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利用有机发光磁效应研究深蓝色激基复合物的发光机理

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中国科学：技术科学 2017年第4期47卷 373-382页

作者：胡叶倩刘冬玉臧克宽邓军权陈颖冰向杰熊祖洪西南大学物理科学与技术学院重庆400715

2013年Jankus等人在Advanced Materials上报道了NPB与TPBi共混的深蓝色激基复合物的发光机理,根据瞬态光谱的实验结果,他们认为器件中室温下较高的量子效率是由三重态激子的湮灭(TTA)导致的,而不是由热辅助引起的三重态激子T_1向单重态... 详细信息

2013年Jankus等人在Advanced Materials上报道了NPB与TPBi共混的深蓝色激基复合物的发光机理,根据瞬态光谱的实验结果,他们认为器件中室温下较高的量子效率是由三重态激子的湮灭(TTA)导致的,而不是由热辅助引起的三重态激子T_1向单重态激子S_1的转变结果(即反向系间窜越,RISC).最近的研究表明,有机发光二极管(OLEDs)中的磁效应(magneto-electroluminescence,MEL)可作为研究其发光机理的有效手段,对TTA和RISC都有灵敏的指纹响应.本文制备了结构相同的OLEDs,测量了器件的MEL曲线,发现室温下该器件内部既没有发生TTA,也没有发生RISC过程,仅在低温20K且在大电流工作下才能出现TTA过程,采用更低功函数的阴极、对器件阳极进行臭氧O_3处理、甚至呈量级增大器件的注入电流,以有利于TTA过程的实现,但仍未观察到TTA,器件的磁电导实验结果及其理论模拟表明,该体系内部可能发生了三重态激子与空穴极化子的相互作用T_1(↑↑)+P^+(↓)→S_1(↑↓)+P^+(↑),即TPI(triplet-polaron interaction)过程,本研究对理解NPB与TPBi共混器件的发光机制有较好的参考价值.

关键词：深蓝色激基复合物有机磁效应三重态-三重态激子湮灭

红荧烯共混器件中光致发光及光电流的磁效应研究

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中国科学：信息科学 2020年第11期50卷 1756-1766页

作者：王影汤仙童马彩虹叶晟楠赵茜朱洪强熊祖洪西南大学物理科学与技术学院重庆400715 重庆师范大学物理与电子工程学院重庆401331

为了研究红荧烯共混体系中激子的反应过程,本文制备了一系列rubrene与3TPYMB共混的有机光电器件,并测量了不同比例的共混器件在不同温度和外加偏压条件下的光致发光和光电流的磁效应.实验发现,外加零偏压时,共混器件中光致发光磁效应(ma... 详细信息

为了研究红荧烯共混体系中激子的反应过程,本文制备了一系列rubrene与3TPYMB共混的有机光电器件,并测量了不同比例的共混器件在不同温度和外加偏压条件下的光致发光和光电流的磁效应.实验发现,外加零偏压时,共混器件中光致发光磁效应(magneto-photoluminescence,MPL)在不同温度下均为类"W"线型,光电流的磁效应(magneto-photocurrent,MPC)则出现了没有报道过的类"M"线型,且MPC高场效应与低场效应随温度有不同的变化规律;同时,在外加偏压调控光电流为正的情况下,共混器件中的MPC幅值出现了正负转变.分析结果表明,器件中类"W"型曲线是受磁场调控的单重态激子分裂(singletfission,STT)过程引起的,而类"M"型MPC的低场上升部分是3TPYMB分子中极化子对间的系间窜越(intersystem crossing,ISC)过程的作用,高场下降部分则是由三重态激子–电荷湮灭(triplet-charge annihilation,TQA)过程所引起,MPC幅值的正负转变与外加偏压强度有关.本工作不仅有利于深入认识光电器件中光致发光与光电流的微观机制,而且为进一步优化红荧烯器件的光电性能提供了参考.

