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蓝宝石晶体纳米压入本构方程
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作者 刘婷 李先昊 +3 位作者 郭耀军 康森 鲁雅荣 何力军 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第6期982-990,共9页
应用有限元方法(FEM)结合神经网络优化及无量纲模型,建立了可统一描述蓝宝石不同晶面纳米压入行为的本构方程。采用纳米压痕方法对蓝宝石晶体的四个典型晶面(C、A、R、M)的表面微力学行为进行了研究,本构方程计算结果与实测结果对比表明... 应用有限元方法(FEM)结合神经网络优化及无量纲模型,建立了可统一描述蓝宝石不同晶面纳米压入行为的本构方程。采用纳米压痕方法对蓝宝石晶体的四个典型晶面(C、A、R、M)的表面微力学行为进行了研究,本构方程计算结果与实测结果对比表明:加载、卸载曲线均可由压入深度h的二次函数表达;加载曲线是压入面弹性模量E、屈服应力Y和加工硬化指数n的函数,卸载曲线则除此三个因素之外还与卸载位置(最大深度)h_(max)有关;对同一晶面而言,残余深度hr正比于h_(max),塑性功正比于h_(max)的三次方。结果还表明,对蓝宝石晶体这类难以应用常规力学性能试验研究手段的超硬高脆材料,利用本构方程结合纳米压痕试验,可以比较有效地获得其基本力学性能。 展开更多
关键词 蓝宝石晶体 晶面 纳米压痕 有限元方法 本构方程
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若干典型闪烁晶体中的结构缺陷与掺杂效应
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作者 任国浩 吴云涛 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期689-701,共13页
无机闪烁晶体是一种能够吸收高能粒子并将其能量转化成紫外或可见光的功能晶体材料,在辐射探测技术领域发挥着日益重要的作用。但晶体中存在的生长缺陷严重削弱了晶体的闪烁性能,并限制了晶体的实际应用。为了克服这些缺陷,某些元素被... 无机闪烁晶体是一种能够吸收高能粒子并将其能量转化成紫外或可见光的功能晶体材料,在辐射探测技术领域发挥着日益重要的作用。但晶体中存在的生长缺陷严重削弱了晶体的闪烁性能,并限制了晶体的实际应用。为了克服这些缺陷,某些元素被有意识地掺入到晶体中,从而使晶体的闪烁性能得到显著改善和提高,起到了“四两拨千斤”的效果。因此,掺杂改性成为优化晶体性能的重要手段,但掺杂效应所涉及的内在过程和机理往往比较复杂,以至于长期处于争论状态。本文介绍了若干典型闪烁晶体——钨酸铅(PbWO_(4))、锗酸铋(Bi_(4)Ge_(3)O_(12))、氟化钡(BaF_(2))和硅酸镥(Lu_(2)SiO_(5))晶体中存在的主要缺陷和为克服这些缺陷所采用的掺杂离子以及所获得的掺杂效应,试图从微观层面揭示和探究掺杂效应的内在机理,以期对未来相关材料的开发提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 闪烁晶体 结构缺陷 掺杂效应 辐射探测
原文传递
液晶包层波导技术研究进展 被引量:2
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作者 刁志辉 毕泽坤 +2 位作者 范维方 蔚云慧 穆全全 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期697-706,共10页
液晶包层波导以波导为载体、以液晶为工作物质,包层中的液晶通过倏逝波调控芯层中的波导模式。相比于传统液晶器件,液晶包层波导能够巧妙解耦光线调制距离与液晶层厚度,并基于表面层液晶作用显著降低液晶回弹时间,具有调制幅度大、响应... 液晶包层波导以波导为载体、以液晶为工作物质,包层中的液晶通过倏逝波调控芯层中的波导模式。相比于传统液晶器件,液晶包层波导能够巧妙解耦光线调制距离与液晶层厚度,并基于表面层液晶作用显著降低液晶回弹时间,具有调制幅度大、响应速度快的优势。本文综述了液晶包层波导技术在光束扫描、傅里叶变换光谱领域的研究进展,并展望了液晶包层波导技术在可重构光子器件领域的应用前景。不同的宏观应用表现均源于液晶包层对波导模式的微观调控。凭借独特的工作方式,液晶包层波导赋予了宏观应用新的技术优势。本综述为新型液晶光束调控方法提供一种重要的研究思路。 展开更多
关键词 液晶 波导 光调控
