均匀和非均匀温度场条件下的长周期光纤光栅透射谱的研究

从理论上推导了长周期光纤光栅在均匀温度场和非均匀温度场中透射谱的特性,并实验验证长周期光纤光栅在均匀温度场中和非均匀温度场的光谱特性。实验证明,随温度升高,光纤光栅谐振波中心向长波方向漂移,反之亦然,且漂移量与温度的变化量呈线性关系。在非均匀温度场中,当长周期光纤光栅的光栅两端温度差改变时,谐振波的3dB展宽呈线性递增趋势。     

三阶微分方程边值问题的高效数值算法

基于再生核空间法提出了一个高效的数值算法来解决三阶微分方程的边值问题.利用再生性以及正交基的构造,得到了模型精确解的级数表示形式,并通过截断级数获得了其近似解.通过数值算例说明了此方法的有效性.     

化学镀法制备CoP量子点修饰g-C3N4用于光催化产氢（英文）

光催化分解水制氢被认为是解决当前能源危机和环境污染问题的重要途径之一.在众多光催化剂中,石墨相氮化碳(g-C3N4)因其具有高的热稳定性、高的化学稳定性、合适的能带位置以及成本低廉等优点,受到光催化领域研究者的广泛关注,成为研究热点.然而,由于g-C3N4的禁带宽度较大(Eg=2.7 eV),导致其对可见光的响应较差,而且光生电子-空穴对在其中易于复合,从而导致其光催化产氢活性较低.已有研究表明,助催化剂可以有效地促进催化剂中光生载流子的分离和传输,从而提高光催化剂的光催化活性和氢气的产生速率.目前使用最广泛的助催化剂多为贵金属(Au,Ag,Pt和Pd等),然而贵金属储量低、成本高,极大地限制了其实际应用.因而,开发适用于光催化水分解制氢的非贵金属助催化剂成为该领域的研究热点.其中,用非贵金属助催化剂修饰g-C3N4制备高效光催化剂分解水制氢技术引起了人们极大的兴趣.过渡金属磷化物(FeP,CoP,CuP,NiP等)是一种有效的光催化辅助催化剂.然而,这些金属磷化物的合成通常使用有毒的有机磷化合物和白磷或涉高温煅烧.特别是在传统水热法制备金属磷化物过程中会释放大量氢气,导致容器内压力过高,造成较大的安全问题.据报道,在这些磷化物中,磷化钴由于其合适的能带结构和较高的导电性,作为光催化分解水助催化剂受到了广泛关注.然而,截至目前,关于磷化钴作为助催化剂用于光催化的实用技术报道很少,特别是在温和条件下制备磷化钴修饰的g-C3N4复合光催化剂的研究还有待进行.本文研究了以CoP作为助催化剂来改进g-C3N4(制备g-C3N4/CoP),并用于光催化水裂解制氢气.复合光催化剂g-C3N4/CoP经由两步反应合成.第一步采用尿素热分解法制备g-C3N4,第二步通过化学镀法将CoP修饰在g-C3N4表面.采用XRD,TEM,UV-DRS和XPS等手段表征了g-C3N4/CoP光催剂的性质.结果表明,CoP以量子点(QDs)形式均匀分布在g-C3N4表面,显著提高了g-C3N4的光催化活性.不同CoP负载量的样品中,g-C3N4/CoP-4%表现出优异的光催化活性,H2生成速率为936μmol g^-1 h^-1,甚至高于4%Pt负载的g-C3N4(H2的生成速率仅为665μmol g^-1 h^-1).从紫外可见光谱上看,g-C3N4在451 nm达到吸收波长上限,但与CoP复合后,g-C3N4/CoP-4%的吸收波长上限延展到497 nm.此外,光致发光和光电流测试结果证实,将CoP量子点负载到g-C3N4上不仅可以降低光生电荷-空穴对的复合,而且可以改善光生e--h+对的转移,从而提高光催化剂的产氢性能.这项工作为开发高效的非贵金属助催化剂修饰g-C3N4的技术提供了一个可行策略,所制材料在光催化制氢领域显示出潜在的应用前景.     

Sm3+掺杂对CaMoO4:Eu3+红色荧光粉结构和发光性质的影响

采用共沉淀法制备了CaMoO4:Eu3,Sm3+纳米荧光粉材料.系统研究了Sm3+离子的引入对CaMoO4:Eu3+材料的结构和发光性质的影响.结果表明:纳米材料的尺寸随着Sm3+离子掺杂浓度的增加而变小.Sm3+的引入,可实现Sm3+和Eu3+之间的能量传递,使Eu3+在近紫外405 nm处的激发增强,进而使Eu3+...     

