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不同长径比的具有固定宽度金纳米棒的合成

物理化学学报 2024年第5期40卷 60-63页

作者：贺鸿鹏张萌萌郝梦娇杜伟夏海兵山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100 烟台大学环境与材料工程学院山东烟台264005

金纳米棒在光学、电学、信息学和生物医学等领域具有广泛的应用。然而,一些具有特殊要求的金纳米棒还不能通过常规的方法制备。在本研究中,我们创新地将十二醇(LA)分子引入到传统种子生长方法中,成功实现了具有固定宽度的不同长径比(AR... 详细信息

金纳米棒在光学、电学、信息学和生物医学等领域具有广泛的应用。然而,一些具有特殊要求的金纳米棒还不能通过常规的方法制备。在本研究中,我们创新地将十二醇(LA)分子引入到传统种子生长方法中,成功实现了具有固定宽度的不同长径比(AR)金纳米棒(FW-Au NR)的按需制备。此外,通过合理地选择相应的反应条件(如氯金酸和硝酸银的浓度),可以在130–38.4,109–26.4和16–46 nm范围之间分别调节FW^(23)-Au NRs,FW^(14)-Au NRs和FW^(6.5)-Au NRs (右上角的标注数字表示金纳米棒的宽度)的长度。即,可在一个较大的长度范围内调节具有固定宽度的金纳米棒的长径比。并且,在合适浓度的十二醇,0.24–0.30 mmol·L^(-1)范围内调节硝酸银浓度,可以使这些金纳米棒的宽度固定在6.5–23 nm之间。另外,实现FW-Au NRs制备的关键是银离子和十二醇分子对分布在金种子晶面上的CTA-Br-Ag^(+)化合物的密度的协同影响。

关键词：金纳米棒十二醇固定的宽度对称性打破效率有效颗粒数

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长余辉陶瓷材料的研究进展

硅酸盐学报 2024年第3期52卷 1065-1081页

作者：周子涵周天元田吻郑欣雨王思晴邱凡陈东顺邵岑康健陈浩张乐江苏师范大学物理与电子工程学院江苏省先进激光材料与器件重点实验室江苏徐州221116 江苏锡沂高新材料产业技术研究院江苏徐州221400 山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100

长余辉陶瓷具有物理化学性能稳定、余辉亮度高等优势,在应急指示、生物成像、光学存储等领域受到了广泛关注,其中长余辉透明陶瓷凭借其“体积效应”,有利于获得发光均匀性好、亮度高、余辉时间长的长余辉发光,具有较好的发展前景。本文... 详细信息

长余辉陶瓷具有物理化学性能稳定、余辉亮度高等优势,在应急指示、生物成像、光学存储等领域受到了广泛关注,其中长余辉透明陶瓷凭借其“体积效应”,有利于获得发光均匀性好、亮度高、余辉时间长的长余辉发光,具有较好的发展前景。本文回顾了各类长余辉陶瓷特别是长余辉透明陶瓷的国内外研究进展,阐述了长余辉陶瓷的制备工艺及其陷阱深度和余辉性能的调控方式,总结了长余辉陶瓷面临的主要问题并展望了其发展趋势。

关键词：长余辉陶瓷透明陶瓷陷阱深度余辉性能体积效应

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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

热效应在电流驱动反铁磁/铁磁交换偏置场翻转中的显著作用

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物理学报 2024年第2期73卷 269-277页

作者：何宇陈伟斌洪宾黄文涛张昆陈磊冯学强李博刘菓孙笑寒赵萌张悦北京航空航天大学集成电路科学与工程学院费尔北京研究院空天信自旋电子技术工业和信息化部重点实验室北京100191 山东大学物理学院晶体材料国家重点实验室济南250100 北京航空航天大学合肥创新研究院合肥230012

电流驱动的面内交换偏置场翻转具有无需外磁场辅助、抗磁场干扰以及强磁各向异性等优势,受到广泛关注.然而,在纳米级厚度薄膜系统中,反铁磁/铁磁异质结的阻塞温度较低,同时电流脉冲会产生大量的焦耳热,理论上电流热效应对于交换偏置场... 详细信息

电流驱动的面内交换偏置场翻转具有无需外磁场辅助、抗磁场干扰以及强磁各向异性等优势,受到广泛关注.然而,在纳米级厚度薄膜系统中,反铁磁/铁磁异质结的阻塞温度较低,同时电流脉冲会产生大量的焦耳热,理论上电流热效应对于交换偏置场翻转有着显著作用,但是其作用机制缺乏相关研究和验证.我们制备了一系列反铁磁IrMn厚度不同的Pt/IrMn/Py异质结,系统性地研究了热效应在电流翻转交换偏置场中的作用机制.结果表明,在毫秒级电流脉冲下,焦耳热能够使得器件升温至阻塞温度以上,解除反铁磁/铁磁界面的交换耦合,同时电流产生的奥斯特场和自旋轨道矩能够翻转铁磁磁矩,在降温过程中完成交换偏置场的翻转.并且,在翻转过程中,反铁磁/铁磁异质结的各向异性磁阻曲线呈现与温度相关的两步磁化翻转现象,分析表明该现象起源于交换偏置耦合与铁磁直接交换作用之间的竞争关系.本文的研究结果厘清了热效应在电流驱动交换偏置场翻转过程中的重要作用,有助于推动基于电控交换偏置场的自旋电子器件发展.