关键词：红荧烯光致发光磁效应光电流磁效应单重态激子裂变三重态激子–电荷湮灭

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有机发光掺杂器件中的反常磁效应

科学通报 2018年第28期63卷 2974-2984页

作者：邓金秋汤仙童潘睿亨胡叶倩朱洪强熊祖洪陈晓莉西南大学物理科学与技术学院重庆400715

采用不同浓度的热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence,TADF)材料2,3,5,6-四(3,6-二苯基-9-咔唑基)-对苯二腈(2,3,5,6-tetrakis(3,6-diphenylcarbazol-9-yl)-1,4-dicyanobenzene,4CzTPN-Ph)为掺杂剂,三(8-羟基喹啉)铝(tris-8-hydroxyquinoline aluminum,Alq3)为主体材料制备了发光层为Alq3:x%4CzTPN-Ph的有机发光二极管器件,并测量了室温下不同注入电流和不同掺杂浓度,以及固定某一电流和掺杂浓度在不同温度下器件的磁电致发光(magneto-electroluminescence,MEL)效应和磁电导(magneto-conductance,MC)效应.实验发现,在主客体掺杂类型器件中,与普通掺杂器件减小的磁效应相比,这种器件具有明显的反常磁效应——即表现出增强的MEL和MC幅值.以室温下注入电流为150μA的实验为例,发光层为Alq3:5%4CzTPN-Ph器件的MEL幅值在磁场为300m T处达到了10%左右,大约是参考器件(发光层为CBP:5%4CzTPN-Ph)的MEL幅值(~0.75%)的13倍,且该器件对应的MC幅值在磁场为300 m T处达到了6%左右,大约是此参考器件MC幅值(~0.12%)的50倍.此外,这种掺杂器件的MEL和MC明显受到掺杂浓度的调控,当掺杂浓度达15%左右时,MEL和MC幅值可达到最大值.在不同温度下,这种掺杂器件的MEL和MC值均随着温度的降低而减小.通过分析器件的能级结构和光谱可知,Alq3:4CzTPN-Ph器件具有主客体分子间特殊的能级排布,造成客体分子的能级陷阱较弱,外加磁场抑制三重态激子对电荷的散射作用(TQA)就可产生显著的MEL和MC幅值,从而得到不同于普通掺杂器件的反常磁效应.此外,由于TQA过程受三重态激子浓度与载流子浓度的影响,掺杂浓度和实验温度也能通过影响三重态激子浓度和载流子浓度来对TQA反应强弱进行调控,从而有效地调控这种反常磁效应.本研究工作有助于深入理解基于4CzTPN-Ph发光器件微观机制的演化过程,并将促进有机发光二极管在磁学器件方面的应用.

关键词：热活化延迟荧光材料磁电致发光效应磁电导效应散射过程能级陷阱

Ir(ppy)3调控Rubrene激子分裂和发光过程的微观机制研究

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中国科学：信息科学 2020年第1期50卷 151-162页

作者：屈芬兰汤仙童朱洪强许静段谋正赵茜熊祖洪西南大学物理科学与技术学院重庆400715 西南大学农学与生物科技学院重庆400715

为探究红荧烯(Rubrene)内部的单重态激子分裂(S1+S0→T1+T1,STT)和发光过程的微观机制,本文选用具有强自旋轨道耦合(spin-orbit coupling,SOC)且发射绿光的磷光材料Ir(ppy)3,以不同比例混入到发射橙光的Rubrene薄膜中制备了一系列发光器... 详细信息

为探究红荧烯(Rubrene)内部的单重态激子分裂(S1+S0→T1+T1,STT)和发光过程的微观机制,本文选用具有强自旋轨道耦合(spin-orbit coupling,SOC)且发射绿光的磷光材料Ir(ppy)3,以不同比例混入到发射橙光的Rubrene薄膜中制备了一系列发光器件,并在不同温度和电流下测量了器件的电致发光磁效应(magneto-electroluminescence,MEL)和电流–发光(I-B)曲线.实验发现:室温下不同混入比例的发光器件,其MEL线型均表现为磁场调制的STT指纹式特征曲线,但MEL幅值随混入比例的增加却表现出先增加后减小的特性,而其发光强度则表现为单调增加的特点,这与常规Rubrene掺杂器件(如mCP:y%Rubrene)随浓度增大其STT增强但发光减弱的结果不同.通过对Ir(ppy)3的单、三重态激子能级和发射谱以及Rubrene吸收谱的分析可知,器件中除了Rubrene分子间距会影响STT过程的强弱外,还包括由Ir(ppy)3强的SOC导致的激子间的系间穿越(intersystem crossing,ISC)和Ir(ppy)3的T1激子与Rubrene的S1激子间的能量传递(energy transfer,ET)过程,这3种微观机制的共同作用导致了器件MEL和发光的复杂变化,且电流密度的大小和器件工作温度的高低对它们还有较好的调控作用.显然,本研究有助于深入理解基于红荧烯光电器件的微观过程及其演化机制.

