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oe1(光电查) - 科学论文

51 条数据
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  • 用于太阳能电池的三阳离子卤化物钙钛矿材料的热导率和热扩散率

    摘要： 我们采用调制热反射显微镜技术，测量了广泛应用于溶液法制备钙钛矿太阳能电池的混合阳离子钙钛矿材料[Cs0.05(甲脒0.83甲铵0.17)0.95Pb(I0.83Br0.17)3]的热导率和热扩散率。这类材料相比甲铵基单阳离子钙钛矿具有更优的热稳定性。测量对象为钙钛矿/TiO2/SnO2:F/SiO2结构，钙钛矿层厚度介于250纳米至1000纳米之间。该配置与实际太阳能电池相同，采用相同的衬底和中间层。测得热导率kper为0.26±0.03 W·m?1·K?1，热扩散率Dper为3.5×10??±0.5 m2·s?1。该热导率数值与单阳离子钙钛矿的测量值相当（通常处于0.2-0.6范围），而热扩散率数值此前未见报道。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池、热导率、调制热反射显微镜、热扩散率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 应变对Si/Ge超晶格热导率的影响

    摘要： 采用非平衡分子动力学（NEMD）模拟研究了应变对Si/Ge超晶格热导率的影响。研究发现热导率随拉伸和压缩应变的增加呈近似线性下降，这归因于声子速度降低及应变作用下产生的大量结构缺陷。同时基于改进Callaway模型进行了理论计算，结果表明理论值与分子动力学模拟结果高度吻合。

    关键词： 非平衡分子动力学、热导率、Si/Ge超晶格、应变

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 声学声子寿命限制了碘化铅甲铵中的热输运

    摘要： 混合有机-无机钙钛矿（HOIPs）已成为太阳能电池及其他光电器件中的重要半导体材料。电子-声子耦合在所有光电器件中都起着关键作用。尽管HOIPs的晶格动力学和声子频率已被深入研究，但声子寿命却鲜少受到关注。我们利用非弹性中子谱学（提供高能量分辨率）和全氘代单晶（减少氢的无序散射），对混合钙钛矿甲基铵铅碘（MAPI）中的声学声子寿命进行了高精度动量分辨测量。结果显示其寿命极短（皮秒量级），对应纳米级平均自由程，表明声学声子无法有效散热?；诘谝恍栽砣孜⑷爬砺鄣木Ц穸ρЪ扑惚砻鳎庵侄淌倜从谇苛业娜酉嗷プ饔靡约坝胗谢衾胱幼杂啥认喙氐牡湍芄庋幽Ｊ降母呙芏确植?。如此短的声子寿命对MAPI及其他HOIPs中的电子-声子耦合具有重要影响，直接关系到光电器件中热载流子的冷却、带边载流子的输运与复合过程。这些发现揭示了HOIPs与传统光伏半导体之间的本质差异，也证明了理解晶格动力学对开发金属卤化物钙钛矿光电器件的重要性。

    关键词： 太阳能电池、非弹性中子谱学、晶格动力学、混合钙钛矿、热导率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用时域热反射法探测50纳米厚PbTe纳米晶薄膜中的热传输

    摘要： 通过胶体纳米晶（NC）构建单元自下而上制备热电（TE）材料可显著提升其热电效率，例如降低晶格热导率。本研究合成了10纳米球形相纯油酸包覆PbTe纳米晶（尺寸分布窄），并用于在绝缘SiO2/Si衬底上制备50纳米厚薄膜。采用旋涂结合后续配体交换工艺以增强纳米晶间耦合相互作用。通过暗态电导测量，我们验证了所得薄膜的半导体特性及肖特基型电场依赖导电机制。利用时域热反射（TDTR）方法探测薄膜热输运特性，为此我们使用基于皮秒热反射仪的定制化尖端系统，可实现空间分辨率达5微米的选择性区域分析。结果表明：所制PbTe纳米晶薄膜在300K时呈现0.9 W m–1 K–1的超低热导率。这些输运特性发现表明，所提出的快速低成本旋涂策略有望实现从高质量胶体纳米晶构建单元自下而上制备纳米结构热电薄膜。

    关键词： 胶体纳米晶体、旋涂法、热电材料、热导率、时域热反射法、碲化铅

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用放电等离子烧结（SPS）法制备的碳化硅基陶瓷复合材料的 热物理性能

    摘要： 研究了采用放电等离子烧结技术制备的相对密度为99%、以B4C、AlN、Si3N4、Y2O3、Al2O3和HfB2为添加剂的SiC基陶瓷复合材料的导热性能影响因素。在20-1300°C温度范围内测定了复合材料的热物理性能：比热容、热扩散率和导热系数。热扩散率和比热容采用激光闪光法测量，比热容测量数据辅以差示扫描量热仪和绝热量热仪的测定结果。导热系数通过热扩散率、比热容和密度数据计算得出。

    关键词： 激光闪光法、比热容、绝热量热计、热导率、陶瓷复合材料、热扩散率、热物理性质、差示扫描量热法（DSC）

    更新于2025-09-22 19:49:09

  • 还原氧化石墨烯泡沫的可变致密化制备多功能高性能石墨烯纸

    摘要： 超柔韧、兼具优异导电与导热性能的石墨烯基纸材在电子器件和超级电容器领域需求巨大。然而，现有石墨烯基纸材的应用受限于其脆性、小尺寸或导热性能不足等问题。传统制备方法包括真空辅助过滤、直接蒸发、电喷雾涂覆或湿法纺丝。本研究提出通过还原氧化石墨烯泡沫直接致密化的新策略，可制备大面积多功能石墨烯纸材。通过施加不同载荷可调控纸材密度（0.32-1.85 g/cm3）。随着密度提升，其热导率、抗拉强度、电导率及电磁屏蔽效能均显著增强：当密度达1.85 g/cm3时，拉伸强度达50.4 MPa（应变4%），室温热导率达1103 W/(m·K)，电导率为1.1×10? S/m，电磁干扰(EMI)屏蔽效能高达77.2 dB。该策略在调控石墨烯纸材厚度、密度及尺寸方面展现出重要应用前景。

