检索结果-内蒙古大学图书馆

兼容水和油分散性的二氧化锡量子点的制备及其晶体尺寸、晶面结构和能隙的调控

南京大学学报(自然科学版) 2024年第6期60卷 1028-1035页

作者：朱华艺崔雨辰习智原章建辉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大学物理学院南京210093

二氧化锡(SnO_(2))是一种直接带隙的本征半导体材料,常温下的体带隙约为3.6 eV,具有化学和热稳定性好、电子迁移率高、透光性好、成本低和无毒且环境友好等优点,被广泛应用于气敏传感器、催化材料、电极材料、光电材料及太阳能电池中.... 详细信息

二氧化锡(SnO_(2))是一种直接带隙的本征半导体材料,常温下的体带隙约为3.6 eV,具有化学和热稳定性好、电子迁移率高、透光性好、成本低和无毒且环境友好等优点,被广泛应用于气敏传感器、催化材料、电极材料、光电材料及太阳能电池中.针对兼容水和油分散性的SnO_(2)的应用需求与现有SnO_(2)商品只能分散于水的矛盾,开发了一种溶剂热结晶的方法,成功制备了兼容水和油分散性的SnO_(2)量子点(SnO_(2)quantum dots,SnO_(2)QDs),通过调控溶剂热结晶时间(0~24 h),获得晶粒尺寸、能隙、(110)晶面占比分别在2.12~4.16 nm,3.72~4.15 eV和12.6%~43.3%可调的不同结晶质量的SnO_(2)QDs.所得量子点可应需要来稳定分散于水、乙醇、乙酸乙酯等多种水或油性溶剂中,形成可长期在室温下储存的黄色澄清的SnO_(2)QDs分散溶液.

关键词：二氧化锡量子点材料晶面调控带隙调节

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转角双层-双层石墨烯中同位旋极化的C=4陈绝缘态

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物理学报 2023年第14期72卷 1-8页

作者：刘义俊陈以威朱雨剑黄焱安冬冬李庆鑫甘祺康朱旺宋珺威王开元魏凌楠宗其军刘硕涵李世伟刘芝张琪徐瑛海曹新宇杨奥王浩林杨冰 Andy Shen 于葛亮王雷南京大学物理学院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 西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院西安710126 湖北九峰山实验室武汉430206

范德瓦耳斯材料相对扭转到特定角度时,会出现几乎零色散的莫尔平带,从而产生一系列关联电子物态,例如非常规超导、关联绝缘态和轨道磁性等.在转角双层-双层石墨烯(TDBG)体系中,能带带宽和拓扑性质可以通过栅极施加的电位移场原位调控,... 详细信息

范德瓦耳斯材料相对扭转到特定角度时,会出现几乎零色散的莫尔平带,从而产生一系列关联电子物态,例如非常规超导、关联绝缘态和轨道磁性等.在转角双层-双层石墨烯(TDBG)体系中,能带带宽和拓扑性质可以通过栅极施加的电位移场原位调控,使该体系成为良好的研究拓扑相变和强关联物理的量子模拟平台.在一定的电位移场作用下,TDBG中C_(2x)对称性破缺,中性点附近的导带和价带会获得有限的陈数.能带的拓扑性质与强相互作用驱动的对称性破缺使得可以在低磁场下实现并调控陈绝缘态.本工作通过制备高质量TDBG器件,在有限磁场下,在莫尔原胞填充因子ν=1处发现了陈数为4的陈绝缘态.同时还发现纵向电阻出现电阻峰并随平行磁场或温度升高而增强的现象,这类似于^(3)He中的Pomeranchuk效应,推测ν=1处的陈绝缘态或许源于同位旋的极化.

