KxWO3有序孪晶纳米线的合成和TEM表征

通过简单的实验方法在玻璃衬底上得到了钾钨青铜(KxWO3)纳米线。利用透射电镜选区电子衍射方法结合明场像及高分辨电子显微像分析确定了KxWO3纳米线的结构及生长方向,发现KxWO3纳米线具有有序的单斜超结构,该单斜KxWO3相以[001]m为孪晶轴的120°三次旋转孪晶的形式存在,纳米线的生长方向为[001]m。通过暗场像分析,确定了纳米线是由更小尺度的纳米单元构成的。根据透射电子显微分析结果并结合实验过程,对KxWO3纳米线可能的形成机制进行了讨论。     

钠钨青铜的制备与电子显微学表征

利用简单加热的方法合成了具有通道结构的钠钨青铜材料.通过X射线衍射学和电子显微学分析确定了三种产物分别是Na2 W4 O13、Na5 W14 O44和伪六角的Nax WO3+y.基于Na5 W14 O44和Nax WO3+y之间的结构关系,NaxWO3+y首次被确定为具有三斜结构的相(晶胞参数:aI I=0.7274 nm,bI I=0.7291 nm,cI I=11.031 nm,αI I=90.71°,βI I=90.69°,γI I=119.65°).研究结果为钠离子电池中新型电极材料的制备提供参考.     

加热时间对制备钠钨青铜材料的影响

利用加热法,通过改变加热时间合成了不同种类的钠钨青铜（ Nax WO3＋ x／2）材料。利用X射线衍射学和电子显微学研究确定了加热时间为4 h、10 h、30 h三种条件下的产物分别是Na2 W2 O7和Na2 W4 O13、Na2 W4 O13和WO3、WO3,发现产物中Na的相对含量随加热时间的增加而逐渐减小。研究结果为Nax WO3＋ x／2材料的制备及结构调控提供了参考。     

半导体材料中的多光子吸收效应研究进展北大核心CSCD

一般情况下半导体材料可以吸收一个能量大于带隙的光子,使价带中的一个电子跃迁到导带。但是,在某些特殊的情况下,半导体材料也能吸收多个能量小于带隙的光子,使价带中的一个电子跃迁到导带,这就是多光子吸收效应。多光子吸收效应是一种非线性光学效应。该综述首先介绍了多光子吸收效应的理论基础和测试方法,然后回顾了多光子吸收效应的研究成果,最后展望了半导体低维结构中的多光子吸收效应研究,以及潜在的应用前景。     

二硫化钨薄膜双共振上转换荧光增强研究北大核心CSCD

为探究二维层状过渡金属硫化物的激子效应,尤其是上转换过程,以层状WS_(2)样品为例开展了研究。利用532 nm连续激光和显微拉曼技术,探究了WS_(2)晶体中X 0、X−激子态物理起源和基本物理性质。利用633 nm连续激光,实现了WS_(2)晶体的单光子上转换荧光增强,证实了其背后的双共振物理机制,即入射光与X−激子态共振,在光学声子A_(1g)、E_(2g)^(1)的辅助下跃迁至高能级X 0激子态,最后自发辐射上转换荧光。此外,进一步对双共振上转换荧光的影响因素进行了分析,包括曝光时间、温度和激发功率。拟合结果表明适当增加曝光时间、减小环境温度和增加激发功率,WS_(2)的上转换荧光效率会得到提升。     

STEM-Z衬度像在Au@Pd核壳结构二元合金纳米催化颗粒显微结构表征中的应用

核壳结构二元合金纳米颗粒因其金属间的协同作用具有一些优异的性质,以Au@Pd为例,它是一种应用广泛的催化剂颗粒,但目前制备过程中过厚的Pd壳层会降低Pd前驱体的利用效率、催化性能,如何实现对包覆层厚度的调控是研究重点。本文利用STEM-Z衬度像技术,以Au@Pd为研究对象,分别制备了包覆层为1、4、6的Au@Pd纳米催化颗粒。根据STEM-Z衬度像原理,计算出了最优的探测器角度,θ₁、θ₂分别为41.34 mrad及266.03 mrad,在此条件下二者散射截面比为2.93。确定了不同反应条件下的包覆层厚度,并基于表面结构探究了其生长机理及模式:当Pd壳层<4时,Pd的生长符合F-M模式,在4～6层时,其生长模式符合S-K模式,当包覆层>6层时,已经过渡为V-W模式,表面会出现明显的岛状团簇。通过调控前驱体用量实现了对包覆层的精准调控,确定了当包覆层为1层时,纳米颗粒其比表面积可达100.9 m²/g,基于Pd计算的质量电流密度可达13.2 A/mg,电流密度可达13.1 mA/cm²,...     

