检索结果-内蒙古大学图书馆

物理 2022年第5期51卷 347-349页

作者：韩露吴迪聂越峰南京大学现代工程与应用科学学院江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室固体微结构物理国家重点实验室南京210093 南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

拓扑学作为数学中的一个重要分支,主要研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不变量。近年来,拓扑学与材料科学的关联日益紧密,拓扑的概念逐渐被引入研究凝聚态物理中的奇异态,包括实空间中具有新颖极化/自旋构型的拓扑结构以及倒易空... 详细信息

拓扑学作为数学中的一个重要分支,主要研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不变量。近年来,拓扑学与材料科学的关联日益紧密,拓扑的概念逐渐被引入研究凝聚态物理中的奇异态,包括实空间中具有新颖极化/自旋构型的拓扑结构以及倒易空间中的拓扑现象等[1—3]。铁电薄膜由于场致翻转的非易失性自发极化,在信息存储/处理、传感、谐振和能源等先进纳米功能器件中具有重要应用价值,因此探索其中的新颖拓扑结构及其物性成为当前凝聚态物理研究的重点之一[4]。

关键词：凝聚态物理倒易空间拓扑变换拓扑学拓扑结构信息存储非易失性自发极化

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声学超构材料技术实用化的进展

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中国材料进展 2021年第1期40卷 57-68,21页

作者：刘乐黄唯纯钟雨豪赵涵解龙翔颜学俊卢明辉陈延峰南京大学材料科学与工程系固体微结构物理国家重点实验室现代工程与应用科学学院江苏南京210093 南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心江苏南京210093

声学超构材料是当前声学和材料学一个热门的研究领域。声学超构材料可定义为:通过对材料在特征物理尺度上进行人工设计制备,使其具有超越常规材料的声学性能的一种人工序构的复合材料。其亚波长特性、超常声学性能以及颠覆性应用的可能... 详细信息

声学超构材料是当前声学和材料学一个热门的研究领域。声学超构材料可定义为:通过对材料在特征物理尺度上进行人工设计制备,使其具有超越常规材料的声学性能的一种人工序构的复合材料。其亚波长特性、超常声学性能以及颠覆性应用的可能吸引了学界和工程界的关注。21世纪以来,随着增材制造技术的发展,声学超构材料的实验室加工与制备问题得以解决,然而,声学超构材料的工程应用仍然面临着批量制造困难、使用场景不明、生产成本高昂等方面的严峻挑战。介绍了各类常见的声学超构材料及其研究现状,讨论各类声学超构材料实用化面临的困难和挑战,简述声学超构材料研究和实验的最新方法,最后展望了未来声学超构材料实用化研究的方向。

关键词：超构材料声学材料吸声超构材料隔声超构材料水声超构材料声学黑洞

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金属有机框架(MOFs)材料在锂离子电池及锂金属电池电解液中的应用

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化学学报 2021年第2期79卷 139-145页

作者：常智乔羽杨慧军邓瀚朱星宇何平周豪慎南京大学储能材料与技术中心现代工程与应用科学学院固体微结构国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心中国南京210093 产业技术综合研究所(AIST)能源技术研究所日本筑波305-8568 日本国立筑波大学(University of Tsukuba)系统与信息工程研究生院日本筑波305-8573

总结了金属有机框架(MOFs)材料在锂离子电池电解液中的研究进展.通过归纳锂离子电池长期存在的一些缺陷,随后将MOFs材料作为离子筛、人造负极保护层、准固态电解质以及用来调节电解液构型,使得锂离子电池的性能得到显著提升.最后,基于M... 详细信息

总结了金属有机框架(MOFs)材料在锂离子电池电解液中的研究进展.通过归纳锂离子电池长期存在的一些缺陷,随后将MOFs材料作为离子筛、人造负极保护层、准固态电解质以及用来调节电解液构型,使得锂离子电池的性能得到显著提升.最后,基于MOFs材料本身的特性,还对MOFs材料在电化学储能领域中的后续应用进行了合理地前瞻性展望.

关键词：金属有机框架(MOFs) 锂离子电池离子筛负极保护准固态电解质

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镍铁水滑石电催化氧析出研究进展

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化学进展 2020年第9期32卷 1386-1401页

作者：杜宇刘德培闫世成于涛邹志刚东南大学成贤学院南京210088 南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093 南京大学物理学院南京210093

氧析出反应(Oxygen evolution reaction,OER)是电解水制氢、二氧化碳还原、二次金属-空气电池等能源储存和转化技术中的关键半反应。镍铁水滑石类材料(NiFe layered double hydroxide,NiFe-LDH)具有独特的层状结构、优异的催化性能和成... 详细信息