关键词：转角双层-双层石墨烯陈绝缘态电子关联

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二维范德瓦耳斯材料的超导物性研究及性能调控

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物理学报 2022年第18期71卷 27-45页

作者：黄佳贝廉富镯汪致远孙世涛李明张棣蔡晓凡马国栋麦志洪 Andy Shen 王雷于葛亮南京大学物理学院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 湖北九峰山实验室武汉430206

超导现象自从1911年被发现以来一直是凝聚态物理领域的热门研究方向.近年来,二维范德瓦耳斯材料在超导领域中备受瞩目,展现出多种新的物理现象,如伊辛超导体、拓扑超导等,可以为探索丰富多彩的物理效应和新奇物理现象提供一个非常广阔... 详细信息

超导现象自从1911年被发现以来一直是凝聚态物理领域的热门研究方向.近年来,二维范德瓦耳斯材料在超导领域中备受瞩目,展现出多种新的物理现象,如伊辛超导体、拓扑超导等,可以为探索丰富多彩的物理效应和新奇物理现象提供一个非常广阔的研究平台.本文从二维范德瓦耳斯材料的超导特性入手,着重论述了二维范德瓦耳斯材料的分类、合成方法、表征和调控手段等方面.最后指出了一些当前需要解决的问题,并对二维范德瓦耳斯材料在超导领域的未来前景进行了展望.

关键词：超导二维范德瓦耳斯晶体制备表征性能调控

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电场对GaN/g-C_(3)N_(4)异质结电子结构和光学性质影响的第一性原理研究

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物理学报 2022年第9期71卷 282-290页

作者：刘晨曦庞国旺潘多桥史蕾倩张丽丽雷博程赵旭才黄以能伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了GaN/g-C_(3)N_(4)异质结的稳定性、电子结构、光学性质及功函数,同时考虑了电场效应.结果表明:GaN/g-C_(3)N_(4)范德瓦耳斯异质结的晶格失配率(0.9%)和晶格失配能极低(-1.230 ... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了GaN/g-C_(3)N_(4)异质结的稳定性、电子结构、光学性质及功函数,同时考虑了电场效应.结果表明:GaN/g-C_(3)N_(4)范德瓦耳斯异质结的晶格失配率(0.9%)和晶格失配能极低(-1.230 meV/Å^(2),1Å=0.1 nm),说明该异质结稳定性很好,且该异质结在很大程度上保留了GaN和g-C_(3)N_(4)的基本电子性质,可作为直接带隙半导体材料.同时,GaN/g-C_(3)N_(4)异质结在界面处形成了从GaN指向g-C_(3)N_(4)的内建电场,使得光生电子-空穴对可以有效分离,这有利于提高体系的光催化能力.进一步分析可知,外加电场使GaN/g-C_(3)N_(4)异质结的禁带宽度有着不同程度的减小,使得电子从价带跃迁至导带更加容易,有利于提高体系的光催化活性;此外,当外加电场高于0.3 V/Å以及低于-0.4 V/Å时,异质结的能带排列由Ⅰ型向Ⅱ型过渡,更好地实现光生电子-空穴对的分离,进一步提高了体系的光催化活性.因此,本文提出的构建异质结及施加外电场是提高体系光催化活性的有效手段.

关键词：电子结构光学性质功函数外电场

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二维WTe_(2)晶格对称性的光学研究

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物理学报 2022年第17期71卷 283-291页

作者：何宽鱼邱天宇奚啸翔南京大学物理学院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

二维WTe_(2)由于特殊的晶格对称性而衍生出量子自旋霍尔效应、非线性霍尔效应等奇异性质.确定其晶体结构的细节,是理解这些性质的重要出发点.本文利用温度、偏振依赖的拉曼光谱与光学二次谐波产生,详细研究了一至三层WTe_(2)的晶格对称... 详细信息

二维WTe_(2)由于特殊的晶格对称性而衍生出量子自旋霍尔效应、非线性霍尔效应等奇异性质.确定其晶体结构的细节,是理解这些性质的重要出发点.本文利用温度、偏振依赖的拉曼光谱与光学二次谐波产生,详细研究了一至三层WTe_(2)的晶格对称性.实验发现,单层样品具有可观的二次谐波产生信号,表明其晶格中心对称性破缺,且偏振依赖符合C_(s)点群,与此前普遍认为的中心对称的1T’结构不同.双层样品具有更为显著的二次谐波产生信号,且信号强度的温度依赖与铁电相变一致,表明层间堆叠产生了更强的中心对称性破缺,提供了该体系中存在层间滑移铁电的证据.三层样品的二次谐波产生信号约为单层样品的五倍,但比双层样品弱一个数量级,表明层间堆叠导致其具有较弱的中心对称性破缺.仅单层与双层样品中出现了多个显著的二阶拉曼散射峰,其温度依赖反映出电子结构对层间耦合高度敏感.这些结果将有助于完善对原子级厚度WTe_(2)物理性质的理解.

