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oe1(光电查) - 科学论文

38 条数据
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  • 光子等离子体激元学：基本原理与应用

    摘要： 等离子体激元与光子元件通常具有互补的光学特性，这推动了"光子-等离子体激元"混合系统的发展——在该系统中，光子元件与等离子体激元元件能产生协同相互作用。设计光子-等离子体激元结构的核心目标是突破单一功能单元的局限，或创造出超越传统光子/等离子体激元结构可能性的全新特性。本文在简要介绍相关光子与等离子体激元功能单元光学特性的基础上，重点评述了三类光子-等离子体激元架构：其一是嵌入离散介电纳米颗粒（NPs）、微腔、波导或光子晶体所构建特定光子环境中的等离子体激元纳米天线；其二是全金属纳米颗粒阵列或金属/介电纳米颗粒混合阵列（其中衍射模式与金属纳米颗粒的等离子体激元相互作用）。研究分析了这些光子-等离子体激元系统的基本工作原理，并探讨了典型应用案例与制备策略。

    关键词： 超材料、超表面、传感、混合材料、高折射率电介质、等离子体学、纳米光子学

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 双发射CdTe量子点@ZIF-365比率荧光传感器及其对L-组氨酸和Cu2?的高灵敏检测应用

    摘要： L-组氨酸是一种半必需氨基酸，在医学上用于治疗胃溃疡、贫血和过敏症。但过量使用L-组氨酸会对心脏病造成严重损害，导致动物生长迟缓并引发水体环境污染。此外，Cu2?污染是工业中常见的环境污染问题，具有高累积性、迁移性和持久性特征?；诖?，本研究通过后合成策略首次将CdTe量子点引入沸石咪唑酯骨架材料ZIF-365，制备出具有高量子产率的双发射杂化材料CdTe@ZIF-365。通过TEM元素分布图和N?吸附测试确认了CdTe量子点与ZIF-365的结合方式。值得注意的是，CdTe@ZIF-365可成功作为双功能比率型传感器，实现对L-组氨酸和Cu2?的高灵敏度鉴别。首先，该材料作为荧光比率型传感器对混合阳离子溶液中的Cu2?表现出高灵敏度（Ksv值为2.7417×10?[M?1]）和选择性；另一方面，CdTe@ZIF-365也是首个在混合氨基酸溶液中实现对L-组氨酸高灵敏度（Ksv值为6.0507×10?[M?1]）和选择性检测的优异比率型荧光传感器。

    关键词： 混合材料、Cu2?、CdTe量子点、比率荧光传感器、L-组氨酸

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 由非晶碳、氧化锌纳米棒和镍锌铁氧体组成的混合复合垫，用于可调谐电磁干扰屏蔽

    摘要： 随着电子和通信行业的快速发展，电磁污染已成为亟待解决的重大问题——它不仅影响设备的灵敏度与性能，更危害人类健康。本研究报道了一种轻质多孔（孔隙率约40%）杂化复合毡垫，由无定形碳、氧化锌纳米棒和镍锌铁氧体组成，在X波段（8.2-12.4 GHz）展现出优异的电磁干扰（EMI）屏蔽性能。振动样品磁强计测试证实：随着氧化锌纳米棒-镍锌铁氧体（ZNF）粉末重量百分比的增加，复合材料饱和磁化强度值（Ms）提升，从而增强了对电磁波的磁损耗。当厚度为1.0毫米时，无定形碳复合材料的总EMI屏蔽效能达25.70分贝，添加ZNF粉末后进一步提升至53分贝。这种显著提升归因于复合材料磁性能、界面极化和介电性能的协同增强。材料间的协同作用使该复合体系兼具高反射系数（~0.916）和吸收系数（~0.083），可屏蔽99.999%的电磁波能量（其中8.394%通过反射、91.605%通过吸收实现）。此外，通过调控ZNF粉末含量可精确调节复合材料的磁学、电学及EMI屏蔽特性。因此，该复合毡垫适用于国防和通信领域。

