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当期目录

    2024年 第53卷 第8期
    刊出日期:2024-08-15
      Yb:CaGdAlO4(Yb:CALGO)晶体兼具高热导率和超宽发射谱特性,有利于同时实现高功率、窄脉宽的超快激光,在超快激光领域具有极大的优势和潜能。福建福晶科技股份有限公司从 2016年开始进行Yb:CALGO晶体的生长,通过对配方调整、温场调节、气氛改变等工艺的大胆尝试和严格控制,目前可稳定生长出尺寸在φ30 mm×50 mm以上的无色、少量或无包络的Yb:CALGO晶体毛坯。
    综合评述
    宽禁带半导体ZnGa2O4研究进展
    雷莎莎, 龚巧瑞, 赵呈春, 孙晓慧, 杭寅
    2024, 53(8):  1289-1301. 
    摘要 ( 92 )   PDF (11907KB) ( 167 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    宽禁带半导体材料因独特的物理和化学特性,在光电器件等领域展现出巨大的潜力,受到了越来越多的研究和关注。镓酸锌(ZnGa2O4)作为一种宽禁带半导体材料,具有禁带宽度大、结构独特、热稳定性良好等优点,在日盲紫外光电探测、X射线探测等领域具有广阔的应用前景。本文从ZnGa2O4的基本结构特性出发,详细介绍了ZnGa2O4的禁带宽度、光电性能以及ZnGa2O4体块单晶和薄膜的制备方法。结合国内外学者近期的一些研究成果,概述了ZnGa2O4在多个领域的应用前景,特别是日盲紫外光电探测、忆阻器、X射线探测和功率器件等方面的研究进展。最后对ZnGa2O4材料的未来发展方向提出了展望,指出可进一步提升ZnGa2O4材料的质量和性能,以提升器件性能,满足更高级别的应用需求。
    超级电容器用生物质衍生碳材料研究进展
    牛丽丽, 王培, 刘彦彬, 赵惠娟
    2024, 53(8):  1302-1312. 
    摘要 ( 36 )   PDF (8144KB) ( 31 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    生物质衍生碳材料具有前驱体来源广泛、比表面积大、杂原子掺杂丰富、碳纳米尺寸可控等优良特点,作为超级电容器电极材料具有广阔的应用前景。且因其在缓解环境问题、提升废物利用率和促进可持续储能应用方面作用巨大而受到人们越来越多的关注。本文综述了超级电容器用生物质衍生碳材料研究进展,包括生物质衍生碳前驱体的主要来源、制备策略及生物质碳纳米结构。阐述了不同制备策略(碳化方法、活化方法及杂原子掺杂)中生物质碳的孔结构、比表面积和电化学性能,介绍了纳米尺寸碳材料对其性能的影响,最后总结了生物质碳在超级电容器领域的发展前景和面临的挑战,为生物质碳的未来发展和高效利用提供有益的启示。
    研究论文
    大尺寸CH3NH3PbBr3晶体生长和光电性能表征
    孙元龙, 胡子钰, 郑国宗
    2024, 53(8):  1313-1318. 
    摘要 ( 91 )   PDF (2968KB) ( 130 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    卤化物钙钛矿材料作为一种新型的半导体材料,具有材料廉价和光电转换性能优异的优点,基于该材料的各类光电器件已经开始逐步应用。虽然多晶薄膜仍然是主要的研究方向,但其具有形态无序、杂质较多的缺点,而单晶具有无晶界、低缺陷的特点,因此基于大尺寸单晶的研究开始被广泛关注。本文设计了一套内外反控温循环过滤生长装置,采用逆温结晶和籽晶相结合的方法制备了直径大于60 mm的CH3NH3PbBr3单晶,对晶体样品进行了物相、微观形貌、光学和电学性能的研究。该晶体属于立方晶系,空间群为Pm3m;紫外-可见吸收光谱显示吸收截止边约为576 nm,荧光发射谱峰值552 nm;摇摆曲线显示晶体(100)晶面半峰全宽为91.42″。切割抛光后的晶片光响应灵敏,开关比为2.4×104
    光纤端面耦合周期极化铌酸锂(PPLN)薄膜波导器件的研究
    马翠坪, 陈家颖, 陈怀熹, 梁万国, 伍秋林, 冯新凯
    2024, 53(8):  1319-1325. 
