检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2025年第7期70卷 816-834页

作者：董晓宇王辉张晓东谢毅中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心中国科学技术大学精准智能化学全国重点实验室

近年来,半导体光催化过氧化氢（H2O2）合成因其相较于传统化学合成方法在能耗和环保方面具有显著优势而受到了广泛关注,在污染物处理、化学品合成、生物医疗等领域展现出良好的应用前景.然而,由于半导体光催化H2O2合成涉及复杂的反应机... 详细信息

近年来,半导体光催化过氧化氢（H2O2）合成因其相较于传统化学合成方法在能耗和环保方面具有显著优势而受到了广泛关注,在污染物处理、化学品合成、生物医疗等领域展现出良好的应用前景.然而,由于半导体光催化H2O2合成涉及复杂的反应机制以及产物相对较高的化学活性,其在催化体系的设计、性能评估及优化方面呈现出一定的特殊性,这也成为了当前研究的重点与难点.本文聚焦半导体光催化H2O2合成,对近期该领域的研究进展进行了综述.在简要介绍H2O2产生机制基础上,从催化体系筛选、催化反应器设计、性能评估、优化策略开发、应用场景拓展等方面对相关研究进行总结、归纳;讨论了半导体光催化H2O2合成研究面临的挑战,展望了该领域未来的研究方向及可能的突破点.

关键词：半导体光催化过氧化氢载流子

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基于高带宽直接数字频率合成的激光功率稳定技术

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中国激光 2025年第2期52卷 63-71页

作者：林堉泓冀文超朱明毅王博葳张洋冯佩军刘相培戴汉宁江晓中国科学技术大学物理学院安徽合肥230026 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心安徽合肥230026 中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院安徽合肥230026 中国科学技术大学合肥国家实验室安徽合肥230088

为满足锶原子光晶格原子钟多路激光的功率稳定需求,提出了一种高集成度的数字功率稳定方法,其特征是:通过在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)中实现的比例-积分(PI)控制器直接调整高带宽直接数字频率合成器(DDS)输出信号的幅度,实现声光调制... 详细信息

为满足锶原子光晶格原子钟多路激光的功率稳定需求,提出了一种高集成度的数字功率稳定方法,其特征是:通过在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)中实现的比例-积分(PI)控制器直接调整高带宽直接数字频率合成器(DDS)输出信号的幅度,实现声光调制器(AOM)的一级衍射光功率反馈。环内测试结果表明:该方法能将1 Hz处的相对强度噪声(RIN)功率谱密度从-60.1 dBc/Hz降低至-111.2 dBc/Hz,1 Hz处的噪声抑制能力达到51.1 dB,噪声抑制带宽可达10 kHz;160 min内激光功率相对波动从约7.1%降至0.0076%;环路反馈稳定时间为3μs。相比其他方法,该方法具有响应时间快和集成度高的特点,没有压控衰减器带来的附加幅度噪声等的影响,对于星载型或移动型锶原子光晶格钟等紧凑型实验应用具有重要意义。

关键词：直接数字频率合成激光功率稳定现场可编程逻辑门阵列幅度噪声

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弯曲时空下的Aubry-André-Harper动量态链

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物理学报 2025年第2期74卷 75-83页

作者：毛一屹戴汉宁中国科学技术大学物理学院合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026 中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院上海量子科学研究中心上海201315 合肥国家实验室合肥230088

Anderson局域化是凝聚态物理中一个影响深远的现象,它代表了由无序引发的本征态的根本性转变.本文提出了一个基于超冷原子动量态晶格系统的实验方案,用以实现弯曲时空下的Aubry-André-Harper(AAH)模型,并研究其中的Anderson局域化... 详细信息

Anderson局域化是凝聚态物理中一个影响深远的现象,它代表了由无序引发的本征态的根本性转变.本文提出了一个基于超冷原子动量态晶格系统的实验方案,用以实现弯曲时空下的Aubry-André-Harper(AAH)模型,并研究其中的Anderson局域化.得益于每对相邻动量态之间耦合的单独可操控性,动量态晶格中的耦合强度可以被编辑成幂律位置依赖的形式J_(n)∝n^(σ),从而能够有效模拟弯曲时空.动量态晶格中波包演化的数值计算结果表现出初始格点依赖的局域化性质,符合理论预测的相分离现象.通过分析波包演化动力学数据,可以观测到相分离临界格点的移动.同时,本文还提出了通过调制时空弯曲参数σ来制备本征态的方案,并在动量态晶格中进行了数值仿真.最后,在不同准周期调制相位下制备能谱中所有本征态,分析了本征态的局域化性质,验证了在能谱中共存的局域相、延展相和摇摆相.本文为在实验中研究弯曲时空下的Anderson局域化物理提供了新的可行途径.