基于透射超表面加载圆阵的双波束涡旋波天线北大核心CSCD

为了提高通信系统的信道容量和频谱效率,本文提出了一种工作在X波段的透射超表面加载的八单元的均匀圆阵(UCA)双波束轨道角动量(OAM)天线,超表面分为三层结构,分别中间的金属层和上下的正交金属栅层,中间层将馈源辐射的y轴线极化入射的+1模态的涡旋电磁波转换为x轴线极化的出射的+1模态涡旋电磁波,同时基于相位叠加原理构成双波束超表面,将入射波分为两个不同方向(30°,0°)和(30°,180°)的出射波,并且出射涡旋电磁波相对于入射涡旋电磁波发散角降低了9°。该研究有望为基于多波束的轨道角动量复用和大通信容量的天线设计提供一种新的思路。     

氮空位在纳米GaN颗粒和InGaN/AlGaN双异质结中的聚集

直流放电等离子法制备纳米GaN颗粒中的氮缺乏可导致空位形成。在电子显微观察的电子辐照条件下，这些N-空位将进一步凝聚，形成一个a=2.209nm,b=3.826nm,c=1.037nm,α＝β＝γ＝90℃ 的调制结构。随着电子辐照剂量增加，纳米颗粒中心将出现空洞，同时使该区的金属镓离子迁移到颗粒的表面。电子显微分析及分子力学理论计算表明，这种新的调制结构系空位的有序排列所致。在此基础上，进一步研究了InGaN/AlGaN的双异质结薄膜结构中直径约为50nm的空洞存在与发光失效的关系，讨论了N－空位的聚集与空形成的关系。     

一种复合左右手结构的高扫描率微带漏波天线北大核心CSCD

提出了一种新型复合左右手结构微带漏波天线,利用超材料的左手特性消除开路阻带效应、曲折线单元在纵轴上的垂直偏移提高天线增益以及调节群时延法提高天线的扫描率。采用全波分析法分析了天线的阻抗带宽和辐射特性,实测结果表明在9.7~11.45 GHz工作频段内,天线的回波损耗小于-10 dB,当频率从9.7 GHz变化到11.1 GHz时,主波束可以从-50°到+31°进行电子扫描且增益均大于9.8 dB。该天线具有高增益、高扫描率和小型化的优点,可以应用于轻质机载频扫雷达系统中。     

傅里叶叠层显微术的照明光强校正研究北大核心CSCD

傅里叶叠层显微术(FPM)是一种新型的计算显微成像技术,FPM与传统显微术照明方式不同,常采用可编程LED阵列进行不同角度照明,而LED灯珠发射光强与角度有关,随角度增大光强迅速减弱,不同角度照明光强不能保证一致,导致重建图像质量下降。因此,在进行相位迭代反演计算过程中,需要对不同角度照明拍摄的图像进行光强校正。介绍了不同角度照明光强不均一的原因,通过数值模拟,探讨了对不同角度照明光强进行校正的必要性,最后给出了物理上光强校正的实验结果。     

傅里叶叠层显微术的照明光强校正研究北大核心CSCD

傅里叶叠层显微术(FPM)是一种新型的计算显微成像技术,FPM与传统显微术照明方式不同,常采用可编程LED阵列进行不同角度照明,而LED灯珠发射光强与角度有关,随角度增大光强迅速减弱,不同角度照明光强不能保证一致,导致重建图像质量下降。因此,在进行相位迭代反演计算过程中,需要对不同角度照明拍摄的图像进行光强校正。介绍了不同角度照明光强不均一的原因,通过数值模拟,探讨了对不同角度照明光强进行校正的必要性,最后给出了物理上光强校正的实验结果。     

适应多角度入射的无线能量传输天线设计北大核心CSCD

为提高植入式设备在多角度入射下的无线能量传输效率,文中提出一种用于中场无线能量传输的入射不敏感植入式超材料天线,该天线工作在中场1.4 GHz处。搭建了胃部仿真环境,在模拟组织中评估了该天线在不同入射角度情况下的能量传输性能。经仿真分析,该植入天线沿x、y、z轴旋转一周时,97%以上的角度范围内S;均达-37 dB以上,且各角度下的S;值相差仅1~4 dB,验证了该天线具有入射角度不敏感特性,且最大比吸收率满足IEEE标准。实验表明,实测整体结果与仿真结果有较好一致性。总体设计达到了预期目标,适用于生物医疗领域的无线能量传输。     

纳秒激光诱导铝板表面超疏水微纳结构北大核心CSCD

提出了一种利用纳秒光纤激光快速制备超疏水铝板表面的方法,对样品表面的接触角和粗糙度进行了测量。烘烤处理激光加工后的样品,得到了一系列具有不同润湿性能的铝板表面,增加激光能量密度可得到超疏水表面。研究结果表明,增加激光能量密度除了能提高铝板表面的粗糙度,还会形成明显的微纳二级结构;空气占铝板超疏水复合接触面总面积的90%以上;纳秒激光诱导铝板超疏水表面是微纳结构和化学成分共同作用的结果。     

