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CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉的合成、性能及其白光LEDs应用

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无机材料学报 2024年第9期39卷 1035-1043页

作者：瞿牡静张淑兰朱梦梦丁浩杰段嘉欣代恒龙周国红李会利华东师范大学物理与电子科学学院纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心上海200241 华东师范大学重庆研究院精密光学重庆市重点实验室重庆401120 中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院透明光功能无机材料重点实验室上海201899

全无机钙钛矿(CsPbX3,X=Cl,Br,I)纳米晶因其卓越的光电性能被广泛应用于光电子器件领域,但稳定性问题仍然是制约其商业化发展的主要因素之一。基于此,本研究以提高CsPbBr_(3)纳米晶的稳定性和固态发光性能为研究目标,选用具有优异疏水... 详细信息

全无机钙钛矿(CsPbX3,X=Cl,Br,I)纳米晶因其卓越的光电性能被广泛应用于光电子器件领域,但稳定性问题仍然是制约其商业化发展的主要因素之一。基于此,本研究以提高CsPbBr_(3)纳米晶的稳定性和固态发光性能为研究目标,选用具有优异疏水性能的多孔MIL-53(Al)金属有机框架(MOFs)作为封装基质,通过热注射工艺在MIL-53(Al)孔道内原位限域生长CsPbBr_(3)纳米晶,成功制备了优异发光性能和稳定性的CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉。MIL-53通过包含的苯环和有机配体与CsPbBr_(3)纳米晶螯合,将其稳固地锚定在孔道内,既保护了CsPbBr_(3)纳米晶免受外界环境的影响,又有效防止了纳米晶之间的聚集,从而避免了固态荧光猝灭。此外,MIL-53中的COO-官能团与CsPbBr_(3)纳米晶表面未配对的Pb2+结合,钝化了其表面的缺陷,抑制了载流子的非辐射复合。MIL-53包含的苯环及有机长链又赋予了纳米复合荧光粉出色的疏水性能。这些因素的协同作用显著提升了CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉的光学性能和水稳定性,其荧光量子产率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)为75.4%,是固态CsPbBr_(3)纳米晶粉体(33.2%)的2.3倍。将CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉完全浸泡在水中10h,其荧光强度仍能维持初始值的75.6%。最后,将绿光发射的CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉应用于白光发光二极管(LightEmittingDiodes,LEDs)器件,实现了126%NTSC和85%Rec.2020的宽色域覆盖面积,表明其在显示器件领域具有优异的应用前景。

关键词：全无机钙钛矿金属有机框架 CsPbBr_(3)@MIL-53 稳定性白光LEDs

亚稳相钙钛矿稀土镍酸盐薄膜材料的可控生长与电子相变性质研究

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物理学报 2024年

稀土镍酸盐(ReNiO3， Re为镧系稀土元素)由特征温度场、氢化、临界电场及应力场等多物理参量引发的多重电子相变及物性突变引起了凝聚态物理和材料科学领域的广泛关注，在突变式敏感电阻元器件、人工智能、能量转换及弱电场传感等领域... 详细信息

稀土镍酸盐(ReNiO3， Re为镧系稀土元素)由特征温度场、氢化、临界电场及应力场等多物理参量引发的多重电子相变及物性突变引起了凝聚态物理和材料科学领域的广泛关注，在突变式敏感电阻元器件、人工智能、能量转换及弱电场传感等领域展现出可观的应用前景. 然而， ReNiO3材料本征的热力学亚稳性仍制约其在关联电子器件中的实际应用. 本文利用激光分子束外延法制备出原子级平整的亚稳态ReNiO3(Re=Nd， Sm及Nd1-xSmx)薄膜材料，阐明高氧压原位退火在稳定其Ni3+扭曲钙钛矿结构中的关键作用，结合同步辐射和X射线光电子能谱等先进表征手段厘清ReNiO3薄膜材料的化学环境及电子结构，并揭示出其各向异性的电子相变功能特性. 本工作为制备原子级平整的亚稳态钙钛矿稀土镍酸盐薄膜材料提供了方向，并引入全新的功能调控自由度——晶体学各向异性，为进一步探索稀土镍酸盐材料体系中的新型电子相和功能特性奠定基础.

关键词：稀土功能材料金属-绝缘体转变稀土镍酸盐亚稳态薄膜

Tl-2223超导薄膜的快速烧结新工艺研究

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稀有金属 2024年第1期48卷 43-49页

作者：金艳营韩徐蒋艳玲周新红马丽谢清连南宁师范大学物理与电子学院广西高校新型电功能材料重点实验室广西南宁530299 广西科技师范学院机械与电气工程学院广西来宾546199

采用改进的快速升温烧结工艺在(001)取向的铝酸镧(LAO)衬底上制备Tl-2223超导薄膜,探索了在O_(2)环境下双温烧结过程中高温段烧结温度对超导薄膜晶体结构及超导性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,烧结温度对Tl系超导薄膜的晶粒取向至... 详细信息

