检索结果-内蒙古大学图书馆

物理 2023年第2期52卷 89-98页

作者：聂越峰刘明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江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210093 西安交通大学电子与信息学部电子科学与工程学院电子陶瓷与器件教育部重点实验室西安710049

多铁性材料兼具铁电、铁磁等两种或两种以上铁性有序,并且通过不同铁性之间的多物理场耦合实现新奇磁电效应,在信息存储、换能、传感等方面具有广阔的应用前景。当前,在基础及应用研究方面仍存在许多亟待解决的科学技术问题,譬如寻找及... 详细信息

多铁性材料兼具铁电、铁磁等两种或两种以上铁性有序,并且通过不同铁性之间的多物理场耦合实现新奇磁电效应,在信息存储、换能、传感等方面具有广阔的应用前景。当前,在基础及应用研究方面仍存在许多亟待解决的科学技术问题,譬如寻找及制备室温以上具有强磁电耦合效应的多铁性材料,以及解决与半导体的器件集成问题等,而近年来迅速发展的自支撑薄膜制备技术为此提供了新的机遇。与块体材料及束缚在刚性衬底上的外延薄膜相比,自支撑薄膜具有极为优异的晶格调控自由度,可获得前所未有的极端一维、二维应变(应变梯度),并能够实现人工异质结的构建与器件集成等,为多铁性材料的研究提供了新的材料体系和契机。文章围绕自支撑钙钛矿氧化物(多)铁性材料及人工异质结,总结了最近的重要研究进展,并尝试初步探讨该方向未来可能面临的机遇与挑战。

关键词：自支撑薄膜多铁性铁电铁磁磁电耦合

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高密度极性拓扑结构与硅基半导体的集成

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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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隔声超构材料的研究进展

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人工晶体学报 2021年第7期50卷 1222-1233页

作者：陈应航陈键徐驰钟雨豪黄唯纯卢明辉蚌埠学院机械与车辆工程学院蚌埠233030 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南京210093

声学超构材料的概念起源于局域共振型声子晶体。作为一种新型复合人工结构材料,声学超构材料具备许多优异的特性,如相对于传统隔声材料可以灵活、精准地操控声波,采用小型化、轻质化的结构解决宽频带、低频隔声等问题。本文综述了声学... 详细信息

声学超构材料的概念起源于局域共振型声子晶体。作为一种新型复合人工结构材料,声学超构材料具备许多优异的特性,如相对于传统隔声材料可以灵活、精准地操控声波,采用小型化、轻质化的结构解决宽频带、低频隔声等问题。本文综述了声学超构材料在隔声方面的最新研究进展,从带隙理论和表征参数出发论述了声学超构材料隔声机理,重点介绍了相关代表性工作,包括Helmholtz式隔声超构材料、薄膜薄板式隔声超构材料、折叠卷曲空间式隔声超构材料以及组合式隔声超构材料的设计理念和方法,最后对这一新兴领域的应用进行了展望。

关键词：声学超构材料声子晶体隔声功能带隙理论局域共振亚波长

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光学超晶格中涡旋光的产生与调控

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哈尔滨工业大学学报 2020年第6期52卷 12-20页

作者：陈琰胡小鹏张勇祝世宁固体微结构物理国家重点实验室(南京大学) 南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院南京210093 南京大学物理学院南京210093

携带轨道角动量的光束,又称为涡旋光,因其新奇的相位分布和物理特性,在光学微操控、超分辨成像、高容量光通信和量子信息技术等领域有重要的应用.涡旋光应用于不同场景需要不同的频率,使用基于准相位匹配原理的光学超晶格作为非线性转... 详细信息