    关键词： A. 混合材料，A. 纳米结构，电磁干扰屏蔽，B. 磁性，B. 电学性能

    更新于2025-09-23 01:49:16

  • 等离激元电学：荧光团诱导的等离激元电流

    摘要： 当激发态荧光团与金属纳米粒子薄膜紧密接触时，其非辐射能量转移至金属会产生等离子体电流，从而形成跨膜电信号。尽管现有文献日益增多地报道了表面等离子体用于荧光增强及等离子体发电的研究，但迄今鲜有通过荧光团激发等离子体产生电流的公开成果。我们的"等离子体-电流"技术利用紧密排列金属纳米粒子间的电子传输，在邻近荧光团受激时产生可测电信号。研究发现该诱导电信号强度与荧光团消光系数密切相关——这意味着该电信号蕴含荧光团的光物理信息，有望实现无需光电倍增管、电荷耦合器件等传统检测器的直接荧光检测。此外，我们证实了该电流对荧光团浓度及激发激光偏振的依赖性。这种荧光团诱导的等离子体电流有望成为一种新型分子检测平台，其仪器系统更简化且兼容多种荧光探针。

    关键词： 等离子体学、荧光团诱导的等离子体电流、混合材料、磁性、光学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用表面等离子体激元定制分子的光学吸收特性

    摘要： 理解光与基底上物理吸附分子的相互作用是光子学中的一个基本问题，在生物传感、光伏、光催化、等离子体激元和纳米技术领域具有应用价值。然而，由于缺乏既能稳健描述分子吸收又能高效计算基底屏蔽效应的方法，在计算机上设计新型功能材料受到严重阻碍。我们采用混合G0[W0+?W]-BSE方法，通过准粒子G0W0能级和求解Bethe-Salpeter方程(BSE)时引入基底的屏蔽效应?W来处理该问题。研究表明，该方法能高效精确地描述金属基底上物理吸附分子的吸收光谱，从而通过改变表面等离激元能量调控分子吸收特性。具体而言，我们探究了苯(C6H6)、并四苯(C30H16)和富勒烯(C60)三种典型π共轭分子的光学吸收谱如何随金属基底的维格纳-塞茨半径rs变化。为深入理解光-分子/基底相互作用，我们还研究了亮激子的电子-空穴密度及其与红外活性振动模式的耦合。结果表明：(1)苯的E12u亮激子（7.0eV）能量对rs变化不敏感，可能适用于光催化脱氢和聚合反应；(2)并四苯的B3u亮激子（2.3eV）与表面等离激元杂化，可调控激子能量并实现类表面等离激元激子的光学激活；(3)富勒烯的π-π*亮激子（6.4eV）和暗激子（6.8eV）与表面等离激元杂化后，通过基底对称性破缺同时激活类表面等离激元激子和暗四极模式。本研究展示了如何通过准确描述界面光-分子/基底相互作用，实现技术相关现象的预测、设计和优化。

    关键词： 等离子体光学、光吸收、π共轭分子、富勒烯、激子、混合材料、苯、表面等离子体学、磁性、红外活性振动模式、维格纳-赛茨半径、光学、并四苯

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • AIP会议论文集 [AIP出版 可再生能源、环境与可持续性技术与材料：TMREES19Gr - 希腊雅典（2019年9月4-6日）] 可再生能源、环境与可持续性技术与材料：TMREES19Gr - 溶剂热法制备的n-Si/ZnO/Se/MWCNTs纳米复合太阳能电池的I-V特性

    摘要： 采用溶剂热技术制备的n-Si/ZnO/Se/MWCNTs纳米复合太阳能电池的I-V特性研究表明：该异质结太阳能电池是通过脉冲激光沉积技术在n-Si基底上沉积ZnO-Se-MWCNTs纳米复合材料制成。场发射扫描电镜(FE-SEM)图像显示制备的MWCNTs直径达数微米且部分ZnO与Se纳米颗粒紧密附着于MWCNTs表面，导致包覆后MWCNTs直径增大。X射线衍射(XRD)表明制备的ZnO-Se-MWCNTs纳米复合材料具有均匀结构，平均晶粒尺寸为(30.86-56)纳米。紫外-可见光谱(UV-Vis)显示该纳米复合材料相比纯MWCNTs具有更强的光吸收能力。电流-电压特性测试表明：暗态下正向偏置电流随外加电压呈近似指数变化，符合隧穿-复合模型。该n-Si/ZnO/Se/MWCNTs纳米复合太阳能电池的填充因子为50%，光照条件下光电转换效率η达7%。

    关键词： 太阳能电池，混合材料，多壁碳纳米管

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 双金属PtSe纳米颗粒与还原氧化石墨烯复合，作为液结光伏器件高效耐用的电极材料