采用改进的快速升温烧结工艺在(001)取向的铝酸镧(LAO)衬底上制备Tl-2223超导薄膜,探索了在O_(2)环境下双温烧结过程中高温段烧结温度对超导薄膜晶体结构及超导性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,烧结温度对Tl系超导薄膜的晶粒取向至关重要,采用合适的烧结温度可以制备出纯c轴取向生长的Tl-2223薄膜,且结晶质量良好;扫描电镜(SEM)图像显示超导薄膜表面平整,晶体结构致密,明显呈现出层状生长结构。907℃恒温2 min所制备的Tl-2223薄膜具有良好的超导性能,其临界转变温度(T_(c))可达115 K,临界电流密度(J_(c))约为1.6 mA·cm^(-2)(77 K,0 T)。该工艺简化了Tl-2223超导薄膜的制备过程,有效提高了实验效率。

关键词：快速升温烧结新工艺 c轴生长 Tl-2223超导薄膜铝酸镧

重原子效应对MR-TADF分子三重态和上转换性能的影响

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高等学校化学学报 2024年第10期45卷 89-96页

作者：魏亚雄易凯段豆豆许新胜安徽师范大学物理与电子信息学院光电信息材料功能调控与应用安徽省重点实验室芜湖241002

含有重原子的多重共振热激活延迟荧光(MR-TADF)表现出低能量损失、强烈吸收、高系间窜跃(ISC)效率和长三重态寿命.本文选择3种不含重金属原子的MR-TADF分子,分别结合氧、硫和硒原子(BN-2O,BN-2S和BN-2Se);利用理论计算和纳秒瞬态吸收光... 详细信息

含有重原子的多重共振热激活延迟荧光(MR-TADF)表现出低能量损失、强烈吸收、高系间窜跃(ISC)效率和长三重态寿命.本文选择3种不含重金属原子的MR-TADF分子,分别结合氧、硫和硒原子(BN-2O,BN-2S和BN-2Se);利用理论计算和纳秒瞬态吸收光谱研究了这些分子的重原子效应,BN-2O,BN-2S和BN-2Se的ISC效率分别确定为39.4%,74.7%和95.0%,且三重态寿命均超过10μs.由BN-2Se和1,4-双(三异丙基硅乙炔基)萘(1,4-DTNA)组成的上转换系统在溶液中获得了高达8.7%的上转换量子产率(Φ_(UC),最大值为50%),且阈值激发强度(I_(th))为1.7 mW/cm^(2),低于太阳光辐照度(2.7 mW/cm^(2)).此外,廉价的BN-2S和BN-2O也表现出良好的上转换量子产率,分别为5.9%和3.9%,I_(th)也分别低至6.2和15 mW/cm^(2).

关键词：多重共振热活化延迟荧光三重态-三重态湮灭上转换重原子效应

基于PMNT陶瓷的1-3型压电复合材料软模板法制备及其超声换能器研究

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功能材料 2024年第5期55卷 5001-5006页

作者：孙瑞雨李晓兵杨钊萍陈兴飞孙丰龙陈建伟夏子颐周长江上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 上海师范大学物理系光电材料与器件重点实验室上海200234 山东第一医科大学附属人民医院超声科济南250000

医用高频超声换能器广泛应用于人体及生物组织的精细结构成像。1-3型压电复合材料因具有较高的机电耦合系数和较低的声阻抗而成为高频超声换能器的核心材料。基于有限元计算和软模板法设计制备了高性能Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_... 详细信息

医用高频超声换能器广泛应用于人体及生物组织的精细结构成像。1-3型压电复合材料因具有较高的机电耦合系数和较低的声阻抗而成为高频超声换能器的核心材料。基于有限元计算和软模板法设计制备了高性能Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)陶瓷/环氧树脂压电复合材料,并对材料进行了系统的电学性能测试。结果显示该1-3型压电复合材料具有优异的声学综合性能,其厚度伸缩模式机电耦合系数k t达到70.1%,其声阻抗Z a达19.05 MRayl。利用该材料制备了高频超声换能器,其-6 dB带宽达85%,插入损耗为17.7 dB。结果表明使用软模板法制备的压电复合材料具有适合于超声成像的优异的综合性能,有望促进高频超声换能器的商业化应用。

关键词： 1-3型压电复合 PMNT陶瓷高频超声换能器软模板法

钙钛矿铁氧化物薄膜室温单相多铁性及磁电耦合效应的研究进展

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山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张军马建春王炎王丽芳苏天聪吕梁学院化工与材料工程系山西师范大学磁性分子与磁信息材料教育部重点实验室

随着现代信息技术的不断发展，集铁电、磁性于一身的单相多铁材料因其特殊的物理性能在电写磁读随机存储器、可调制多功能自旋电子器、自旋滤波器等领域有着广阔的应用前景。然而，目前所发现的单相多铁材料大多数磁电（ME）耦合效应较... 详细信息