关键词：交换偏置场反铁磁/铁磁热效应自旋轨道矩

激光诱导羟基磷灰石夹层纸表面碳化实现无墨打印

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物理化学学报 2024年第4期40卷 176-183页

作者：王俊鉴于清泉刘舜尧陈玉客刘晓雨李国栋刘晓燕刘宏周伟家济南大学化学化工学院前沿交叉科学研究院济南250022 济南大学材料科学与工程学院济南250022 山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100 齐鲁工业大学(山东省科学院) 生物基材料与绿色造纸国家重点实验室济南250353

传统的油墨打印具有方便快捷的优势,但打印过程中墨水或碳粉的大量使用对人体和环境造成了不可忽视的危害。基于激光的高能粒子特性和光热辐射热效应,利用激光欠焦和聚焦两种工作模式,可实现激光无墨打印和微区加工。本文报道了一种基... 详细信息

传统的油墨打印具有方便快捷的优势,但打印过程中墨水或碳粉的大量使用对人体和环境造成了不可忽视的危害。基于激光的高能粒子特性和光热辐射热效应,利用激光欠焦和聚焦两种工作模式,可实现激光无墨打印和微区加工。本文报道了一种基于羟基磷灰石的“有机-无机-有机”三明治结构多功能纸,并利用激光的光热辐射效应使功能纸表层有机材料——纤维素纤维表面温度升高,实现表层均匀碳化,夹层无机材料——羟基磷灰石阻挡能量继续传导防止纸张烧穿,以此来达到无墨打印的效果。基于激光烧蚀的无墨打印,能够显著降低打印成本,有利于激光烧蚀打印技术的推广。此外,采用激光烧蚀打印技术作用于功能纸上的打印效果具有稳定、绿色环保等特点,在档案存储用纸、食品包装用纸和后天致盲患者阅读等方面具有广泛的应用。

关键词：激光羟基磷灰石夹层纸无墨打印

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铌酸锂晶体铁电畴调控及器件应用研究进展

无机盐工业 2024年第6期56卷 1-13页

作者：陈宇能陈昆峰薛冬峰山东大学新一代半导体材料研究院晶体材料国家重点实验室山东济南250100 电子科技大学(深圳)高等研究院广东深圳518110

铌酸锂是一种多功能晶体,具有压电、铁电、热释电、电光、声光、光弹、非线性等物理性质。随着铌酸锂铁电畴工程的不断进步和铌酸锂单晶薄膜技术的发展,铌酸锂的诸多优异性能已被开发出来,广泛应用于光波导、电光调制器、非线性光学、... 详细信息

铌酸锂是一种多功能晶体,具有压电、铁电、热释电、电光、声光、光弹、非线性等物理性质。随着铌酸锂铁电畴工程的不断进步和铌酸锂单晶薄膜技术的发展,铌酸锂的诸多优异性能已被开发出来,广泛应用于光波导、电光调制器、非线性光学、量子器件等领域,未来在光子学方面的广泛应用可能形成“铌酸锂谷”时代。着重介绍了铌酸锂的畴反转方法、生长机制、畴结构表征手段、铁电畴工程的应用,以及铌酸锂薄膜器件如光波导、电光器件、量子器件的最新研究进展。伴随着铌酸锂从“体块”走向“薄膜”,结合微加工技术使铌酸锂的应用领域从独立器件向小型多器件集成芯片转变,铌酸锂铁电畴工程在构建小型全集成芯片过程中将具有更重要的作用。

关键词：铌酸锂铁电体畴反转电光应用量子器件

铌酸锂晶体铁电畴调控、表征及器件应用研究进展

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无机盐工业 2024年

作者：陈宇能陈昆峰薛冬峰电子科技大学(深圳)高等研究院山东大学新一代半导体材料研究院晶体材料国家重点实验室

铌酸锂是一种多功能晶体，具有压电、铁电、热释电、电光、声光、光弹、非线性等物理性质。随着铌酸锂铁电畴工程的不断进步和铌酸锂单晶薄膜技术的发展，铌酸锂的诸多优异性能已被开发出来，广泛应用于光波导、电光调制器、非线性光学... 详细信息