关键词：二碲化钨拉曼散射光学二次谐波产生铁电

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宏量制备导电属性可控的高质量单壁碳纳米管

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物理学进展 2025年第1期45卷 47-54页

作者：杨可汉王超袁国文高力波南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093

单壁碳纳米管(SWCNTs)由于其优异的电导、机械和热学性能,具备广泛应用前景。目前,浮动催化剂化学气相沉积法(FCCVD)是大规模制备SWCNTs的常用方法。然而,利用该方法获得的SWCNTs的纯度和质量不足,并且样品的导电属性可控性差,金属单壁... 详细信息

单壁碳纳米管(SWCNTs)由于其优异的电导、机械和热学性能,具备广泛应用前景。目前,浮动催化剂化学气相沉积法(FCCVD)是大规模制备SWCNTs的常用方法。然而,利用该方法获得的SWCNTs的纯度和质量不足,并且样品的导电属性可控性差,金属单壁碳纳米管(m-SWCNTs)与半导体单壁碳纳米管(s-SWCNTs)并存,限制了其进一步应用。为了连续化生长高质量、高纯度,具备单一导电属性的SWCNTs,本论文提出了一种通过放置管塞将SWCNTs滞留在高温区以实现持续生长,并加入电场实现单一导电属性的SWCNTs选择性生长的方法,最终得到高纯度的半导体富集的SWCNTs。我们通过光学、热重分析和扫描电子显微镜对SWCNTs进行系统的测量与分析,研究SWCNTs纯度与s-SWCNTs的占比。该工作为大规模制备高质量高纯度的SWCNTs提供了方案,有望加速其工业化应用。

关键词：单壁碳纳米管浮动催化剂化学气相沉积法可控制备半导体性

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界面SiOx层对BiFeO3/Si异质结电学性能的影响

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硅酸盐学报 2025年

作者：肖泽宇雷林刘琳胡雪莉黄凤珍吕笑梅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

构建铁电/半导体异质结构是现代多功能电子器件的重要发展方向。利用溶胶-凝胶方法在不同温度预处理后的n-Si衬底上制备了BiFeO3薄膜。结果表明，衬底预处理使得样品电滞回线细化变形，同时光电流变弱。结合介电–温度谱以及截面高分辨... 详细信息

构建铁电/半导体异质结构是现代多功能电子器件的重要发展方向。利用溶胶-凝胶方法在不同温度预处理后的n-Si衬底上制备了BiFeO3薄膜。结果表明，衬底预处理使得样品电滞回线细化变形，同时光电流变弱。结合介电–温度谱以及截面高分辨透射电子显微镜等分析表明，衬底预处理后，n-Si表面的SiOx层厚度增加，削弱了BFO与n-Si之间的pn结界面接触势垒以及相应的分压，有利于BFO的极化开关。势垒的降低伴随着界面内建电场的减小，对光生载流子分离运动的驱动力减弱。通过揭示不同SiOx厚度对铁电/半导体异质结界面及电荷迁移的影响，可为基于Si衬底的铁电集成器件的设计提供重要参考。

关键词：铁电/半导体异质结铁酸铋薄膜硅衬底氧化硅电荷迁移

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多模态矢量光场的三维空域调控(特邀)

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光子学报 2022年第1期51卷 1-34页

作者：高源丁剑平王慧田南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093

作为表征光具有振动偏向性的本征参量,一直以来偏振都是光场空域调控中重要的研究对象。相较于传统标量光场,具有偏振非均匀分布的矢量光场强调了这种振动偏向性会存在空间差异。早期研究者对矢量光场的调控研究仅限于单个二维平面,主... 详细信息

