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薄膜纳米晶Cu?SbSe?的环境表面稳定性及结构-性能关系
摘要： 纳米晶材料具有高比表面积，因此在环境条件下可能比其块体材料具有显著更高的反应活性。这可能会以意想不到的方式影响器件功能。本研究通过热注射法合成了高质量的晶体Cu3SbSe4纳米晶，并采用配体交换工艺制备了薄膜。该薄膜暴露于空气后电子电导率显著提升，最高可达80 Ω?1cm?1。X射线光电子能谱观测表明，这种电导率提升与表面氧化过程相关。研究指出，这些材料在环境条件下发生的可观测变化，对于理解其作为器件组成部分时的性能特性具有重要关键意义。
关键词： 表面氧化、地壳丰度高、铜锑硫属化合物、热注射法、热电材料、纳米颗粒
更新于2025-11-14 15:19:41
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基于硅纳米粒子的高通量激光制备抗菌表面涂层
摘要： 通过测量多脉冲烧蚀质量损失和胶体消光系数（分别与亚线性和三次方强度函数相关），发现纳秒红外激光在水相中烧蚀生成硅胶体溶液用于抗菌应用的高产率模式，其关键参数为GW/cm2量级的激光强度和扫描速度。该优势模式表现为：亚临界密度不透明烧蚀等离子体调控样品烧蚀速率及烧蚀产物的等离子体介导解离（分散）过程，使得质量损失相对于激光强度呈亚线性增长，同时纳米颗粒产率呈三次方增长。相比之下，在更高强度下，由于强等离子体驱动的微米级熔滴喷射以及高速烧蚀过程中动态局部"自限"效应导致胶体溶液消光系数饱和，质量损失会急剧增加，同时（亚）微米级颗粒产率相应提升。硅纳米颗粒制备的最优低强度模式显示：随着激光扫描速度提高，质量损失与消光系数呈单调正相关增长，表明累积效应减弱。通过能谱仪分析元素组成可知，由此生成的硅纳米颗粒制备的表面涂层存在轻微氧化，其水接触角（约51°）接近带有纳米级自然氧化层的裸硅片（约58°）。得益于良好的润湿性，即使存在轻微氧化钝化，这种基于纳米颗粒的表面涂层对革兰氏阴性铜绿假单胞菌仍表现出强效抗菌响应。
关键词： 硅纳米颗粒、胶体、表面氧化、消光系数、润湿性、抗菌测试、革兰氏阴性菌铜绿假单胞菌、亚临界烧蚀等离子体、纳秒激光烧蚀、质量损失
更新于2025-09-23 15:21:21
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Cu?O(100)和(111)表面的氧化还原性质
摘要： 当前研究重点聚焦于基于铜（Cu）和氧化亚铜（Cu2O）的催化剂，因其被视为贵金属催化剂的潜在替代品。然而这类材料的应用受失活问题制约——例如易被完全氧化为CuO。尽管氧化还原过程对Cu2O催化剂至关重要，但其失活机理的分子层面认知仍属空白。本研究通过同步辐射X射线光电子能谱（XPS）与扫描隧道显微镜（STM），探究了(100)与(111)晶面取向的规整Cu2O体相单晶初始氧化阶段。在25℃、1毫巴氧气环境下，(100)表面会形成1.0单原子层（ML）的CuO表面氧化物，并附着反应气体中微量水分生成的0.7 ML羟基。相比之下，(111)表面在同等温和条件下既未发生羟基化也未出现氧化现象。Cu2O(111)表面初始形成CuO需在1毫巴氧气中经约400℃退火处理，这凸显了两种晶面反应活性的显著差异。在超高真空条件下将(100)表面加热至约225℃时，羟基以0.46 ML的速率减少，其变化趋势与检测到的CuO覆盖度增加（0.45 ML）速率相当，表明存在反应路径：2吸附羟基 + 固态Cu2O → 气态H2O + 2固态CuO。STM分析将表面化学变化与形貌特征相关联，证实了表面羟基化及CuO的形成过程，并显示反应条件下活性物种具有高度迁移性导致的显著形貌改变。
关键词： XPS（X射线光电子能谱）、表面氧化、氧化还原性质、羟基化、扫描隧道显微镜（STM）、氧化亚铜（Cu2O）
更新于2025-09-23 15:21:01
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真空条件下退火的溅射BaSi<sub>2</sub>薄膜特性