    摘要 ( 75 )   PDF (5733KB) ( 87 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    通过有限元模拟器从理论上分析了在理想光学系统中实现光纤与周期性极化铌酸锂(PPLN)波导之间高效耦合的可行性。仿真模拟了单模保偏光纤和透镜光纤在空间中的发散情况。针对截面尺寸为10 μm×10 μm、长度为20 mm的PPLN脊形波导,进行了与两种不同光纤的直接端面耦合模拟分析。分析发现,尽管透镜光纤的耦合效率高达95%,但其基模占比却不足5%。鉴于PPLN倍频器件主要依赖于激光的基模进行工作,这使透镜光纤的耦合效率在实际应用中显得相对较低。相比之下,单模保偏光纤的基模占比高达93.8%,显示出更为优越的性能。因此,本文选择了单模保偏光纤与PPLN脊形波导进行封装测试。实验结果表明:当温度为24.8 ℃,从光纤放大器输出的泵浦功率最大为1.6 W时,计算扣除输入端光纤与波导的耦合损耗后的输入泵浦功率为1.2 W,光纤到波导的耦合效率为75%,略高于当前已知的最高效率72%。1 560 nm基频光的输入功率为1.2 W时,最大输出653 mW的倍频光,光光转换效率达到了54.4%,归一化转换效率为20.2%/(W·cm2)。
    多孔n-GaN/p-ZnxCu1-xS异质结的制备及紫外探测性能研究
    杜志伟, 贾伟, 贾凯达, 任恒磊, 李天保, 董海亮, 贾志刚, 许并社
    2024, 53(8):  1326-1336. 
    摘要 ( 40 )   PDF (16747KB) ( 36 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文首先采用紫外光辅助电化学刻蚀(UV-EC)方法制备出了孔隙密度为1.51×1010 cm-2、平均孔径为38 nm的多孔n-GaN薄膜;随后在其上通过水浴法沉积了一系列ZnxCu1-xS复合薄膜,x为0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0,形成的多孔n-GaN/p-ZnxCu1-xS异质结带隙在2.34~3.51 eV调控;最后基于这些异质结构建出p-n结型紫外探测器。I-V曲线结果表明这些探测器均具有良好的整流特性,特别是n-GaN/p-Zn0.4Cu0.6S探测器性能最优。在暗态下,I+3 V/I-3 V约为1.78×105;在偏压为-3 V、光功率密度为432 μW/cm2(365 nm)的条件下,光暗电流比超过103,上升/下降时间为0.09/39.8 ms,响应度(R)为0.352 A/W,外量子效率(EQE)为119.6%,探测率(D*)为3.21×1012 Jones。I-t曲线结果表明,多孔n-GaN/p-ZnxCu1-xS异质结紫外探测器在连续开-关光循环过程中拥有稳定的光电流响应。该研究为制备异质结紫外探测器提供了一定的理论指导和实验数据。
    微纳级GaN基VCSEL中周期反射结构与电子阻挡层的设置作用分析
    祝震宇, 贾志刚, 董海亮, 许并社
    2024, 53(8):  1337-1343. 
