高速气流对C/SiC复合材料激光烧蚀行为影响的实验研究

为了明确高速气流对C/SiC复合材料激光烧蚀行为的影响机制,开展了不同环境下强激光对C/SiC复合材料的烧蚀对比实验研究。利用激光器与高速风洞联合实验平台,完成了静态以及Ma 1.8,Ma 3.0,Ma 6.0气流环境下2D与3DN C/SiC复合材料激光烧蚀实验。结果表明,与静态环境相比,高速气流对C/SiC复合材料的激光烧蚀行为产生了显著的影响,气流的冲刷使得烧蚀坑呈现出更宽、更深、更光滑的变化趋势。随着气流速度的增长,线烧蚀速率与质量烧蚀速率逐渐增大,主要原因为当地静压降低引起的升华速率增大,以及动压增大引起的剥蚀速率增大。此外,通过实验对比了不同构型对C/SiC激光烧蚀行为的影响。结果表明：2D C/SiC复合材料由于厚度方向更低的导热能力、更低的孔隙率等原因,其在不同环境条件下抗烧蚀能力均强于3DN C/SiC复合材料。     

柔性钙钛矿太阳能电池中电极材料和电荷传输材料的研究进展

近年来,钙钛矿材料因具有良好的光电性能和电荷传输特性,被认为是太阳能电池的后起之秀。可通过低成本印刷制备的柔性钙钛矿太阳能电池(F-PSCs)具有轻便、可弯曲的优点,在便携式可穿戴电子和光伏建筑等领域应用前景广阔。通过对钙钛矿光吸收层、电荷传输层、基底和电极材料的优化,F-PSCs的效率已经超过20%。制备工艺的快速发展为F-PSCs的应用打下了坚实的基础。本文着重介绍F-PSCs中的透明导电底电极材料、电子传输材料、空穴传输材料和对电极材料的最新研究进展及其对F-PSCs光电性能和稳定性的影响,并对超薄钙钛矿光吸收层的优化进行了综述和总结。最后,对F-PSCs的大规模生产和封装技术进行了介绍。     

Gd_2O_3∶Er/Yb纳米线、纳米片的制备与发光性质

采用水热法制备了Gd2O3∶Yb3 /Er3 纳米线和纳米片,并研究了制备过程中溶液的pH值对产物形貌的影响以及样品形貌对发光性质的影响。将稀土氧化物溶于硝酸并与NaOH反应,使溶液pH值至预期值,将生成物离心、烘干和灼烧,得到最终产物。研究发现,制备样品过程中,中性溶液中易于形成纳米片,而碱性溶液中则会形成纳米线,而且碱性越强越容易形成纳米线。在980nm激光激发下,与纳米片相比,纳米线中Er3 的4I13/2→4I15/2的红外发射强度显著减弱,而2H11/2/4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2的上转换发射相对增强,而且2H11/2/4S3/2→4I15/2与4F9/2→4I15/2的荧光分支比略有增大。纳米线与纳米片相比,比表面积减小,由表面效应引起的无辐射弛豫过程的减弱导致了上述光谱的变化。     

Er^3＋掺杂硼硅酸盐玻璃的近红外发射特性研究

利用高温熔融法合成了掺Er^3 硼硅酸盐玻璃。测量了样品的吸收光谱，由J-0理论得到了强度参数Ωλ(λ＝2，4，6)及一些相关参数；用970nm光激发测量了10-300K之间的近红外发射光谱。利用McCumber理论拟合得到了1．53μm发射的受激发射截面，并与测量得到的发射光谱线形符合较好。由受激发射截面和发射光谱得到的半高全宽分别为59和56nm。利用能级简化模型讨论了样品的红外变温发射光谱，提出了增大1．53μm发射带宽的途径。     

纳米晶ZnO∶Er3+的制备及其室温上转换发射

采用化学沉淀法成功地将Er3+掺杂到纳米晶ZnO基质晶格中, 所制备的纳米晶ZnO∶Er3+粉体具有强室温发射现象, 并观测到其室温上转换发射现象. 纳米晶ZnO∶Er具有较高的上转换效率, 用978 nm激光激发, 肉眼可观察到绿色发光. 本文制备的纳米晶ZnO∶Er3+粉体发光材料不同于Er掺杂的体材料ZnO粉体.     