作为表征光具有振动偏向性的本征参量,一直以来偏振都是光场空域调控中重要的研究对象。相较于传统标量光场,具有偏振非均匀分布的矢量光场强调了这种振动偏向性会存在空间差异。早期研究者对矢量光场的调控研究仅限于单个二维平面,主要实现单一偏振参量的模式控制;在此基础上研究人员又对其振幅与相位进行控制,实现了涵盖三个基本调控自由度的多模态矢量光场生成。近年来随着多模态矢量光场在光信息传输、焦场设计、光学微操纵等领域的深度应用,其调控效率的提高与调控维度的纵向延伸两方面研究内容备受关注。研究人员一方面减少调控过程中不必要的能量损耗,另一方面对多模态矢量光场在三维空间中的的空间构型与传播演化过程进行了研究,总结了纵向变化规律,阐明了纵向调控机制,论证了纵向调控可行性。本文回顾了近年来多模态矢量光场的三维空域调控研究进展,首先介绍了数个近年来提出的具有高效化、紧凑化特点的新型矢量场生成装置;之后概述了三种目前相对有效的可实现三维空域多模态控制的矢量场调控方法及其相关调控案例,第一种方案考虑衍射过程,后两种方案则适用于聚焦过程;最后进行了简要总结与展望。

关键词：物理光学偏振态矢量光场多模态调控三维空域光场调控

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中国光学十大进展:电子-声子耦合效应与激光波长拓展

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激光与光电子学进展 2023年第23期60卷 1-11页

作者：梁飞何程陈延峰于浩海张怀金山东大学晶体材料国家重点实验室山东济南250100 南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093

电子-声子耦合效应是拓展固体激光波长的基本原理之一。本文梳理了固体激光发展的历史,以电子-声子耦合导致的荧光展宽和可调谐激光器为主线,总结了色心激光晶体、过渡金属激光晶体、稀土激光晶体三类典型固体激光材料的发展历程和研究... 详细信息

电子-声子耦合效应是拓展固体激光波长的基本原理之一。本文梳理了固体激光发展的历史,以电子-声子耦合导致的荧光展宽和可调谐激光器为主线,总结了色心激光晶体、过渡金属激光晶体、稀土激光晶体三类典型固体激光材料的发展历程和研究现状。近年来,基于多声子耦合机制的稀土激光晶体迅速发展,首次实现了突破荧光光谱的激光输出,极大地拓展了激光波长范围,为全固态可调谐激光器设计提供了新方案。同时,基于功能复合与交互作用规律,研制了一系列低成本、高集成的多声子耦合自倍频激光器,波长覆盖了青-绿-黄-橙-红光波段,满足了激光显示、激光医疗等领域的重要急需,对全固态激光技术的发展具有重要意义。

关键词：激光荧光声子电子跃迁电子-声子耦合

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基于超构表面的光谱成像及应用研究进展

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光电工程 2023年第8期50卷 15-35页

作者：万源庆刘威骏林若雨余浩祥王漱明南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093

作为一种将光谱信息和空间信息相结合的技术,光谱成像在科学研究和工程应用中受到了广泛的关注。设计优化具有亚波长尺度特征的超构表面可以对光场进行高效地调制。本文综述了近年来基于超构表面的光谱成像研究进展,与传统光谱仪相比,... 详细信息

作为一种将光谱信息和空间信息相结合的技术,光谱成像在科学研究和工程应用中受到了广泛的关注。设计优化具有亚波长尺度特征的超构表面可以对光场进行高效地调制。本文综述了近年来基于超构表面的光谱成像研究进展,与传统光谱仪相比,基于超构表面的紧凑型光谱仪具有体积小和光路较为简单的优点,在小型器件中具有较大的应用潜力。根据不同的成像机理,基于超构表面的光谱成像可以分为超色散型、窄带滤波型和宽带滤波型,本文详细介绍了每种成像机理的研究进展,并随后总结了在实际场景中的应用情况,最后展望了超构表面光谱成像的发展方向和应用前景。

关键词：光谱成像超构表面滤波器

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