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基于BCPO发光材料近紫外有机发光二极管的电致发光效率与稳定性

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物理学报 2024年第4期73卷 263-271页

作者：任兴于宏宇张勇西南大学物理科学与技术学院微纳结构光电子学重庆市重点实验室重庆400715

近十年来,制备近紫外有机发光二极管成为有机电子学领域的研究热点之一.但是当器件的电致发光波长延伸到400 nm以下后,对器件中各功能层的材料选择提出了更高要求.本实验中,以宽带隙小分子材料BCPO(bis-4-(N-carbazolyl)phenyl)phenylph... 详细信息

近十年来,制备近紫外有机发光二极管成为有机电子学领域的研究热点之一.但是当器件的电致发光波长延伸到400 nm以下后,对器件中各功能层的材料选择提出了更高要求.本实验中,以宽带隙小分子材料BCPO(bis-4-(N-carbazolyl)phenyl)phenylphosphine oxide)为发光层,基于BCPO的发射光谱确定了电子传输材料和空穴传输材料,制备了电致发光峰位波长在384 nm附近的近紫外有机发光二极管.在最佳的器件结构下,器件的最大外量子效率达到2.98%,最大辐射功率达到38.2 mW/cm^(2).电致发光谱中波长在400 nm以下的近紫外光占比为57%.结果表明器件在恒压模式下展示了良好的稳定性,此外,对影响器件稳定性的多个关键因素给予了深入的分析.

关键词：有机发光二极管近紫外光辐射功率外量子效率

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金属纳米图案对钙钛矿电池的光学增强

物理学报 2024年第16期73卷 209-216页

作者：韩非江舟王晨周华沈向前新疆大学物理科学与技术学院新疆固态物理与器件重点实验室乌鲁木齐830046 山东大学物理学院济南250100 上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200240

表面等离激元共振(SPR)是调控太阳电池光谱响应、增强能量转换效率的重要策略之一.但对于平面异质型的钙钛矿电池,由于各功能层厚度对金属纳米结构的尺寸限制,SPR的响应波段通常被束缚在很窄的可见光区域,且共振能量的消散以外层电子的... 详细信息

表面等离激元共振(SPR)是调控太阳电池光谱响应、增强能量转换效率的重要策略之一.但对于平面异质型的钙钛矿电池,由于各功能层厚度对金属纳米结构的尺寸限制,SPR的响应波段通常被束缚在很窄的可见光区域,且共振能量的消散以外层电子的热吸收为主.本文基于时域有限差分方法(FDTD)和严格耦合波分析(RCWA),系统研究了不同金属图案的SPR图谱.结果表明,通过对图案形状、厚度、周期等特征参数的优化,可以在近红外区域观察到明显的SPR现象,同时散射在消光中占据主导地位.对于最优的金属圆环,SPR峰值对应的波长为772 nm,此时相对吸收、散射和消光截面分别为0.54,1.39和1.93,钙钛矿响应层在700-850 nm之间的加权平均吸收从53.61%提升到65.36%.相应器件的光生电流密度从20.39 mA/cm^2增至22.72 mA/cm^2,光电转换效率相对提升了11.45%.

关键词：金属纳米图案等离激元共振钙钛矿电池转换效率

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弹性聚合物固态电解质界面膜保护金属锂负极

硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2187-2196页

作者：卢微王子豪赵安顺于明希杜米赵雪张文静刘梅冯明吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室吉林师范大学信息技术学院吉林师范大学物理学院

固态电解质界面膜（SEI）的性质直接影响着锂金属电池中金属锂负极的稳定性。本文通过原位紫外光聚合方法构筑了弹性聚合物人工固态电解质界面膜（EP-SEI）保护的金属锂负极。这种EP-SEI具有优异的均匀性、稳定性和弹性，在电池循环中... 详细信息

固态电解质界面膜（SEI）的性质直接影响着锂金属电池中金属锂负极的稳定性。本文通过原位紫外光聚合方法构筑了弹性聚合物人工固态电解质界面膜（EP-SEI）保护的金属锂负极。这种EP-SEI具有优异的均匀性、稳定性和弹性，在电池循环中促进锂离子均匀沉积。这些特性可以抑制锂枝晶的生成，缓冲金属锂负极在循环时的体积变化，有效保护金属锂负极。这种EP-SEI保护的金属锂负极组装的LFP||Li电池和NCM811||Li电池在0.5 C倍率下的最高容量分别可达到164.1 m A·h·g-1和187.1 m A·h·g-1，并稳定循环500圈。