位移损伤剂量法评估空间GaAs/Ge太阳电池辐照损伤过程

本文针对GaAs/Ge太阳电池,利用位移损伤剂量法研究了其在轨服役条件下的性能退化行为.首先在地面模拟辐照环境中,试验获得了在不同能量的电子和质子辐照下的电池性能随辐照注量的退化行为.基于上述实验结果以及计算获得的带电粒子在电池中的非电离能量损失(NIEL)获得了不同能量电子辐照位移损伤的等效指数n为1.7,电子损伤剂量转化为质子损伤剂量等效系数为5.2,并进一步建立了电池性能随位移损伤剂量的退化方程.利用该方法对国产GaAs/Ge太阳电池在500,22000和36000 km轨道带电粒子辐 关键词： GaAs/Ge太阳电池 辐照损伤 带电粒子 位移损伤剂量     

低温下单根ZnO纳米带电学性质的研究

用化学气相沉积法在硅衬底上合成了宽1 μm左右、长数十微米的ZnO纳米带. 采用微栅模板法得到单根ZnO纳米带半导体器件, 由I-V特性曲线测得室温下ZnO纳米带电阻约3 MΩ, 电阻率约0.4 Ω·cm. 研究了在20–280 K温度范围内单根ZnO纳米带电阻随温度的变化. 结果表明: 在不同温度区间内电阻随温度变化趋势明显不同, 存在两种不同的输运机制. 在130–280 K较高的温度范围内, 单根ZnO纳米带电子输运机制符合热激活输运机制, 随着温度继续降低(< 130 K), 近邻跳跃传导为主导输运机制. 关键词： ZnO 纳米带 低温 输运机制     

影响AlGaN/GaN量子级联激光器性能的因素研究

在已有理论基础之上,采用严格的计算方法对激光器实现太赫兹(THz)波的辐射进行了可能性分析。利用传递矩阵法,通过Matlab软件计算了基于AlGaN/GaN材料体系的三能级量子级联激光器导带子能级与电子波函数的分布,详细分析了由该材料特有的极化效应所产生的极化场,得出了在近共振条件下偶极跃迁元、外加电场、垒层Al组分及导带子能级能级差之间的关系,并研究了它们对激光器性能的影响。分析结果表明,实现受激辐射的条件非常严格,Al组分取0.15或0.16时较为适宜,同时外加电场需大于63kV/cm,但不能过大,这样才能满足近共振条件,实现粒子数反转达到太赫兹量子级联激射。在Al组分为0.15,外加电场为69.0kV/cm时激光器的偶极跃迁元最大,表明跃迁几率也最大,对激光器的性能有利,可以为量子级联激光器构造较好的有源区。     

Eu3+掺杂CaWO4红色荧光粉发光性质的浓度依赖关系研究

采用共沉淀法制备了不同Eu³⁺掺杂浓度的CaWO₄荧光粉材料.通过X射线衍射和场发射扫描电镜技术对样品的结构和形貌进行了表征.测量了各样品的激发光谱、发射光谱和荧光衰减曲线, 计算了各样品的部分Judd-Oflet (J-O)参数和^5D_0 (Eu³⁺)能级量子效率,以及荧光粉的色坐标, 讨论了样品电荷迁移带相对强度、J-O参数、量子效率与掺杂浓度的依赖关系.对Eu³⁺掺杂的CaWO₄ 发光材料的光致发光性质的研究表明,在CaWO₄: Eu³⁺中⁵D₀→⁷F₂跃迁的616~nm 红色发光能被394.5~nm和465~nm的激发光有效激发,具有近紫外(或蓝光)激发效率高和猝灭浓度大的优点, 有潜力成为高效的近紫外(或蓝光)激发白光发光二极管用红色荧光粉材料.     

连续激光辐照GaAs材料损伤的数值模拟计算

基于热传导理论,构建了高斯分布的连续激光辐照GaAs材料的二维轴对称非稳态物理模型,且利用多物理场直接耦合分析软件COMSOL Multiphysics求解热传导方程得到了材料表面温度分布曲线以及光斑中心处温度沿厚度方向分布曲线,并得出GaAs材料的分解损伤时间与入射光功率密度的关系曲线.研究表明,在连续激光辐照下,GaAs材料可能会发生分解损伤,激光功率越高,材料被破坏所需的时间越短.理论计算结果与相关的实验结论一致,说明所建立的激光辐照效应模型具有科学性.     

高质量单晶In2Ge2O7纳米带的合成和生长机制探究

采用CVD法成功合成了高质量单晶In2 Ge2 O7纳米带,采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图像以及X射线衍射(XRD),能谱元素分布图像等对产物进行了表征.结果表明,生长的纳米带长几十微米、厚度50 nm,几乎没有缺陷且In,Ge,O元素分布均匀.此外,基于热力学原理对单晶纳米带的生长机制进行了讨论.