随着现代信息技术的不断发展，集铁电、磁性于一身的单相多铁材料因其特殊的物理性能在电写磁读随机存储器、可调制多功能自旋电子器、自旋滤波器等领域有着广阔的应用前景。然而，目前所发现的单相多铁材料大多数磁电（ME）耦合效应较弱，而且工作温度远远低于室温，从而严重限制其在器件中的应用。作为室温单相多铁的明星材料，部分钙钛矿铁氧化物具有高的工作温度、强的ME耦合作用而引起了科学家们的广泛关注。本文首先介绍了单相多铁材料的重要应用，然后综述了4种具有代表性钙钛矿铁氧化物薄膜室温多铁性及ME耦合效应的研究进展，最后对单相多铁材料未来面临的挑战和一些亟待解决的问题进行了展望。

关键词：钙钛矿单相多铁磁电耦合自旋电子学

基于调制光晶格的中性分子束光学Stark减速与囚禁的理论研究

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物理学报 2018年第20期67卷 327-333页

作者：李晓云孙博文许正倩陈静尹亚玲印建平华东师范大学物理与材料科学学院精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200241

本文基于分子束光学Stark减速理论,提出采用调制的红失谐光晶格来减速和囚禁任意脉冲超声分子束方案,并予以理论研究.以CH_4超声分子束为例,利用Monte-Carlo方法模拟了调制光晶格中的分子减速与囚禁的动力学过程,给出减速级数、同步分... 详细信息

本文基于分子束光学Stark减速理论,提出采用调制的红失谐光晶格来减速和囚禁任意脉冲超声分子束方案,并予以理论研究.以CH_4超声分子束为例,利用Monte-Carlo方法模拟了调制光晶格中的分子减速与囚禁的动力学过程,给出减速级数、同步分子初始位相角与减速效果的关系.研究结果表明:随着减速级数的增加,被减速的分子波包逐渐从原来的分子速度分布的大波包中分离开来,且减速级数越高,减速后的分子速度越小.在其他条件相同时同步分子初始位相角越大,减速波包内的分子数目越少,同时位相空间被压缩.与未调制的光晶格减速方案相比,本方案中无分子自由飞行过程,在相同的光晶格长度内完成了双倍的减速级数.当光晶格长度取3.71 mm时,模拟结果显示CH_4分子从280 m/s减速至172 m/s,而未调制光晶格只能将CH_4分子从280 m/s减速至232 m/s,减速效果提高了26%.本方案可以集分子的减速、囚禁于一体,是一种新型的分子光学功能器件,在冷分子光学、量子信息、冷化学等前沿研究领域中有潜在的应用.

关键词：光学Stark减速冷分子光晶格 Monte-Carlo

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介晶的制备、性能与应用研究

化学进展 2014年第1期26卷 75-86页

作者：卜凡兴都晨杰姜继森华东师范大学物理系纳米功能材料与器件应用研究中心上海200241

介晶(mesocrystal)是一类由纳米晶以结晶学有序的方式自组装而成的纳米粒子超结构,通常可以显示类单晶的电子衍射行为。介晶形成过程对经典结晶的挑战及其颗粒聚集体的独特结构特色具有的潜在应用促使人们对其广泛的研究。本文主要综述... 详细信息

介晶(mesocrystal)是一类由纳米晶以结晶学有序的方式自组装而成的纳米粒子超结构,通常可以显示类单晶的电子衍射行为。介晶形成过程对经典结晶的挑战及其颗粒聚集体的独特结构特色具有的潜在应用促使人们对其广泛的研究。本文主要综述了介晶的制备方法、性能和应用研究的最新进展,其中合成方法主要包括共沉淀法、水热法、溶剂热法、拓扑转变法、电化学法和溶解再结晶方法,性能和应用方面主要介绍了介晶的催化性能、电化学性能、光电性能和生物医学应用。本文着重讨论了介晶的形成过程和介晶的结构-性能关系,指出了目前介晶的制备、性能和应用研究中存在的科学问题,并展望了其发展方向。

关键词：介晶自组装超结构集合性能

磁控共溅射制备氮化钛铝薄膜及其机械性能的研究

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功能材料 2005年第12期36卷 1842-1844,1848页

作者：倪晟孙卓赵强华东师范大学物理系纳米功能材料与器件应用研究中心上海200062

使用磁控共聚焦溅射技术并改变溅射过程中Al的功率来制备了一系列Al含量不同的氮化钛铝(TiAlN)薄膜。在溅射过程,薄膜沉积速率和Al含量随Al的溅射功率增加而增大,而薄膜的粗糙度减小。Al含量较低时(约21%),TiAlN薄膜的硬度和弹性模量都... 详细信息

使用磁控共聚焦溅射技术并改变溅射过程中Al的功率来制备了一系列Al含量不同的氮化钛铝(TiAlN)薄膜。在溅射过程,薄膜沉积速率和Al含量随Al的溅射功率增加而增大,而薄膜的粗糙度减小。Al含量较低时(约21%),TiAlN薄膜的硬度和弹性模量都高于TiN薄膜。而Al含量较高时(>26%),薄膜的硬度和弹性模量也随含量增加减小。

关键词： TiAlN薄膜磁控共溅射纳米压痕仪机械性能