关键词：人工固态电解质界面金属锂负极锂金属电池聚合物高弹性

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塑晶材料及其压卡效应研究发展与展望

材料导报 2024年第5期38卷 272-279页

作者：范晓燕赵雪婷欧志强内蒙古师范大学物理与电子信息学院呼和浩特010022 中国科学院金属研究所沈阳110016 内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室呼和浩特010022

随着世界经济的快速发展,以及全球变暖导致的气候问题日益加重,制冷技术对现代社会的影响越来越深入。全氯氟烃(CFCs)和含氢氯氟烃(HCFCs)类氟利昂制冷剂在常规的气体压缩制冷技术中一直占据主要地位,但这一类制冷剂的使用会加剧全球的... 详细信息

随着世界经济的快速发展,以及全球变暖导致的气候问题日益加重,制冷技术对现代社会的影响越来越深入。全氯氟烃(CFCs)和含氢氯氟烃(HCFCs)类氟利昂制冷剂在常规的气体压缩制冷技术中一直占据主要地位,但这一类制冷剂的使用会加剧全球的温室效应。为了实现全球碳中和,寻求高效环保的制冷方案成为科学家们的重点研究方向,而基于外场诱导的固态相变技术就提供了一种很有前景的方案,其中压卡效应备受关注。近年来,科学家们相继在一系列被称为塑晶的材料中发现了庞压卡效应,其熵变比传统的固态相变制冷材料高一个数量级。在此之后,科研界对塑晶材料压卡效应的研究逐渐增多,并不断探寻出新的具有优异性能的塑晶材料作为压卡制冷技术的工质。这极大地促进了压卡制冷技术的发展,为未来实现绿色环保的高效制冷技术提供了更多可能性。本文将简单解释塑晶压卡效应的物理机制,对C_(5)H_(12)O_(2)(NPG)、(NH_(2))C(CH_(2)OH)_(3)(TRIS)以及碳硼烷等几种典型的塑晶材料在压卡效应上的综合表现进行陈述和对比,并对塑晶压卡效应在新型固态制冷技术中的应用进行展望。

关键词：固态相变庞压卡效应压卡效应制冷技术塑晶材料

Ge掺杂增强Ruddlesden-Popper结构准二维Sr_(3)Sn_(2)O_(7)陶瓷杂化非本征铁电性的物理机制

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物理学报 2024年第14期73卷 246-257页

作者：肖志峰王守宇戴雅婷康新淼张振华刘卫芳天津师范大学物理与材料科学学院天津300387 天津大学理学院天津市低维功能材料物理与制备技术重点实验室天津300072

准二维的杂化非本征铁电体在实现强磁电耦合的单相室温多铁性方面具有很大的潜力,然而此类陶瓷样品通常有着较高的矫顽场和较低的剩余极化强度,严重阻碍了对其的研究和应用.本文成功制备了质量高且单相性较好的具有准二维结构的双层R-P(... 详细信息

准二维的杂化非本征铁电体在实现强磁电耦合的单相室温多铁性方面具有很大的潜力,然而此类陶瓷样品通常有着较高的矫顽场和较低的剩余极化强度,严重阻碍了对其的研究和应用.本文成功制备了质量高且单相性较好的具有准二维结构的双层R-P(Ruddlesden-Popper)型氧化物Sr_(3)Sn_(2–x)Ge_(x)O_(7)陶瓷样品,观察到了较高的剩余极化和与Sr_(3)Sn_(2)O_(7)单晶接近的矫顽场.微量Ge元素对B位Sn掺杂后极化强度显著增强,同时进一步降低了Sr_(3)Sn_(2)O_(7)样品的矫顽场.结合晶格动力学研究,对样品的拉曼和红外光谱进行标定,得出掺杂样品铁电性能的增强可能源于氧八面体倾侧幅度的增大和旋转幅度减小.Berry相位法和玻恩有效电荷模型进一步证实了铁电性能的增强.通过紫外可见光光度计测试得到Sr_(3)Sn_(2)O_(7)样品的光学带隙为3.91 eV,采用Becke-Johnson势结合局部密度近似(MBJ-LDA)所计算的结果与实验基本一致.总之,这项研究为此类杂化非本征铁电体的制备及铁电性能的调控提供了参考,有望促进铁电陶瓷在各种电容器和非易失性存储器件中的广泛应用.

