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4H-SiC衬底上生长参数对AlGaN基深紫外多量子阱受激辐射特性的影响

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发光学报 2024年第6期45卷 894-904页

作者：张睿洁郭亚楠吴涵刘志彬闫建昌李晋闽王军喜中国科学院半导体研究所宽禁带半导体研发中心北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 山西中科潞安紫外光电科技有限公司山西长治046000

SiC衬底是制备高性能AlGaN基深紫外激光器的良好候选衬底。采用金属有机化学气相沉积方法在4H-SiC衬底上生长了深紫外AlGaN/AlN多量子阱结构(MQWs),系统研讨了MQWs生长参数对深紫外激光结构自发辐射和受激辐射特性的影响规律。综合分析M... 详细信息

SiC衬底是制备高性能AlGaN基深紫外激光器的良好候选衬底。采用金属有机化学气相沉积方法在4H-SiC衬底上生长了深紫外AlGaN/AlN多量子阱结构(MQWs),系统研讨了MQWs生长参数对深紫外激光结构自发辐射和受激辐射特性的影响规律。综合分析MQWs的表面形貌和发光性能后发现,随着NH_(3)流量增加和生长温度升高,MQWs表面粗糙度降低,内量子效率提升。经优化,MQWs的内量子效率达到74.1%,室温下的激射阈值光功率密度和线宽分别为1.03 MW/cm~2和1.82 nm,发光波长为248.8 nm。这主要归因于高的NH3流量和生长温度抑制了有源区中的碳杂质并入,载流子辐射复合效率和材料增益增加;同时生长速率降低,改善了MQWs结构的表面形貌,降低了界面散射损耗。采用干法刻蚀和湿法腐蚀的复合工艺制备了光滑陡直的谐振腔,激光器的腔面损耗降低,阈值光功率密度和线宽进一步降低至889 kW/cm~2和1.39 nm。

关键词： AlGaN SiC 光泵浦激光器 Ⅴ/Ⅲ比生长温度

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晶相设计钌基纳米催化剂提高CO2甲烷化活性（英文）

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第6期61卷 226-236页

作者：杨冲亚王玮珏卓红英沈铮张天雨杨小峰黄延强中国科学院大连化学物理研究所中国科学院航天催化材料重点实验室中国科学院大学北京林业大学环境科学与工程学院

金属纳米颗粒在许多化学反应中表现出优异的催化性能,因而广泛用于能源和环境等催化领域.形貌是影响其催化行为的关键因素之一,它通过改变金属纳米颗粒表层原子排列结构,进而调控化学反应过程中的物质吸附、催化机理和反应动力学.此外,... 详细信息

金属纳米颗粒在许多化学反应中表现出优异的催化性能,因而广泛用于能源和环境等催化领域.形貌是影响其催化行为的关键因素之一,它通过改变金属纳米颗粒表层原子排列结构,进而调控化学反应过程中的物质吸附、催化机理和反应动力学.此外,由于金属存在多种晶相结构,其纳米颗粒暴露的表面结构也可通过改变晶相得以实现.该调控策略可使得纳米颗粒具有独特的表面结构,并展现出不同的催化性能.因此,金属纳米颗粒的晶相设计为优化金属催化剂的催化性能提供了一种有效方式.Ru基纳米催化剂对CO2甲烷化反应具有较好的活性和选择性,且密堆积的Ru（0001）晶面被证明是hcp相Ru纳米催化剂的活性中心,而（10-11）面对CO2甲烷化反应的贡献较小.因此,开发具有更丰富密堆积fcc-（111）表面的Ru基纳米催化剂,有望大幅提高CO2甲烷化的活性.本文首先通过密度泛函理论计算和微观动力学模拟,研究了fcc相Ru纳米催化剂的密堆积（111）晶面上CO2加氢反应的催化机理.结果表明,与hcp-（0001）相比,该密堆积的fcc-（111）表面因能促进CO2的吸附活化,而具有更好的CO2甲烷化反应活性.制备了具有完全暴露fcc-（111）晶面的二十面体Ru金属纳米颗粒,并将其负载于惰性载体氧化铝上,结果表明,CO2甲烷化活性比传统六方密堆积相（hcp）的钌基催化剂高5-8倍,证实了fcc相催化剂具有更高的甲烷化催化性能,同时,在较高的反应温度下,fcc-晶相的Ru基催化剂在初始反应阶段甲烷化反应活性逐渐下降,但其CO2甲烷化活性仍远高于hcp-相催化剂.原位X射线衍射和环境透射电镜等结果表明,在反应温度高于250℃条件下,fcc-晶相的金属催化剂发生部分晶相转变.该相变主要发生于Ru金属纳米颗粒的聚集体,并伴随着金属粒子的团聚和粒径的增长;然而,单颗粒分散的Ru纳米粒子在相同条件下仍能维持其fcc-晶相,从而确保了其较高的甲烷化活性.此外,原位红外结果进一步证实了CO2甲烷化在Ru基纳米催化剂上通过氢化生成HCOO*中间体的反应路径,以及Ru纳米颗粒在反应过程中的动态结构演化.综上,金属纳米颗粒的晶相设计是调控表面原子结构及其催化反应性能的有效手段.通过对Ru基纳米催化剂的晶相设计,可以显著提升其在CO2甲烷化反应中的催化活性.然而,潜在的高温晶相转变可导致催化剂活性的部分失活.总之,晶相设计通过对金属纳米粒子表面原子结构的调变,为高效催化剂的设计开发和反应机理的深入研究提供了新的机遇.

