Cu2ZnSnS4 热注射法纳米晶旋涂法

氧气分压和热处理温度对制备玻璃基二氧化钛薄膜的表面形貌和光学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2004年第3期33卷 309-312页

作者：赵青南李春领赵修建武汉理工大学湖北武汉430070

用直流反应磁控溅射法制备了玻璃基TiO2薄膜。溅射过程中,Ar气的分压保持在0.85Pa不变,而O2 的分压在0.10Pa^0.65Pa之间变化;镀膜试样在400℃～550℃之间进行热处理。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外-可见光谱仪研究了薄膜的表面... 详细信息

用直流反应磁控溅射法制备了玻璃基TiO2薄膜。溅射过程中,Ar气的分压保持在0.85Pa不变,而O2 的分压在0.10Pa^0.65Pa之间变化;镀膜试样在400℃～550℃之间进行热处理。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外-可见光谱仪研究了薄膜的表面形貌、薄膜沉积速率和光学带隙宽度。结果表明,随着氧气分压从0.10Pa增加到0.65Pa,薄膜沉积速率从4.4nm/min下降到2.2nm/min,光学带隙从3.67eV下降到3.59eV,薄膜表面呈现出均匀的纳米晶粒和纳米孔;550℃热处理有助于较致密薄膜形成纳米晶粒和纳米孔,并降低带隙宽度。

关键词：玻璃基二氧化钛薄膜纳米晶粒纳米孔氧气分压磁控溅射法热处理温度表面形貌光学性能

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三维光子晶体的化学方法制备与应用

稀有金属材料与工程 2004年第4期33卷 354-358页

作者：赵丽余家国程蓓赵修建武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室湖北武汉430070

描述了光子晶体的基本概念、特征及其材料组成。并详细介绍了用自组装制备三维半导体光子晶体的方法;为了提高电解质的折射率反差,以合成蛋白石为模板剂制备反相蛋白石的方法,最后论述了光子晶体的应用前景。

关键词：光子晶体自组装反相蛋白石制备应用

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单分散二氧化硅球形颗粒的制备与形成机理

化学学报 2003年第4期61卷 562-566页

作者：赵丽余家国程蓓赵修建武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

在醇水混合溶剂中以氨作催化剂 ,正硅酸乙酯为硅源 ,通过溶胶 -凝胶工艺制备单分散二氧化硅球形颗粒 ,通过透视电镜进行研究各种反应条件如溶剂类型、氨和水的浓度、水解温度等对二氧化硅的颗粒大小和形貌的影响 .结果显示 :以甲醇和乙... 详细信息

在醇水混合溶剂中以氨作催化剂 ,正硅酸乙酯为硅源 ,通过溶胶 -凝胶工艺制备单分散二氧化硅球形颗粒 ,通过透视电镜进行研究各种反应条件如溶剂类型、氨和水的浓度、水解温度等对二氧化硅的颗粒大小和形貌的影响 .结果显示 :以甲醇和乙醇为溶剂可以形成单分散的二氧化硅球形颗粒 ,以丙醇和丁醇为溶剂 ,二氧化硅球形颗粒容易聚集 ;在其它条件不变的情况下 ,球形颗粒的粒径随水和硅源的浓度增加而增大 ;而且水解温度的升高 ,生成的颗粒粒径也逐渐增大 ,仔细研究和讨论了二氧化硅颗粒在不同反应条件下的形成机理 .

关键词：二氧化硅单分散球形颗粒制备形成机理溶胶-凝胶光子晶体

As_2S_3-PbI_2二元系玻璃的形成与结构

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硅酸盐学报 2004年第8期32卷 950-953页

作者：杨慧陶海征赵修建武汉理工大学硅酸盐工程教育部重点实验室武汉430070

运用传统的熔融淬冷技术制备了As2 S3PbI2 二元系玻璃样品。通过XRD ,TGDTA ,Raman光谱等实验手段研究了该二元系玻璃的形成范围、热性能与结构。实验结果表明 :在冰水淬冷情况下 ,该二元系玻璃PbI2 最大摩尔分数可达 2 5 % ;玻璃转变... 详细信息

运用传统的熔融淬冷技术制备了As2 S3PbI2 二元系玻璃样品。通过XRD ,TGDTA ,Raman光谱等实验手段研究了该二元系玻璃的形成范围、热性能与结构。实验结果表明 :在冰水淬冷情况下 ,该二元系玻璃PbI2 最大摩尔分数可达 2 5 % ;玻璃转变温度介于 194～ 2 0 1℃之间 ,并随着PbI2 掺量增加而降低 ;该系统玻璃的微结构为网络形成体As2 S3以 [AsS3/ 2 ]三角锥结构单元存在 ,通过共用S或S—S连结形成无序网络状结构 ;八面体构型的配位多面体 [PbI6 ]为网络修饰体 ,通过S—I键与 [AsS3/ 2 ]三角锥连接 ,从而均匀地分布于玻璃网络之中。由于S—I键的形成 ,S的正电荷升高 ,增加了与As之间的排斥力 ,使 [AsS3/ 2 ]网络结构变得疏松。

关键词：硫卤玻璃玻璃结构玻璃形成