关键词： Sr_(3)Sn_(2)O_(7) 杂化非本征铁电性氧八面体倾转第一性原理计算

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高效率BaAl_(4)Sb_(2)O_(12)∶Eu^(2+)荧光粉合成与发光性能

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发光学报 2024年第5期45卷 753-761页

作者：王凯旋周雪莲张钰王泽苏日力格哈拉木吉田启旭朝克夫内蒙古师范大学物理与电子信息学院内蒙古呼和浩特010022 内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室内蒙古呼和浩特010022 内蒙古自治区新能源储能材料工程研究中心内蒙古呼和浩特010022

白光LED作为第四代照明光源已经广泛应用到人们生活的各个领域,其中荧光粉是获得高性能白光LED的关键材料之一。如何用简单的方法制备高性能的荧光粉是目前研究人员的一个挑战性工作。本文采用高温固相法,加入助熔剂H_(3)BO_(3)、NH_(4... 详细信息

白光LED作为第四代照明光源已经广泛应用到人们生活的各个领域,其中荧光粉是获得高性能白光LED的关键材料之一。如何用简单的方法制备高性能的荧光粉是目前研究人员的一个挑战性工作。本文采用高温固相法,加入助熔剂H_(3)BO_(3)、NH_(4)Cl、SrF_(2)、LiF和BaF_(2),成功制备了BaAl_(4)Sb_(2)O_(12)∶Eu^(2+)(BASO∶Eu^(2+))荧光粉。通过晶体结构分析、发射光谱、X射线光电子能谱(XPS)以及荧光寿命分析,表明过量的Sb_(2)O_(3)能够有效地将Eu^(3+)还原成Eu^(2+),提高Eu^(2+)在563 nm处的荧光强度约12.5倍,内量子效率(IQE)可以达到96.14%。另外,还研究了不同助熔剂对荧光粉晶体结构、荧光强度以及内量子效率的影响。本实验采用的方法简单,避免使用具有一定危险的还原性气体烧结,易于工业化应用以及降低生产成本。

关键词： BaAl_(4)Sb_(2)O_(12)∶Eu^(2+) 还原作用助熔剂白光LEDs

MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)化合物的结构与磁性

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功能材料 2024年第4期55卷 4135-4141,4178页

作者：王欣宁迪立新伊博乐欧志强哈斯朝鲁李英杰特古斯内蒙古师范大学物理与电子信息学院呼和浩特010022 内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室呼和浩特010022

利用高能球磨法和粉末烧结法制备了MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)(x=0.03,0.04,0.06,0.08,0.09)系列化合物。室温X射线衍射结果表明化合物均呈现Fe_(2)P型六角结构,随着Ti含量的增加,晶格常数a、b减小,晶格常数c增大,晶胞体积有所... 详细信息

利用高能球磨法和粉末烧结法制备了MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)(x=0.03,0.04,0.06,0.08,0.09)系列化合物。室温X射线衍射结果表明化合物均呈现Fe_(2)P型六角结构,随着Ti含量的增加,晶格常数a、b减小,晶格常数c增大,晶胞体积有所增大。变温X射线衍射实验结果表明,MnFe_(0.94)Ti_(0.06)P_(0.77)Ge_(0.23)化合物在305~350 K温度区间内发生铁磁到顺磁的相转变,存在磁弹耦合现象。MnFe_(1-x)Ti_(x)P_(0.77)Ge_(0.23)(x=0.03,0.04,0.06,0.08,0.09)化合物的磁性测量结果表明随着Ti含量增加化合物的居里温度降低,热滞变大,最大等温磁熵变减小。