携带轨道角动量的光束,又称为涡旋光,因其新奇的相位分布和物理特性,在光学微操控、超分辨成像、高容量光通信和量子信息技术等领域有重要的应用.涡旋光应用于不同场景需要不同的频率,使用基于准相位匹配原理的光学超晶格作为非线性转换晶体,是获得新频率光源的重要手段.涡旋光与介质的非线性相互作用,不仅要考虑常规的能量守恒和线性动量守恒,还需要关注轨道角动量的守恒问题.本文综述了光学超晶格中涡旋光产生和调控方面的研究进展.通过倍频、和频、三倍频和参量下转换等非线性频率转换过程,可以高效的将涡旋光的工作波长拓展到蓝紫直至中红外波段;通过光学超晶格倒格矢的精密设计,可以灵活调控涡旋光非线性频率转换过程中的轨道角动量转移等.基于非线性全息思想设计非线性光子晶体,可以在频率转换的同时调控光场的波前、相位和振幅等物理参量,从而实现涡旋光束的非线性产生;伴随着超晶格制备技术的突破,调控的维度也从二维拓展至三维.光学超晶格中涡旋光产生和调控的研究,可以加深对轨道角动量这一重要物理守恒量的理解,以及推动相关应用研究的进展.

关键词：光学超晶格涡旋光轨道角动量准相位匹配非线性全息

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电解海水制氢的挑战、策略与未来

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科学通报 2025年第18期 2933-2946页

作者：范容莉赵敏跃邹志刚李朝升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大学江苏省纳米技术重点实验室

大规模利用可再生能源电解水制备“绿氢”是实现“双碳”目标,乃至构建可持续社会的重要保障.使用海水等低品质水作为原料进行电解制备绿氢引起了广泛的研究兴趣.但海水成分复杂,对电解系统的耐久性造成了严重挑战,阻碍了该技术的实际应... 详细信息

大规模利用可再生能源电解水制备“绿氢”是实现“双碳”目标,乃至构建可持续社会的重要保障.使用海水等低品质水作为原料进行电解制备绿氢引起了广泛的研究兴趣.但海水成分复杂,对电解系统的耐久性造成了严重挑战,阻碍了该技术的实际应用,甚至引发了对其经济可行性的担忧与争论.本文概述了电解海水的催化机理,总结了目前电解海水的主要挑战,重点回顾了目前析氧反应和阳极替代反应电催化剂及器件设计的最新进展,最后对电解海水制氢的未来发展前景与趋势进行了预测和展望.

关键词：电催化海水分解析氧反应阳极替代反应电解槽设计

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泡沫镍负载Fe_(2)O_(3)@Ni_(3)S_(2)纳米线网状结构电极的制备及其电催化析氧性能

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无机化学学报 2021年第8期37卷 1421-1429页

作者：乔清山张晟周晓亚胡立兵陆洪彬唐少春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江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210093 南通大学化学化工学院南通226019

通过两步水热法制备泡沫镍(NF)负载Fe_(2)O_(3)纳米粒子@Ni_(3)S_(2)纳米线网状结构电极(Fe_(2)O_(3)@Ni_(3)S_(2)/NF)。运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附测试等方法对电极材料的物相和微... 详细信息

通过两步水热法制备泡沫镍(NF)负载Fe_(2)O_(3)纳米粒子@Ni_(3)S_(2)纳米线网状结构电极(Fe_(2)O_(3)@Ni_(3)S_(2)/NF)。运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附测试等方法对电极材料的物相和微观结构特征等进行了表征。水热条件下原位表面化学刻蚀生成的Ni_(3)S_(2)纳米线与三维多孔NF基体间拥有强结合力和低界面电阻,Fe_(2)O_(3)粒子均匀分布在纳米线的表面。在1 mol·L^(-1)的KOH溶液中,运用线性扫描伏安测试(LSV)、计时电位法、电化学交流阻抗测试(EIS)等对电极的电催化析氧(OER)性能进行了测试。结果表明:在100 mA·cm^(-2)的超高电流密度下,Fe_(2)O_(3)@Ni_(3)S_(2)/NF电极的OER过电势仅为223 mV,比Ni_(3)S_(2)/NF材料的过电势降低了285 mV;经过10 h计时电位测试,性能保持率高达80%。

关键词：水热法电催化析氧反应 Ni_(3)S_(2)纳米线网状结构 Fe_(2)O_(3)纳米粒子

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基于伴随法的贝塞尔-高斯光束发射器逆向设计

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光学学报 2025年第8期 221-228页

作者：蒋欣辰洪鹏黄春玉陆延青寇君龙南京大学电子科学与工程学院南京大学集成电路学院南京大学物理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大学现代工程与应用科学学院