氧析出反应(Oxygen evolution reaction,OER)是电解水制氢、二氧化碳还原、二次金属-空气电池等能源储存和转化技术中的关键半反应。镍铁水滑石类材料(NiFe layered double hydroxide,NiFe-LDH)具有独特的层状结构、优异的催化性能和成本低廉等优点,是一类极具潜力的OER催化材料。但电导率低、活性位点暴露不充分等缺点也限制了其催化性能的进一步提高。本文综述了包括引入缺陷、片层剥离、元素掺杂、表面修饰和原位生长等针对NiFe-LDH的改性方法,这些方法能有效提升反应活性位点数量、增强导电性并促进反应动力学过程。最后,讨论了对NiFe-LDH改性中存在的问题以及对后续研究的展望。

关键词：镍铁水滑石改性方法氧析出反应电催化

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人工晶体的微结构调控热输运研究

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人工晶体学报 2020年第9期49卷 1569-1582页

作者：耿志明狄琛方轲詹若男袁紫媛颜学俊芦红卢明辉陈延峰南京大学固体微结构物理国家重点实验室&现代工程与应用科学学院材料科学与工程系人工微结构科学与技术协同创新中心

随着电子工业与能源科学的快速发展,热管理成为微电子、热逻辑器件和热电技术等多个领域关注的重要课题。以半导体产业为例,传统芯片散热技术难以满足功率密度日益增大的芯片散热需求,已经成为限制芯片集成度进一步提高的瓶颈。因此,热... 详细信息

随着电子工业与能源科学的快速发展,热管理成为微电子、热逻辑器件和热电技术等多个领域关注的重要课题。以半导体产业为例,传统芯片散热技术难以满足功率密度日益增大的芯片散热需求,已经成为限制芯片集成度进一步提高的瓶颈。因此,热输运的研究重点从宏观尺度延伸至微观尺度,并要求人们对热输运机制有更深入理解。本文从热声子的扩散输运、弹道输运等微观机制出发,探讨了材料微结构与热输运之间的关系。实验和理论表明,晶体中各种微结构对热输运过程有着重要的调控作用。本文重点讨论了薄膜体系中的点缺陷与量子点、超晶格、异质结构界面等对热输运的调控作用,并对其中的热输运机制进行了简要分析。尽管各种复杂的器件结构对高效的热管理构成了挑战,但人工微结构也为热输运调控提供了新的机遇。

关键词：人工晶体微结构热输运机制热输运调控

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金属亚波长结构的表面增强拉曼散射

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物理学报 2019年第14期68卷 167-174页

作者：秦康袁列荣谭骏彭胜王前进张学进陆延青朱永元南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心

灵敏度高、可重复性好的固态表面增强拉曼散射基板可作为生物医学、环境科学、化学化工、纳米科技等领域的生化感测器,具有十分重要的实际应用价值.传统的表面增强拉曼散射基于金属颗粒提供的局域表面等离谐振这一物理机制,但其组装不... 详细信息

灵敏度高、可重复性好的固态表面增强拉曼散射基板可作为生物医学、环境科学、化学化工、纳米科技等领域的生化感测器,具有十分重要的实际应用价值.传统的表面增强拉曼散射基于金属颗粒提供的局域表面等离谐振这一物理机制,但其组装不易且模式损耗大.本文基于周期性金属亚波长结构,构建增强拉曼散射信号的“热点”,同时保证测量信号的可重复性.从表面光子能带结构出发,提出了区别于局域表面等离谐振的其他三种增强机制:表面等离子极化激元带边增强机制、间隙等离子极化激元增强机制以及二者相耦合增强机制.采用一定的工艺,提高金属表面平整度,抑制表面等离子极化激元的传播损耗,从而提高表面增强拉曼散射的增强因子.理论结合实验,且二者一致性好.研究结果有望将表面增强拉曼散射光谱技术进一步向实用化方向推进.

关键词：表面增强拉曼散射表面等离子极化激元亚波长结构近场光学

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太赫兹液晶材料与器件研究进展

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物理学报 2019年第8期68卷 7-20页

作者：王磊肖芮文葛士军沈志雄吕鹏胡伟陆延青南京邮电大学电子与光学工程学院微电子学院南京210023 南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

液晶是一种性能优异的可调控光电功能材料,基于液晶的太赫兹器件有着广泛的应用前景,但高性能太赫兹功能器件的研发仍处于初级阶段.本文综述了太赫兹领域液晶材料与器件的研究现状,探讨了液晶技术与太赫兹技术相结合的发展趋势.