关键词：晶相设计面心立方相钌纳米催化剂二氧化碳甲烷化相变

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纳米药物递送系统：胰腺癌靶向策略的新选择

生物化学与生物物理进展 2024年

作者：张积苗王志琴李一叶聂广军国家纳米科学中心中国科学院纳米科学卓越创新中心中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室吉林大学药学院中国科学院大学材料科学与光电技术学院中国科学院大学纳米科学与工程学院

胰腺导管腺癌（PDAC）是一类进展迅速、早诊困难的恶性消化系统实体肿瘤，多数患者就诊时已失去根治性手术切除机会。PDAC组织中的多种细胞成分和非细胞成分组成复杂的调控网络，共同塑造了代谢异常的肿瘤微环境，导致临床化疗和免疫治... 详细信息

胰腺导管腺癌（PDAC）是一类进展迅速、早诊困难的恶性消化系统实体肿瘤，多数患者就诊时已失去根治性手术切除机会。PDAC组织中的多种细胞成分和非细胞成分组成复杂的调控网络，共同塑造了代谢异常的肿瘤微环境，导致临床化疗和免疫治疗等效果受限。纳米技术的发展为PDAC的高效药物递送和精准靶向治疗提供了新思路。本文从靶向肿瘤细胞与肿瘤微环境两个方面，综述了近年来基于纳米药物递送系统的PDAC治疗策略，并总结了本团队在相关领域的研究进展，为胰腺癌的治疗提供参考。

关键词：胰腺癌纳米药物递送系统肿瘤微环境靶向治疗

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典型稀土材料催化氧化挥发性有机物研究进展

中国稀土学报 2024年第3期42卷 419-433页

作者：赵永昌田时泓张潇潇龙璐璐姚小江重庆交通大学河海学院重庆400074 中国科学院重庆绿色智能技术研究院大气环境研究中心中国科学院大学重庆学院资源与环境学院重庆400714

挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)是参与臭氧、二次气溶胶形成的重要前体物,其生物毒性、光化学污染性受到人们的广泛关注,催化氧化是防治VOCs污染的主要技术。稀土材料由于富含表面晶格缺陷、良好的高温稳定性、VOCs亲... 详细信息

挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)是参与臭氧、二次气溶胶形成的重要前体物,其生物毒性、光化学污染性受到人们的广泛关注,催化氧化是防治VOCs污染的主要技术。稀土材料由于富含表面晶格缺陷、良好的高温稳定性、VOCs亲和力和储释氧能力,在VOCs催化氧化方面受到重点关注。本文就典型稀土材料用于VOCs的热催化、光催化以及光热催化处理开展评述,阐述VOCs的来源、危害和催化氧化机制,探讨不同典型稀土材料的制备方法、结构特征、化学状态用于催化氧化VOCs的效果,明晰了稀土材料的优势并分析了目前面临的难题,以期为稀土材料在VOCs治理中的应用及推广提供参考。