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Fe对Ni-Mn-Ga合金微丝形状记忆效应的影响 被引量:1
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作者 刘艳芬 李爽 +2 位作者 郎子锐 马梓轩 刘晓华 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期182-191,共10页
以Ni-Mn-Ga合金微丝为基础分析Fe元素掺杂前后对合金微丝的形状记忆效应的变化。用真空磁控钨极电弧熔炼炉制备Ni-Mn-Ga-Fe合金,并用高真空精密熔体抽拉设备将母合金制备成微丝。采用EDS能谱分析仪、DSC差示扫描量热分析仪、XRD、DMA动... 以Ni-Mn-Ga合金微丝为基础分析Fe元素掺杂前后对合金微丝的形状记忆效应的变化。用真空磁控钨极电弧熔炼炉制备Ni-Mn-Ga-Fe合金,并用高真空精密熔体抽拉设备将母合金制备成微丝。采用EDS能谱分析仪、DSC差示扫描量热分析仪、XRD、DMA动态机械分析仪,研究Fe元素掺杂Ni-Mn-Ga合金微丝后的物相、马氏体相变行为、微丝的形状记忆效应。结果表明,Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝显示的是四方结构马氏体相和面心立方结构奥氏体相的混合相,对微丝采用步进式阶梯有序化热处理,有序化热处理能有效降低微丝内部缺陷,释放内应力,细化微丝内部晶粒,收缩晶格体积,马氏体孪晶界面更加平直,孪晶面更易移动,微丝的伸长率提高。在258 K下对制备态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆的测试,拉伸到350 MPa后卸载到0 MPa,随后将微丝升温到奥氏体态后,应变恢复率为78.75%,而在289K对有序化热处理态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆测试,应变恢复率达到100%。在126 MPa和240 MPa下分别对有序化热处理态三元Ni-Mn-Ga合金微丝和Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行恒应力拉伸,两种微丝双程形状恢复能力均接近100%,但Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝在发生形变时的弹性应变储能略高于Ni-Mn-Ga合金微丝。Fe的加入使得到的合金微丝的力学性能高于传统三元形状记忆合金微丝;制备态下和热处理态的Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝的马氏体相变温度较Ni-Mn-Ga合金微丝分别提高6.0 K和11.5 K,热滞分别降低6.7 K和1.5 K。 展开更多
关键词 形状记忆合金 Ni-Mn-Ga铁磁合金微丝 马氏体相变 形状记忆效应
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Nd∶GdYAG激光晶体的光谱分析及热学性能研究
5
作者 窦仁勤 刘耀 +3 位作者 罗建乔 王小飞 刘文鹏 张庆礼 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第9期1504-1511,共8页
本文对所生长的Nd∶GdYAG晶体的吸收光谱和荧光光谱进行了测试,采用Judd-Ofelt理论对振子强度和线强、强度参数Ω_(t)、4 F_(3/2)→4 I_(J)能级间的跃迁概率、能级辐射寿命、荧光分支比等光谱参数进行了计算,相关数据与YAG、LuAG、YVO4... 本文对所生长的Nd∶GdYAG晶体的吸收光谱和荧光光谱进行了测试,采用Judd-Ofelt理论对振子强度和线强、强度参数Ω_(t)、4 F_(3/2)→4 I_(J)能级间的跃迁概率、能级辐射寿命、荧光分支比等光谱参数进行了计算,相关数据与YAG、LuAG、YVO4等晶体进行了对比。Ωt计算得出Ω2=(0.813±0.200)×10^(-20)cm^(2),Ω4=(3.381±0.187)×10^(-20)cm^(2),Ω6=(5.135±0.278)×10^(-20)cm^(2),相比YAG、LuAG、YVO4等晶体,Nd∶GdYAG晶体的强度参数Ω2较大,表明Gd^(3+)的掺入增大了基质的无序度。计算并拟合了300~1200 nm的吸收截面和折射率,其中808 nm处的吸收截面为5.0×10^(-20)cm^(2),1064 nm处的折射率为1.80。实测4 F3/2能级的荧光寿命为228μs,与计算的能级辐射寿命240μs接近;1064 nm处的发射截面为1.23×10^(-19)cm^(2),接近Nd∶YAG晶体的发射截面。室温下Nd∶GdYAG晶体的热导率为5.992 W/(m·K),略小于Nd∶YAG和Nd∶GGG,但大于Nd∶YVO4晶体。研究表明,Nd∶GdYAG是一种有应用前景的新型激光晶体材料。 展开更多
