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〈111〉方向单轴应变下金刚石和硅的广义层错能

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高压物理学报 2024年第3期38卷 70-79页

作者：黄丽丽彭丽陈实张红平李牧深圳技术大学工程物理学院超强激光应用技术研究中心深圳市超强激光与先进材料重点实验室广东深圳518118 深圳技术大学大数据与互联网学院广东深圳518118

晶体中原子层面剪切所带来的能量称为广义层错能,它是描述晶体中纳米尺度塑性变形的关键参数,如位错分解、成核和孪晶。在冲击加载过程中,弹塑性转变发生在一维弹性应变之后,因此,单轴应变下的广义层错能对于理解塑性流动的发生具有重... 详细信息

晶体中原子层面剪切所带来的能量称为广义层错能,它是描述晶体中纳米尺度塑性变形的关键参数,如位错分解、成核和孪晶。在冲击加载过程中,弹塑性转变发生在一维弹性应变之后,因此,单轴应变下的广义层错能对于理解塑性流动的发生具有重要意义。应用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了在[111]方向单轴应变下硅和金刚石的glide(111)面的广义层错能面。基于广义层错能面的平移对称性,通过傅里叶级数展开,拟合得到了广义层错能面的表达式,并给出了[110](111)和[112](111)方向的广义层错能曲线。结果表明,随着应变的增加,本征层错能和不稳定层错能出现明显的变化,且不稳定层错能与本征层错能之比减小,说明在方向的单轴应变下晶体中的位错不容易发生分解。该结果解释了在四代光源上开展的位错演化动态实验结果,即沿方向加载的层错信号出现的速度和强度均远不如沿方向和方向加载的结果。

关键词：广义层错能第一性原理计算冲击加载位错

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飞秒激光直写铌酸锂晶体半包层光波导

人工晶体学报 2024年第3期53卷 458-464页

作者：段雨濛贾曰辰吕金蔓深圳技术大学工程物理学院超强激光应用技术研究中心深圳市超强激光与先进材料技术重点实验室深圳518118 山东大学物理学院晶体材料研究院济南250100

本文采用飞秒激光微纳加工技术在铌酸锂(LiNbO_(3))晶体中成功制备了直径为30、40和50μm的半包层波导,并通过端面耦合技术对其导波性能进行测试,得出半包层波导在633、1550 nm波长下具有优良的传输性能,且仅支持TM偏振方向传输,具有单... 详细信息

本文采用飞秒激光微纳加工技术在铌酸锂(LiNbO_(3))晶体中成功制备了直径为30、40和50μm的半包层波导,并通过端面耦合技术对其导波性能进行测试,得出半包层波导在633、1550 nm波长下具有优良的传输性能,且仅支持TM偏振方向传输,具有单偏振性;通过计算波导的传输损耗,得出了30μm直径的波导在633及1550 nm波长下传输性能最佳。并且通过Rsoft软件理论计算,证明了实验结果的合理性。本研究结果为光波导设计和性能优化提供了重要的参考,具有一定的实验和理论价值。

关键词：飞秒激光微纳加工光波导铌酸锂晶体半包层波导 1550 nm波导单偏振态

基于零声子线泵浦的高效率Yb∶YAG薄片激光器

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光子学报 2024年第2期53卷 171-179页

作者：高瑜博徐思志陈业旺刘敏秋欧阳德钦吴旭陈俊展赵俊清郭春雨刘星吕启涛阮双琛深圳技术大学中德智能制造学院先进光学精密制造技术广东普通高校重点实验室深圳518118 深圳大学物理与光电工程学院深圳市激光工程重点实验室深圳518060 大族激光科技产业集团股份有限公司深圳518103

高功率激光器在工业应用领域的需求不断增长,提高光-光转化效率是降低其生产制造成本的关键途径。针对提高激光器光-光转化效率所面临的增益介质的热负荷问题,利用锁定波长的969 nm“零声子线”泵浦、自主研制的高性能Yb∶YAG薄片晶体... 详细信息

高功率激光器在工业应用领域的需求不断增长,提高光-光转化效率是降低其生产制造成本的关键途径。针对提高激光器光-光转化效率所面临的增益介质的热负荷问题,利用锁定波长的969 nm“零声子线”泵浦、自主研制的高性能Yb∶YAG薄片晶体和48冲程泵浦系统等,搭建了高效的连续Yb∶YAG薄片激光器系统,实现了最高输出功率373 W,光-光转化效率可达73.37%。其优异性能为后续开展千瓦级超快Yb∶YAG薄片激光器研究奠定了基础。

关键词：薄片激光器多冲程泵浦 Yb∶YAG 高效率

金纳米团簇所发射荧光的稳定性及其表面的光催化氧化还原

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 429-438,I0099,I0100,I0105页

作者： Johar Zeb 郭慧君袁群惠干为哈尔滨工业大学(深圳)理学院深圳市柔性印刷电子技术重点实验室深圳518055 哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院深圳市柔性印刷电子技术重点实验室深圳518055