关键词：红荧烯单线态激子分裂自旋轨道耦合能量转移发光的磁效应

广东省典型生活垃圾焚烧飞灰的物化及固化特性

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环境化学 2014年第7期33卷 1173-1179页

作者：熊祖鸿鲁敏胡大为范根育郭华芳陈勇中国科学院广州能源研究所广州510640 中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室广州510640

对佛山某垃圾焚烧发电厂飞灰的化学、矿物组成、粒径分布及浸出毒性进行了分析,采用水泥蒸养固化技术处理垃圾焚烧飞灰,研究了不同飞灰掺量及混合原料的Ca/Si比对垃圾焚烧飞灰固化试块中重金属Pb、Ni、Cu、Cr、Cd和Ba浸出浓度的影响,并... 详细信息

对佛山某垃圾焚烧发电厂飞灰的化学、矿物组成、粒径分布及浸出毒性进行了分析,采用水泥蒸养固化技术处理垃圾焚烧飞灰,研究了不同飞灰掺量及混合原料的Ca/Si比对垃圾焚烧飞灰固化试块中重金属Pb、Ni、Cu、Cr、Cd和Ba浸出浓度的影响,并对不同Ca/Si比情况下的固化试块进行了相应的物相分析.结果表明,飞灰中重金属Pb、Cd的浸出浓度均超过《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)的限定,因此被列为危险废弃物,需进行固化/稳定化处理.飞灰掺量的增加不利于重金属Cu、Pb、Cd及Ni的固化,在Ca/Si比为0.53的情况下,虽然所有固化体均不属于危险废物,但是重金属Pb、Cd的浸出浓度仍然不满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)的限定.随着Ca/Si比的增加,重金属Pb、Cd的浸出浓度越来越低,当飞灰掺量为43.75%且Ca/Si增至1.24时,固化体中重金属Pb、Cd的浸出浓度分别为0.09、0.03 mol·L-1,完全满足填埋标准,甚至在一定条件下可用作工程用料.

关键词：飞灰蒸养固化重金属浸出浓度

Enhancement of the Surface Plasmon Polariton along the Nanorod:the Electric Field Coupling Effect at the Excitation End

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Enhancement of the Surface Plasmon Polariton along the Nanor...

红荧烯客体分子掺入Alq_3和CBP主体的系间窜越的反常温度效应

2011 4th IEEE International Conference on Computer Science and Information Technology(ICCSIT 2011)

作者： Zhongyue Zhang Zhidong Zhang zuhong xiong Education Ministry Key Laboratory on Luminescence and Real-Time Analysis School of Physical Science and Technology Southwest University Chongqing 400715 China Hongyan Wang School of Physical Science and Technology Southwest Jiaotong University Chengdu 610031 China

To enhance the surface plasmon polariton （SPP） along the elongated nanorod, the nanocuboid is used at the excitation end of the nanorod. The numerical simulations are performed by the finite difference time domain method. The results show that when the nanocuboid is used, stronger SPP waves are excited and then propagate along the nanorod. In addition, the enhancement of SPP depends strongly on the structural parameters of the nanocuboid. These results would be greatly relevant to developing new SPP device or other nanophotonic circuit components in the future.