关键词 激光晶体 Nd∶GdYAG 光谱分析 JUDD-OFELT理论 热导率
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硅酸钛钡高温压电晶体及其传感器件研究进展
6
作者 李亚楠 彭向康 +2 位作者 姜超 赵显 于法鹏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1-10,共10页
压电材料作为重要的功能材料,由其制备的结构健康检测器件已被广泛应用于国民经济的诸多领域。随着现代工业技术特别是航空航天、核电能源和智能制造等的发展,各类高温工况环境对压电材料的性能提出了更高的要求,因此研制综合性能优异... 压电材料作为重要的功能材料,由其制备的结构健康检测器件已被广泛应用于国民经济的诸多领域。随着现代工业技术特别是航空航天、核电能源和智能制造等的发展,各类高温工况环境对压电材料的性能提出了更高的要求,因此研制综合性能优异的高温压电材料并将其应用到具有更高服役温度的传感器件中受到了研究者的广泛关注。硅酸钛钡(Ba_(2)TiSi_(2)O_(8),BTS)晶体具有较高的电阻率、较低的介电损耗和优良的压电性能,是一种具有良好应用前景的高温压电单晶材料。本文主要介绍了BTS晶体的提拉法生长制备工艺、单晶电弹性能表征、材料相变调控以及采用该晶体为核心元件研制的声表面波传感器和高温振动传感器的研究进展,最后对新型高温压电晶体及其传感器件的研发进行了总结和展望。 展开更多
关键词 硅酸钛钡晶体 提拉法 晶体生长 相变调控 高温压电传感器
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GeV重离子束辐照LiF引起的晶体内部结构改变
7
作者 陈宇鹏 史路林 +5 位作者 王瑜玉 程锐 杨杰 陈良文 范伟丽 董俊煜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期147-153,共7页
高能强流重离子束入射到固体物质中,沿飞行路径的离子能量沉积密度将改变宏观靶物质的温度和压强等,并可能在高压高密条件下产生新的材料缺陷.本文利用兰州重离子加速器装置HIRFL-CSR引出的能量为264 MeV/u的Xe^(36+)离子束,入射到LiF... 高能强流重离子束入射到固体物质中,沿飞行路径的离子能量沉积密度将改变宏观靶物质的温度和压强等,并可能在高压高密条件下产生新的材料缺陷.本文利用兰州重离子加速器装置HIRFL-CSR引出的能量为264 MeV/u的Xe^(36+)离子束,入射到LiF晶体靶物质中,在线测量了LiF的发射光谱,观测到沿离子路径的晶体颜色变化.通过解离方法取得了不同位置处的X射线衍射(X-ray Diffraction)与X射线光电子能谱结果,显示在Xe离子的布拉格峰区域出现了LiF_(3)(LiF+F_(2))结构相,讨论了新的结构缺陷的产生与重离子束能量沉积密度间可能的相关性.这为离子束驱动的高能量密度物理的能量沉积过程提供了一定参考. 展开更多
关键词 LIF 晶体 重离子束 能量密度 色心
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CsPbBr_(3)晶体生长及变温霍尔效应研究
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作者 王杰 金致远 +3 位作者 彭静 张绍卿 黄巍 何知宇 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期5101-5105,5113,共6页