金纳米团簇的荧光和光催化活性是其重要性质.本文合成了水溶性的卡托普利(Capt)和谷胱甘肽(GSH)覆盖的Au_(25)(Capt)_(18)和Au_(15)(GSH)_(13)纳米团簇,并研究了与其表面光氧化还原过程相关的荧光稳定性。发现Au_(25)(Capt)_(18)在氧气... 详细信息

金纳米团簇的荧光和光催化活性是其重要性质.本文合成了水溶性的卡托普利(Capt)和谷胱甘肽(GSH)覆盖的Au_(25)(Capt)_(18)和Au_(15)(GSH)_(13)纳米团簇,并研究了与其表面光氧化还原过程相关的荧光稳定性。发现Au_(25)(Capt)_(18)在氧气环境和近红外飞秒激光(810nm,300mW)照射下,出现了因表面氧化导致的双光子荧光效率衰减。而Au_(15)(GSH)_(13)的双光子荧光效率在相同的激发下保持稳定.两种金纳米团簇荧光稳定性不同的原因被归因于其不同的带隙,并使用光子能量高于两种金纳米团簇带隙的单光子激发证实了这一解释。通过添加不同试剂进行对比实验,对Au_(25)(Capt)_(18)表面金原子的光催化氧化还原活性进行了调控和理解.

关键词：金纳米团簇带隙双光子荧光光催化氧化还原

碳钢表面生长不同阳离子层状双金属氢氧化物膜及耐碱耐蚀性能

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硅酸盐学报 2024年第2期52卷 513-521页

作者：董必钦刘文杰彭铭曾磊陈沛榆杨清瑞洪舒贤深圳大学土木与交通工程学院广东省滨海土木工程耐久性重点实验室深圳市低碳建筑材料与技术重点实验室广东深圳518060

碳钢在海洋环境下的锈蚀尤为严重,层状双金属氢氧化物(LDH)因可设计性而在金属防腐上拥有巨大潜力。通过电沉积-水热法在碳钢表面原位生长Zn/Al-NO_(3)^(-)-LDH和Mg/Al-NO_(3)^(-)-LDH膜,并研究两者在混凝土高碱性环境下的适应性和在氯... 详细信息

碳钢在海洋环境下的锈蚀尤为严重,层状双金属氢氧化物(LDH)因可设计性而在金属防腐上拥有巨大潜力。通过电沉积-水热法在碳钢表面原位生长Zn/Al-NO_(3)^(-)-LDH和Mg/Al-NO_(3)^(-)-LDH膜,并研究两者在混凝土高碱性环境下的适应性和在氯化钠溶液中的阻锈性能。结果表明:在高碱性饱和Ca(OH)2溶液中,Zn/Al-NO_(3)^(-)-LDH膜难以稳定存在而新生成Ca/Al-NO_(3)^(-)/OH^(-)-LDH和部分无定形氢氧化物,Mg/Al-NO_(3)^(-)-LDH膜则保持稳定且阴离子交换为Mg/Al-NO_(3)^(-)/OH^(-)-LDH膜。电化学结果显示在3.5%(质量分数)NaCl溶液中,Mg/Al-NO_(3)^(-)-LDH膜拥有更高的阻抗和更低的腐蚀电流密度,其对碳钢基体的腐蚀保护效率高达97.43%,有效地抵御了氯离子侵蚀。

关键词：电沉积-水热法层状双金属氢氧化物金属阳离子耐碱性耐腐蚀性

氮掺杂空心碳纳米球嵌入氮掺杂石墨烯负载钯纳米粒子作为甲酸氧化的高效电催化剂

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新型炭材料（中英文） 2024年第2期39卷 321-333页

作者：房越杨富开曲微丽邓超王振波哈尔滨师范大学化学化工学院黑龙江哈尔滨150025 哈尔滨师范大学黑龙江省光化学生物材料与储能材料重点实验室黑龙江哈尔滨150025 哈尔滨工业大学化学化工学院新能源转化与存储关键材料技术工信部重点实验室国家哈尔滨工业大学重点实验室城市水资源与环境实验室黑龙江哈尔滨150001 深圳大学材料科学与工程学院深圳市特种功能材料重点实验室深圳市陶瓷先进技术工程实验室广东省功能材料界面工程研究中心广东深圳518060

低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂... 详细信息

低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂。由于具有独特的氮原子掺杂三维互联层状多孔结构,Pd纳米颗粒尺寸较小的Pd/NHCN@NG催化剂具有较大的催化活性表面积、优越的电催化活性、较高的稳态电流密度和较强的抗CO中毒能力,明显超过传统的Pd/C、Pd/NG和Pd/NHCN催化剂对甲酸电氧化的催化性能。通过优化HCN/GO比,当HCN/GO质量比为1∶1时,Pd/NHCN@NG催化剂对甲酸的催化氧化性能最佳,其活性是Pd/C的4.21倍。本工作开发了一种优越的碳基电催化剂载体材料,为燃料电池的发展带来了广阔的应用前景。

