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oe1(光电查) - 科学论文

68 条数据
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  • 磷烯与硅针尖之间的各向异性纳米及亚纳米尺度摩擦行为

    摘要： 理解磷烯的摩擦特性对于磷烯基纳米技术器件的可靠制备与可持续运行至关重要。尽管近期研究表明磷烯具有各向异性摩擦特征，但其详细机制尚未得到充分解析，且一些对原子间摩擦力极为敏感的实验参数（如弹簧刚度、针尖载荷力和针尖尺寸）的影响未被纳入考量。本研究旨在解决上述不足：通过势能曲线分析了磷烯的各向异性摩擦行为及其内在机制；探究了弹簧刚度与针尖载荷力对粘滑行为的影响；并研究了纳米尺度滑移运动中的亚纳米级粘滑现象。纳米级与亚纳米级粘滑现象源于针尖在沿锯齿/扶手椅方向越过磷原子键及褶皱蜂窝结构时的行为特征。我们采用简化的单维模型阐释了能量曲线规律，同时发现针尖尺寸对粘滑行为的影响与初始纳米级滑移速度相关——随着针尖直径减小，会出现高频亚纳米级粘滑现象及更短的纳米级滑移持续时间。

    关键词： 纳米/亚纳米尺度摩擦、磷烯、粘滑现象、分子动力学、摩擦力显微镜

    更新于2025-09-23 20:26:26

  • 纳米金刚石的原子结构及其在高达1200°C退火过程中的演变：基于分子动力学模拟支持的真实空间中子衍射分析

    摘要： 通过粉末衍射数据测定了纳米晶金刚石的晶格应变、微晶形貌及微晶尺寸分布。研究采用直接空间PDF方法结合分子动力学模拟对数据进行分析，实验对分布函数源自大Q值中子衍射数据。通过对比不同尺度下的原子间距确定晶格应变，并将实验获得的原子间距数据与金刚石纳米晶的分子动力学模型进行匹配。模拟纳米金刚石晶粒表面与体相的晶格弛豫行为随其形貌和尺寸变化而异。将模型数据与实验测定的应变特征对比后，获得了实际纳米金刚石粉末结构的精确信息。原始合成的纳米金刚石晶粒主要为多面体结构，表面主要终止于(100)和(111)晶面。退火过程中，每个原子带有一个悬键的(111)晶面会发生石墨化转变，形成每个原子带有三个悬键的晶面。经1200°C退火的样品中，所有晶粒均转变为仅由三个悬键(111)晶面包围的八面体结构。研究还提出了(111)金刚石晶面向石墨双层结构转变过程中的原子重排机制。

    关键词： 石墨化、原子结构、分子动力学、纳米金刚石

    更新于2025-09-23 21:09:05

  • (R)-缩水甘油基甲基醚水溶液光学活性色散的实验与理论联合研究

    摘要： 从实验和理论协同角度探究了非刚性(R)-缩水甘油基甲基醚(R-GME)水溶液的分散光学活性。采用含隐式溶剂极化连续介质模型的密度泛函理论分析，确定了九个通过两个大振幅扭转坐标旋转相互转化的低能稳定构象体。基于玻尔兹曼权重法对这些结构异构体预测的拮抗手性光学信号进行平均，推算了热平衡体系的行为特征。所得圆二色性谱虽复现了观测曲线的整体形态，但即使引入非谐振动校正后仍与实测比旋光度值存在系统性偏差。研究采用混合QM/FQ范式（将光学活性的量子力学计算与包含涨落电荷(FQ)相互极化效应的显式溶剂经典分子动力学模拟相结合），以阐明微溶剂化环境并评估其对构象分布及响应特性的影响。尽管与实验定量吻合仍难实现，该方法揭示了随着周围水分子构型演变，R-GME旋转能力大小和符号呈现显著变化，从而凸显了溶剂化手性光学响应固有的动态本质，质疑了基于离散能量最低点假设的"静态"描述有效性，并为溶剂化体系此类性质建模的固有复杂性提供了认知视角。

    关键词： 水溶液、波动电荷、分子动力学、(R)-缩水甘油基甲基醚、手性光学性质、可极化连续介质模型、旋光色散、密度泛函理论

    更新于2025-09-24 04:25:12

  • 通过尾部取代抑制有机超分子铁电体中的去极化

    摘要： 尽管铁电液晶在场致发光领域已相当成熟，但从铁电器件应用角度看，其典型的高工作温度、适中的剩余极化强度和/或较差的极化保持特性一直未受重视。本研究通过实验论证：对原型铁电液晶苯-1,3,5-三酰胺(BTA)进行简单结构修饰——引入支链取代基，即可获得在室温溶液法制备薄膜电容器器件中具有宽工作温域且数据保持时间超过10年的材料。我们运用密度泛函理论(DFT)和分子动力学(MD)模拟分析了直链与支链化合物的性能差异，发现支链BTA的优异特性源于堆积质量提升和无序度降低等形貌因素，而非静电相互作用或柱内/柱间空间位阻。通过混合支链与直链侧链化合物产生的协同效应，可进一步优化材料性能。