以定向凝固法提纯的CsPbBr_(3)多晶为原料,采用垂直布里奇曼法生长出尺寸为∅30 mm×70 mm的CsPbBr_(3)单晶。采用ICP-OES对提纯后的多晶测试表明,提纯后的CsPbBr_(3)多晶中杂质含量减少了28.7%。经XRD和EDS对切割得到的晶片分析发现... 以定向凝固法提纯的CsPbBr_(3)多晶为原料,采用垂直布里奇曼法生长出尺寸为∅30 mm×70 mm的CsPbBr_(3)单晶。采用ICP-OES对提纯后的多晶测试表明,提纯后的CsPbBr_(3)多晶中杂质含量减少了28.7%。经XRD和EDS对切割得到的晶片分析发现,晶片的晶面方向属{210}晶面族,晶体中Cs、Pb、Br_(3)种元素分布均匀,原子百分含量符合化学计量比。采用傅里叶红外光谱仪和紫外-可见分光光度计对晶体的透过率测试显示,生长晶体在500~4000 cm^(-1)波数范围内的红外透过率超过75%,紫外短波截止边为552 nm,拟合计算出对应的禁带宽度为2.246 eV。选取7个不同温度点对CsPbBr_(3)单晶进行变温霍尔效应测试发现,生长晶体为P型导电,在250~300 K和300~350 K之间晶体中主要的载流子散射机制分别为声学波散射和电离杂质散射,在150~250 K温度范围内,更符合多种散射机构共同作用的散射机制。进一步拟合载流子浓度p与1/T的关系,计算获得晶体中杂质电离能ΔE_(A)=0.3042 eV。 展开更多
关键词 晶体生长 CsPbBr_(3)单晶 垂直布里奇曼法 变温霍尔 散射机制
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声学双曲构型超材料的负折射特性研究
9
作者 刘松 赵仁洁 +3 位作者 杜一帆 吴芳 宋和滨 高鹏 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第2期246-251,共6页
声学双曲超材料是具有双曲色散特性的人工材料,具有极强的各向异性,其负折射特性是研究实现高分辨率聚焦型超透镜的理论依据。针对远场噪声源识别受制于0.5倍波长声波瑞利衍射识别分辨率问题,结合声学超材料对声波的优异调控效果,引进... 声学双曲超材料是具有双曲色散特性的人工材料,具有极强的各向异性,其负折射特性是研究实现高分辨率聚焦型超透镜的理论依据。针对远场噪声源识别受制于0.5倍波长声波瑞利衍射识别分辨率问题,结合声学超材料对声波的优异调控效果,引进可以实现亚波长超分辨率成像的双曲超材料,利用其负折射特性设计了一种用于工作频率为2 271.5 Hz的声学双曲结构。分析了该构型的双曲结构色散特性及负折射特性,结果表明声波在该双曲超材料中传播的群速度方向垂直于波矢,并沿着色散曲线的法线方向。本文的研究为实现对声波和弹性波的任意调控,以及噪声源的聚焦定位、识别放大等提供了一定的设计参考。 展开更多
关键词 声学超材料 声学透镜 弹性波带隙特性 负折射 双曲色散 声聚焦
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低损耗薄膜铌酸锂光集成器件的研究进展
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作者 林锦添 高仁宏 +3 位作者 管江林 黎春桃 姚妮 程亚 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第3期372-394,共23页
近年来得益于薄膜铌酸锂晶圆离子切片技术和低损耗微纳刻蚀工艺的飞速发展,薄膜铌酸锂光集成结构提供了光场紧束缚、快速电光调谐、高效频率转换和声光转换的空前能力,各种高性能的薄膜铌酸锂光集成器件不断涌现,且朝着大规模光集成芯... 近年来得益于薄膜铌酸锂晶圆离子切片技术和低损耗微纳刻蚀工艺的飞速发展,薄膜铌酸锂光集成结构提供了光场紧束缚、快速电光调谐、高效频率转换和声光转换的空前能力,各种高性能的薄膜铌酸锂光集成器件不断涌现,且朝着大规模光集成芯片的方向迅猛发展,为高速信息处理、精密测量、量子信息、人工智能等重要应用提供了全新的发展动力。本文主要围绕铌酸锂晶体发展历史、薄膜铌酸锂离子切片技术发展历程、极低损耗微纳刻蚀技术演化进程,以及高性能的薄膜铌酸锂光集成器件进展进行总结,并展望了未来的发展趋势。 展开更多
关键词 薄膜铌酸锂 微纳加工 光集成器件 非线性光学 电光调制器 光频梳
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水平定向结晶法生长浓度渐变Yb∶YAG激光晶体及光谱性能研究
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作者 丁雨憧 张灵 +4 位作者 李海林 张月 唐杨 强铭 林辉 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第10期1688-1698,共11页