关键词： Anderson 局域化弯曲时空超冷原子动量态晶格

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太赫兹近场高通量材料物性测试装置直线加速器微波系统研制

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强激光与粒子束 2025年第1期37卷 155-161页

作者：邵琢瑕张通董自强周泽然何志刚王琳陆亚林中国科学技术大学先进光子科学技术安徽省实验室合肥230029 中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心合肥230026 中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

太赫兹近场高通量材料物性测试系统(NFTHZ)中集成了一台波长可调谐的太赫兹自由电子激光器(THz-FEL),该仪器采用电子能量10~18 MeV可调的直线加速器作为注入器。调节驱动激光的纵向/时间结构,可以形成电子束团的预群聚,通过匹配电子束... 详细信息

太赫兹近场高通量材料物性测试系统(NFTHZ)中集成了一台波长可调谐的太赫兹自由电子激光器(THz-FEL),该仪器采用电子能量10~18 MeV可调的直线加速器作为注入器。调节驱动激光的纵向/时间结构,可以形成电子束团的预群聚,通过匹配电子束团的群聚因子、波荡器入口处电子束能量以及波荡器K值之间的关系,能够实现MW级高峰值功率、中心波长0.5~5 THz可调的太赫兹自由电子激光。微波系统为THz-FEL中电子束加速至目标能量提供了高功率微波电场、加速结构以及微波幅度相位控制系统。本文将针对NFTHZ装置微波系统的关键技术以及电子直线加速器的研制进展进行介绍。

关键词：自由电子激光太赫兹预群聚电子束直线加速器微波系统

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紧凑型X射线光源的共振注入方法

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强激光与粒子束 2025年第5期37卷 171-176页

作者：董自强邵琢瑕张通王琳陆亚林中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026 中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230026 中国科学技术大学先进光子科学技术安徽省实验室合肥230026

针对紧凑型X射线光源的一体化储存环注入系统这一核心问题开展研究。利用三维电磁场仿真软件CST与束流动力学模拟软件ELEGANT,重点对注入系统中的关键元件-扰动器进行多参数优化设计。研究了电子束流在半整数注入过程中的相空间演化规律... 详细信息

针对紧凑型X射线光源的一体化储存环注入系统这一核心问题开展研究。利用三维电磁场仿真软件CST与束流动力学模拟软件ELEGANT,重点对注入系统中的关键元件-扰动器进行多参数优化设计。研究了电子束流在半整数注入过程中的相空间演化规律,优化了注入元件的结构参数,针对紧凑型储存环优化了注入方案,计算结果显示扰动器相对于注入点的最佳摆放位置是150°~210°,电子束流注入位置相对于平衡轨道为30 mm,扰动器停止工作后电子振幅最小可缩小至3.4 mm。最后分析了紧凑型储存环采用多次多圈注入模式实现束流注入的可行性,计算结果显示扰动器工作频率为3 MHz时可获得最大注入效率。

关键词：电子储存环半整数共振注入扰动器一体化磁铁多次多圈注入

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金红石TiO_(2)材料热电子弛豫动力学第一性原理计算研究

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第1期55卷 109-117页

作者：师展郑镇法郑奇靖赵瑾中国科学技术大学物理系合肥230026 中国科学技术大学精准智能化学重点实验室合肥230026 中国科学技术大学合肥国家实验室合肥230088 中国科学技术大学合肥国家微尺度物理科学研究中心合肥230026 美国匹兹堡大学物理与天文系美国匹兹堡15260

在太阳能转化过程中,激发态热载流子的动力学行为决定了能量转化的效率.我们采用动量空间非绝热分子动力学(NAMD_k)方法研究了金红石TiO_(2)体系中的热电子弛豫过程.研究中,我们选择了两种初始能量的热电子,其动量都位于Γ点,能量分别为... 详细信息

