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Cl掺杂对CuI薄膜发光性能增强研究

无机材料学报 2023年第6期38卷 687-692页

作者：杨颖康邵怡晴李柏良吕志伟王路路王亮君曹逊吴宇宁黄荣杨长华东师范大学物理与电子科学学院极化材料与器件教育部重点实验室上海200241 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

宽禁带γ-CuI是一种具有优异光电和热电性能的p型透明半导体材料,近年来受到广泛关注。但作为一种新兴材料,其发光性能受材料缺陷影响的物理机理尚不清楚。本工作通过气相反应法制备了Cl掺杂的CuI薄膜,采用电镜表征方法研究Cl掺杂对多晶... 详细信息

宽禁带γ-CuI是一种具有优异光电和热电性能的p型透明半导体材料,近年来受到广泛关注。但作为一种新兴材料,其发光性能受材料缺陷影响的物理机理尚不清楚。本工作通过气相反应法制备了Cl掺杂的CuI薄膜,采用电镜表征方法研究Cl掺杂对多晶CuI薄膜表面形貌和阴极荧光发光特性的影响,并结合第一性原理计算探究了Cl在CuI薄膜中的主要存在形式,以揭示Cl掺杂CuI薄膜结构与发光性能的联系。研究结果表明,原本晶粒饱满但晶界显著的CuI薄膜掺杂Cl后呈现出致密平整的表面,表明Cl掺杂剂改变了CuI的表面结构。相比未掺杂区域,Cl掺杂区410nm处的荧光信号明显得到双倍增强,而在720nm附近的缺陷峰则略有降低,说明Cl掺杂极大改善了CuI薄膜的发光性能。通过第一性原理计算对该现象进行理论分析,发现引入Cl元素有效抑制了CuI中碘空位等深能级缺陷的产生,降低了激子发生非辐射跃迁的概率,从而改善CuI的发光性能,这与阴极荧光的结果一致。本研究获得的掺杂CuI薄膜带边发光峰的半峰宽仅为7nm,表现出极高的发光单色性。这些发现有助于对卤素掺杂获得的高性能CuI基材料的理解。

关键词： CuI Cl掺杂阴极荧光第一性原理计算

基于铋纳米片可饱和吸收被动调Q中红外单晶光纤激光器

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物理学报 2020年第18期69卷 76-81页

作者：郝倩倩宗梦雨张振黄浩张峰刘杰刘丹华苏良碧张晗山东师范大学物理与电子科学学院山东省光场调控中心山东省光学与光子器件重点实验室济南250358 山东师范大学光场调控与应用协同创新中心济南250358 中国科学院上海硅酸盐研究所人工晶体研究中心中国科学院透明光功能无机材料重点实验室上海201899 深圳大学物理与光电工程学院深圳518060

铋纳米片作为一种新型二维材料,具有合适的带隙、较高的载流子迁移率和较好的室温稳定性,加上优异的电学和光学特性,是实现中红外脉冲激光的有效调制器件.中红外单晶光纤兼备晶体和光纤的优势,是实现高功率激光的首选增益介质.本文采用... 详细信息

铋纳米片作为一种新型二维材料,具有合适的带隙、较高的载流子迁移率和较好的室温稳定性,加上优异的电学和光学特性,是实现中红外脉冲激光的有效调制器件.中红外单晶光纤兼备晶体和光纤的优势,是实现高功率激光的首选增益介质.本文采用超声波法成功制备了铋纳米片可饱和吸收体,并首次将其用于二极管抽运Er:CaF2单晶光纤中红外被动调Q脉冲激光器中.在吸收抽运功率为1.52 W时,获得平均输出功率为190 mW的脉冲激光,最窄脉冲宽度为607 ns,重复频率为58.51 kHz,对应的单脉冲能量和峰值功率分别为3.25μJ和5.35 W.结果表明,使用铋纳米片作为可饱和吸收体,是实现结构紧凑的小型中红外单晶光纤脉冲激光的有效技术途径.