本文采用水平定向结晶(HDC)法成功生长出180 mm×81 mm×16 mm的浓度渐变Yb∶YAG激光晶体,从放肩部位和尾部分别获取了尺寸为40 mm×40 mm×7 mm、70 mm×70 mm×7 mm的Yb∶YAG激光晶体板条各两件。采用632 nm... 本文采用水平定向结晶(HDC)法成功生长出180 mm×81 mm×16 mm的浓度渐变Yb∶YAG激光晶体,从放肩部位和尾部分别获取了尺寸为40 mm×40 mm×7 mm、70 mm×70 mm×7 mm的Yb∶YAG激光晶体板条各两件。采用632 nm激光、偏光应力仪对晶体板条的光学性质进行检测,实验结果发现靠近晶坯自由表面的板条内部通透,无散射光路,应力较小且分布均匀,表明该晶体板条具有优异的光学质量。进一步测试分析了晶体板条不同位置处的吸收光谱,根据935 nm波长处的吸收系数计算出Yb^(3+)的掺杂浓度,发现40 mm×40 mm×7 mm的激光晶体板条中Yb^(3+)掺杂浓度沿晶体生长方向逐步增加,浓度梯度约为0.42%/cm;而70 mm×70 mm×7 mm的激光晶体板条中Yb^(3+)掺杂浓度几乎保持不变,约为4.50%。 展开更多
关键词 浓度渐变 光谱性能 Yb∶YAG 水平定向结晶法 激光晶体
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蓝宝石高温弹性模量的理论计算和实验测量
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作者 张毅 沈民浩 +2 位作者 刘禹男 黄泽亚 傅仁利 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第3期306-312,321,共8页
蓝宝石因其良好的透光性和高温稳定性而成为光纤式高温压力传感器的理想结构材料。蓝宝石在高温下弹性模量的变化与其高温压力测量的准确性密切相关,因此获取高温条件下蓝宝石的弹性模量是设计和制备高温压力传感器的必要前提条件。基... 蓝宝石因其良好的透光性和高温稳定性而成为光纤式高温压力传感器的理想结构材料。蓝宝石在高温下弹性模量的变化与其高温压力测量的准确性密切相关,因此获取高温条件下蓝宝石的弹性模量是设计和制备高温压力传感器的必要前提条件。基于高温原位XRD测试得到不同温度下蓝宝石的晶胞参数,然后利用第一性原理对蓝宝石的弹性性能进行了理论计算,得到蓝宝石高温情况下的弹性刚度矩阵和柔度矩阵。同时基于脉冲激振法,测量了室温至1200℃范围内不同取向蓝宝石样品的弹性模量,验证了理论计算结果的准确性。理论计算及实验结果均表明:随着温度的升高,蓝宝石的弹性模量减小,并且不同晶向之间存在显著差异。所获取蓝宝石的高温弹性模量数据可为相关高温压力传感器的设计提供基础数据参考。 展开更多
关键词 蓝宝石 高温原位XRD 弹性模量 第一性原理 脉冲激振法
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透射电镜表征晶体结构的程序设计原理
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作者 任令祺 陈亮维 +2 位作者 梁琦 李毅 虞澜 《云南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期114-119,共6页
表征晶体结构是透射电镜(TEM)的常规分析工作.文章介绍了在透射电子衍射方法下任意单晶体结构与衍射花样之间的关系.为了简化仪器操作和透射电子衍射数据分析,根据前述晶体结构与衍射花样的关系运用Python计算机语言设计智能化采集单晶... 表征晶体结构是透射电镜(TEM)的常规分析工作.文章介绍了在透射电子衍射方法下任意单晶体结构与衍射花样之间的关系.为了简化仪器操作和透射电子衍射数据分析,根据前述晶体结构与衍射花样的关系运用Python计算机语言设计智能化采集单晶透射电子衍射数据的操作系统和衍射数据分析程序.介绍了分析程序的主要功能,软件根据输入实际的TEM衍射花样计算出晶体结构、晶胞参数及衍射晶面指数.另外,软件还可以计算出任意晶体在某一取向下的衍射花样特征,例如计算了立方、四方、正交、六方和菱方晶系单晶在基本晶带轴下衍射花样特征.结果为材料研究者表征单晶结构提供了参考或有用的工具. 展开更多
关键词 单晶体 透射电子衍射 衍射花样 晶体结构分析 透射电镜
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Nd^(3+):GdScO_(3)晶体场能级及拟合分析
14
作者 樊颖 张庆礼 +3 位作者 高进云 高宇茜 黄磊 刘耀 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-8,共8页
