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非晶衬底上的黄铁矿薄膜：与衬底的相互作用及掺杂效应
摘要： 近期关于黄铁矿（FeS2，包括薄膜和单晶）的已发表文献面临几个关键问题：黄铁矿呈现的低光电压（主要与其表面特性有关）、尚未明确可靠的n型和p型样品制备方法，以及化学计量比的重要性。为解决后两个问题，研究人员在不同温度（Ts ? 600°C）下对沉积于钠钙玻璃和非晶石英基底上的铁薄膜、钛/铁和钴/铁双层膜进行20小时硫化处理以获得黄铁矿薄膜。通过室温下的塞贝克系数和霍尔效应测量发现：钠钙玻璃基底上硫化的钛/铁样品因钛层与基底的强相互作用导致塞贝克系数符号由负转正（该现象在非晶石英基底样品中未出现），这种相互作用促使钠钙玻璃基底与黄铁矿层间形成新TiO2层。钠钙玻璃基底上硫化的钴/铁双层膜表现与既有研究一致——当Ts ? 175°C时均呈现n型半导体特性。非故意掺杂的钠钙玻璃铁薄膜在电输运特性表征方面结论不明确：硫化薄膜的塞贝克系数（S）在所有Ts值下均显示S > 0，但霍尔常数的数值与符号呈现不可复现性。研究结果结合当前合成黄铁矿薄膜生长与掺杂知识展开讨论。
关键词： 薄膜、霍尔效应、塞贝克效应、掺杂效应、钠钙玻璃、黄铁矿
更新于2025-09-22 18:33:41
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单脉冲飞秒激光诱导剥落导致钠钙玻璃亚表面区域形成亚微米气泡/空洞
摘要： 据报道，在低于激光烧蚀阈值的条件下，采用波长775纳米、脉宽150飞秒的钛宝石激光单脉冲辐照钠钙玻璃表面时，会诱导形成微气泡。这些直径0.3至3微米的气泡（远小于约12微米的激光光斑尺寸）呈现半球形表面、椭球形空腔及约100纳米厚的上壳层结构。气泡形成于块体玻璃改性与玻璃烧蚀之间的狭窄能量区间，其形成过程伴随气泡周围玻璃形貌的局部改变。在气泡形成的上限能量附近会出现受损气泡，表现为气泡壳层存在纳米孔洞或狭缝，以及暴露空腔底部的开放壳层。研究认为该气泡形成机制与激光光子非线性吸收过程、激光诱导剥裂效应、电子弛豫后的材料加热过程，以及热驱动的粘塑性力学过程相关。钠钙玻璃近表面的材料成分梯度（影响光子吸收、熔融、烧蚀及材料膨胀过程）是这类气泡形成的关键因素。气泡内部空腔首先通过预剥裂形成剥离层，随后经块体玻璃的次表面激光烧蚀/蒸发过程进一步抬升形成气泡壳层。气泡上壳则由腐蚀性钠钙玻璃形成的热稳定硬壳构成。该研究成果对高精度激光加工中的烧蚀工艺具有重要价值，同时这种单脉冲作用下快速制备的三维亚微米结构，为传感、光子学及微流控等潜在应用领域开辟了新技术途径。
关键词： 钠钙玻璃、表面改性、单脉冲、非线性吸收、飞秒激光、气泡、剥落
更新于2025-09-19 17:13:59
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玻璃基体中纳米结构的光等离子体与非线性光学行为及其在光子学中的应用
摘要： 由于贵金属双金属核壳纳米结构具有迷人的等离子体特性，其在未来纳米技术中拥有广泛的应用前景，因而受到越来越多的关注。本文报道了玻璃基质中的银/铜核壳纳米结构，包括对嵌入式核壳纳米结构进行表征的新方法，详细研究了纳米尺寸效应对其光学和非线性光学性能的调控作用以及生物医学应用。对银/铜交换后的样品进行退火处理后形成了核壳纳米结构，这一结果通过紫外-可见吸收光谱和高分辨透射电子显微镜得到证实。进一步采用X射线衍射、卢瑟福背散射、光致发光、拉曼光谱、X射线光电子能谱和Z扫描技术对制备的等离子体纳米结构进行了研究。利用飞秒激光脉冲在非共振波长下研究了含双金属纳米颗粒玻璃的非线性光学特性，并解释了所观察到的非线性现象的可能机制。
关键词： 钠钙玻璃，核壳纳米结构，表面等离子体共振
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于生物微流控中快速芯吸驱动传输和颗粒分离的激光处理玻璃平台
摘要： 在这项工作中，我们提出了一种基于激光的制造技术，可直接在钠钙玻璃上制备由互连微裂纹构成的微通道图案。通过使用CO?激光以18.75至93.75 mJ mm?1的线性能量沉积速率进行加工，我们能够精确控制微裂纹的形成过程，同时实现玻璃表面裂纹微流控图案的快速制造与规模化生产。在较高能量沉积速率（93.75 mJ mm?1）条件下，激光制造的微流控通道（宽1毫米、长20毫米）展现出极快的毛细上升速度（24.2 mm s?1，约为滤纸的10倍），这源于显著的毛细作用和激光诱导的表面亲水化效应。在较低能量速率（18.75 mJ mm?1）下，3-4毫米宽的微裂纹缝隙会产生更高的网筛密度，从而更高效地过滤含颗粒液体样本。重复性测试显示，在相似条件下制备的21个样品平均毛细上升速度为10.6±1.5 mm s?1（与滤纸性能相当，达85%相似度）。这些微裂纹通道具有至少82天的稳定保存期限，期间毛细速度保持在10-13 mm s?1范围内。
关键词： 基于激光的制造、颗粒分离、钠钙玻璃、微通道、芯吸速度
更新于2025-09-11 14:15:04
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在钠钙玻璃衬底上直接低温制备二硫化钼薄膜的工艺
摘要： 为避免转移工艺导致的机械问题，采用直流磁控溅射与快速热处理（RTP）替代传统化学气相沉积（CVD）工艺制备二硫化钼（MoS2）图案。为在600°C以下温度的钠钙玻璃衬底上形成MoS2薄膜，研究团队通过调节不同直流溅射功率沉积MoS2薄膜，并在400-550°C区间进行退火处理。扫描电镜（SEM）与原子力显微镜（AFM）结果表明，MoS2薄膜表面形貌随溅射功率及膜厚变化呈现显著差异。拉曼光谱显示E1 2g和A1 g特征峰分别出现在约372 cm?1和400 cm?1处，证实MoS2表面沿面内方向结晶。X射线光电子能谱（XPS）分析表明，在600°C以下RTP处理后，S 2p（2p 1/2, 2p 3/2）和Mo 3d（3d 3/2, 3d 5/2）特征峰均呈现稳定结合能?；舳вΣ馐韵允舅蠱oS2薄膜均具有优异的载流子迁移率与载流子浓度特性。
关键词： 直流溅射、低温、二硫化钼（MoS2）、快速热处理（RTP）、钠钙玻璃
更新于2025-09-04 15:30:14