检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2023年第14期43卷 195-202页

作者：陈欢吴淦孙旭辉马艺冰陈涌创汪称龙王童姚依正高冰吴浩陆蓉儿张超秦亦强南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210093 南京大学物理学院江苏南京210093 南京工业大学物理系江苏南京211816

提出一种能够同时实现拉盖尔高斯光束倍频和模式转换两种功能的光学超晶格。首先,通过局域相位匹配原理设计得到了实现以上功能所需的超晶格结构函数。不同于常规的多通道周期或啁啾结构,采用局域相位匹配原理得到的是一种具有弯曲畴的... 详细信息

提出一种能够同时实现拉盖尔高斯光束倍频和模式转换两种功能的光学超晶格。首先,通过局域相位匹配原理设计得到了实现以上功能所需的超晶格结构函数。不同于常规的多通道周期或啁啾结构,采用局域相位匹配原理得到的是一种具有弯曲畴的超晶格结构,理论上可以减少相差并提高转换效率。其次,讨论了正反两种模式的超晶格结构,两种结构均可以实现非线性模式转换,但正向结构效果更佳。最后,对不同角向指数的拉盖尔高斯光束的模式转换过程进行数值模拟,观察转换得到的厄米高斯光束图像,验证了两种光束模式指数的关系。模拟结果表明,这样设计不仅能够实现不同特殊光束之间的相互转换,而且将倍频和模式转换两种功能集为一体,使得器件更加紧凑。该结构有望推进非线性模式转换器的研究。

关键词：涡旋光模式转换倍频弯曲畴局域相位匹配

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单晶α-Sn薄膜的外延生长及输运性质研究进展

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人工晶体学报 2023年第6期52卷 1025-1035页

作者：李秉欣丁元丰芦红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 江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210023

α-Sn(灰锡)是一种重要的拓扑材料,据理论预测,打破α-Sn的对称性可以得到拓扑绝缘体、拓扑半金属等多种拓扑相。目前α-Sn的研究以理论计算和角分辨光电子能谱研究能带结构为主,受限于衬底条件,高质量的α-Sn外延生长及其电输运性质的... 详细信息

α-Sn(灰锡)是一种重要的拓扑材料,据理论预测,打破α-Sn的对称性可以得到拓扑绝缘体、拓扑半金属等多种拓扑相。目前α-Sn的研究以理论计算和角分辨光电子能谱研究能带结构为主,受限于衬底条件,高质量的α-Sn外延生长及其电输运性质的研究较少。本文结合课题组近几年在α-Sn薄膜外延生长和拓扑输运性质方面的研究进展,系统地综述了高质量单晶α-Sn薄膜的分子束外延生长、电输运的测试方法及拓扑性质的验证。通过对输运性质的研究证实了α-Sn的狄拉克半金属相和自旋极化拓扑表面态,进一步通过改变薄膜厚度和外加应力的方式来实现α-Sn拓扑性质的调控。以上工作不仅为进一步研究α-Sn的拓扑性质提供了重要依据,也为基于α-Sn的新型量子器件研究提供了重要的材料基础。

关键词： α-Sn 拓扑材料分子束外延输运表征狄拉克半金属拓扑绝缘体

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锰离子氧化沉淀法实现锂离子电池LiNi_(0.8)Co_(0.05)Mn_(0.15)O_(2)材料的回收和利用

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无机化学学报 2023年第9期39卷 1661-1672页

作者：王兆程王义钢盛传超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人工微结构科学与技术协同创新中心南京210023

以浓盐酸为浸出剂,以NaOH和NH_(4)HCO_(3)为沉淀剂,利用Mn^(2+)在碱性条件下的氧化反应改变离子的沉淀次序进而分步回收的方案,探究了浓盐酸酸浸处理三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.05)Mn_(0.15)O_(2)的最佳条件。在分步沉淀过程中,Mn^(2+... 详细信息