采用提拉法生长出了钕掺杂钪酸钆晶体(Nd^(3+):GdScO_(3)),通过低温吸收光谱和室温发射光谱,对其中Nd^(3+)的实验能级进行分析指认,确定了Nd^(3+):GdScO_(3)的66个实验Stark能级,拟合了其自由离子参数和晶体场参数,拟合均方根误差为13.1... 采用提拉法生长出了钕掺杂钪酸钆晶体(Nd^(3+):GdScO_(3)),通过低温吸收光谱和室温发射光谱,对其中Nd^(3+)的实验能级进行分析指认,确定了Nd^(3+):GdScO_(3)的66个实验Stark能级,拟合了其自由离子参数和晶体场参数,拟合均方根误差为13.17 cm^(–1).与Nd^(3+):YAP和Nd^(3+):YAG相比,Nd^(3+):GdScO_(3)的晶场强度较弱.弱的晶体场强度有可能是Nd^(3+):GdScO_(3)晶体具有优良激光特性的原因之一.本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.15702中访问获取. 展开更多
关键词 Nd^(3+):GdScO_(3)晶体 晶体场参数 能级拟合
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基于PEGPEA-高灵敏仿生光子晶体薄膜制备及应用
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作者 金志浩 郑金直 +1 位作者 武嘉 闫洋洋 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1949-1957,共9页
采用乳液聚合结合改良的Stӧber方法制备了单分散聚苯乙烯(PS)@SiO2核壳纳米微球,然后将其分散在聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯(PEGPEA)中,形成非密集颗粒阵列后快速光聚合捕获规则阵列,制备了一种机械变色的光子晶体薄膜。采用SEM、光纤耦... 采用乳液聚合结合改良的Stӧber方法制备了单分散聚苯乙烯(PS)@SiO2核壳纳米微球,然后将其分散在聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯(PEGPEA)中,形成非密集颗粒阵列后快速光聚合捕获规则阵列,制备了一种机械变色的光子晶体薄膜。采用SEM、光纤耦合光谱仪对光子晶体薄膜进行了表征,考察了PS@SiO2核壳纳米微球体积分数和粒径对光子晶体薄膜结构色的影响,并对光子晶体薄膜的力致变色机理进行了推测。结果表明,热处理改善了PS@SiO2核壳纳米微球的微观秩序,加快形成蛋白石光子晶体结构;光子晶体薄膜结构色随着PS@SiO2核壳纳米微球体积分数的增加或粒径的减小由红色向蓝色渐变;光子晶体薄膜具有的结构色反射率>60%、拉伸应变至少可达70%、灵敏度2.16 nm/%、响应速度1.9 nm/ms,反射波长调谐范围为151 nm;在100次拉伸/释放循环实验和25℃下维持拉伸状态3 d,恢复后光子晶体薄膜结构色保持不变。 展开更多
关键词 仿生 光子晶体 机械变色 视觉传感 防伪 功能材料
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具有巨大光学各向异性的新型晶体C_(3)H_(8)N_(6)I_(6)·3H_(2)O
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作者 林哲帅 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第8期1471-1472,共2页
光学各向异性,如折射率各向异性(即双折射)和线性吸收二向色性,为操控光与物质之间的相互作用提供了额外的自由度。相关晶体材料对光的偏振态操控、3D成像、超高分辨率传感和量子光学等领域具有重要意义。然而目前商用的光学各向异性晶... 光学各向异性,如折射率各向异性(即双折射)和线性吸收二向色性,为操控光与物质之间的相互作用提供了额外的自由度。相关晶体材料对光的偏振态操控、3D成像、超高分辨率传感和量子光学等领域具有重要意义。然而目前商用的光学各向异性晶体具有显著局限性,特别是双折射晶体,其双折射率普遍较低,这使得它们难以满足光子信息领域对高效紧凑光学设备的需求。 展开更多
关键词 量子光学 二向色性 各向异性 双折射晶体 超高分辨率 双折射率 晶体材料 光学设备
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Sr_(2)ReNbO_(6)双钙钛矿电子结构及性质的第一性原理研究
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作者 张传成 丁守军 +4 位作者 刘文鹏 邹勇 胡海棠 王苗苗 宿文志 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第6期583-593,共11页