关键词： surface plasmon polariton waveguide finite difference time domain

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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中国科学：物理学、力学、天文学 2018年第11期48卷 52-61页

作者：汤仙童许静邓金秋潘睿亨胡叶倩熊祖洪陈晓莉西南大学物理科学与技术学院重庆400715

为了研究基于红荧烯(Rubrene)发光器件的微观过程,本文分别选用CBP和Alq_3作为主体材料,制备了两种红荧烯掺杂器件,并在20–300 K温度范围测量了器件的电致发光磁效应(Magneto-Electroluminescence, MEL).实验发现器件的MEL曲线是由系... 详细信息

为了研究基于红荧烯(Rubrene)发光器件的微观过程,本文分别选用CBP和Alq_3作为主体材料,制备了两种红荧烯掺杂器件,并在20–300 K温度范围测量了器件的电致发光磁效应(Magneto-Electroluminescence, MEL).实验发现器件的MEL曲线是由系间窜越(Intersystem Crossing, ISC)过程占主导的低场效应和三重态激子湮灭(Triplet-triplet Annihilation, TTA)过程占主导的高场效应两部分组成.与未掺杂的常规有机发光二极管相比,同一温度下,这3种器件的低场效应呈现出相同的变化趋势,不同温度下却表现出截然相反的变化规律.即:常规有机发光器件中的低场效应表现为ISC过程随着温度的降低而减弱,而红荧烯掺入Alq_3和CBP的器件的低场效应则表现为ISC过程随温度的降低而增强.通过分析器件的能级结构、主体发射谱和客体吸收谱可知,红荧烯掺入Alq_3和CBP的器件的微观机制包括载流子陷阱效应和F?rster能量转移过程,其中载流子陷阱效应主要影响MEL的高场效应且基本不受温度变化的影响.因此, ISC过程的反常温度效应则是由于F?rster能量转移过程在低温时被抑制,导致主体材料极化子对数量的增加和极化子对间的ISC作用增强.本研究有助于深入理解基于红荧烯发光器件微观机制的演化过程.

关键词：红荧烯电致发光磁效应系间窜越载流子陷阱 Forster能量转移

激基复合物发光器件中三重激发态之间的湮灭过程

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科学通报 2015年第11期60卷 1022-1029页

作者：令勇洲贾伟尧张巧明赵晨晓卢晨蕾刘虹熊祖洪西南大学物理科学与技术学院发光与实时分析教育部重点实验室重庆400715

激基复合物中三重态湮灭形成单重态发光是一个相邻四分子间的相互作用过程,通常很难发生.本文通过近些年发展起来的有机磁效应这一灵敏的非接触式研究新方法,在单重态和三重态间的能量差(?EST)较小和给体分子三重态能量较高的激基复合... 详细信息

激基复合物中三重态湮灭形成单重态发光是一个相邻四分子间的相互作用过程,通常很难发生.本文通过近些年发展起来的有机磁效应这一灵敏的非接触式研究新方法,在单重态和三重态间的能量差(?EST)较小和给体分子三重态能量较高的激基复合物发光器件中观察到了三重态湮灭这一过程.器件光谱证明激基复合物激发态的形成,结果显示:温度大于100 K时,激基复合物器件的电致发光磁效应(?EL/EL)未呈现出高场下降现象;只有当温度降低到最低(20 K)时,器件才会呈现高场下降现象,且这一趋势,与器件的外加偏压(即注入电流密度)有关;?EL/EL随温度变化的这一趋势进一步证实了这一湮灭过程的存在.基于上述实验结果,初步探讨了在激基复合物发光器件中的三重态激发态间湮灭的形成条件.利用有机磁效应研究激基复合物发光器件中的微观机制对进一步提高器件的发光效率有重要的科学价值和潜在的应用前景.

关键词：有机发光激基复合物有机磁效应三重态湮灭

造纸废渣污泥气化处理能量利用技术研究——造纸废渣污泥气化处理能量利用技术研究之二

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造纸科学与技术 2001年第6期20卷 18-21页

作者：周肇秋熊祖鸿杨雪莲李海滨吴创之陈勇中国科学院广州能源研究所广州510070

本文提出一套以气化炉装置为主体的集干燥、气化、燃烧于一体的利用生物质气化技术处理造纸废渣污泥的能量回收利用系统。文中详细分析计算了系统的能量平衡 ,并通过气化处理试验研究了废渣污泥的能量利用效果。

关键词：生物质气化处理能量利用技术造纸工业废渣污泥