聚苯胺电极的电导率

采用化学氧化聚合法制备聚苯胺(PANI)。利用四探针技术和电流-电压方法对PANI的电导率进行表征测试。基于电子-空穴导电机理和经典电流密度表达式,建立了PANI的有效导电数学模型,该模型可描述为电流密度、电压、温度的函数。对模型的图形分析表明,得到的电流-电压规律与PANI的实验结果一致。对电流密度与温度的关系分析得到的电导率随温度的变化规律与实验现象相符。结果表明:PANI有机半导体主要以耦合电流为主,电流强度随电压(温度)的增加呈现先增大后减小的趋势;低温时,PANI的导电性较好。     

新型掺铒钆硼硅酸盐玻璃的制备和光学性质的研究

用高温熔融法制备了成分为Gd2O3,SiO2,B2O3和Na2O的新型玻璃体系,探索了该玻璃体系的成玻范围,发现该系统在B2O3:20%以上,SiO2:0～50%,Gd2O3:0～30%的范围内均可形成完全透明的玻璃.在Gd2O3:30%,B2O3:60%和SiO2:60%,B2O3:30%两个组分附近时玻璃轻微失透.除此以外,在其他组分实验上没有得到玻璃.根据差热分析的数据,计算得到的玻璃析晶倾向参数β在0.32～1.76之间,说明含10%Gd2O3的钆硼硅酸盐玻璃具有较强的形成能力;利用McCumber理论计算出样品的吸收和受激发射截面,并从玻璃1.5 μm的吸收光谱出发拟合出了J-O参数,进而计算了Er3 离子各相关能级的理论振子强度、实验振子强度和自发辐射速率等参数.同时,用Er3 离子1.5 μm发射光谱的半高全宽与其峰值发射截面的乘积值对含10%Gd2O3钆硼硅酸盐玻璃1.5μm发射的增益带宽作出了表征,结果表明,含10%Gd2O3玻璃体系的FWHM×σepeak值均大于已有报道的硅酸盐、磷酸盐和锗酸盐玻璃,其中最大值和氧氟硅酸盐玻璃的相差不多.     

钙钛矿基近红外光电探测器

近年来,具有ABX₃晶体结构的金属卤化物钙钛矿材料因其可调带隙、高吸收系数、长载流子传输距离等光电学特性而在光电探测领域表现出良好应用前景,尤其是基于纯Sn或者Sn/Pb混合阳离子制备的杂化钙钛矿在760～1050nm范围的近红外光电响应性能非常优异,展现出高灵敏度、低暗电流和高探测率等多方面优势。为进一步拓宽钙钛矿的近红外以及红外响应波长范围,研究人员探索了将有机材料、晶体硅/锗、Ⅲ-Ⅴ族化合物、Ⅳ-Ⅵ族化合物、上转换荧光材料等作为互补光吸收层与钙钛矿结合制备异质结来构筑出宽谱响应的近红外光电探测器。基于以上研究,本文总结了当前拓宽钙钛矿光电探测器的光谱范围的有效途径。同时,对钙钛矿材料的近红外光电探测器的未来发展前景作出了展望。     

钙钛矿发光-光电器件中的光谱调控EI北大核心CSCD

尽管钙钛矿材料在发光与光电器件等领域的研究发展迅速,但依然面临着如何突破极限效率、提高稳定性以及拓展新的应用空间等关键问题。近年来,本文作者围绕如何拓展钙钛矿材料与器件的光谱响应范围这一主题,在稀土掺杂、有机异质结杂化等方面进行了独特的探索,并取得了一些标识性的成果。作者近期接受了Light人物专访,本文是在此基础上整理出来的,希望与大家分享一些经验与见解。     

冷原子重力梯度仪发展现状及趋势

冷原子重力梯度仪利用原子的量子态叠加特性和物质波干涉特性测量绝对重力梯度信息,具有高精度、低漂移、自校准等特性,在深地/深海资源开发、地质灾害预警预防、战场环境建设与作战保障、地球科学研究等领域均具有重大潜在应用价值。简要描述了冷原子重力梯度仪的工作原理及实现方案;综述了冷原子重力梯度仪的技术优势及国内外研究现状;分析了冷原子重力梯度仪当前面临的痛点、难点问题,并对部分问题提出了解决方案,总结了冷原子重力梯度仪的发展趋势。