关键词：液晶太赫兹波超材料石墨烯

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探究锡在钠离子电池层状铬基正极材料中的作用

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储能科学与技术 2020年第2期9卷 385-391页

作者：卞静静褚世勇奚凯颖郭少华周豪慎南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室江苏南京210093

当今社会,人类对电子产品越来越依赖,因此,对电化学储能这项技术的需求也日益剧增。迄今,广泛应用的锂电池具有高的能量密度等优点,但是它的发展受限于越来越少的锂储量。钠离子电池的潜在应用有望解决这一问题,钠在地球中的储量丰富、... 详细信息

当今社会,人类对电子产品越来越依赖,因此,对电化学储能这项技术的需求也日益剧增。迄今,广泛应用的锂电池具有高的能量密度等优点,但是它的发展受限于越来越少的锂储量。钠离子电池的潜在应用有望解决这一问题,钠在地球中的储量丰富、分布广泛、价格低廉,并且与锂有相似的物理化学性质,可以作为锂的替代材料应用于电池中。在层状铬酸钠(NaCrO2)基础上发展的正极材料具有原料丰富、合成条件简单、成分可控等优点。但充电到高电压后,铬离子会从过渡金属层迁移到钠层中,铬酸钠的结构会发生不可逆结构转变,最终导致电池容量衰减。本研究通过向铬酸钠中掺入离子半径较大的锡(Sn)生成一种新的层状材料Na0.7Cr0.85Sn0.15O2。对材料进行X射线衍射分析和扫描电子显微镜表征,以及一系列的电化学测试和反应动力学测试,结果证明掺杂后的材料有平滑的电压曲线和稳定的晶体结构,并且缓解了容量的严重衰减,提高了循环稳定性。新型层状材料还具有更小的阻抗和极化,动力学性能更优异。此外,掺杂后的材料的空气稳定性也有很大提高。这种新型的层状铬基氧化物正极材料有望为钠离子电池正极材料的发展提供一个新的选择。

关键词：钠离子电池层状正极钠铬氧化物锡掺杂

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三维石墨烯多孔块体材料:合成及其电化学应用

三维石墨烯多孔块体材料:合成及其电化学应用

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中国化学会第三届菁青论坛

作者：王学斌南京大学现代工程与应用科学学院人工微结构科学与技术协同创新中心固体微结构物理国家重点实验室

三维石墨烯是一种高性能的多孔碳。通过三维结构设计,可以将其微观结构单元的特性例如高比表面积、高导电性、高稳定性等,最大化地体现在其宏观尺度块体材料之上。基于三维石墨烯的电极,在能量存储与转换领域具有重大的应用前景。目前,... 详细信息

三维石墨烯是一种高性能的多孔碳。通过三维结构设计,可以将其微观结构单元的特性例如高比表面积、高导电性、高稳定性等,最大化地体现在其宏观尺度块体材料之上。基于三维石墨烯的电极,在能量存储与转换领域具有重大的应用前景。目前,三维石墨烯的高效低成本合成依然是一个挑战。报告人提出了发泡法、锌分层法、酰胺化诱导分离焦化法等制备路线,获得了低成本高产量高质量的三维石墨烯块体材料。这种材料具有优秀的导电和机械性质以及高比表面积。由于三维石墨烯的连通性,其电极具有接近于零的电子性电阻,因此其超级电容器器件体现出极高的功率密度,同时由于高比表面积也具有高能量密度。三维石墨烯不仅可以直接作为活性材料用于超级电容器等电化学能量存储器件,也可以负载硫、过渡金属氮化物或磷化物、氧化物等其它活性材料,构筑多种杂化电极,用于高性能锂硫电池、分解水制氢、锂离子电池等能量存储与转换方面的应用。

关键词：石墨烯块体三维石墨烯电化学电极热催化

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二维材料中电荷转移问题的密度泛函模拟与叠层成像研究

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电子显微学报 2019年第5期38卷 519-525页

作者：魏一凡裴旭东高斯周健张会刚王鹏南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室现代工程与应用科学学院人工微结构科学与技术协同创新中心

为了解决高空间分辨率下电荷转移直接观测的问题,本文将全电子密度泛函理论与叠层成像方法相结合,通过使用孤立原子和密度泛函两种不同计算方法,研究了常见二维材料掺氧石墨烯中存在的电荷转移问题。使用密度泛函理论的计算模拟能够更... 详细信息

为了解决高空间分辨率下电荷转移直接观测的问题,本文将全电子密度泛函理论与叠层成像方法相结合,通过使用孤立原子和密度泛函两种不同计算方法,研究了常见二维材料掺氧石墨烯中存在的电荷转移问题。使用密度泛函理论的计算模拟能够更好地模拟出真实存在的电荷转移情况,在此基础上,叠层成像方法能完成对结果的高分辨表征。这一结果证明了叠层成像中使用密度泛函方法分析电荷转移的重要性,为叠层成像方法应用于晶体电荷转移的直接探测打下坚实基础。

关键词：电荷转移密度泛函叠层成像

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