关键词：被动调Q 激光中红外激光铋纳米片 Er:CaF2 单晶光纤

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BCZT无铅压电陶瓷的水热法制备及其性能

硅酸盐学报 2017年第9期45卷 1280-1287页

作者：卢晓羽方必军姜彦丁建宁赵祥永罗豪甦常州大学材料科学与工程学院江苏省光伏科学与工程协同创新中心江苏常州213164 上海师范大学光电材料与器件重点实验室上海师范大学物理系上海200234 中国科学院无机功能材料与器件重点实验室上海201800

通过水热反应法低温烧结制备Ba_(0.85)Ca_(0.15)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_3(BCZT)无铅压电陶瓷,研究了烧结温度和时间对BCZT陶瓷的晶体结构和电学性能的影响。与固相反应法相比,由于水热法制备的BCZT前驱体的高活性,可以低温烧结制备BCZT陶瓷... 详细信息

通过水热反应法低温烧结制备Ba_(0.85)Ca_(0.15)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_3(BCZT)无铅压电陶瓷,研究了烧结温度和时间对BCZT陶瓷的晶体结构和电学性能的影响。与固相反应法相比,由于水热法制备的BCZT前驱体的高活性,可以低温烧结制备BCZT陶瓷,低温烧结制备的BCZT陶瓷呈现纯钙钛矿结构、较为均匀的小晶粒微观形貌(小于10μm)和更高的致密度。通过水热法制备的BCZT陶瓷呈现优良的电学性能,其介电响应特征接近正常铁电体、又呈现一定的频率色散现象。1 340℃烧结18 h制备的BCZT陶瓷的剩余极化强度最大,Pr=6.84μC/cm2。1 320℃烧结18 h制备的BCZT陶瓷压电性能最佳,d33达到最大值213 p C/N。

关键词：水热反应法锆钛酸钡钙钙钛矿结构电学性能

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“声学传感器”专题前言

压电与声光 2022年第3期44卷 I0001-I0002页

作者：郝程鹏何龙标洪连进梁瑞虹潘耀宗秦雷中科院声学所中国计量科学研究院力学与声学所哈尔滨工程大学水声工程学院中国科学院上海硅酸盐研究所海洋无机材料与器件制造协同创新中心北海站水声换能器与测试技术研究室北京信息科技大学

党的十八大作出了建设海洋强国的重大部署,这一部署对维护国家主权、安全及发展利益,推动经济持续健康发展,实现全面建成小康社会目标具有重大而深远的意义。习近平总书记高度重视海洋强国建设,近年来围绕海洋事业多次发表重要讲话并作... 详细信息

党的十八大作出了建设海洋强国的重大部署,这一部署对维护国家主权、安全及发展利益,推动经济持续健康发展,实现全面建成小康社会目标具有重大而深远的意义。习近平总书记高度重视海洋强国建设,近年来围绕海洋事业多次发表重要讲话并作出指示,强调“建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务”。

关键词：声学传感器国家主权经济持续健康发展建设海洋强国党的十八大全面建成小康社会习近平总书记中华民族伟大复兴

二氧化钛/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其光限幅性能研究

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二氧化钛/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其光限幅性能研究

作者：任玉玉中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)

学位级别：硕士

在现代信息化高技术战争中,卫星作为指挥员的“耳目”和“神经中枢”发挥着事关成败的重要作用,同时各种激光武器威胁着卫星的生存。卫星光电探测系统由于要求极高的灵敏度及精度,因而伴随着破坏阈值低的特点。面对激光武器之于卫星的... 详细信息

