Bi2Mn0.1V0.9O5.35-δ薄膜的制备与性能研究

以Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和Mn(CH3COO)2· 4H2O为原料,采用溶胶凝胶法在LaNiO3(LNO)/Si(100)衬底上制备了Bi2 Mn0.1 V0.9O5.35-δ (BIMNVOX.10)薄膜,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究了薄膜的晶体结构和形...     

基于MOF-199/多壁碳纳米管纳米复合材料的对乙酰氨基苯酚电化学传感器

基于MOF-199和多壁碳纳米管(MWCNTs)成功构建了对乙酰氨基苯酚(AP)的电化学传感器。通过水热法合成MOF-199,借助超声分散将MWCNTs成功包覆在MOF-199的表面,该MOF-199/MWCNTs复合材料修饰玻碳电极(GCE)具有良好的电化学和电催化性能。结果显示,MOF-199/MWCNTs/GCE修饰电极对AP具有较宽的线性范围(0.1～60μmol/L)和较低的检出限(0.071μmol/L)。此外,MOF-199/MWCNTs/GCE还具有优良的选择性、重现性和稳定性,具有良好的应用前景。     

NV色心浓度与退火温度的Boltzmann模型

金刚石NV色心具有室温可观测到的零声子线,发光稳定,相干时间长等优秀的光学特性,可实现高精度的物理量探测和量子调控.其中,NV色心的浓度是影响其宏观性能和应用的关键因素之一.这项研究分析了不同退火温度下金刚石NV色心的荧光光谱,研究了两种不同电子注入剂量下NV色心浓度与退火温度的关系.首先,通过电子辐照,高温退火等技术制备了含有不同浓度NV色心的金刚石样品.然后测量分析了不同制备条件下NV色心的荧光光谱,求得了其声子带的总荧光强度来表征NV色心浓度.分析了NV色心浓度与退火温度的关系,根据不同温度范围NV色心浓度的变化情况提出了抑制区、扩散区和饱和区三个分区.根据实验数据拟合得到了NV色心浓度与退火温度的玻尔兹曼模型,并得到了在780℃附近NV色心浓度的变化速率最快.     

磁电效应研究进展

多铁体(multiferroic)和磁电体(magnetoelectric material)最近几年已迅速成为物理界和材料界的研究热点,其潜在的应用价值必将随着未来的深入研究而得到进一步展现。围绕磁电效应这一多铁体和磁电体最重要的特性,本文介绍了近期理论和实验研究的多方面进展,其中重点评述了有关磁电效应产生机制,特别是一些新颖机制如界面磁电效应,表面磁电效应,电子型多铁性,螺旋自旋(spiral spin)铁电性,铁涡性(ferrotoroidic)和一些广义磁电效应如拓扑磁电效应等的相关研究。文章最后介绍了基于多铁体和磁电体的一些新型功能性器件,如四态存储器,多铁性内存,磁读电写硬盘等。     

GaN/AlxGa1-xN异质结二维电子气的磁电阻研究

通过对GaN/Al_xGa_1-xN异质结中二维电子气磁输运结果的分析,研究了磁电阻的起因.结果表明,整个磁场范围的负磁电阻是由电子-电子相互作用引起的,而高场下的正磁电阻来源于平行电导的进一步修正.用拟合的方法得到了电子-电子相互作用项以及平行电导层的载流子浓度和迁移率,并用不同的计算方法对拟合结果进行了验证.     

量子点操控的光子探测和圆偏振光子发射

半导体量子点是研究光子与电子态相互作用的优选固态体系,并在光子探测和发射两个方向上展现出独特的技术机遇.其中基于量子点的共振隧穿结构被认为在单光子探测方面综合性能最佳,但受到光子数识别、工作温度两个关键性能的制约.利用腔模激子态外场耦合效应,有望获得圆偏振态可控的高频单光子发射.本文介绍作者提出的量子点耦合共振隧穿（QD-cRTD）的光子探测机理,利用量子点量子阱复合电子态的隧穿放大,将QD-cRTD光子探测的工作温度由液氦提高至液氮条件,光电响应的增益达到10⁷以上,并具备双光子识别能力;同时,由量子点能级的直接吸收,原型器件获得了近红外的光子响应.在量子点光子发射机理的研究方面,作者实现了量子点激子跃迁和微腔腔模共振耦合的磁场调控,在Purcell效应的作用下增强激子自旋态的自发辐射速率,从而增强量子点中左旋或右旋圆偏振光的发射强度,圆偏度达到90%以上,形成一种光子自旋可控发射的新途径.     