    摘要 ( 45 )   PDF (5949KB) ( 34 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    氮化镓(GaN)基微纳米结构生长技术的成熟为微纳级GaN基垂直腔面发射激光器(VCSEL)的制备提供了新的途径。本文设计了基于GaN基轴向异质结微纳米柱的微纳级VCSEL结构,采用Al0.8Ga0.2N/In0.2Ga0.8N应变补偿结构作为上下分布式布拉格反射镜(DBR),其中Al0.8Ga0.2N层的Al组分远高于传统结构中的电子阻挡层(EBL),能够更好地起到电子阻挡的作用。本文使用商用软件PICS3D构建了电子阻挡层处于不同位置的VCSEL数理模型,并进行数值模拟计算,探索和分析物理机理,解释了不同位置EBL对空穴注入效率的影响。结果表明,采用Al0.8Ga0.2N与In0.2Ga0.8N组成的应变补偿DBR可以更好地提高空穴注入效率,优化器件光电性能。
    基于CGSim模拟的炉膛空气对流对碲锌镉晶体生长温场影响研究
    马启司, 刘江高, 折伟林, 曹聪, 张立超, 赵超, 范叶霞, 周振奇
    2024, 53(8):  1344-1351. 
    摘要 ( 42 )   PDF (8955KB) ( 52 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    碲锌镉晶体生长周期长、生长体系复杂,采用垂直布里奇曼法或者垂直温度梯度法生长碲锌镉(CdZnTe)晶体材料时,晶体的生长过程往往无法直观观察,晶体内部的温场也缺乏相应的手段检测,这对改进晶体生长工艺带来了诸多不便。利用计算机仿真能够将晶体生长的过程重构或再现。本文利用数值模拟软件,在晶体生长炉模型顶部塞子和底部塞子中心开孔,通过调节孔径大小(20~40 mm),对炉膛内气体的对流行为进行了规律性的调控。开孔前,炉膛内气体流速极低(只有10-5 m/s),形成流动缓慢、形状稳定的对流胞;开孔后,炉膛内气体流速明显增加(0.25~0.90 m/s),流动状态变为层流。通过控制模型的孔径大小,可以有效改变炉膛内气体层流的流速,相同温度设定下,流速从0.25 m/s增加到0.90 m/s时,温度梯度将从0.5 K/mm增加到1.1 K/mm。在实际空炉上进行开孔测温实验,验证了模拟结果中温度梯度变大的结论。通过监控炉膛内温度随时间的变化,发现层流模式下提高流速,有利于减小炉内温度随时间的波动,提高温场稳定性。温场温度梯度的增加和稳定性的提升,将有利于高质量碲锌镉晶体的制备。
    Al掺杂对β-Ga2O3薄膜光学性质的影响研究
    钟琼丽, 王绪, 马奎, 杨发顺
    2024, 53(8):  1352-1360. 
    摘要 ( 39 )   PDF (10523KB) ( 51 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    近年来,半导体器件向着高散热性、高击穿场强和低能耗的方向发展,因此超宽禁带半导体材料β-Ga2O3具有广阔的应用前景,而有效掺杂是实现β-Ga2O3器件的基础。实验采用磁控溅射法制备Ga2O3/Al/Ga2O3/Al/Ga2O3复合结构,经高温退火使Al原子热扩散进入薄膜中,形成Al掺杂的β-Ga2O3薄膜。采用激光区熔法使薄膜区域熔化再结晶,进一步提升掺杂质量。对Al掺杂β-Ga2O3薄膜的晶体性质、杂质含量及光学性质进行了测试表征。结果表明:Al掺杂不改变β-Ga2O3薄膜的晶体结构;随着Al层溅射时间延长,掺杂含量逐渐增加;当Al溅射时间为5和10 s时,薄膜紫外吸收率分别为40%和50%;随着Al溅射时间的增加,Al掺杂β-Ga2O3薄膜紫外区域光吸收率逐渐增强,Al溅射时间为300 s时,β-Ga2O3薄膜的光吸收率接近90%;低浓度的Al掺杂会导致β-Ga2O3薄膜的禁带宽度变窄。
    AlN/β-Ga2O3HEMT频率特性仿真研究
    贺小敏, 唐佩正, 刘若琪, 宋欣洋, 胡继超, 苏汉
    2024, 53(8):  1361-1368. 