在现代信息化高技术战争中,卫星作为指挥员的“耳目”和“神经中枢”发挥着事关成败的重要作用,同时各种激光武器威胁着卫星的生存。卫星光电探测系统由于要求极高的灵敏度及精度,因而伴随着破坏阈值低的特点。面对激光武器之于卫星的巨大威胁,卫星上光电探测系统的激光防护具有十分重要的战略意义。在现有的激光防护材料中,防护效果不受波长局限的基于非线性光学原理的激光防护材料是主流研究方向,这类材料也即光限幅材料,材料的光限幅性能也即激光防护的性能。二氧化钛(TiO)具有可见光区至红外光区的较高透过率、热稳定性与化学稳定性良好以及优异的光电性能等特质;还原氧化石墨烯(rGO)具有特殊的能带结构和高载流子迁移率,在纳米复合材料和光电器件等领域也引起科研工作者的极大兴趣。本课题选择光限幅性能优异的rGO与可见光透过率高的TiO制备复合材料并对其光限幅性能展开研究。本课题开展的主要研究内容和研究结果包括:1.采用改进Hummers方法制备前驱体材料氧化石墨烯(GO),将获得的GO和钛酸四丁酯(TBT)通过简单的一步水热法制备TiO/rGO复合材料。通过多种测试手段对材料进行结构表征,发现得到的GO为单层与多层(8-10层)的混合,而TiO与rGO两组分之间的作用为化学键合。2.确定最大化利用协同作用的复合材料的最优配比及最优组分。分别选择商业纳米TiO粉末(P25)以及TBT作为复合材料中TiO的钛源进行材料制备,通过Z-Scan探究TiO粒子尺寸和添加量对光限幅性能的影响。Z-Scan结果表明TBT为钛源的复合材料比P25光限幅性能更好。而在以TBT为钛源的复合材料中,TBT添加量为0.25g时复合材料光限幅效果性能最佳。3.贵金属金纳米粒子修饰复合材料得到三元体系Au@TiO/rGO。金纳米粒子可以有效地捕获激发电子,重新分布游离载流子,使电子可以从具有较高费米能级的TiO转移到具有较低费米能级的Au。Z-Scan测试结果表明加入0.2mL HAuCl溶液的Au@TiO/rGO复合材料光限幅效果最佳,相比未修饰Au纳米粒子的复合材料透过率下降15%,相较GO透过率下降48.2%。目前TiO/rGO复合材料在光限幅领域的报道只有寥寥几篇,本课题创新地从多个角度优化TiO/rGO复合材料的光限幅性能。首先,从光限幅机理角度,考虑TiO粒子尺寸对复合材料光限幅性能的影响;基于复合材料的基本属性,考虑复合材料的两组分组成配比对光限幅性能的影响;从协同效应角度考虑,将贵金属纳米粒子引入构成三元复合材料体系,三元协同效应进一步优化材料的光限幅性能。本课题采取改变材料微结构的方式提升材料的光限幅性能,并结合材料微结构给出一定的光限幅机理分析。

关键词：二氧化钛还原氧化石墨烯纳米复合材料光限幅

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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钙钛矿太阳能电池新型电荷传输材料的研究

钙钛矿太阳能电池新型电荷传输材料的研究

立足基础面向应用构筑热电科学与技术创新链——“热电材料与器件”重点项目群结题综述

2017全国太阳能材料与太阳能电池学术研讨会

作者：秦鹏中国科学院上海硅酸盐研究所

有机无机复合钙钛矿太阳能电池光电性能独特、器件易加工,展现出广阔的应用前景。开发导电性好、成本低、稳定性好的电荷传输材料是进一步提高器件性能的一个重要方向。基于FTO/TiO/Perovskite/HTM/Au结构,电子传输材料方面针对介孔Ti0...