    关键词： 液晶，BTA（苯并三唑），DFT（密度泛函理论），分子动力学，超分子，铁电性，极化保持

    更新于2025-09-24 07:45:12

  • 溅射沉积薄膜碲化镉太阳能电池中的惰性气体团簇形成

    摘要： 磁控溅射因属于相对低温工艺且能制备出均匀性极佳的薄膜，被广泛应用于薄膜沉积领域。但遗憾的是，在用于碲化镉薄膜器件沉积时，磁控溅射的惰性工作气体会在生长过程中混入薄膜，并在后处理阶段聚集成较大的亚表面团簇。这些气体团簇常出现在硫化镉/碲化镉界面处，导致薄膜表面出现直径约30微米的分层和气泡现象（肉眼即可观测）。经高温氯化镉后处理后可见明显表面气泡，而采用高分辨透射电镜观察发现，在氯化镉处理前就存在直径数纳米的微小惰性气体团簇。本文通过实验与分子动力学模拟共同研究了这些效应，并就如何减弱该影响及制造更高效率的太阳能器件提出了建议。

    关键词： 太阳能电池，碲化镉，氩气泡，分子动力学，高分辨电子显微镜，磁控溅射

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 通过分子动力学解析多晶CdTe/CdS的原子尺度生长演化

    摘要： 已开发出一种利用分子动力学（MD）研究CdTe层多晶生长的新方法。结果表明，所形成的CdTe/CdS多晶结构能高度还原实验中多晶生长的形貌特征。该生长过程显示出非晶CdS上的CdS以及多晶CdS上的CdTe在初期阶段的晶核形成与晶粒融合现象。

    关键词： 晶界、晶粒生长演化、多晶结构、分子动力学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • LED灯光颜色和强度对自然交配群养笼中层蛋鸡啄羽行为及恐惧反应的影响

    摘要： 摩擦特性在金刚石抛光过程中起着重要作用，显著影响界面接触和材料去除。本文监测了不同载荷和转速下金刚石抛光过程中的摩擦力和摩擦系数（COF）。结果表明，摩擦力和COF均随载荷增加而增大，随转速提高而减小。高转速下液膜承载能力增强，导致摩擦力降低。根据摩擦二项定律，高载荷引起的实际接触面积增大会促使COF升高。此外发现添加H2O2通过表面吸附作用降低了摩擦系数。为进一步揭示原子尺度摩擦变化的机理，采用分子动力学（MD）方法研究了金刚石抛光过程中金刚石基底与磨粒界面局部区域的摩擦行为。模拟结果显示，载荷作用下基底与磨粒间形成的界面桥键导致摩擦力增大。

    关键词： 分子动力学、摩擦系数、金刚石、摩擦、抛光

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 三维共价有机框架中的分子识别与能带排列在共晶有机光伏中的应用

    摘要： 共价有机框架（COFs）是由低成本分子构建单元组成的多功能功能材料。三维COFs的永久孔隙率、长程有序性和高比表面积使其能够通过超分子相互作用与其他材料共结晶。我们设计了一种新型基于次酞菁的3D共价有机框架（NEUCOF1），该框架能通过周期性球窝结合基元与富勒烯（C60）形成共晶体。NEUCOF1的高共晶表面积和长程有序性消除了有机光伏器件（OPVs）中比表面积与结构有序性之间的典型权衡。采用平面波密度泛函理论（PBE）对NEUCOF1及其与C60的共晶体进行结构优化并测定其电子能带结构。分子动力学（MD）模拟表明，促进NEUCOF1-C60共晶性的分散作用力在350K下仍保持稳定。0K和350K下的能带结构显示，激子向口袋束缚富勒烯的电荷转移存在0.27eV的驱动力。随后可在COF-C60给体-受体界面发生电荷分离，自由电子以0.20eV的驱动力转移至C60受体纳米线。

    关键词： 富勒烯、亚酞菁、共结晶、密度泛函理论、分子动力学、共价有机框架、有机光伏

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • CH3NH3PbI3钙钛矿太阳能电池吸收体表面的原子级描述

    摘要： 基于甲基铵铅卤化物CH3NH3PbI3（MAPI）的杂化有机-无机钙钛矿最近作为一种前景广阔的太阳能光伏吸收材料出现，其能量转换效率超过20%。对纯净MAPI表面进行原子级描述是理解其与氧化物或分子界面行为的第一步。我们采用Mattoni等人通过第一性原理计算推导出的MYP力场，对MAPI进行了经典分子动力学模拟。通过采用平板法模拟具有两个（001）PbI2终止表面的薄膜，报告了结构特性的温度演变，特别分析了表面及生长方向上MA+阳离子取向的变化。

    关键词： 分子动力学，太阳能电池，混合钙钛矿

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 激光烧蚀石墨产生的瞬态等离子体中的多重结构形成与分子动力学

    摘要： 通过互补光学诊断技术研究了空气中纳秒激光烧蚀石墨产生的瞬态等离子体，以探究碳激光等离子体（C-LPP）在膨胀阶段形成的复杂多重结构。采用ICCD高速相机成像分析了整体发射光谱，揭示了C-LPP会分化为四种具有不同演化过程的独特结构。通过多方向膨胀动态分析，阐明了以CN为主导的主结构及以C2发射为主的侧向"瓣状"结构的形成机制。运用时空分辨发射光谱并结合玻尔兹曼图谱与斯塔克展宽方法，研究了生成原子、离子及分子的动能与热能分布。探讨了背景气压对碳分子结构形成的影响，确定了使C2产量最大化的最佳工作压强范围?；谑笛槭荩岢隽吮尘捌逵跋煜翪-PLL中复杂碳结构生成的演变模型。

    关键词： 复杂碳结构、纳秒激光等离子体、分子动力学、石墨、多重等离子体结构化、ICCD高速相机成像

    更新于2025-09-16 10:30:52