以浓盐酸为浸出剂,以NaOH和NH_(4)HCO_(3)为沉淀剂,利用Mn^(2+)在碱性条件下的氧化反应改变离子的沉淀次序进而分步回收的方案,探究了浓盐酸酸浸处理三元正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.05)Mn_(0.15)O_(2)的最佳条件。在分步沉淀过程中,Mn^(2+)被氧化为不溶于非还原性酸的MnO(OH)_(2),并在酸性条件下回收。Ni、Co则在碱性条件下利用NaOH回收,而Li则利用NH_(4)HCO_(3)回收。该方法中Mn的回收率达到85.1%,产品纯度达到98.6%;Li的回收率达到95.0%,产品纯度达到99.3%。由回收材料重新合成的三元正极组装的软包电池的首圈放电比容量达到了175 mAh·g^(-1),可以以超过99.5%的库仑效率稳定循环50圈。

关键词：废旧锂离子电池 LiNi_(0.8)Co_(0.05)Mn_(0.15)O_(2)三元材料湿法回收锰氧化反应

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工程化金属酶参与的卡宾、氮宾转移非天然生物催化反应（英文）

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Chinese Journal of Catalysis 2025年第5期72卷 4-23页

作者：潘文进范鑫龙蒋宛彤辛思蕊王宁致王骞余克洋任鑫坤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南京大学生命科学学院南京大学化学化工学院南京大学匡亚明学院南京大学环境学院

近年来,生物催化在解决化学合成中的复杂挑战方面展现出强大的潜力.作为一种绿色、高效的催化策略,生物催化以生物酶为工具,通过独特的催化机制和特异的化学/区域/立体选择性,在制药、化工和材料科学领域广泛应用.目前,生物酶的功能创... 详细信息

近年来,生物催化在解决化学合成中的复杂挑战方面展现出强大的潜力.作为一种绿色、高效的催化策略,生物催化以生物酶为工具,通过独特的催化机制和特异的化学/区域/立体选择性,在制药、化工和材料科学领域广泛应用.目前,生物酶的功能创新已成为生物催化领域的前沿热点,通过工程化策略对生物酶进行改造进而赋予其非天然催化功能,以高效、精准的方式催化复杂反应,有望推动药物研发、绿色化学、合成生物学等领域的发展.本文系统总结了金属酶参与的卡宾和氮宾转移反应的最新进展,探讨了其催化机制和蛋白质工程改造方法的设计思路,并综述了其在合成新型化合物以及满足药物化学需求方面的应用前景.本文从金属酶催化卡宾和氮宾转移非天然生物催化反应的发展历史入手,总结了金属酶催化卡宾和氮宾转移反应的主要反应类型,包括环丙烷化、卡宾的杂原子–氢键(Y–H)插入和碳氢键(C–H)插入、Doyle–Kirmse反应、醛烯烃化;氮宾的C–H插入、氮宾的氮杂环丙烷化及叠氮-醛转化等.这些反应不仅在化学合成领域具有重要价值,还为设计复杂化合物提供了灵活的工具.研究者们通过对金属蛋白的蛋白质骨架进行工程化设计,开发了多种具有不同反应活性和立体选择性的蛋白酶催化剂.这些催化剂以铁血红素等金属辅酶依赖性的蛋白质为骨架,通过活性中心关键氨基酸的迭代突变,在手性催化合成、区域选择性反应以及复杂分子的定制化合成中显示了卓越性能,展示出蛋白质工程技术在增强金属酶催化能力、扩大其非天然反应应用范围等方面的优势.在实验室制备规模的合成中,这些新型催化剂表现出优异的效率和稳定性,为药物前体、功能性分子以及其他化学产品的大规模生产提供了新思路.这些研究成果不仅展示了金属酶在生物技术领域的实用性,也进一步巩固了其作为催化剂的重要地位.展望未来,随着蛋白质工程技术和生物催化理论的持续发展,金属酶在非天然化学反应中的应用潜力将不断被挖掘.通过开发更加高效、稳定和多功能的金属酶催化剂,生物催化在化学、药物和材料科学等领域的广泛应用将得到进一步推动.工程化金属催化卡宾和氮宾转移的非天然反应为生物催化的未来发展奠定了坚实基础,也为研究者提供了宝贵的理论与实践参考.

