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单层Janus Ga_(2)SSe光催化水解性质的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 45-51页

作者：胡新华廖杨芳贵州省贵阳市乌当区第四中学贵阳550018 贵州师范大学物理与电子科学学院贵阳550025

光催化水解制氢为解决能源危机和环境污染问题提供了一种可行的策略.本文通过第一性原理计算,提出了单层Janus Ga_(2)SSe是一种有效的水解光催化剂.结构稳定性分析表明,单层Janus Ga_(2)SSe具有能量和动力学稳定性.电子性质表明,单层Jan... 详细信息

光催化水解制氢为解决能源危机和环境污染问题提供了一种可行的策略.本文通过第一性原理计算,提出了单层Janus Ga_(2)SSe是一种有效的水解光催化剂.结构稳定性分析表明,单层Janus Ga_(2)SSe具有能量和动力学稳定性.电子性质表明,单层Janus Ga_(2)SSe属于间接带隙半导体,有利于降低载流子的复合几率.光催化性能分析表明,单层Janus Ga_(2)SSe的能带边缘位置适合PH=0~14宽范围的光催化水解.此外,单层Janus Ga_(2)SSe具有较高的紫外光和可见光吸收、较大的内建电场、较小的载流子有效质量保证了光生载流子有效分离并快速迁移到反应活性位点参与水的氧化还原反应.研究结果为单层Janus Ga_(2)SSe的合成及其作为水解光催化剂的潜在应用提供了有价值的理论指导.

关键词： Janus材料光催化水解第一性原理

NiFe2O4纳米粒子掺杂对单畴YBCO超导块材性能的影响

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物理学报 2020年第23期69卷 230-236页

作者：李国政陈超天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

采用一种新型的顶部籽晶熔渗生长(TSIG)工艺制备了铁酸镍(NiFe2O4,NFO)纳米粒子掺杂的YBCO超导块材,并对其生长形貌、微观结构、超导性能进行了研究.结果表明,在低掺杂量下,YBCO单畴体的正常生长不会受NFO掺杂的影响,但是在高掺杂水平... 详细信息

采用一种新型的顶部籽晶熔渗生长(TSIG)工艺制备了铁酸镍(NiFe2O4,NFO)纳米粒子掺杂的YBCO超导块材,并对其生长形貌、微观结构、超导性能进行了研究.结果表明,在低掺杂量下,YBCO单畴体的正常生长不会受NFO掺杂的影响,但是在高掺杂水平下样品边缘开始出现明显的随机成核.磁悬浮力性能测试结果表明,随着NFO掺杂量的增加,样品的最大磁悬浮力先增大后减小,掺杂重量百分比为0.2%的样品表现出最大的磁悬浮力(33.93N).低温磁性测试结果表明,随着NFO掺杂量的增加,样品的Tc值逐渐降低,而且超导转变宽度(ΔTc)也逐渐变宽.最佳掺杂下(重量百分比为0.2%)样品的零场Jc值为8.68×104 A/cm2,比未掺杂样品提高了31%.电子探针微区分析(EPMA)结果表明,YBCO体系中掺杂的纳米NFO在热处理过程中发生了分解,而溶解出的Ni和Fe离子最终以元素替代的方式存在于YBCO块材内,这可以在超导基体中引入晶格畸变和弱超导区作为有效的磁通钉扎中心,从而提高样品的超导性能.

关键词：单畴YBCO 顶部籽晶熔渗生长 NiFe2O4 纳米粒子掺杂超导性能

氘代乙烷团簇库仑爆炸产生高能氘核和中子的研究

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物理学报 2014年第24期63卷 179-184页

作者：代丽姣李洪玉天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

采用简化库仑爆炸模型对强激光脉冲照射氘代乙烷团簇发生的库仑爆炸过程进行数值模拟,研究了氘代乙烷团簇爆炸产生的氘核动能、中子产额与团簇尺寸的关系,且与氘代甲烷团簇产生的氘核动能及中子产额进行了比较.研究表明,尺寸为5 nm的氘... 详细信息

采用简化库仑爆炸模型对强激光脉冲照射氘代乙烷团簇发生的库仑爆炸过程进行数值模拟,研究了氘代乙烷团簇爆炸产生的氘核动能、中子产额与团簇尺寸的关系,且与氘代甲烷团簇产生的氘核动能及中子产额进行了比较.研究表明,尺寸为5 nm的氘代乙烷团簇在发生库仑爆炸后氘核的最大动能为20.96 keV,获得的中子产额为6.31×105,比同尺寸氘代甲烷团簇产生的氘核最大动能及中子产额更大.因此相对于氘代甲烷团簇,大尺寸的氘代乙烷团簇更适合作为激光驱动团簇库仑爆炸获得高额中子的靶材,这与报道的实验推论相一致.