在太阳能转化过程中,激发态热载流子的动力学行为决定了能量转化的效率.我们采用动量空间非绝热分子动力学(NAMD_k)方法研究了金红石TiO_(2)体系中的热电子弛豫过程.研究中,我们选择了两种初始能量的热电子,其动量都位于Γ点,能量分别为Eini=0.64 eV和Eini=2.75 eV.结果显示,热电子弛豫过程主要包括两个阶段:(1)首先,热电子被散射到第一布里渊区的等能面上,形成热电子系综,此过程能量基本保持不变,只有动量发生变化,称为动量弛豫过程.对于Eini=0.64 eV和Eini=2.75 eV两种情况,动量弛豫时间均在15–25 fs之间;(2)随后,热电子系综作为一个整体逐渐弛豫至导带底,这一阶段称为能量弛豫过程,其中Eini=0.64 eV和Eini=2.75 eV的能量弛豫时间分别为39和97 fs.在热电子弛豫过程中,其能量通过电声耦合转移给体系晶格,激发更多的声子,TiO_(2)是一种离子晶体,在热电子弛豫过程中,Fröhlich电声耦合起到了关键作用,导致大部分热电子的能量转移至Γ点的A1g声子,激发了Ti‒O拉伸的纵光学支声子.我们的研究为理解金红石TiO_(2)体内的热电子弛豫与能量转化过程提供了新的理论基础.

关键词：第一性原理计算电声耦合热电子弛豫动量空间非绝热分子动力学

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极端条件下的扫描探针显微镜技术研究及应用

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科技导报 2025年第7期 100-115页

作者：冯启元孟文杰王纪浩侯玉斌张晶陆轻铀中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心中国科学技术大学先进光子科学技术安徽省实验室

具有超高分辨率的扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope, SPM）是纳米科技、量子现象揭示的重要手段，其应用范围广泛，涵盖了材料科学、物理、化学、生物学等多个领域。SPM重要性体现在其超高分辨率和多功能性，能提供原子级分... 详细信息

具有超高分辨率的扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope, SPM）是纳米科技、量子现象揭示的重要手段，其应用范围广泛，涵盖了材料科学、物理、化学、生物学等多个领域。SPM重要性体现在其超高分辨率和多功能性，能提供原子级分辨率。综述了近年SPM领域与极端条件集成的进展、发展趋势及存在问题。此外，SPM还能进行力学、磁学、电学等多种基本测量，已成为研究微观世界的多功能平台。当前，在材料性能不断提升但似乎难以取得颠覆性进展的情况下，利用极端环境发现新材料和新物理来实现突破已成为前进方向。为此，SPM与极端外部物理场的结合，如超高磁场、超低温和高真空环境的融合已成为重要发展方向。

关键词：扫描探针显微镜超强磁场极低温扫描隧道显微镜原子力显微镜

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环境友好型量子点LED电子注入和泄漏调控策略:刷新绿光InP基QD-LED性能纪录

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科学通报 2025年第4期70卷 463-465页

作者：卞阳阳严笑寒陈斐唐爱伟樊逢佳申怀彬河南大学特种功能材料教育部重点实验室高效显示与照明技术国家地方联合工程研究中心开封475004 中国科学院微观磁共振重点实验室中国科学技术大学物理学院合肥微尺度物质科学国家研究中心科学仪器制造与应用安徽省重点实验室合肥230026 北京交通大学物理科学与工程学院发光与光信息技术教育部重点实验室北京100044

发光二极管(light emitting diode,LED)显示照明是我国的支柱半导体产业,加快新兴显示照明LED研究,对于增强我国的产业竞争有着重要的意义.基于荧光量子点的电致发光器件(quantum dot based light-emitting diode,QD-LED),相对于以往LE... 详细信息

发光二极管(light emitting diode,LED)显示照明是我国的支柱半导体产业,加快新兴显示照明LED研究,对于增强我国的产业竞争有着重要的意义.基于荧光量子点的电致发光器件(quantum dot based light-emitting diode,QD-LED),相对于以往LED具有色域更广、色纯度更高、能耗更低等优势,有望在超高清显示屏和高端照明等领域得到广泛应用,已经成为世界各国竞相争夺的下一代主流发光显示技术制高点之一[1~3].InP基QD-LED更是由于其环境友好的特点备受产业界青睐.相较于红色和蓝色器件,三基色之一的绿色InP基QD-LED的效率和寿命成为制约全彩QD-LEDs商业化进程的关键瓶颈(图1(a))[4~6].

