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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
研究主题
  • 原子力显微镜
  • 拉曼光谱
  • X射线衍射
  • 原子力显微镜（AFM）
  • 导电原子力显微镜
  • X射线光电子能谱
  • 二维材料
  • 扫描电子显微镜
  • 太阳能电池
  • 紫外-可见光谱
应用领域
  • 光电信息科学与工程
  • 精密仪器
  • 材料科学与工程
  • 纳米材料与技术
  • 光电信息材料与器件
  • 物理学
  • 应用物理学
  • 高分子材料与工程
  • 化学
  • 材料物理
机构单位
  • National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)
  • University of Science and Technology Beijing
  • University of Chinese Academy of Sciences
  • University of Colorado
  • Shenzhen University
  • Jagiellonian University
  • NTT Corp.
  • Arul Anandar College
  • Southwest Jiaotong University
  • Huazhong University of Science and Technology
129 条数据
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  • 成像MK-2、N3、N749和SQ-2染料···TiO?界面中的染料聚集现象，这些界面代表染料敏化太阳能电池的工作电极

    摘要： 染料敏化太阳能电池（DSSCs）是下一代光伏技术的有力竞争者，尤其适用于太阳能窗户等利基应用。该电池性能对吸附于TiO?等宽带隙半导体表面的染料敏化剂极为敏感，这些表面共同构成工作电极。此类表面的敏化方式将影响最终的染料-TiO?界面结构，进而决定工作电极的工作性能。特别是从纳米尺度理解敏化过程，最终有助于提升DSSC器件功能。本研究采用原子力显微镜（AFM）观测染料-TiO?界面结构的纳米级形成过程，以四种知名DSSC染料吸附于非晶态TiO?基底为例：两种钌基染料（N3和黑染料N749）、硫苯基咔唑有机染料MK-2以及两性离子方酸菁染料SQ-2。研究发现所有四种染料在敏化TiO?时均呈现某种聚集形态，其空间分布展现出独特的纳米聚集体特征——N749、N3和MK-2的颗粒簇会线性排列成纳米聚集体链，而SQ-2生色团簇则在非晶态TiO?基底上随机分布。即使采用百倍稀释的染料敏化浓度制备这些染料-TiO?界面，这种纳米颗粒结构组装仍持续存在。通过研究N749染料聚集程度随敏化时间的变化规律，追踪到N749聚集体在首小时内开始形成，并在5小时内完成聚集。观测到的大范围染料纳米聚集体表明，染料-染料相互作用的重要性远超先前认知，其空间分布特性与染料分子的不同聚集模式相关。这些纳米结构特征无疑会影响DSSC的性能表现。

    关键词： 聚集，N749，染料敏化太阳能电池，原子力显微镜，N3，SQ-2，MK-2

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 原子力显微镜相位成像揭示细菌胞外膜囊泡物理性质的多样性

    摘要： 细菌会释放纳米级胞外膜囊泡（MVs）来介导多种生物过程。我们通过高速原子力显微镜的相位成像技术，在生理条件下对单个MV进行分析，以评估从细菌培养物中分离出的MV的生理异质性。相位成像技术能够在含有直径20至150纳米不等囊泡的混合群体中，绘制出单个脆弱MV的物理特性图谱。我们还开发了一种定量比较不同样本中MV物理特性的方法，从而实现对不同细菌种类所产MV物理特性的对比分析。通过比较四种细菌分离的MV与人工合成脂质体，我们发现每种细菌产生的MV都存在物理异质性，这与脂质体表现出的物理均一性形成鲜明对比。结果表明，细菌MV的物理异质性主要源于生物现象介导的成分差异，且可能具有物种特异性。本研究提供的相位成像新方法，为宽尺寸范围胞外囊泡的单囊泡分析开辟了新途径。

    关键词： 异质性、原子力显微镜、物理性质、相位成像、细菌胞外膜囊泡

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 聚焦脉冲激光辐射对非晶态FeSi6B16金属合金性能的影响

    摘要： 研究了聚焦脉冲激光辐射（脉冲数量和功率密度）对非晶态FeSi6B16金属薄膜的影响。采用原子力显微镜、X射线光电子能谱、X射线衍射和显微硬度测量等方法，分析了激光辐照前后合金的状态。研究发现，无论采用何种照射模式，聚焦激光辐射都会导致辐照区非晶合金表面产生高温加热。这种加热的结果是材料表面熔化，并使热波前从强烈加热的表面向其内层传播，从而引起Fe-Si-B体系中元素的重新分布、结构变化以及显微硬度的提高。