关键词：稀土材料挥发性有机物热催化光催化光热催化

Ronchi剪切干涉仪高精度相位提取及误差分析

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中国激光 2024年第11期51卷 537-549页

作者：常春超李中梁卢云君王向朝中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027 浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室浙江杭州310058

双光栅Ronchi剪切干涉是一种基于瞳面测量的波像差检测技术,该技术具有无需参考面、共光路测量以及结构简单、易于集成等优点,适用于光刻投影物镜波像差的在线检测。相位提取是采用该技术进行波像差检测的重要步骤,直接影响最终的测量... 详细信息

双光栅Ronchi剪切干涉是一种基于瞳面测量的波像差检测技术,该技术具有无需参考面、共光路测量以及结构简单、易于集成等优点,适用于光刻投影物镜波像差的在线检测。相位提取是采用该技术进行波像差检测的重要步骤,直接影响最终的测量精度。针对双光栅Ronchi剪切干涉仪高阶衍射光影响相位提取精度的问题,提出了一种高精度的相位提取算法,可消除剪切干涉场中±1级衍射光重叠区域内高阶衍射光的干扰,提高剪切相位提取精度。仿真结果表明,该算法的剪切相位提取误差仅存在高频拟合残差,验证了该算法可有效抑制高阶衍射光的干扰。利用剪切率为0.058的双光栅Ronchi剪切干涉系统进行了实验,并与基于双光纤的点衍射干涉仪的测量结果进行对比,两种方法的测量结果具有相同的波像差分布,验证了所提剪切相位提取算法的有效性。

关键词：干涉测量 Ronchi剪切干涉相位提取波像差检测光刻投影物镜剪切率

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本征柔性有机电子器件的研究进展

科学通报 2024年第10期69卷 1279-1297页

作者：史文康赵志远郭云龙刘云圻中国科学院化学研究所有机固体重点实验室北京分子科学国家研究中心北京100190 中国科学院大学化学科学学院北京100049

本征柔性有机电子学是近年来涌现的一项变革性的前沿交叉学科,它赋予电子材料可印刷、可折叠和可拉伸等特性,使其应用于健康医疗、柔性显示、传感探测、人工智能和脑机接口等前沿领域.为了进一步拓展本征柔性有机电子器件的应用场景,设... 详细信息

本征柔性有机电子学是近年来涌现的一项变革性的前沿交叉学科,它赋予电子材料可印刷、可折叠和可拉伸等特性,使其应用于健康医疗、柔性显示、传感探测、人工智能和脑机接口等前沿领域.为了进一步拓展本征柔性有机电子器件的应用场景,设计开发高性能、高显示度、高稳定性的本征柔性材料和有机电子器件是当前的研究重点.本文主要介绍了近年来本征柔性有机电子学相关领域的前沿研究进展,重点讨论了本征柔性材料与有机电子器件的设计和制备策略、本征柔性材料图案化工艺和集成电路,分析了本征柔性有机电子学领域的技术瓶颈和前沿问题,总结和展望了本征柔性有机电子器件的应用前景与未来发展趋势.

关键词：柔性电子本征柔性材料本征柔性有机器件图案化工艺本征柔性有机电路

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不同掺杂量Eu_(x)Lu_(1.4–x)Gd_(0.6)O_(3)透明陶瓷的制备与性能

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硅酸盐学报 2024年第3期52卷 828-835页

作者：陈宇洋毕愿朱丹阳贺宁桐胡辰王雁斌张芳李江中国科学院上海硅酸盐研究所透明陶瓷研究中心上海201899 中国科学院大学北京100049 武汉工程大学材料科学与工程学院武汉430205 江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

为了满足高能射线成像对闪烁陶瓷的应用要求,并探究Eu^(3+)掺杂量对陶瓷微观结构和光学性能的影响,采用液相共沉淀法合成了不同Eu^(3+)掺杂量的Eu_(x)Lu_(1.4–x)Gd_(0.6)O_(3)(x=0、0.02、0.06、0.10、0.14、0.18)粉体并通过真空预烧... 详细信息