铌酸锂是一种多功能晶体，具有压电、铁电、热释电、电光、声光、光弹、非线性等物理性质。随着铌酸锂铁电畴工程的不断进步和铌酸锂单晶薄膜技术的发展，铌酸锂的诸多优异性能已被开发出来，广泛应用于光波导、电光调制器、非线性光学、量子器件等领域。未来在光子学方面的广泛应用可能形成“铌酸锂谷”时代。本文着重介绍了铌酸锂的畴反转方法、生长机制、畴结构表征手段、铁电畴工程的应用，以及铌酸锂薄膜器件如光波导、电光器件、量子器件的最新研究进展。伴随着铌酸锂从“体块”走向“薄膜”，结合微加工技术使铌酸锂的应用领域从独立器件向小型多器件集成芯片转变，铌酸锂铁电畴工程在构建小型全集成芯片过程中将具有更重要的作用。

关键词：铌酸锂铁电体畴反转电光应用量子器件

Cu(111)衬底上单层铁电GeS薄膜的原子和电子结构研究

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物理学报 2024年第1期73卷 123-130页

作者：朱孟龙杨俊董玉兰周源邵岩侯海良陈智慧何军湖南工商大学微电子与物理学院长沙410205 中南大学物理与电子学院纳米光子学与器件湖南省重点实验室长沙410083 北京理工大学集成电路与电子学院工信部低维量子结构与器件重点实验室北京100081

二维铁电材料因具有自发极化特性,在铁电场效应晶体管、非易失性存储器和传感器中具有广泛的技术和器件应用.特别是第Ⅳ主族单硫属化合物具有最高的理论预测热电特性和本征的面内铁电极化特性,适合作为探索二维铁电极化特性的模型材料.... 详细信息

二维铁电材料因具有自发极化特性,在铁电场效应晶体管、非易失性存储器和传感器中具有广泛的技术和器件应用.特别是第Ⅳ主族单硫属化合物具有最高的理论预测热电特性和本征的面内铁电极化特性,适合作为探索二维铁电极化特性的模型材料.然而,由于相对大的解理能,目前不容易获得高质量和大尺寸单层第Ⅳ主族单硫属化合物,严重阻碍了这些材料应用到快速发展的二维材料及其异质结研究中.本文采用分子束外延方法在Cu(111)衬底上成功制备单层GeS.通过高分辨扫描隧道显微镜,原位X射线光电子能谱和角分辨光电子能谱以及密度泛函理论计算,对单层GeS原子晶格和电子能带结构进行了系统表征.研究结果表明:单层GeS具有正交晶格结构和近似平带的电子能带结构.单层GeS的成功制备和表征使得制备高质量和大尺寸单层第Ⅳ主族单硫属化合物成为可能,有利于该主族材料应用到快速发展的二维铁电材料以及异质结研究中.

关键词：二维铁电过渡金属单硫属化合物硫化锗扫描隧道显微镜 X射线光电子能谱

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以二氢苊骨架构建的深蓝光有机电致发光材料

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 43-52页

作者：王妍张富俊张校宇徐佳惠童碧海陈平孔辉安徽工业大学冶金与资源学院马鞍山243002 烟台大学物理与电子信息学院山东省高校光电子功能材料与光电子器件特色实验室烟台264005 南京大学配位化学国家重点实验室南京210023

合成了4种在二氢苊骨架上连接咔唑或三苯胺电子给体和氰基苯电子受体的发光材料,考察了电子给体连接方式及种类对材料光电性能的影响.目标化合物的单晶结构分析结果显示,位阻导致给/受体与二氢苊骨架不共平面,从而降低了共轭程度,消除... 详细信息

合成了4种在二氢苊骨架上连接咔唑或三苯胺电子给体和氰基苯电子受体的发光材料,考察了电子给体连接方式及种类对材料光电性能的影响.目标化合物的单晶结构分析结果显示,位阻导致给/受体与二氢苊骨架不共平面,从而降低了共轭程度,消除了分子间π⁃π堆积作用,分子间依靠大量的C—H…π分子间相互作用稳定,只有3CzAB存在分子内π⁃π堆积作用.4种化合物均具有非常高的热稳定性,5%热失重温度(Td,5%)高于343℃.这些材料在PMMA薄膜中的发光均为深蓝光发射(403~432 nm),光致发光效率高(0.60~0.94),荧光寿命为5.4~8.6 ns.电致发光性能测试结果表明,以三苯胺为给体的材料PaAB的电致发光性能最佳,最大亮度可达2427 cd/m,峰值电流效率、功率效率和外量子效率分别为2.43 cd/A,1.53 lm/W和1.58%,色坐标(CIEx,y)为(0.15,0.09),为深蓝光发射.

关键词：深蓝光分子有机电致发光二氢苊荧光