准光技术在太赫兹技术中的应用北大核心CSCD

太赫兹技术是近些年电磁领域的一个重要研究热点,有大量研究文献。本文首先阐述了当把各个太赫兹组件集成以构建太赫兹系统时需解决的一个重要问题,太赫兹信号的传输与组件连接。接着介绍准光技术的特点,说明准光技术在构建太赫兹系统时的应用,给出了包括成像系统在内的一些系统构建例子,同时给出用准光技术实现功率合成与波束扫描太赫兹天线的例子。     

纳秒激光微织构TC4表面的抑冰性能研究北大核心CSCD

针对航空发动机进气道前缘唇口位置的结冰问题,利用纳秒激光对TC4进行表面微织构,通过扫描电镜观察不同扫描速度下的钛合金表面形貌以及EDS化学成分组成,结合接触角以及低温冷台水滴冻结的实验数据,分析了纳秒激光扫描速度对钛合金表面抑冰效果的影响。结果表明:在激光扫描速度较低的情况下,随着速度的增大,金属表面的粗糙度先增大,直到形成有序排布的凸起与凹陷后粗糙度开始下降,烧蚀效应逐渐减弱,激光加工时钛合金表面的氧化反应程度减轻;表面接触角随粗糙度的增大而增大,在扫描速度为100 mm/s时接触角最大,钛合金表面的抑冰性能最好。     

GaN基材料和器件的质子辐照效应北大核心CSCD

由于综合性能优势,GaN基功率器件更适合于卫星电子系统等空间设备中射频功率放大模块的发展需求。因此,GaN基器件及材料的辐照效应研究显得尤为重要。通过对GaN基材料和器件进行质子辐照研究,可以发现,低注量辐照增加了GaN材料的载流子浓度和迁移率,降低了材料的串联电阻。此外,辐照增加了GaN的张应力,引起了材料表面形貌恶化,而对位错密度影响甚小。对于GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)器件,辐照发生在较高注量下,器件参数才发生较为明显的退化,而且阈值电压变化最为显著,分析认为,高注量辐照时,辐照感生受主缺陷造成的二维电子气(2DEG)浓度降低是上述器件退化的主要原因。     

二维材料在电力电子器件中的散热应用北大核心CSCD

市场需求推动着电力电子技术的高速发展,各种新型电力电子器件应运而生,其高功率密度带来的散热问题,直接影响了器件的电特性和可靠性。二维材料石墨烯和六方氮化硼由于特殊的二维结构,在热传导方面具有优异的特性。本文以IGBT器件为例,分别将石墨烯以薄膜形式应用于芯片表面,将六方氮化硼以导热载体形式填充到封装树脂中,在封装结构的横向和纵向同时减小热阻,提出了新一代电力电子器件封装散热的解决方案,并进行了机理分析。进一步介绍了封装过程中石墨烯和六方氮化硼的制备及应用工艺,其工艺过程和产物质量是影响散热效果的关键因素。     

超声扫描技术在倒装焊器件中的应用北大核心CSCD

倒装焊器件底充胶的填充质量对于芯片可靠性的影响较大。超声扫描技术可以有效检测芯片与基板之间凸点周围的底充胶的填充质量。选用30 MHz和110 MHz频率的超声换能探头检测底充胶层,两种频率探头检测结果清晰度均能满足底充胶缺陷检测要求。结果显示,30 MHz探头聚焦范围宽于110 MHz探头,操作更为简便。对于包含热沉的器件,热沉的存在会干扰超声扫描显微镜对底充胶层的检测,未去除热沉可能导致研究者误判底充胶层填充情况,去除热沉后可获得底充胶层的清晰成像。倒装焊器件底充胶层厚度比较薄,检测时SAM的栅门宽度选取不易过宽,否则会影响图像清晰度,其具体值可视被测器件不同而调整。     

多层ITO椭圆柱中红外手性超材料的多波段圆二向色性北大核心CSCD

中红外手性超材料具有体积小、易集成等优点,在中红外激光偏振态调控方面具有潜在的应用。本文提出了一种多层ITO椭圆柱中红外手性超材料。该结构的每个单元由三层相同的氧化铟锡(ITO)椭圆柱组成。模拟结果表明,椭圆柱之间的距离、椭圆柱的厚度、椭圆柱的短长轴之比、椭圆柱中心的相对位置、椭圆柱的数量和椭圆柱材料对结构的圆二向色性(CD)均产生了影响。结构在三个不同的波段均展示CD特性,在波长为3.52μm、4.12μm和5.28μm附近处展现出三个不同强度的CD极大值。模拟结果也表明,与贵金属金、银椭圆柱构成的结构相比,由ITO椭圆柱构成的结构展现出更宽带和多带的圆二向色性。后者结构在中红外波段的CD主要有一个带,在0.39μm附近带宽为0.5μm,而前者在4.12μm和5.28μm附近处的半高宽分别为0.6μm和1.6μm,这在中红外宽带和多带偏振态调控方面具有潜在的应用。