贝塞尔光束携带相位奇点和轨道角动量等信息，同时具备无衍射的传播特性，因此在基础科学、光量子通信和成像领域中都有广泛应用。提出了一种基于伴随优化的片上贝塞尔-高斯光束发射器逆向设计方法，并对二阶贝塞尔-高斯光束发射器进行... 详细信息

贝塞尔光束携带相位奇点和轨道角动量等信息，同时具备无衍射的传播特性，因此在基础科学、光量子通信和成像领域中都有广泛应用。提出了一种基于伴随优化的片上贝塞尔-高斯光束发射器逆向设计方法，并对二阶贝塞尔-高斯光束发射器进行了分析验证，其接近于86%的相关度证明该光束发射器的优越性能。此外，该器件可容忍一定范围内的刻蚀误差和工作波长扰动，具备良好的稳定性，为光通信、光计算等领域提供了一种可行的器件选择方案。

关键词：逆向设计贝塞尔光束涡旋光集成光路

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激光超声技术在工业检测中的应用与展望

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振动.测试与诊断 2021年第4期41卷 631-643+826页

作者：卢明辉丁雷颜学俊陈延峰南京大学固体微结构物理国家重点实验室南京大学现代工程与应用科学学院

国防和工业现代化建设的发展对无损检测技术的需求越来越高,激光超声技术(laser ultrasonic technology,简称LUT)作为一种完全非接触式无损检测技术(nondestructive testing,简称NDT),可以在高温、高压、辐射等环境中对复杂结构件进行... 详细信息

国防和工业现代化建设的发展对无损检测技术的需求越来越高,激光超声技术(laser ultrasonic technology,简称LUT)作为一种完全非接触式无损检测技术(nondestructive testing,简称NDT),可以在高温、高压、辐射等环境中对复杂结构件进行原位检测与监测。首先,介绍了超声的激光检测技术及LUT的优势;其次,举例说明激光超声无损检测技术(LUT&NDT)在工业中的具体应用案例以及存在的一些问题,并给出解决途径;然后,对超声信号的处理方法进行阐述;最后,对LUT&NDT在先进制造中的应用前景进行了讨论与展望。

关键词：激光超声无损检测技术先进制造极端环境深度学习

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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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黑磷纳米光催化材料研究进展

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中国材料进展 2021年第7期40卷 493-507页

作者：沈志凯元勇军于振涛邹志刚杭州电子科技大学材料与环境工程学院新能源材料研究中心浙江杭州310018 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江苏南京210093

黑磷(black phosphorous,BP)作为一种新型的二维材料,具有基于层数可调节的带隙(0.3~2.0 e V)和高的载流子迁移率(1000 cm 2·V^(-1)·s^(-1))等特性,在光催化领域被广泛关注。黑磷在可见光及近红外光区域具有强的吸收,是一种... 详细信息

黑磷(black phosphorous,BP)作为一种新型的二维材料,具有基于层数可调节的带隙(0.3~2.0 e V)和高的载流子迁移率(1000 cm 2·V^(-1)·s^(-1))等特性,在光催化领域被广泛关注。黑磷在可见光及近红外光区域具有强的吸收,是一种宽光谱响应的半导体光催化材料,具有其他材料无法比拟的优点;高的载流子迁移率使其成为一种优异的光生载流子传输材料;此外,黑磷纳米材料具有大的比表面积,可以为光催化反应提供丰富的反应活性位点,从而提高催化效率。当前,黑磷纳米材料在光催化制氢、光催化固氮、光催化CO 2还原等领域被广泛研究,展现出独特的优点和良好的性能,是一种理想的光催化剂材料。基于此,详细介绍了黑磷材料的结构与特性,归纳了黑磷纳米光催化材料的制备方法,重点介绍了黑磷材料在光催化领域的最新研究进展,讨论了黑磷材料的构效关系,展望了黑磷纳米材料在光催化领域未来的发展方向。

关键词：黑磷光催化光催化产氢人工固氮 CO_(2)还原二维材料

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