关键词：发光二极管电致发光器件电子注入色纯度超高清三基色 LED 技术制高点

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S波段6 MeV紧凑型电子回旋加速器仿真设计与模拟研究

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强激光与粒子束 2025年第4期37卷 86-92页

作者：董自强裴士伦张通邵琢瑕王琳陆亚林中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026 中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230026 中国科学技术大学先进光子科学技术安徽省实验室合肥230026 中国原子能科学研究院北京102413

安徽省先进光子源实验室正在研制一台S波段6 MeV紧凑型电子回旋加速器,可以用于驱动紧凑型微焦点X射线源或用于驱动紧凑型太赫兹自由电子激光。为了得到更紧凑的加速器设计,利用CST电磁工作室对电子回旋加速器二型谐振腔进行了设计与计... 详细信息

安徽省先进光子源实验室正在研制一台S波段6 MeV紧凑型电子回旋加速器,可以用于驱动紧凑型微焦点X射线源或用于驱动紧凑型太赫兹自由电子激光。为了得到更紧凑的加速器设计,利用CST电磁工作室对电子回旋加速器二型谐振腔进行了设计与计算,谐振腔工作频率为2998.2 MHz,在谐振腔间隙可获得1 MV以上的加速电压,使电子单圈能量增益可达0.9 MeV左右。同时,利用CST粒子工作室对内嵌式热阴极谐振腔的电子产生与加速过程进行了仿真计算,研究了微波功率幅度、磁场强度、热阴极发射位置、束流通道对电子回旋加速器的影响,完成了考虑束流负载情况下的耦合器设计,得到了稳态运行时的谐振腔工作参数。仿真结果表明,束流负载到达稳态时,在热阴极发射能力为20 A/cm^(2)的情况下,可引出流强为24 mA,束流能量为6.02 MeV,能散约为0.64%,束流横向均方根尺寸为3.3 mm×1.8 mm。

关键词：电子回旋加速器谐振腔束流仿真束流负载效应耦合度

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缺陷态二维超薄材料用于光/电催化CO2还原的基础与展望

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物理化学学报 2025年第3期41卷 7-25页

作者：陈润华吴琼罗婧宸祖小龙朱姗孙永福中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心福建省能源材料科学与技术创新实验室(IKKEM) 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

太阳能、风能等可再生能源驱动的光/电催化还原二氧化碳（CO2）制碳基燃料是一种非常吸引人的资源再生和能源存储策略，这对中国实现碳达峰和碳中和战略具有重要意义。然而，CO2分子极高的热力学稳定性和极强的化学惰性导致CO2还原反应... 详细信息

太阳能、风能等可再生能源驱动的光/电催化还原二氧化碳（CO2）制碳基燃料是一种非常吸引人的资源再生和能源存储策略，这对中国实现碳达峰和碳中和战略具有重要意义。然而，CO2分子极高的热力学稳定性和极强的化学惰性导致CO2还原反应的转化效率和选择性仍然不理想，这严重限制了CO2转化技术的实际应用。得益于超薄的厚度、高比表面积和相对均一的暴露晶面等特性，二维超薄材料具有高活性、高密度以及高均一的催化位点，能够优化关键的热力学和动力学因素，进而有效改善CO2光/电还原性能。需要指出的是，缺陷态二维超薄材料中的富电子催化位点能够更高效地吸附和活化CO2分子，从而有效降低反应势垒，加速CO2还原并提高产物选择性。此外，二维超薄材料的缺陷结构也有助于催化过程中的质子传递和电子转移等行为，从而进一步提高催化剂的反应活性。本文综述了缺陷态二维超薄材料在CO2光/电催化还原方面的最新研究进展，详细介绍了几类常见的缺陷态二维超薄材料的可控制备方法和精细结构表征。结合典型实例，系统总结了表面缺陷结构对二维超薄材料的局域原子结构和电子结构的调制作用，以及对CO2还原性能的影响。最后，展望了缺陷态二维超薄材料在CO2还原领域所面临的挑战与机遇，为今后的研究提供了借鉴和启示。

关键词：缺陷结构二维超薄材料二氧化碳还原光/电催化反应

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