    摘要： 在这项工作中，我们介绍了在还原氧化石墨烯（RGO）上合成具有不同铂硒比例的PtSe合金。随后，首次将这些开发的纳米杂化材料用作高效第三代太阳能电池的对电极（CEs）。结果表明，PtSe纳米合金均匀分布于RGO表面且无团聚现象。此外，该材料还形成了多孔三维网络结构，表明其具有快速电子传输通道。因此，采用Pt0.74Se0.26/RGO电极制备的电池获得了6.26%的最高效率，这归因于其0.89 Ω的最低电荷转移电阻和0.88 Ω的扩散阻抗。该优化效率也高于分别采用Pt/RGO和Se/RGO对电极组装器件的4.98%和4.34%。本研究为能源转换器件中多孔PtSe合金/RGO对电极的设计与制备提供了通用策略。

    关键词： 硒化铂/石墨烯，混合材料，对电极，染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • CsPbX?（X = Cl, Br, I）光伏材料的形成热力学、稳定性及分解路径

    摘要： 采用溶液量热法测定了298 K下CsPbX3（X=Cl, Br, I）钙钛矿由卤化物和单质形成的标准生成焓。分析了CsPbX3卤化物的本征与非本征稳定性，并与CH3NH3PbX3进行了对比。研究发现CsPbX3与CH3NH3PbX3稳定性的主要差异源于铯离子与甲铵离子化学性质的差别——实际上，CsPbX3由二元组分卤化物形成的生成焓?fH○hal仅略负于CH3NH3PbX3。较小的?fH○hal值表明熵变对CsPbX3和CH3NH3PbX3生成吉布斯自由能的贡献显著，这对理解这些化合物及其类似物的本征稳定性至关重要。就非本征稳定性而言，气态O2、H2O和CO2的存在对碘化物CsPbI3的稳定性起决定性作用，该物质在298 K下存在多个放热分解反应；而氯化物CsPbCl3和溴化物CsPbBr3对这些化学试剂的敏感性则低得多。但液态水会降解所有CsPbX3卤化物。

    关键词： 等离子体学、稳定性、分解途径、混合材料、热力学、磁性、光伏材料、CsPbX3、光学

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 多层磁等离子体纳米孔阵列中的增强共振法拉第旋转及其传感应用

    摘要： 已对Ag/Co和Ag/Co/Ag多层纳米孔阵列的光学与磁等离子体特性展开研究。通过在Co铁磁穿孔薄膜上下表面添加银等离子体层，在薄膜与空气及薄膜与玻璃界面上均观测到显著的非凡光学透射峰与伍德异常（透射极小值）。该阵列中等离子体效应与磁光效应的耦合产生了多个共振增强的法拉第旋转峰，其锐度远超等离子体峰/谷。这些恰好出现在透射极小值处的旋转峰宽度窄至13纳米，显著小于透射峰（>100纳米）及伴随的透射谷（约52纳米）。该增强法拉第旋转峰的窄线宽使传感性能（以品质因数表征）至少提升2倍，优于光学透射光谱中的其他任何特征。

    关键词： 磁性、纳米孔阵列、传感应用、混合材料、等离子体学、磁等离子体、法拉第旋转、光学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 新型锑基有机-无机杂化材料作为高效稳定聚合物太阳能电池的电子提取层

    摘要： 有机-无机杂化材料是作为聚合物太阳能电池界面层的一类新型材料。本研究合成了一种以锑为无机组分、二氨基吡啶为有机组分的杂化材料，将其描述为聚合物太阳能电池中电子提取层的新材料，并与近期报道的以铋替代锑的杂化材料进行对比。该杂化化合物通过溶液法沉积在由PTB7-Th低带隙聚合物（给体）与PC70BM富勒烯（受体）经典共混体系构成的光活性层上。采用常规器件结构与铝阴极时，太阳能电池展现出8.42%的功率转换效率——与使用氧化锌纳米晶作为界面层的参照器件相当，且显著优于铋基杂化材料。将此类杂化材料提取层加工至80纳米厚度时发现，从铋到锑的转变大幅提升了杂化材料的电荷提取与传输性能。值得注意的是，按1:1比例混合该杂化材料与氧化锌纳米晶制成的纳米复合材料进一步改善了提取层的电学性能，使功率转换效率达到9.74%，这归因于杂化层更紧密的堆积形态促进了电子提取效率提升。重要的是，这些纯杂化及氧化锌掺杂的电子提取层相比氧化锌中间层处理的电池，在空气暗态存储及惰性气氛光照条件下均显著提升了太阳能电池的稳定性。

    关键词： 太阳能电池、形貌、混合材料、电子提取、纳米晶体、界面层

    更新于2025-09-12 10:27:22