    摘要 ( 39 )   PDF (10222KB) ( 49 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    器件的频率特性影响较为复杂,本文利用Sentaurus TCAD研究了AlN势垒层厚度、栅长、栅漏间距和功函数对AlN/β-Ga2O3高电子迁移率晶体管(HEMT)频率特性的影响,得到以下结论:随着AlN势垒层厚度从10 nm增加到25 nm,截止频率(fT)和最高振荡频率(fmax)分别增加了18和17 GHz,栅电容减小是fT增加的主要原因,同时研究表明势垒层厚度减小有利于增强栅极对沟道电子的控制。栅长从0.9 μm减小到0.1 μm,fTfmax分别增加了84和98 GHz,其对频率特性的影响远远超过了势垒层厚度;栅长小于0.1 μm时,发生短沟道效应。栅漏间距增大时,fT微弱减小,在源电阻和fT共同减小作用下,器件仅在栅源电压(VGS)大于-1.2 V时,fmaxfT的变化趋势相同。功函数几乎不会影响器件的fTfmax,但是功函数的增加改善了器件的夹断特性。本文研究表明,在栅长缩短的同时,增加AlN势垒层厚度、栅漏间距和功函数可以在提高频率特性的同时改善器件的夹断特性,对AlN/β-Ga2O3 HEMT器件的设计有一定的指导意义。
    光伏单晶硅切割片断裂强度的仿真分析与实验研究
    谭慧莹, 邢旭, 葛培琪, 毕文波
    2024, 53(8):  1369-1377. 
    摘要 ( 43 )   PDF (6429KB) ( 41 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    单晶硅被广泛应用于光伏行业,随着切片加工厚度的逐步减小和锯丝的细径化,切片过程中存在的黏附等现象导致单晶硅切割片发生弯曲甚至断裂,进而引起破片率的提高,对光伏太阳能电池的成本造成较大影响。本工作针对光伏单晶硅片切割加工过程,采用三轴弯曲实验,测量并分析硅片的断裂强度及相应的破片率,利用有限元方法建立硅切割片断裂强度的三维仿真分析模型。研究结果表明:硅切割片断裂强度分散性大,平均断裂强度为97.7 MPa;硅切割片的弯曲刚度随着厚度减小而降低,平均弯曲刚度为441.2 N/m,当厚度规格为60 μm时,弯曲刚度最低,达103.5 N/m;硅切割片的破片率范围随着厚度的减小而增大,60 μm厚度的切割片破片率范围最大,为0.6%~99.9%。仿真与实验结果基本一致,表明仿真模型及方法适用于光伏单晶硅切割片的断裂强度和破片率的模拟分析。
    休斯勒合金Mn2LiGe块体和(001)表面的电子结构和磁性质
    孙亮, 张钰, 王群
    2024, 53(8):  1378-1385. 
    摘要 ( 30 )   PDF (8422KB) ( 73 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于密度泛函理论的第一性原理计算,本文研究了休斯勒合金Mn2LiGe块体及其(001)表面的电子结构和磁性质。对于Mn2LiGe块体,其基态结构是具有反铁磁排布且空间群为F43m的反Heusler合金,晶格常数为5.87 Å。自旋向下通道费米面附近具有一个宽度为1.1 eV的直接带隙。晶格常数在5.55~6.33 Å时,Mn2LiGe块体均具有半金属性和稳定的磁性。此外,本文构建了6种不同的表面结构,表面第一层原子经历了不同的位移,增加了表面粗糙度。由于表面效应,表面原子磁性与块体中相比亦有所不同。MnAMnA和MnBMnB表面结构具有最高的磁矩值,而LiLi和GeGe表面结构的磁矩最低。电子结构计算表明,块体中存在的半金属带隙在6种表面结构中均被破坏,自旋极化率受到不同程度的削弱。只有LiLi表面结构保持高达99.9%的表面自旋极化率,因此该表面在自旋电子学器件中具有良好的应用前景。
    二维MXene材料CrVCF2的电子性质和磁性的第一性原理研究
    刘晓莹, 黄海深, 孙丽, 潘孟美, 尚真真
    2024, 53(8):  1386-1393. 