基于密度泛函理论(DFT),采用Perdew–Burke–Ernzerhof交换关联势的PBEsol–GGA泛函优化Sr_(2)ReNbO_(6)(Re=La,Gd,Lu)双钙钛矿晶体的结构,获得最低能量的稳定结构。以优化的结构为模型,计算Sr_(2)ReNbO_(6)(Re=La,Gd,Lu)晶体的能带结... 基于密度泛函理论(DFT),采用Perdew–Burke–Ernzerhof交换关联势的PBEsol–GGA泛函优化Sr_(2)ReNbO_(6)(Re=La,Gd,Lu)双钙钛矿晶体的结构,获得最低能量的稳定结构。以优化的结构为模型,计算Sr_(2)ReNbO_(6)(Re=La,Gd,Lu)晶体的能带结构和态密度(DOS)、复介电函数ε(ω)、折射率n(ω)、反射率R(ω)及消光系数k(ω)等光学特性指标,分析入射光子能量对材料光学特性的影响;计算Sr_(2)ReNbO_(6)(Re=La,Gd,Lu)晶体的弹性常数Cij,并由Cij进一步获得杨氏模量(Y)、体积模量(B)、剪切模量(G)和泊松比(χ)等机械特性指标,分析晶体结构对材料机械特性的影响。结果表明:优化双钙钛矿晶体结构获得的晶格常数与现有的实验值吻合较好;Sr_(2)ReNbO_(6)(Re=La,Gd,Lu)材料的能带结构呈现半导体特性,其中立方结构的Sr_(2)LaNbO_(6)带隙宽度为3.12 eV,且为直接带隙,而单斜结构的Sr_(2)GdNbO_(6)和Sr_(2)LuNbO_(6)为间接带隙,带隙宽度分别为3.25,3.29 eV;Sr_(2)ReNbO_(6)(Re=La,Gd,Lu)的最大反射率R(ω)分别为32.8%,29.3%,33.0%,在紫外区域存在较大的吸收系数;Sr_(2)ReNbO_(6)(Re=La,Gd,Lu)的泊松比χ分别为0.27,0.28,0.27,均位于0.25附近,该系列材料的原子更倾向于以离子键的形式结合,表现出一定的柔韧性。 展开更多
关键词 双钙钛矿 第一性原理计算 电子结构 光学性质 机械特性 太阳能电池
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含类B_(3)O_(6)型有机平面π共轭基团的紫外非线性光学晶体的研究进展
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作者 罗敏 《四川师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期1-16,F0002,共17页
非线性光学(NLO)晶体材料作为激光科学的重要组成部分,因其在信息存储等领域的广泛应用而越来越受到研究人员的关注.从阴离子基团理论可知,具有π共轭电子结构的平面六元环(B_(3)O_(6))基团是“中国牌”晶体β-Ba_(2)B_(2)O_(4)(BBO)具... 非线性光学(NLO)晶体材料作为激光科学的重要组成部分,因其在信息存储等领域的广泛应用而越来越受到研究人员的关注.从阴离子基团理论可知,具有π共轭电子结构的平面六元环(B_(3)O_(6))基团是“中国牌”晶体β-Ba_(2)B_(2)O_(4)(BBO)具有优异光学性能的决定性化学组分.因此,利用具有共轭大π键的平面基团进行紫外NLO晶体的分子构筑,已成为探索新型具有良好NLO性能材料的一种非常有效的方式.近年来,为了拓宽紫外NLO晶体的研究范围,具有与(B_(3)O_(6))基团相似构型的一系列有机平面π共轭基团逐渐引起了研究人员的兴趣.目前,研究人员已经发现了许多具有优异光学性能的含类B_(3)O_(6)型有机平面π共轭基团的紫外NLO晶体,这些B_(3)O_(6)型有机共轭基团可以根据构成六元环的原子分为不同的类别:(HxC_(3)N_(3)O_(3))^(x-3)(x=0~3)(氰尿酸离子)、(HxC_(4)N_(2)O_(3))^(x-4)(x=2,3)(巴比妥酸离子)、(C_(3)H_(7)N_(6))^(+)(三聚氰胺离子)、(C_(5)H_(6)ON)+(4-羟基吡啶阳离子)和(C_(4)H_(6)N_(3))+(2-氨基嘧啶阳离子).重点介绍含类B_(3)O_(6)型有机平面π共轭基团的紫外NLO晶体的研究进展,并总结它们的晶体结构、合成方法、光学性能以及结构和性质之间的关系,为了解类B_(3)O_(6)型有机平面π共轭基团及其光学功能性质提供一个清晰的视角,并促进新型紫外NLO晶体的研究. 展开更多
关键词 类B_(3)O_(6)基团 紫外 NLO晶体