    关键词： 显微硬度、非平衡态、X射线光电子能谱、原子力显微镜、表面、激光辐射、非晶合金

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 为制备高性能非富勒烯聚合物太阳能电池而改进空穴传输层

    摘要： 界面工程被认为是改善空穴传输层（HTL）电荷传输性能的可行策略，这对提升有机太阳能电池（OSC）器件性能至关重要。本研究选取两种醇溶性材料——2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基喹啉二甲烷（F4-TCNQ）和双(异硫氰酸根)(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸根)(四丁基铵)合钌(II)（N719）染料作为HTL掺杂剂，在聚[[2,6'-4,8-二(5-乙基己基噻吩基)苯并[1,2-b:3,3-b]二噻吩][3-氟-2-[(2-乙基己基)羰基]噻吩并[3,4-b]噻吩二基]：(2,2'-((2Z,2'Z)-(((4,4,9,9-四(4-己基苯基)-4,9-二氢-s-茚并[1,2-b:5,6-b']二噻吩-2,7-二基)双(4-((2-乙基己基)氧基)噻吩-5,2-二基))双(亚甲基))双(5,6-二氟-3-氧代-2,3-二氢-1H-茚-2,1-二亚基))双丙二腈（PTB7-Th:IEICO-4F）OSC中，探究了F4-TCNQ和N719染料在聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）中的掺杂效果（含/不含石墨烯量子点（G-QDs）层）。非富勒烯OSC的功率转换效率从8.84%提升至10.12%。通过对比研究原始器件与改性器件，分析了HTL修饰对纳米形貌结构和光物理性质的影响?；Р粼佑胨悴呗杂呕四芗杜帕小⒛擅仔蚊?、空穴迁移率及HTL功函数，显著降低了漏电流与复合损耗。本研究表明：采用HTL掺杂并结合G-QDs层构建双层HTL，是制备高性能非富勒烯聚合物太阳能电池的有效策略。

    关键词： UPS、PTB7-Th:IEICO-4F、原子力显微镜、XPS、有机太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 微结构和结构无序对多晶金刚石薄膜摩擦学性能的影响

    摘要： 通过热丝化学气相沉积法在硅衬底上合成了微观结构从微晶向纳米晶有序变化的金刚石薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射和拉曼光谱分析了所制备金刚石薄膜的形貌与结构特性。随着甲烷/氢气比例从0.5%提升至3%，金刚石薄膜的平均粗糙度和晶粒尺寸均减小，拉曼光谱证实其结构无序度随晶粒尺寸减小而增加。所有薄膜均表现出极低的摩擦系数(CoF)，但当晶粒尺寸从约1μm降至约20nm时，平均CoF从0.011±0.005增至0.03±0.015。通过FESEM对磨痕的后分析、基于AFM的纳米级摩擦测试及拉曼光谱表明：微晶金刚石发生剪切诱导非晶化且磨损率可忽略，而纳米晶金刚石薄膜则经历剪切诱导塑性变形而无非晶化现象。本文在微观结构、结构无序度及滑动界面剪切诱导摩擦化学反应的框架下，系统阐述了观测到的摩擦系数变化机制。

    关键词： 拉曼光谱、摩擦学、金刚石、扫描电子显微镜、热丝化学气相沉积、原子力显微镜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于氧化锆陶瓷的地形特征分析：原子力显微镜在不同激光辐照下的案例研究

    摘要： 本研究的目的是评估不同激光照射（包括掺钕钇铝石榴石激光Nd:Y3Al5O12、掺铒钇铝石榴石激光Er:Y3Al5O12和二氧化碳CO2红外激光）对采用复制铣削技术制备的氧化锆基陶瓷样品表面形貌的影响。通过MountainsMap? Premium软件提取三维原子力显微镜（AFM）图像信息（该软件利用分水岭分割算法将表面划分为峰谷区域），分析表面特性。该方法通过检测表面尺寸、曲率、体积、周长、形状、结构等参数，实现了表面形貌特征分析。