    摘要 ( 36 )   PDF (7607KB) ( 27 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了—F官能团对Janus型MXene二维材料CrVC的结构、电子性质和磁性的影响。计算结果表明,—F官能团改变了CrVC的电子性质和磁性,CrVCF2的9种可能结构的基态是铁磁态,其中CrVCF2-33结构的能量最低,是最为稳定的基态结构,其磁矩为5.01 μB,带隙为0.099 eV,具有半导体特性。在施加-4%~+4%的双轴拉伸与压缩应变时,CrVCF2-33的总磁矩保持不变;能量随着压缩或拉伸应变的增大而变大,但变化的幅度低于0.2 eV;带隙在应变的作用下会发生改变,当拉伸应变为2.4%时,带隙减小到0.005 eV,接近于零,可看作是自旋零带隙半导体。由此可知,适度的应变可调节CrVCF2材料的电子能带结构,甚至可形成自旋零带隙半导体,这在自旋电子学领域具有潜在的应用价值。
    以Spiro-OMeTAD作为空穴传输层的ZnS/SnS太阳能电池模拟研究
    唐华著, 肖清泉, 付莎莎, 谢泉
    2024, 53(8):  1394-1408. 
    摘要 ( 28 )   PDF (26184KB) ( 26 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    硫化亚锡(SnS)因其合适的电学和光学特性而被作为太阳能电池的吸收层进行研究。Spiro-OMeTAD常用作空穴传输层以提高太阳能电池性能。本文采用wxAMPS软件对SnS基太阳能电池ZnS/SnS/Spiro-OMeTAD进行模拟研究。主要研究分析Spiro-OMeTAD空穴传输层对太阳能电池性能的影响,其中包括:开路电压、短路电流密度、填充因子、光电转换效率及量子效率。研究结果表明:在加入Spiro-OMeTAD空穴传输层后,ZnS/SnS/Spiro-OMeTAD太阳能电池的开路电压(VOC)增加至0.958 V,短路电流(JSC)增加到32.96 mA/cm2,填充因子(FF)和光电转换效率(PCE)分别达到了79.26%和25.07%,电池性能取决于电池各层厚度、掺杂浓度、缺陷态密度及工作温度。通过研究表明Spiro-OMeTAD作为空穴传输层,有利于提高太阳能电池的各性能,并且ZnS/SnS/Spiro-OMeTAD是一种十分具有发展潜力的光伏器件结构。
    [Co(DIEN)(N3)3]配合物的合成、晶体结构及量子化学研究
    程佳佳, 吴梦琪, 杨敏, 王丽梅, 魏荣敏
    2024, 53(8):  1409-1415. 
    摘要 ( 38 )   PDF (2803KB) ( 37 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用配体占位策略和分子自组装原理,选用二亚乙基三胺(DIEN)为有机配体,Co3+为中心金属离子,室温下,通过溶液法合成了一例单核钴配合物[Co(DIEN)(N3)3](1)单晶体,利用X射线单晶衍射方法、元素分析和量子化学计算对配合物进行了结构表征和电子结构分析。结构解析表明,该配合物单晶体属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数为:a=0.825 3(2) nm, b=0.892 0(3) nm, c=0.898 7(3) nm,α=106.497(4)°,β=90.281(4)°,γ=113.861(4)°,V=0.574 7(3) nm3。中心金属离子Co (Ⅲ)位于拉长八面体配位环境中,每个配合物分子由一个Co(Ⅲ)离子、3个叠氮阴离子和1个二亚乙基三胺组成,一个叠氮离子的两个N原子位置无序,占有率各为50%。单核结构之间通过N—H…N分子间氢键和π…π堆积组装成一维链状超分子结构。此外,以X射线衍射分析得到的晶体结构为计算模型,采用密度泛函理论(DFT)对配合物1的几何构型进行了全构型结构优化和振动频率计算,分析了配合物的单点能、原子电荷分布及前线分子轨道等性质。量子化学计算结果表明该配合物构型为稳定构型,且与实验结果相吻合。
    黄光发射纯Zn3V2O8荧光粉的制备及光学性能研究
    董玉娟, 刘召江, 朱绮睿
    2024, 53(8):  1416-1421. 