有机无机复合钙钛矿太阳能电池光电性能独特、器件易加工,展现出广阔的应用前景。开发导电性好、成本低、稳定性好的电荷传输材料是进一步提高器件性能的一个重要方向。基于FTO/TiO/Perovskite/HTM/Au结构,电子传输材料方面针对介孔Ti02进行结构及形貌改性,通过界面修饰作用调控钙钛矿晶粒尺寸,提高吸光材料的负载量;通过一维结构的构建实现电子定向传输,提高了电子收集效率。空穴传输材料方面侧重合成成本低、无需化学掺杂、稳定性好的新型有机小分子和无机空穴传输材料的开发。其中基于喹嗪并吖啶共轭中心的星状小分子,经过分子结构的调控,光电转换效率可达18.9%。同时,分子中大量烷基链的引入增加了材料本身的疏水性能,器件光照条件下表现出优异的稳定性。

关键词：

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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中国科学基金 2023年第4期37卷 640-647页

作者：谭业强席丽丽张文清唐新峰陈立东张清杰陈克新苗鸿雁国家自然科学基金委员会工程与材料科学部上海大学材料基因组工程研究院南方科技大学材料科学与工程系武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室中国科学院上海硅酸盐研究所

国家自然科学基金重点项目群“热电材料和器件的基础研究”历时5年(2017年1月至2021年12月)完成。该重点项目群针对热电材料电、热输运协同调控关键科学问题，开展热电材料的微观结构设计、可控制备、器件设计集成等研究，在多元强弱化... 详细信息

国家自然科学基金重点项目群“热电材料和器件的基础研究”历时5年(2017年1月至2021年12月)完成。该重点项目群针对热电材料电、热输运协同调控关键科学问题，开展热电材料的微观结构设计、可控制备、器件设计集成等研究，在多元强弱化学键及亚晶格结构热电材料、电热输运理论、多场耦合可控制备、级联器件设计集成等方面取得了一系列创新成果。本文主要综述该重点项目群的统筹和立项背景、科学问题、组织实施过程、重要创新成果、总体完成情况等，并展望了热电材料科学与应用技术的未来发展趋势。

关键词：重点项目群热电材料结构设计可控制备器件设计集成

载药硼酸盐骨水泥的制备及其体外生物活性和抗菌性能的研究

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生物骨科材料与临床研究 2017年第6期14卷 1-6页

作者：崔旭黄程程张朦杨鸿生阮长顺黄文旵潘浩波中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055 深圳市海优康生物科技有限公司广东深圳518120 同济大学材料科学与工程学院上海201804

目的以硼酸盐生物活性玻璃和改性壳聚糖液相制备了新型的硼酸盐骨水泥,同时负载骨髓炎治疗药物硫酸庆大霉素,考察其体外抗菌性能,以探讨其治疗骨髓炎的可能性。方法以硼酸盐骨水泥为载体,制备了负载硫酸庆大霉素(GS)的骨水泥。探究负载G... 详细信息

目的以硼酸盐生物活性玻璃和改性壳聚糖液相制备了新型的硼酸盐骨水泥,同时负载骨髓炎治疗药物硫酸庆大霉素,考察其体外抗菌性能,以探讨其治疗骨髓炎的可能性。方法以硼酸盐骨水泥为载体,制备了负载硫酸庆大霉素(GS)的骨水泥。探究负载GS对骨水泥的可注射性能、初凝时间的影响;将负载GS且预固化的硼酸盐骨水泥浸泡于磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,考察其体外生物活性、生物降解性和药物释放;利用抑菌圈实验评估了负载GS的硼酸盐骨水泥的体外抗菌性能。结果制备的载药硼酸盐骨水泥能够被完全注射,初凝时间约6 min;在体外的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中浸泡时,GS能够持续稳定的释放,药物释放长达26天;负载GS的硼酸盐骨水泥能够很好地抑制金黄色葡萄球菌(***)和大肠杆菌(***)的生长。结论制备的负载GS的硼酸盐骨水泥具有优异的可注射性,合适的原位自固化时间,长期持续的药物释放和抗菌性能,可以用于骨髓炎治疗的进一步研究。

关键词：可注射硼酸盐生物玻璃骨水泥药物载体抗菌性能