关键词：氘代乙烷团簇库仑爆炸氘核动能中子产额

Cs阳离子掺杂对CH_(3)NH_(3)PbI_(3)钙钛矿电子性质的影响研究

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原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 174-182页

作者：张平丽吉林师范大学物理学院四平136000

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池被报道具有极高的功率转换效率,是下一代太阳能电池材料有希望的候选者,但其化学性质极不稳定,在高温高湿条件下易分解.本研究采用无机Cs阳离子取代CH_(3)NH_(3)PbI_(3)结构中的CH_(3)NH_(3)有机阳离子,... 详细信息

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池被报道具有极高的功率转换效率,是下一代太阳能电池材料有希望的候选者,但其化学性质极不稳定,在高温高湿条件下易分解.本研究采用无机Cs阳离子取代CH_(3)NH_(3)PbI_(3)结构中的CH_(3)NH_(3)有机阳离子,利用第一性原理密度泛函理论,计算了未掺杂CH_(3)NH_(3)PbI_(3)钙钛矿和Cs阳离子掺杂钙钛矿的电子性质.结果表明,适当比例的Cs阳离子掺杂能够增强Pb-I的相互作用力,且Cs阳离子掺杂并未改变钙钛矿直接半导体的属性.Cs阳离子与Pb-I框架之间强的共价相互作用,导致Cs阳离子掺杂钙钛矿具有更加稳定的晶体结构.这项工作阐明了Cs阳离子掺杂钙钛矿材料高稳定性的潜在机理,可以为将来设计高效稳定的钙钛矿光伏材料提供一定的理论依据.

关键词：钙钛矿 Cs阳离子掺杂能带结构态密度

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水热反应时间对三维石墨烯血液相容性的影响

功能材料 2019年第2期50卷 2161-2166页

作者：孙艳秋龚焕焕赵梦鲤李德军亢原彬天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

以石墨烯为原料,采用乙二胺水热还原的方法制备三维石墨烯,在实验中通过控制水热反应时间来调控所得到的三维石墨烯的孔径大小,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对三维石墨烯的表面形貌、结构和成分进行了表征,利用蛋... 详细信息

以石墨烯为原料,采用乙二胺水热还原的方法制备三维石墨烯,在实验中通过控制水热反应时间来调控所得到的三维石墨烯的孔径大小,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对三维石墨烯的表面形貌、结构和成分进行了表征,利用蛋白电泳、血小板粘附实验、溶血实验对制备样品表面的蛋白吸附率、血小板粘附等情况进行了对比。随着水热反应时间的延长,三维石墨烯的孔径由340μm逐渐减小为230μm,且N元素被引入到材料中,形成了新的化学键。将水热反应时间由6h延长至24h,使得制备出的三维石墨烯样品表面对牛血清白蛋白(BSA)的吸附量由2.6%上升至16.8%,溶血率由2.2%降至0.3%;同时,抗血小板粘附的能力也在不断增强。水热反应时间的延长可以减小三维石墨烯材料的表面孔径、增加其比表面积,提高材料表面对BSA的吸附能力和抗血小板粘附的能力,同时不断降低材料溶血率。水热反应时间的延长有利于提高石墨烯材料的血液相容性。

关键词：三维石墨烯水热反应时间血液相容性蛋白吸附血小板粘附溶血率

退火温度对磁控溅射氧化钒薄膜结构和光学性能的影响

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金属热处理 2018年第4期43卷 145-148页

作者：郭蓉宋鸿佳张建鹏郭云鹏黄美东天津师范大学物理与材料科学学院

采用射频磁控溅射技术在玻璃基底上沉积VOx薄膜，随后在不同温度下进行退火处理，研究退火温度对薄膜结构和光学性能的影响。利用x射线衍射、扫描电镜、分光光度计分别测试了物相结构、表面形貌、光学性能。结果表明，退火处理使薄膜样... 详细信息

采用射频磁控溅射技术在玻璃基底上沉积VOx薄膜，随后在不同温度下进行退火处理，研究退火温度对薄膜结构和光学性能的影响。利用x射线衍射、扫描电镜、分光光度计分别测试了物相结构、表面形貌、光学性能。结果表明，退火处理使薄膜样品由处理前的非晶态转变成晶态。随着退火温度的升高，薄膜的平均晶粒尺寸逐渐增大。退火后薄膜的透射率比退火前的偏小，当退火温度由300℃升高到500℃时，薄膜的吸收带边向长波方向偏移，出现红移现象，薄膜的吸收率也随之升高。在晶化的样品中，退火温度为300℃时的薄膜透射率最好；退火温度为500℃时，薄膜的晶粒度均匀性最好。