    摘要 ( 33 )   PDF (5350KB) ( 30 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以1%BaF2为助溶剂通过简单的高温固相法成功合成了黄光发射纯Zn3V2O8荧光粉。采用X射线衍射(XRD)测定了Zn3V2O8的纯度,通过激发/发射(PLE/PL)光谱、热猝灭光谱和荧光寿命曲线分析了其光学性质。结果表明:在360 nm激发下,Zn3V2O8荧光粉在400~800 nm表现出较强的宽带发射,该发射归因于3T21A13T11A1的电子跃迁,其最佳发射波长在550 nm,发出明亮的黄光。在550 nm的监测下,Zn3V2O8荧光粉在200~450 nm呈现宽吸收带。Zn3V2O8荧光粉的发射衰减时间为1.67 ms,室温内量子效率高达47.09%。当温度升高到140 ℃时,该荧光粉的高温发射强度相比于室温发射强度的保持率为25.1%,高于其他石榴石结构的钒酸盐材料。Zn3V2O8荧光粉作为新型白光发光二极管器件的黄光光源在低成本、可大批量生产方面具有潜在的优势。
    Tb3+掺杂钒磷酸盐蓝绿发光调控及发光机理研究
    张守超, 高森单, 刘洪飞, 姜荣云, 王翠红, 聂晓菊, 张丽文, 覃冰
    2024, 53(8):  1422-1433. 
    摘要 ( 35 )   PDF (20460KB) ( 36 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本文采用高温固相方法合成了不同掺杂浓度的YVO4∶Tb3+、YPO4∶Tb3+和YV1-xPxO4∶Tb3+系列荧光粉,利用差示扫描量热法(DSC)分析了高温固相合成过程中的化学反应,确定将1 350 ℃作为高温合成温度。利用XRD表征了材料物相结构,结果显示材料物相单一,均为四方晶系结构。研究了YVO4∶Tb3+、YPO4∶Tb3+和YV1-xPxO4∶Tb3+系列荧光粉室温下的发光性质。受晶体场影响,紫外激发下YVO4∶Tb3+中Tb3+发光主要以5D37FJ (J=6,5,4,2)跃迁发光为主,发光显示为蓝光;P元素的增加改变了YV1-xPxO4∶Tb3+晶体场环境,增强了基质与5D35D4能级间的多声子弛豫及5D35D4能级间的交叉弛豫,5D47FJ (J′=6,5,4,3)发射逐渐占优,发光呈现蓝、青、绿发光变化;掺杂浓度对YPO4∶Tb3+发光调控作用显著,随着掺杂浓度增加,Tb3+5D35D4能级间的交叉弛豫作用增强,5D3发光减弱,5D4发光增强,通过调整掺杂浓度实现材料发光由青光到绿光的调控。综上,通过基质组分及掺杂浓度调节,可实现Tb3+掺杂钒磷酸盐体系蓝绿发光调控。
    基于NaErF4@NaYF4上转换材料的高灵敏度变电站设备温度监测
    杨帆, 张利, 李楚涵, 陈铭岳, 马致臻
    2024, 53(8):  1434-1442. 