关键词：金属酶生物催化卡宾氮宾非天然反应

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基于波前传感器的振动信号面阵遥感探测研究

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激光杂志 2025年

作者：罗鸿声罗权袁靖苏金善江伟伊犁师范大学振动信号俘获与智能处理重点实验室南京大学教育部智能光传感与调控重点实验室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

振动信号的遥感探测在地质勘探和地震监测中具有重要应用。基于此，我们发展了一种基于波前传感器的激光遥感系统，可在目标区域内实现地震波的面阵探测。为优化探测效果，建立了激光衰减模型、面阵推扫探测模型及激光功率反射模型。为... 详细信息

振动信号的遥感探测在地质勘探和地震监测中具有重要应用。基于此，我们发展了一种基于波前传感器的激光遥感系统，可在目标区域内实现地震波的面阵探测。为优化探测效果，建立了激光衰减模型、面阵推扫探测模型及激光功率反射模型。为验证系统的空中动态探测能力，在200米飞行高度上使用70毫瓦的连续635纳米波长的激光器照射目标区域。实验结果表明，地面不同位置的振动信号与波前传感器中的微透镜阵列之间存在一对一对应关系。与传统方法相比，该系统具备实时处理地面振动数据的优势，可快速分析并提取地震波关键特征。采用11x11微透镜阵列配置时，探测覆盖面积达1.2平方米，实现了对较大区域的有效面阵探测。

关键词：激光遥感振动信号波前传感器面阵探测

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应力作用下单晶钛酸钡亚微米柱相、畴演变的原位电子显微镜研究

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电子显微学报 2025年第2期44卷 153-159页

作者：任义丰庞振涛王志超周雪松许航毛亚川陈茂邓昱南京大学物理学院江苏南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210093 南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093

在应力场作用下,铁电材料中铁电/铁弹性畴的演化是一个重要而复杂的过程,这一过程涉及到跨尺度层次结构的相互作用。为了解关键的局部微观结构演变,本文利用原位透射电镜直接观察了应力诱导钛酸钡(BaTiO_(3))亚微米柱的层次结构演变。... 详细信息

在应力场作用下,铁电材料中铁电/铁弹性畴的演化是一个重要而复杂的过程,这一过程涉及到跨尺度层次结构的相互作用。为了解关键的局部微观结构演变,本文利用原位透射电镜直接观察了应力诱导钛酸钡(BaTiO_(3))亚微米柱的层次结构演变。结果表明,相、畴演化对加载方式(加载/卸载速率、应力维持时间和应力大小)较为敏感。在室温下,通过慢循环压缩(加载高达0.5 GPa,应变速率为10^(-4)/s,循环100次)可以引入由四方相到四方-正交相边界的应变驱动相变。基于此,本文提出了一种机械方法,在BaTiO_(3)中获得稳定良好的高密度多畴多相共存结构,具有潜在的应用前景。

关键词：钛酸钡铁电材料相畴结构应力场原位电子显微学

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Chromonic溶致液晶及调控研究进展

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液晶与显示 2024年第3期39卷 393-408页

作者：欧梓健杨朝雁李俊钢李炳祥陆延青南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院江苏南京210023 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江苏南京210093

Chromonic溶致液晶(Lyotropic Chromonic Liquid Crystals,LCLCs)是由可溶性芳香族化合物自组装形成的一类溶致液晶。由于其丰富的物理各向异性、生物兼容性以及可调控性,LCLCs在生物检测、细菌操控等应用领域具有重要的研究价值。本文... 详细信息

Chromonic溶致液晶(Lyotropic Chromonic Liquid Crystals,LCLCs)是由可溶性芳香族化合物自组装形成的一类溶致液晶。由于其丰富的物理各向异性、生物兼容性以及可调控性,LCLCs在生物检测、细菌操控等应用领域具有重要的研究价值。本文回顾了LCLCs调控方面的研究,简要介绍了其特性,重点分析了外场调控、掺杂等调控手段对LCLCs的影响,最后讨论和总结了可行的调控手段和未来的发展路线。