酸性离子液调控下咪唑硫酸四铁簇合物和铁-DMSO配合物的合成

FeCl₂与酸性离子液在乙醇中反应制备得到咪唑硫酸铁簇合物[HMIM]₂[Fe₂O（SO₄）₃（DMSO）₂]·0.5DMSO（1）和[HPIM]₄[Fe₄O₂（SO₄）₆（DMSO）₄]·2MeCN（2）,该类簇合物为四核铁簇Fe₄（O）₂（SO₄）₆（DMSO）₄结构,4个Fe原子通过中心μ₃-O桥、硫酸根上的μ₂-O和μ₃-O桥连接,形成共平面结构,中间的四核铁簇为-4价,4个质子化的咪唑正离子起电荷平衡作用。该簇合物的晶体结构属于三斜晶系中的P1空间群。变温磁化率测试表明该簇合物具有强的反铁磁性。但在类似的反应条件下,FeCl₃在酸性离子液反应没有得到类似的簇合物,而是得到DMSO配合物[FeCl₂（DMSO）₄][EtSO₄]·DMSO（3）。     

新型分子高光谱成像系统性能分析及数据预处理

将分子成像技术和高光谱技术相结合,研制了基于AOTF(Acousto-optic Tunable Filters)的分子高光谱成像系统。系统由显微镜、分光仪、CCD镜头、图像数据采集卡和计算机等几部分组成。在综合考虑各功能部件的性能及相互的制约关系的基础上,分析了系统的性能指标,系统的光谱范围从550～1 000 nm,可采集200个波段,空间分辨率可达0.061 5 μm,光谱分辨率可达2 nm,当CCD工作在积分模式下采集速度可达到2.612 5 s·B-1,当CCD工作在非积分模式下可达到约0.11 μs·B-1。由于受系统光源和光路中透镜及传感器性能的影响,采集到的图像数据需要进行预处理,文中提出一种空间维和光谱维联合校正的灰度校正系数算法,并给出算法的具体实现。以白血病的血液作样本,通过对比校正前后的单波段图像、伪彩色图像和光谱曲线,说明校正算法的有效性,为后续的光谱图像数据分析提供了有效的数据。     

超光谱成像技术应用于神经分类的研究

在外科神经修复手术中,断端神经束性质的识别成为良好修复的关键。现有的一些神经束识别的方法不太理想。分子超光谱成像技术同时提供生物组织图像和光谱两方面的信息,对检测目标可进行定性、定量和定位的描述,可对不同的生物组织从光谱特性的角度识别、分类并在图像上定位;相比较于其他医学成像技术,具有独特的优势。本研究把超光谱成像技术应用于神经束的识别和分类研究中,以期通过不同神经束的特征光谱来识别并分类神经束,并借助图像光谱信息确定神经束在图像中的定位,以便更好的辅助外科手术人员开展神经修复手术。研究意义在于：提出一种全新的神经束识别和定位的方法,辅助外科人员提高神经修复的疗效;储备超光谱成像技术应用于生物组织的定性定量定位分析和研究的技术,加快超光谱成像技术向实用阶段进展的步伐。     

Sr位Nd掺杂对SrBi2Nb2O9性能的影响及机理研究

采用传统固相法制备了(Sr1-3x/2Ax/2Ndx)Bi2Nb2O9(x=0,0.05,0.1和0.2)陶瓷,并系统研究了Nd离子取代Sr离子对SrBi2Nb2O9性能的影响及其作用机理.研究结果表明:Sr1-3x/2Ax/2NdxBi2Nb2O9的介电常数和介电损耗随温度变化的行为具有明显的离子松弛极化特征.Nd3+对Sr2+的部分取代,导致Sr1-3x/2Ax/2NdxBi2Nb2O9剩余极化强度Pr稍有下降,但其压电系数d33却有所增加,根据铁电热力学理论,这是Nd3+对Sr2+取代导致材料介电常数增大所致.Sr1-3x/2Ax/2NdxBi2Nb2O9的居里温度(TC)没有随Nd含量的增加而变化,拉曼光谱技术分析表明这是其NbO6八面体畸变程度没有发生变化所致.Nd3+取代Sr2+提高了材料的介电常数εr、压电系数d33、机电耦合系数Kp,同时降低了机械品质因数Qm,但是谐振频率温度系数C值没有改变.