具有聚酰胺结构特征的有机非线性光学材料的分子设计

有机非线性光学材料具有非共振系数大,响应时间短,光损伤阈值高等优点,是当前材料科学的重要前沿课题之一,[1-2].目前主要采用改变取代基性质和共轭长度等方法来优化非线性光学极化率和透光性之间的关系[3-4].本文设计了一种新的结构,即在共轭链上含有多个交替排列的供电基团(D)和吸电基团(A),运用量子化学方法研究了这种聚酰胺分子的结构,非线性光学性质和电子光谱,发现它们的非线性光学系数随链长增大,而电子吸收波段并不发生红移.     

中频脉冲磁控溅射制备氮化铝薄膜

使用中频脉冲磁控溅射技术分别在Si（111）、玻璃以及高速钢基底上沉积A1N薄膜，利用X射线衍射、X射线光电子谱、扫描电镜、紫外荧光、FTIR、精密阻抗分析仪等研究了薄膜的结构、光学及电学性质，结果表明，生成的（002）取向多晶A1N薄膜在可见光区域平均透过率超过75％，在紫外区域也具有较高的透过经，在低频交流区域具有良好的绝缘性。     

不同层数单壁碳纳米管薄膜柔性应变传感器的性能研究

基于化学气相沉积法生长出的单壁碳纳米管(SWNTs)薄膜,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为基底,制备出一种具有三明治结构的柔性应变传感器,具有良好的光学透明性和电阻响应.探究了不同碳纳米管薄膜层数对传感器性能的影响.实验表明,随着SWNTs薄膜层数的增加,应变传感器的透光性和电阻响应逐渐降低,由单层SWNTs薄膜得到的应变传感器具有最大的电阻变化率,在10;应变下可达100;,即使在微小应变(2;)下仍能检测到明显的电阻变化(18;).该应变传感器具有良好的耐久性,可以监测人体关节的运动状态,在柔性电子皮肤等领域具有潜在的应用.     

掺镧TiO2纳米薄膜材料的制备与光催化性能研究

用溶胶-凝胶法研究了掺镧TiO_2纳米薄膜材料。在钛醇盐溶液前驱体中,通过提拉方式镀膜在玻璃上,从而形成自净玻璃。论文对不同的掺镧量、不同的聚乙二醇加入量以及不同镀膜次数的TiO_2材料的透光性、光催化降解性分别进行了测试和研究,并对相关机理进行了探讨。研究表明:对于单层膜的TiO_2材料,掺镧与不掺镧对透光性的影响不大,但掺镧后光催化活性大大提高;对于单层膜的TiO_2材料,随着聚乙二醇的增多,透光率整体呈下降趋势,催化活性先增加后减小。对于多层膜的TiO_2材料,随着层数增加,在紫外光区,透光性变化不大,在可见光区,透光性有所下降。在两层膜后,层数的增多对催化活性影响不大。由实验知:在100mL基体溶液中,当掺入0.5gLa(NQ_3)_3·nH_2O,加入0.2g聚乙二醇,镀膜两层时,透光性好且光催化活性也高。     

高透光性有序银网阵列的制备

以水珠为模板制备了聚己内酯(PCL)有序多孔膜. 利用水珠在冷的高分子溶液表面凝结形成有序阵列, 溶剂蒸发后, 高分子材料按照水珠排列的形貌形成了有序多孔膜. 改变蒸发溶液的体积可得到具有透光性的有序贯通膜, 对该膜喷金后在银溶液中置换得到了有序银网阵列膜. 这种银网阵列不仅能够导电, 而且比聚己内酯阵列膜具有更高的透光性和柔韧性.     

Bi掺杂ZnO光电性能的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,利用Material studio程序包中的Castep模块计算研究不同浓度Bi原子掺杂对ZnO电子结构和光学性能的影响.研究表明：不同Bi原子数的掺杂,对ZnO禁带宽度影响的变化趋势不一致.Bi掺杂ZnO的介电函数虚部峰值变大,并向低能量方向红移;高能量区域的吸收峰、反射峰和能量损耗峰随着掺杂原子的增多逐渐减小,透光性增强.掺杂样品在可见光和紫外光的吸收系数和反射系数均显著提高,可促进ZnO材料对可见光的有效利用.     