关键词：射频磁控溅射 VOx薄膜光学性能退火

磁控溅射功率对光学氧化钒薄膜结构和性能的影响

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中国激光 2015年第8期42卷 234-240页

作者：张建鹏黄美东李园杨明敏张鹏宇天津师范大学物理与材料科学学院天津300387 天津建筑材料科学研究院天津300381

采用射频磁控溅射法制备氧化钒(VOx)薄膜,研究溅射功率对氧化钒薄膜结构、光学及力学性能的影响。利用表面轮廓仪、X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计、椭偏仪及纳米压痕仪分析在不同溅射功率下制备的氧化钒薄膜的沉积速率、物相... 详细信息

采用射频磁控溅射法制备氧化钒(VOx)薄膜,研究溅射功率对氧化钒薄膜结构、光学及力学性能的影响。利用表面轮廓仪、X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计、椭偏仪及纳米压痕仪分析在不同溅射功率下制备的氧化钒薄膜的沉积速率、物相结构、表面形貌、紫外-近红外光透射率、折射率、吸光度以及硬度和弹性模量。结果表明,各功率参数下沉积的氧化钒薄膜的光透射率基本都大于80%,属于弱吸收透明膜。随溅射功率的增大,薄膜的沉积速率、硬度和可见光范围内的折射率都单调增大,而表面粗糙度则出现先增大后减小的变化。溅射功率对薄膜的晶体结构也有一定的影响。

关键词：薄膜氧化钒射频磁控溅射溅射功率结构和性能

BeC分子基态和低激发态光谱性质和解析势能函数

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物理学报 2019年第5期68卷 64-71页

作者：张计才孙金锋施德恒朱遵略河南师范大学物理与材料科学学院新乡453007

BeC是一个具有丰富低激发电子态的分子,本文基于动态权重完全活性空间自冾场方法获得的参考波函数,采用多参考组态相互作用方法对BeC分子进行高精度的从头计算,获得了BeC分子X^3Σ^-,A^3Π,b^1Δ,c^1Π和d^1Σ^+共5个电子态的势能曲线.... 详细信息

BeC是一个具有丰富低激发电子态的分子,本文基于动态权重完全活性空间自冾场方法获得的参考波函数,采用多参考组态相互作用方法对BeC分子进行高精度的从头计算,获得了BeC分子X^3Σ^-,A^3Π,b^1Δ,c^1Π和d^1Σ^+共5个电子态的势能曲线.为了获得精确的光谱结果,在计算中考虑了标量相对论效应修正,并把相互作用能外推至完全基组极限.在此基础上获得了这些态的光谱常数和偶极距,以及一些允许跃迁的跃迁偶极距、弗兰克-康登因子和辐射寿命.最后,通过扩展的Rydberg函数拟合获得了基态势能曲线精确的解析表达式.

关键词：动态权重光谱常数跃迁特性 BeC

有效质量法调控原子玻色-爱因斯坦凝聚体的双阱动力学

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物理学报 2017年第16期66卷 9-16页

作者：刘晓威张可烨华东师范大学物理与材料科学学院上海200062

操控原子玻色-爱因斯坦凝聚体在双势阱中的动力学通常是通过改变势阱深度来实现,本文提出了一种基于调节原子有效质量的控制方案,可以在不改变双阱势的前提下操控凝聚体的双阱动力学.利用双模近似,本文解析地导出了超冷原子在双阱势中... 详细信息

操控原子玻色-爱因斯坦凝聚体在双势阱中的动力学通常是通过改变势阱深度来实现,本文提出了一种基于调节原子有效质量的控制方案,可以在不改变双阱势的前提下操控凝聚体的双阱动力学.利用双模近似,本文解析地导出了超冷原子在双阱势中的隧穿强度和相互作用强度对有效质量的依赖关系,并基于平均场近似数值模拟了在有效质量调节下的凝聚体动力学演化,展示了隧穿振荡和自束缚等典型的双阱动力学行为.此外,本文的研究还发现,借助负有效质量效应,这一方案甚至可以等效地实现对负散射长度原子凝聚体双阱动力学行为的操控.

关键词：玻色-爱因斯坦凝聚双势阱有效质量