关键词：甲酸电氧化氮掺杂中空碳纳米球氮掺杂石墨烯载体材料三维互连层状多孔结构

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考虑相机运动补偿的视觉模态测试方法

振动工程学报 2024年第6期37卷 976-985页

作者：王振宇王路倩王兴中山大学·深圳航空航天学院广东深圳518107 深圳市智能微小卫星星座技术与应用重点实验室广东深圳518107

基于计算机视觉的结构模态测试方法因其非接触式的特点和全场测量的优势而备受关注,但此类方法对相机运动敏感,通常要求相机固定以保证测量精度。本文提出一种考虑相机运动补偿的视觉模态测试方法,采用基于特征匹配的单应变换对原抖动... 详细信息

基于计算机视觉的结构模态测试方法因其非接触式的特点和全场测量的优势而备受关注,但此类方法对相机运动敏感,通常要求相机固定以保证测量精度。本文提出一种考虑相机运动补偿的视觉模态测试方法,采用基于特征匹配的单应变换对原抖动视频进行校正,补偿相机的六自由度运动以得到稳定视频;在结构表面设置“虚拟视觉传感器”,利用欧拉视角的稠密光流法估计结构的振动响应;通过随机子空间法识别结构的模态参数。为验证所提方法的有效性,通过手持智能手机拍摄的方式采集模拟抖动的视频,并开展悬臂梁的单频振动试验和模态辨识试验。将视觉模态测试结果与扫描式激光多普勒测振仪的测试结果进行比较,前五阶模态频率和阻尼比的平均误差分别低于0.4%和11.5%,模态振型的MAC矩阵对角值高于98%。试验结果表明,所提方法有效地消除了相机运动的干扰,并获得了良好的结构模态参数估计精度。

关键词：模态测试相机运动光流法随机子空间法

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结构全场工作模态分析的计算机视觉测振方法

振动工程学报 2024年第2期37卷 226-236页

作者：王路倩王振宇王兴中山大学·深圳航空航天学院广东深圳518107 深圳市智能微小卫星星座技术与应用重点实验室广东深圳518107

介绍了一种基于计算机视觉的结构模态参数辨识方法,对于连续、长时间的采样视频,该方法通过设置局部“虚拟”测点、放大视频切片的处理方式,保证了测量结果的精度和分辨率,同时显著提高了数据处理效率。该方法具体步骤包括:拍摄被测结... 详细信息

介绍了一种基于计算机视觉的结构模态参数辨识方法,对于连续、长时间的采样视频,该方法通过设置局部“虚拟”测点、放大视频切片的处理方式,保证了测量结果的精度和分辨率,同时显著提高了数据处理效率。该方法具体步骤包括:拍摄被测结构在外激励下响应历程的一段视频;通过图像边缘检测算法在结构边缘处设置若干“虚拟”测点;通过光流法提取测点的表观运动响应,并利用随机子空间法辨识结构的模态参数;依次截取与每一阶模态对应的整周期运动视频,通过运动放大算法获得结构的全场工作模态振型。开展了模型飞机的单频振动试验,结果表明视觉测振的频率误差小于频率分辨率。开展了悬臂梁的模态分析试验,利用相机和激光多普勒测振仪同时进行动力学响应测量,结果显示提出的视觉方法与激光多普勒测振仪对悬臂梁结构前五阶模态频率的测量误差不超过0.35%,阻尼比的测量误差不超过14.6%,两者振型的MAC值高于94%,测量结果基本吻合。

关键词：视觉测振法光流法运动放大工作模态分析

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倍半氧化物激光陶瓷的研究进展

硅酸盐学报 2024年第3期52卷 1006-1022页

作者：李晴王俊马杰刘鹏沈德元章健于浩海张怀金唐定远山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100 江苏师范大学江苏省先进激光材料与器件重点实验室江苏徐州221116 中国科学院上海硅酸盐研究所上海201899 深圳技术大学聚龙学院广东深圳518118

倍半氧化物透明陶瓷具有声子能量低、热膨胀系数低、损伤阈值高、热导率高等优势,在固体激光领域有着极大的应用前景。提出了研制高质量倍半氧化物透明陶瓷亟需解决的瓶颈问题,阐述了在倍半氧化物陶瓷制备过程中提高光学质量、减少晶格... 详细信息

倍半氧化物透明陶瓷具有声子能量低、热膨胀系数低、损伤阈值高、热导率高等优势,在固体激光领域有着极大的应用前景。提出了研制高质量倍半氧化物透明陶瓷亟需解决的瓶颈问题,阐述了在倍半氧化物陶瓷制备过程中提高光学质量、减少晶格缺陷的关键措施,总结了稀土离子掺杂倍半氧化物陶瓷在1~3μm波段固体激光器应用中的代表性成果,并对倍半氧化物激光陶瓷的未来发展进行了展望。

关键词：倍半氧化物透明陶瓷稀土离子激光陶瓷固体激光