    摘要 ( 30 )   PDF (7007KB) ( 26 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    实时监测变电站设备的温度变化,预防故障,对保障电力供应至关重要。目前,变电站设备的温度监测主要依赖人工红外测温技术,存在操作依赖性强、易受干扰等问题,且难以检测设备内部故障。发光强度比(LIR)是一种不受光谱损失、环境等因素影响的稳定光学参数,适用于温度检测。稀土掺杂的上转换(UC)材料的多发射峰特性与LIR技术高度契合,展现出在高精度温度监测方面的潜力。本文提出了一种基于NaErF4@NaYF4核壳结构的UC材料和LIR技术的非接触式变电站设备温度监测方法。实验表明,该方法在25~225 ℃具有高准确性和灵敏度,灵敏度高达35×10-3-1,可有效监测设备内外的温度变化,为变电站设备的温度监测提供了新的技术方案。
    BiOCl/UiO-66-NH2复合光催化材料的制备与性能研究
    介颖泽, 王英戈, 张卫珂, 杨艳青
    2024, 53(8):  1443-1452. 
    摘要 ( 30 )   PDF (12434KB) ( 28 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采用溶剂热法成功制备了一种BiOCl/UiO-66-NH2复合光催化剂,通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附-脱附比表面积分析(BET)等对其形貌、结构和光催化性能进行表征。结果表明,UiO-66-NH2颗粒均匀地嵌在BiOCl的花状结构上,形成紧密接触的界面。该复合光催化剂在可见光照射下表现出优异的光催化降解罗丹明B(RhB)的性能,经可见光照射40 min可以完全去除溶液中的RhB,降解能力是纯BiOCl材料的3.53倍。光催化活性的增强归因于BiOCl和UiO-66-NH2之间形成的Z型异质结,该异质结促进了光生载流子的有效分离和转移。此外,该复合光催化剂在连续4次循环中表现出良好的稳定性,对RhB的降解率仍保持在90%以上。
    基底温度对磁控溅射制备NiOx薄膜综合电致变色性能的影响
    蔡晓佳, 黄家健, 孙丹丹, 梁嘉盈, 唐秀凤, 张炯
    2024, 53(8):  1453-1463. 
    摘要 ( 27 )   PDF (19608KB) ( 26 )  
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    为研究基底温度对NiOx薄膜综合电致变色性能的影响,在基底温度分别为室温、50、100、200和300 ℃下,采用直流反应磁控溅射法制备了NiOx薄膜,并对薄膜的形貌、循环稳定性、光学调制率、记忆效应、响应时间和附着力等性能进行测试表征和对比分析。研究结果表明,基底温度对NiOx薄膜的电致变色性能影响较为复杂,基底温度为100 ℃时制备的薄膜综合性能最优,具有电荷容量密度衰减率低、记忆效应好、响应速度快、调制率高和与基底附着力较好等特点。本研究对NiOx基电致变色器件的设计和制备具有一定的参考意义。
    粉体还原对硒化亚铜热电性能的影响
    陈继虎, 路亚妮
    2024, 53(8):  1464-1470. 
    摘要 ( 33 )   PDF (12619KB) ( 32 )  
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    硒化亚铜(Cu2Se)作为一种典型的类液体热电材料,不仅拥有较好的电传输性能,而且具有较低的晶格热导率。纳米工程是实现热电材料高热电性能的有效手段,然而在合成纳米级Cu2Se颗粒时,材料极其容易被氧化,从而影响其热电性能。为了研究粉体还原对Cu2Se热电性能的影响,本文用水热法合成了纳米尺度的Cu2Se粉体,分别采用氢氩混合气(氢气体积分数为5%)和纯氩气吹扫粉体,并结合放电等离子烧结技术制备了致密度95%以上的Cu2Se块体材料。结果表明,粉体还原后,Cu2Se块体中的氧含量明显降低,并且在800 K时热导率降低了41%,ZT值提高了16%。
    前沿快讯
    具有巨大光学各向异性的新型晶体C3H8N6I6·3H2O
    林哲帅
    2024, 53(8):  1471-1472. 
    摘要 ( 36 )   PDF (4170KB) ( 48 )  
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