约束面投影成型室基底微观特征对透光性的影响

为了探明约束成型室基底微观孔隙特征对固化光源传播特性的影响规律,从而对光固化成型精度进行分析和预测,采用时域有限差分软件对成型室约束基底引入微孔特征条件下的透光性及在固化区光能量分布特性进行了数值模拟,并通过实验对模拟结果进行了验证.结果表明,约束基底引入微孔的形状、尺寸以及周期等微观几何特征影响基底的透光性及其透过基底在成型区的光强分布;相对于基底微孔形状,其尺寸和周期的影响更显著,减小微孔尺寸和周期有利于透光性以及光强在成型区分布的均匀性;微孔直径小于半波长、微孔边缘间距与微孔直径的比值小于1∶1时可以显著减小微孔的负面影响;微孔直径远大于半波长时,基底上的微孔将在成型零件表面形成不期望的附加特征,从而影响成型精度.研究结果可以为基底制备提供工艺改进的方向和理论依据.     

冲击加载过程中苯的液—固相转变

利用一级轻气炮加载技术和最近发展的一种透光性测量技术,在线观测到液态苯在多次冲击压缩过程中透光性随时间变化特征.分析表明,导致透光性下降的原因是局部发生液—固相变而引起的光散射效应,且散射特征反映了相变过程的时间弛豫和空间积累特性.结果澄清了苯在冲击条件下液—固相变是否发生的争论,对冲击相变动力学研究提供了重要实验依据. 关键词： 苯 多次冲击压缩 液—固相变 透光性     

生长条件对脉冲激光沉积制备ZnO：Al薄膜光电性能的影响

本文研究了脉冲激光沉积(PLD)生长过程中, 铝掺量、氧压及衬底温度等实验参数对ZnO:Al(AZO)薄膜生长的影响, 并利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射、霍尔效应、光透射光谱等实验手段对其透明导电性能进行了探讨. 变温霍尔效应和光透射测量表明, 当靶材中铝掺量大于0.5 wt%时, 所制备AZO薄膜中铝施主在80 K时已完全电离, 因Bernstein-Moss (BM) 效应其带隙变大, 均为重掺杂简并半导体. 进一步系统研究了氧压和衬底温度对AZO薄膜透明导电性能的影响, 实验发现当氧压为1 Pa, 衬底温度为200 ℃时, AZO 导电性能最好, 其霍尔迁移率为28.8 cm²/V·s, 薄膜电阻率最小可达2.7×10^-4 Ω·cm, 且在可见光范围内光透过率超过了85%. 氧压和温度的增加, 都会导致薄膜电阻率变大. 关键词： 脉冲激光沉积法 ZnO：Al薄膜 透光性 导电性     

锂化硼氮纳米管的二阶非线性光学理论研究

基于硼氮纳米管(BNNTs), 研究了多重锂化硼氮纳米管Li_n-(n,0,l)BNNTs(n=6和8, l=2~4)的结构与非线性光学性质. 研究表明, 在Li_n-(n,0,l)BNNTs中, Li原子上的自然键轨道电荷接近+1(0.769～0.827 e), 表明Li原子上的电子转移到了硼氮纳米管上, 从而形成了多重锂盐. 同时发现, 增加管长和拓宽管径都可有效地增加体系的一阶超极化率. 更重要的是, Li_n-(n,0,l)BNNTs的紫外-可见吸收主要发生在270~290 nm附近, 且当管长增加时, Li_n-(n,0,l)BNNT的紫外-可见吸收光谱发生了蓝移, 改善了非线性与透光性之间的关系. 此外, Li_n-(n,0,l)BNNTs还具有良好的稳定性[垂直电离势(VIP)=5.85～6.0 eV].