摘要： 本文采用溅射技术沉积BaSi2薄膜，随后通过真空退火工艺使溅射态BaSi2薄膜晶化。利用拉曼光谱研究表面结构与结晶质量，采用俄歇电子能谱测量元素深度分布以分析薄膜成分，并进一步探究光学与电学性能以揭示退火条件的影响。真空退火条件能有效抑制Ba元素扩散，确?；竦没Ъ屏勘鹊腂aSi2层。但由于Ba的高反应活性，即便在真空环境中仍会发生表面氧化现象。未来防止BaSi2表面氧化的研究可着眼于将其他方法（如覆盖层与还原气氛）与真空（或低压）退火条件相结合。
关键词： 俄歇电子能谱、真空退火、硅化钡、表面氧化、拉曼光谱、溅射
更新于2025-09-12 10:27:22
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纳秒激光诱导镍表面氧化与纳米结构形成的协同效应对镍表面选择性着色的影响
摘要： 利用激光辐照可使金属表面实现纳米结构化，其作用范围涵盖从薄膜生成到纳米结构形成的多种效应。本研究详细展示了在空气中采用纳秒激光辐照实现纯镍表面着色的过程并进行深入研究。色度坐标与激光加工参数的关联性表明：累积能量密度是形成特定颜色表面的主导因素。激光处理后表面的颜色既存在角度依赖性也具有非角度依赖性，这取决于具体的加工条件。对激光着色表面的检测发现，横向与纵向有序排列的、具有纳米/微米/介观尺度的激光诱导结构会同时出现，并以特定方式共同贡献于表面着色。通过SEM、反射光谱、XPS和XRD等手段对镍表面着色过程进行综合分析，验证了多过程协同的着色机制。最高饱和度的颜色源自再沉积层内的干涉效应。研究发现，通过控制线间距并采用优化的激光能量密度，不仅能获得更广的色彩范围，还能实现颜色的精准调控。基于这些优化参数，任意图案的表面着色及特定光学性能的实现成为可能，从而使纳秒激光着色标记技术有望拓展至全新应用领域。
关键词： 着色、纳秒激光、镍表面、表面氧化、纳米结构形成
更新于2025-09-11 14:15:04
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激光辐射对AISI 304不锈钢的能量耦合：高温与表面氧化的影响
摘要： 激光材料加工方法的工业应用仍远超前于对这些过程中物理现象的研究。特别是高温对金属激光辐照能量耦合的影响尚不明确。然而，激光材料处理中的大多数过程都涉及高于熔点的温度，甚至会导致蒸发。因此，本研究通过实验评估了三种典型激光波长（515纳米、1.07微米、10.6微米）下高温对不锈钢能量耦合效率的影响。结果表明，温度对能量耦合效率的影响取决于波长。在此背景下，辐射率理论中已知的X点现象与激光材料加工的相关性得到了证实。此外，还分析了工艺诱导表面氧化的影响。在650°C以上的温度下，能量耦合效率急剧增加，在熔点时达到约65%，并在液相阶段保持这一高水平。
关键词： 能量耦合效率、吸收率、高温、表面氧化、激光材料加工
更新于2025-09-11 14:15:04
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InP表面氧化诱导聚合及其对光电子应用的影响
摘要： 磷化铟（InP）是光电子学和光电化学器件等能量转换应用领域研究最深入的材料之一。该材料——以及更广泛的III-V族半导体——长期面临的挑战在于理解和控制表面氧化物的形成，这会显著影响器件的功能、性能和耐久性。我们结合先进的环境压力X射线光电子能谱（APXPS）原位技术和第一性原理模拟，揭示了InP(001)表面氧化过程的机理。通过直接对表面模型进行第一性原理光谱计算来解读APXPS结果，并通过对比计算和测量的功函数，我们提供了热氧化物化学演变的客观图景。在低温（<573K）下，氧气暴露主要导致形成分散的交联POx单元（厚度为亚单层），这些单元生长为动力学受限的表面层非晶二维薄膜。温度升高（>573K）会导致POx单元聚合，并形成复杂的非均匀三维表面氧化物网络，该网络向表面逐渐富铟贫磷。最终，通过一种迄今未报道的耦合电荷转移异构转化机制加速磷流失，在773K下形成具有截然不同光电特性和热载流子传输特性的厚非晶类In2O3氧化物。除阐明表面氧化的复杂机理外，我们的结果表明可通过利用热力学与动力学因素的竞争来有目的地调控氧化物组成。
关键词： 磷化铟、角分辨光电子能谱、表面氧化、第一性原理模拟、光电化学器件、光电子学
更新于2025-09-11 14:15:04