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石墨二炔：一种由四面体碱金属氮化物调控的极具前景的非线性光学材料
摘要： 通过将四面体Li3NM分子吸附在大范围离域π共轭的石墨二炔（GDY）表面，设计了一系列新型功能化石墨二炔材料（即Li3NM@GDY，其中M=Li、Na、K），并采用密度泛函理论计算研究了其结构、化学稳定性、电子性质及一阶超极化率。结果表明，Li3NM分子可与GDY表面的三个三角形空位相互作用，其中范德华力对增强结构稳定性起关键作用。同时，Li3NM分子的总NPA电荷从Li到K逐渐增加，且这些分子能向GDY转移电子形成分子内电子给体-受体对。所有研究复合物均展现出巨大的静态一阶超极化率（βtot），其中Li3NK@GDY高达~2.88×10? a.u.，TDDFT计算的两能级模型可解释该现象。本研究必将推动新型石墨二炔基非线性光学材料的进一步合成。
关键词： 石墨二炔，电子结构，TDDFT，电荷转移，非线性光学性质
更新于2025-09-23 15:23:52
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石墨炔：连接平面太阳能电池中SnO?与钙钛矿的桥梁
摘要： 在太阳能转换器件中，电荷传输层与光活性层的匹配至关重要。近期，基于SnO?电子传输层（ETL）的平面钙钛矿太阳能电池因其无与伦比的光生电子和空穴提取速率而使这一匹配问题尤为突出。为此，具有多重功能的石墨炔（GDY）被引入体系，从优化电子提取速率、诱导钙钛矿生长界面工程及钝化界面缺陷等多维度，最大化SnO?与钙钛矿的匹配效果，使其同时作用于钙钛矿结晶过程及后续光伏服役周期。掺杂GDY的SnO?层最终实现电子迁移率提升4倍及更优的能带排列，同时增强的疏水性有效抑制异质钙钛矿成核，形成晶界减少、缺陷密度降低的高质量薄膜。系统密度泛函理论研究表明，新形成的C-O σ键带来的电学性能增强及钝化的Pb-I反位缺陷均源于GDY的引入。该器件获得21.11%的光电转换效率且迟滞效应可忽略，表明这一方案可能激发GDY材料的无限潜能，并为钙钛矿太阳能电池的精细界面设计提供更多启示。
关键词： 石墨二炔、二氧化锡、太阳能电池、钙钛矿、界面工程
更新于2025-09-23 15:21:01
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石墨炔：连接平面太阳能电池中SnO?与钙钛矿的桥梁
摘要： 在太阳能转换器件中，电荷传输层与光活性层的匹配至关重要。近期，基于SnO?电子传输层（ETL）的平面钙钛矿太阳能电池因其卓越的光生电子与空穴提取速率差异，这一匹配问题尤为突出。为此，研究人员引入具有多重功能的石墨炔（GDY），从优化电子提取速率、诱导钙钛矿生长界面工程及钝化界面缺陷等多维度，最大化SnO?与钙钛矿的协同效应——这种界面功能同时作用于钙钛矿结晶过程及后续光伏服役周期。掺杂GDY的SnO?层最终实现电子迁移率提升4倍并优化能带排列，其增强的疏水性有效抑制异质钙钛矿成核，形成晶界减少、缺陷密度降低的高质量薄膜。系统性的密度泛函理论研究表明：新形成的C-O σ键带来的电学性能增强与钝化的Pb-I反位缺陷均源自GDY的引入。该器件取得21.11%光电转换效率且迟滞效应可忽略，预示GDY材料蕴含的无限潜力，并为钙钛矿太阳能电池的精细界面设计提供重要启示。
关键词： 二氧化锡、太阳能电池、石墨二炔、钙钛矿、界面工程
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于石墨二炔的高响应度与高探测率柔性光电探测器
摘要： 石墨炔（GDY）作为一种新兴的二维碳同素异形体，因其本征带隙、高载流子迁移率等优异电子特性，在多个领域得到广泛研究。本研究通过旋涂超薄GDY纳米片于柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底，实现了基于GDY的光电化学型光探测。该GDY基光电探测器（PDs）展现出卓越的光响应性能：高光电流（Pph，5.98 μA cm?2）、高光电响应度（Rph，1086.96 μA W?1）、高探测率（7.31×101?琼斯）及优异长期稳定性（超过1个月）。更重要的是，得益于GDY结构与柔性PET基底的良好兼容性，器件经1000次弯曲（4.45 μA cm?2）和扭转（3.85 μA cm?2）循环后仍保持优良光电流。通过密度泛函理论（DFT）计算揭示了GDY的电子特性，为碱性电解液中性能提升提供了依据。这种柔性GDY基PDs不仅丰富了GDY的基础研究，更为GDY异质结光探测器的开发奠定了基础。
关键词： 光电化学、光探测、石墨二炔、柔性器件、长期稳定性
更新于2025-09-23 15:19:57
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掺铒混合锁模光纤激光器中超短脉冲产生的石墨炔材料
摘要： 首次研究了一种基于少层石墨二炔（GDY）可饱和吸收体（SA）的掺铒混合被动锁模光纤激光器。该混合锁模光纤激光器由非线性偏振旋转（NPR）技术与GDY-SA组成。输出脉冲的中心波长、脉宽和重复频率分别为1530.7纳米、690.2飞秒和14.7兆赫。与单独采用GDY-SA或NPR技术的被动锁模脉冲激光器相比，该混合被动锁模光纤激光器的输出脉宽缩短了50飞秒以上。研究表明，GDY的性能有望应用于超快激光领域。
关键词： 可饱和吸收体、光纤激光器、超快光子学、锁模、石墨二炔
更新于2025-09-11 14:15:04