为了满足高能射线成像对闪烁陶瓷的应用要求,并探究Eu^(3+)掺杂量对陶瓷微观结构和光学性能的影响,采用液相共沉淀法合成了不同Eu^(3+)掺杂量的Eu_(x)Lu_(1.4–x)Gd_(0.6)O_(3)(x=0、0.02、0.06、0.10、0.14、0.18)粉体并通过真空预烧结合热等静压烧结,制备出Eu_(x)Lu_(1.4–x)Gd_(0.6)O_(3)透明陶瓷。随着Eu^(3+)掺杂量的增加,陶瓷直线透过率先升高后降低,在x=0.10时达到最高(71.4%@611 nm)。Eu_(x)Lu_(1.4–x)Gd_(0.6)O_(3)陶瓷的光致激发光谱和光致发光光谱证明了Eu^(3+)掺杂量的增加能够提升陶瓷的吸收峰和发射峰强度。陶瓷在X射线激发下的发光强度随着Eu^(3+)掺杂量的升高呈现先升高后降低的趋势,在Eu^(3+)掺杂量(摩尔分数)为3%时达到最高。Eu_(x)Lu_(1.4–x)Gd_(0.6)O_(3)陶瓷在可见光和X射线激发下都呈现强烈的红光发射,与硅光电二极管光谱响应有着良好的耦合性。

关键词：透明陶瓷闪烁陶瓷发光性能

碳纳米管/氧化锌协同增强碳纤维复合材料的电磁屏蔽性能

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材料研究学报 2024年第1期38卷 61-70页

作者：马源王函倪忠强张建岗张若南孙新阳李处森刘畅曾尤中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

在碳纤维上原位生长氧化锌纳米线、沉积碳纳米管薄膜,经叠层铺设和真空辅助树脂浸渍成型制备出叠层混杂碳纤维/环氧树脂复合材料,表征其微观结构并系统地研究了这种材料的电导率和电磁屏蔽性能。结果表明,这种复合材料(厚度为2 mm)在8.2... 详细信息

在碳纤维上原位生长氧化锌纳米线、沉积碳纳米管薄膜,经叠层铺设和真空辅助树脂浸渍成型制备出叠层混杂碳纤维/环氧树脂复合材料,表征其微观结构并系统地研究了这种材料的电导率和电磁屏蔽性能。结果表明,这种复合材料(厚度为2 mm)在8.2~12.4 GHz波段的电磁屏蔽效能达到50 dB,比碳纤维复合材料提高了51.52%。这种材料的优异性能,可归因于氧化锌纳米线的高效介电损耗、连续碳纳米管薄膜的高导电性、层间多组元界面的多重反射和高效吸收损耗。

关键词：复合材料电磁屏蔽性能叠层混杂结构氧化锌纳米线碳纳米管

冷拉拔钢丝横截面应变不均匀性的晶体塑性研究

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材料研究学报 2024年第2期38卷 81-91页

作者：赵勇刘腾远贾春妮杨朕聃陈响军王培李殿中中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

建立钢丝多道次拉拔宏观有限元和珠光体团等效晶体塑性有限元相耦合的多尺度模型,研究了冷拉拔钢丝横截面的应变分布、应变路径的演化规律和应变量及应变路径对材料强化效应的影响。结果表明,钢丝冷拉拔后其横截面上的塑性应变量呈现出... 详细信息

建立钢丝多道次拉拔宏观有限元和珠光体团等效晶体塑性有限元相耦合的多尺度模型,研究了冷拉拔钢丝横截面的应变分布、应变路径的演化规律和应变量及应变路径对材料强化效应的影响。结果表明,钢丝冷拉拔后其横截面上的塑性应变量呈现出从心部到表面先升高后降低的分布特征,钢丝心部区域的应变路径接近等比例加载,而靠近表面区域的应变路径则比较曲折。曲折多变的应变路径使更多的滑移系开动,从而产生额外的强化最终使材料的硬度提高。横截面不同位置的应变量和应变路径差异的综合作用,使冷拔钢丝横截面上次表层的硬度最高。

关键词：材料合成与加工工艺应变不均匀性晶体塑性有限元冷拉拔钢丝应变路径