关键词：磁制冷 X射线衍射变温X射线衍射磁弹耦合居里温度

超晶格La-Mg/Y-Ni复合储氢合金晶体结构及性能研究进展

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1204-1214页

作者：张晓杰田晓张颖韩家乐杨艳春塔娜内蒙古师范大学物理与电子信息学院呼和浩特010022 内蒙古师范大学稀土功能新能源储能材料内蒙古自治区工程研究中心呼和浩特010022 内蒙古师范大学功能材料物理与化学自治区重点实验室呼和浩特010022

超晶格La-Mg/Y-Ni复合储氢合金具有放电容量大、能量密度高和成本低等优点,是一种重要的氢能存储和转换材料,目前主要用做镍氢电池负极材料和直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂。La-Mg-Ni复合合金最初是在La-Ni基储氢合金的基础上,通过用... 详细信息

超晶格La-Mg/Y-Ni复合储氢合金具有放电容量大、能量密度高和成本低等优点,是一种重要的氢能存储和转换材料,目前主要用做镍氢电池负极材料和直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂。La-Mg-Ni复合合金最初是在La-Ni基储氢合金的基础上,通过用部分Mg替代La而发展起来的。由于La-Mg-Ni复合合金中金属Mg熔点、沸点低,易挥发,导致采用常规熔炼法很难制备;同时合金中的Mg在碱性电解液中容易腐蚀、氧化,导致合金的循环稳定性差。为克服La-Mg-Ni复合合金制备困难和循环稳定性差等问题,研究者又在La-Ni基储氢合金的基础上,通过用部分Y替代La开发出了La-Y-Ni合金。La-Mg-Ni和La-Y-Ni复合合金具有非常相似的超晶格结构,均能表现出很好的储氢性能,均属于同一类新型超晶格结构储氢合金。本文对La-Mg/Y-Ni储氢合金近20多年的研究成果进行了梳理。本文首先介绍超晶格La-Mg-Ni和La-Y-Ni复合合金的相结构组成及相结构的演变规律,同时分析了Mg元素和Y元素部分替代La元素分别对La-Mg/Y-Ni合金结构和性能的影响,然后讨论了La-Mg/Y-Ni复合合金中的相结构对合金性能的影响。最后,指出了超晶格La-Mg/Y-Ni复合储氢合金未来所面临的挑战和发展方向。

关键词：储氢材料 La-Mg-Ni复合储氢合金 La-Y-Ni复合储氢合金相结构电化学性能

NaBiNb_(2)O_(7)基光致变色材料的可逆荧光调控和温度传感特性

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中国稀土学报 2024年第5期42卷 901-908,I0003页

作者：许子怡张智昊孙海勤张奇伟内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古自治区铁电新能源材料与器件重点实验室内蒙古包头014010 广西师范大学物理科学与技术学院广西核物理与技术重点实验室广西桂林541006

近年来,设计和发展新型光敏感的多功能材料已经成为研究热点,而稀土掺杂发光材料因其独特的光学性能备受关注。采用高温固相反应法合成了NaBiNb_(2)O_(7):0.01Er^(3+)/xYb^(3+)光致变色材料,在405 nm辐照下样品从淡绿色变成灰色,热刺激... 详细信息

近年来,设计和发展新型光敏感的多功能材料已经成为研究热点,而稀土掺杂发光材料因其独特的光学性能备受关注。采用高温固相反应法合成了NaBiNb_(2)O_(7):0.01Er^(3+)/xYb^(3+)光致变色材料,在405 nm辐照下样品从淡绿色变成灰色,热刺激后可逆恢复到初始状态,表现出典型的光致变色效应;此外,材料在980 nm光激发下呈现出Er^(3+)离子的绿色(526和557 nm)和红色(667 nm)上转换发光。光致变色前后,上转换发光的调控比率(△I_(t))达到58.2%。基于荧光强度比技术,采用Er^(3+)离子的热耦合能级(^(2)H_(11∕2)和^(4)S_(3∕2))探究了样品在298~718 K范围内的光学温度传感性能,最高相对灵敏度达到1.18%K^(-1),这些结果对设计多功能光学温度传感性能具有指导作用。

关键词：光致变色上转换发光温度传感稀土