    关键词： 原子力显微镜、激光照射、立体分析、分形分析

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 光电子化学蚀刻InGaN量子点模板上InGaN量子点的可控生长

    摘要： 采用光电化学（PEC）刻蚀的InGaN量子点（QDs）模板，实现了对InGaN量子点的可控生长。通过金属有机化学气相沉积的自组装（SA）方法，在由平面GaN和PEC刻蚀InGaN QDs构成的模板上生长InGaN QDs以进行对比。InGaN QD模板是通过对平面GaN上的InGaN层进行量子尺寸控制的PEC刻蚀形成的，其产生的量子点半径具有统计平均值（μ）为17.3 nm、标准偏差（σ）为6.2 nm，密度为1.2 × 101? cm?2。PEC刻蚀的QDs上覆盖AlGaN中间层和GaN势垒层，以恢复平面表面形貌，便于后续进行QDs的SA生长。PEC QD模板通过PEC QDs附近的局域应变起到种子作用，从而改善SA QD生长的可控性。与平面GaN模板上生长的SA QDs（半径μ = 37.8 nm，σ = 17.8 nm）相比，PEC QD模板上SA生长的QDs更小且具有可控半径（μ = 21.7 nm，σ = 11.7 nm）。此外，PEC QD模板上SA QDs的点密度约为平面GaN模板（8.1 × 10? cm?2）的3倍，且更接近模板的底层密度。在两种模板上还生长了由4周期SA QDs和AlGaN/GaN中间层/势垒层组成的多量子点（MQDs）。与平面GaN上生长的MQDs相比，PEC QD模板上生长的MQDs在势垒层生长后能更好地保持平面化光滑表面，并在室温下展现出约3倍更强的光致发光（PL）强度。

    关键词： 金属有机化学气相沉积、氮化物、量子点、发光二极管、原子力显微镜、光电化学蚀刻

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 化学气相沉积生长的石墨烯中高度取向皱纹的预测带隙开启

    摘要： 我们通过原子力显微镜与拉曼光谱联用技术研究了化学气相沉积石墨烯的褶皱形成过程。实验中在铜基底上生长石墨烯后，多次转移至二氧化硅衬底形成四层石墨烯堆叠结构。通过在石墨烯表面沉积间距1微米的两电极，可沿沟道方向诱导生成显著长程褶皱——该褶皱的形成似乎以牺牲其他原有褶皱为代价。原子力显微镜与偏振拉曼光谱测量显示，沿褶皱方向存在双轴应变，原子尺度模拟表明这种应变会导致高达0.4电子伏特的显著带隙开启。由于本征石墨烯为零带隙材料，其作为电子器件材料的性能往往受限。本工作提出的方法可使石墨烯呈现类似半导体材料的可控带隙，从而为石墨烯基电子器件的制备提供新途径。

    关键词： 密度泛函理论、原子力显微镜、拉曼光谱学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 液体中采用blueDrive光热激励的轻敲模式原子力显微镜成像

    摘要： 光热激励技术是原子力显微镜（AFM）动态成像模式的一项重要仪器进步。采用功率调制激光直接驱动悬臂梁振荡，相比传统压电激励具有显著优势。本文讨论光热激励技术及其在牛津仪器Asylum Research公司实现的blueDrive方案，阐述其工作原理并探讨其在多种实际应用中的使用情况。结果表明，blueDrive为液体环境成像、动态事件观测及纳米力学性能表征设立了新标准。

    关键词： 轻敲模式、液体成像、光热激发、原子力显微镜、纳米级表面表征

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 分子与细胞生物学中的原子力显微镜 || 利用AFM/NSOM进行细胞膜原位单分子检测及标记分子分布研究

    摘要： 细胞膜由粘性磷脂双分子层、不同种类的蛋白质以及各种纳米/微米级结构域组成，已被证实对维持细胞内环境稳定性和细胞信号传导秩序具有重要作用。现代细胞生物学、免疫学和医学的发展促使我们更精确地探索细胞膜结构及膜上生物分子的详细功能。由于细胞膜上生物分子及其聚集体尺寸微?。ù蛹改擅椎绞倌擅撞坏龋?，需要高分辨率显微镜技术来研究细胞膜生物分子的分布情况。

    关键词： 单分子检测、生物分子分布、原子力显微镜、细胞膜、近场扫描光学显微镜

    更新于2025-09-23 15:21:01