    关键词： 石墨烯纸、致密化、电磁屏蔽、电导率、热导率

    更新于2025-09-22 21:12:46

  • 具有定向银纳米粒子的纤维素纳米纤维纳米复合材料

    摘要： 纤维素作为可持续且丰富的材料备受关注。本文聚焦于氧化处理纳米纤化纤维素（即TOCNs）基纳米复合材料。银纳米颗粒（AgNPs）在TOCN水分散液中制备。通常AgNPs制备后易快速团聚，为抑制其团聚，需在TOCN螯合作用下制备并原位还原。原子力显微镜观测显示，所得AgNPs具有纳米级粒径且沿TOCN定向排列。材料热稳定性和力学性能均获提升，观察到由TOCN取向引发的各向异性导热特性。大量AgNP填料的负载使热导率和电导率显著提高——通过AgNP相互接触形成了热与电子传导通路。我们通过负载AgNPs对TOCN纸进行功能化改性，所得纳米复合片材可作为导体使用。

    关键词： 纤维素纳米纤维、机械性能、TEMPO介导氧化、银纳米粒子、热导率

    更新于2025-09-23 01:12:41

  • 具有间隙缺陷的体半导体中的热与电荷输运

    摘要： 掺杂半导体中不可避免地存在间隙缺陷，这些缺陷支撑着现代电子、光电子和热电技术的发展。直到最近，借助第一性原理建模技术和强大的实验方法，我们才得以理解硅晶格中间隙原子稳定性及其键合机制。然而，不同天然存在的间隙原子对硅热学和电学性能影响的研究却少得多。本研究系统分析了随机分布的间隙缺陷（Si、Ge、C和Li）对块体硅热输运与电荷输运特性的影响。通过原子尺度晶格动力学和分子动力学研究发现：间隙缺陷会散射载热声子从而抑制热传导——仅1.56%随机分布的Ge和Li间隙原子就分别使硅的热导率降低约30倍和34倍。运用第一性原理密度泛函理论和半经典玻尔兹曼输运理论，我们计算了1.56%中性Ge、C、Si和Li间隙原子（处于能量最优的六方、四面体、分裂间隙及键中心位点）在块体硅中的电子输运系数。研究表明六方构型Si和Ge间隙原子对电荷输运影响最小。作为实际应用示例，我们预测了含有不同对称位点Ge间隙原子的可制备块体硅样品的热电特性。本研究建立了制造工艺决定的结构变异性与硅热/电输运特性之间的直接关联，为准确评估硅基材料在不同技术应用中的性能提供了指导。

    关键词： 电子输运、热电性质、间隙缺陷、硅、热导率

    更新于2025-09-23 03:35:20

  • 通过放电等离子烧结实现致密SnO2陶瓷的纳米结构化

    摘要： 已研究了纯SnO?的放电等离子烧结（SPS）行为。选用了两种不同SnO?粉末：一种为市售50-200纳米粉末，另一种是通过沉淀法制备的4-6纳米纳米颗粒。实验证明通过SPS无法使纯SnO?在1223K以上保持稳定——当温度达到1248K时会出现SnO相，更高温度下样品则由SnO?和金属Sn组成。研究开发了三种烧结工艺循环，可实现≥94%的高致密度。晶粒尺寸分析表明，随着致密度提升，晶粒尺寸增大，高致密样品的晶粒尺寸可达60-70纳米。因此SPS技术可成功用于无烧结助剂条件下制备致密纳米结构SnO?陶瓷。纳米结构化能显著降低热导率，在373K和1000K时分别测得低至6.59和3.99 W·m?1·K?1的热导率值。此外，该致密陶瓷的输运性能是迄今报道的无掺杂SnO?材料中的最佳水平。

    关键词： 火花等离子烧结、氧化锡、热导率、热电、纳米结构化

    更新于2025-09-23 06:52:28

  • 分解CuO光学泵浦-X射线探针瞬态内壳层吸收光谱中的电子与晶格贡献

    摘要： 通过对比使用355纳米和532纳米激发波长记录的瞬态X射线吸收谱（trXAS）与稳态温度依赖性XAS测量数据，分析了CuO在氧K边处皮秒时间分辨X射线吸收谱中电子与晶格的贡献。泵浦-探测时间延迟≥150皮秒的trXAS谱主要受晶格加热效应主导。研究报道了激光激发后数百纳秒时间尺度内晶格温度分布演化的绝对温标数据，其时间灵敏度和空间选择性分别达到数十皮秒和数十纳米量级，有效建立了"超快温度计"。特别地，在约5毫焦/平方厘米光强的532纳米实验中，一维热能沉积与扩散模型能准确描述样品初始温度及其动态演化过程。该模型推导的热导率k=(1.3±0.4)瓦·米?1·开?1与文献报道的CuO粉末值k粉末=1.013瓦·米?1·开?1高度吻合。对于355纳米激发，由于紫外光小穿透深度导致探测样品体积内存在大温度梯度，实验的定量分析受到阻碍。研究讨论了这些发现对未来X射线自由电子激光（XFEL）实验中缓解或利用光诱导晶格温度变化的影响。

    关键词： X射线吸收光谱，超快X射线光谱，氧化铜，晶格加热，热导率

    更新于2025-09-23 09:47:23