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Self-assembly of perovskite nanocrystals:From driving forces to applications
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作者 Yi Li Fei Zhang 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期561-578,I0013,共19页
Self-assembly of metal halide perovskite nanocrystals(NCs)into superlattices can exhibit unique collective properties,which have significant application values in the display,detector,and solar cell field.This review ... Self-assembly of metal halide perovskite nanocrystals(NCs)into superlattices can exhibit unique collective properties,which have significant application values in the display,detector,and solar cell field.This review discusses the driving forces behind the self-assembly process of perovskite NCs,and the commonly used self-assembly methods and different self-assembly structures are detailed.Subsequently,we summarize the collective optoelectronic properties and application areas of perovskite superlattice structures.Finally,we conclude with an outlook on the potential issues and future challenges in developing perovskite NCs. 展开更多
关键词 SELF-ASSEMBLY Metal halide perovskite NANOCRYSTALS Driving forces
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助溶剂法生长的AgNbO_(3)晶体相转变特征、电学和光学性能
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作者 牛佳林 董思远 +3 位作者 魏永星 靳长清 南瑞华 杨斌 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期291-298,共8页
AgNbO_(3)具有反铁电性及高的极化强度,在智能器件领域有着重要的应用前景.本文采用助溶剂法合成了高质量的AgNbO_(3)单晶(最大尺寸5 mm×4 mm×4 mm),系统研究了其相转变特征、光学和电学性能.当AgNbO_(3)晶体处于正交M相时,... AgNbO_(3)具有反铁电性及高的极化强度,在智能器件领域有着重要的应用前景.本文采用助溶剂法合成了高质量的AgNbO_(3)单晶(最大尺寸5 mm×4 mm×4 mm),系统研究了其相转变特征、光学和电学性能.当AgNbO_(3)晶体处于正交M相时,保持着相同的畴结构;由M_(2)相转变至地相时,偏光显微镜(PLM)照片衬度变暗,同时电导率和介电损耗明显上升.当AgNbO_(3)单晶由M_(3)相到顺电O相时,畴结构消失;同时,表现出明显的热滞后现象,属于第一类相变.室温下,AgNbO_(3)单晶的直接带隙拟合禁带宽度为2.73 eV,略窄于AgNbO_(3)陶瓷.在临界电场以下,AgNbO_(3)单晶表现出更高的电致应变(0.076%,E_(m)=130 kV/cm).在绿色激光照射下,介电常数由70增至73,表现出明显的光致介电效应. 展开更多
关键词 AgNbO_(3)单晶 助溶剂法 相转变特征
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