关键词：溶致液晶 Chromonic 外场调控掺杂

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量子增强时变参数估计研究进展

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激光与光电子学进展 2023年第11期60卷 112-119页

作者：郑凯敏张利剑南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210023 智能光传感与调控技术教育部重点实验室江苏南京210023 人工微结构科学与技术协同创新中心江苏南京210023 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210023

量子精密测量可以提供超越传统测量方法极限的测量精度和分辨能力。在过去几十年里,固定参数的量子增强技术取得了长足的进展。时变参数估计是引力波探测、导航定位等实际工程应用中的关键问题之一。因此,设计有效的量子增强时变参数估... 详细信息

量子精密测量可以提供超越传统测量方法极限的测量精度和分辨能力。在过去几十年里,固定参数的量子增强技术取得了长足的进展。时变参数估计是引力波探测、导航定位等实际工程应用中的关键问题之一。因此,设计有效的量子增强时变参数估计方案并完善时变参数估计理论也是量子精密测量中的重要研究内容。最近研究发现时变参数估计的精度极限与信号自身连续性质密切相关。同时,与固定信号测量类似,压缩态等非经典资源也可以提高时变参数估计的精度。介绍了几种时变参数估计的精度极限,并总结了国内外量子增强时变参数估计的相关研究进展。

关键词：卡尔曼滤波 Heisenberg极限 Bayesian估计 Ornstein-Uhlenbeck随机信号光子通量

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BiCuXO(X=S、Se、Te)晶体的电输运与热输运性质研究

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物理学进展 2024年第6期44卷 259-277页

作者：田浩董松涛李伊驰吕洋洋周健陈延彬姚淑华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 江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212100 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

BiCuXO(X=S、Se、Te)作为层状氧化物,具有良好的电输运性能以及低的热导率,是一种潜在的性能优异的热电材料。材料物理性能的优化离不开对晶体本征性能的研究。本文首先详细介绍BiCuXO晶体的生长工艺,通过生长方法和元素掺杂调节载流子... 详细信息

BiCuXO(X=S、Se、Te)作为层状氧化物,具有良好的电输运性能以及低的热导率,是一种潜在的性能优异的热电材料。材料物理性能的优化离不开对晶体本征性能的研究。本文首先详细介绍BiCuXO晶体的生长工艺,通过生长方法和元素掺杂调节载流子浓度,改善其电输运性质,并与文献报道的陶瓷样品进行了对比。其次介绍BiCuXO晶体的电输运性能和热输运性能,电输运性能主要包括导电行为、散射机制及磁阻演化;热输运性能主要是通过非弹性中子散射和拉曼实验研究,并结合第一性原理计算研究其极低热导率的物理机制。最后介绍了基于热电效应BiCuSeO晶体在光热电领域的应用。本文总结了BiCuXO晶体的生长方法,研究其电学、热学以及光热电性能,希望为BiCuXO性能的优化提供思路。

关键词： BiCuSeO 晶体生长热电性能电输运热导率光热电效应

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用于远程气体探测的双波长中红外激光器(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第1期61卷 153-160页

作者：吕新杰杨彬姚红权汪小涵吴悔卜令兵祝世宁南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210023 南京大学物理学院江苏南京210093 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 南京信息工程大学大气物理学院江苏南京210044

为了实现远程气体探测,基于由超晶格材料构成的光参量振荡器,研制了一台双波长输出的中红外激光器。该光参量振荡器通过种子注入的方式,实现了纳秒级窄线宽的中红外脉冲激光输出,重复频率为500 Hz,单脉冲能量超过1 mJ,并能够对准2.6~4.0... 详细信息

为了实现远程气体探测,基于由超晶格材料构成的光参量振荡器,研制了一台双波长输出的中红外激光器。该光参量振荡器通过种子注入的方式,实现了纳秒级窄线宽的中红外脉冲激光输出,重复频率为500 Hz,单脉冲能量超过1 mJ,并能够对准2.6~4.0μm波长范围内的NO、NO_(2)和SO_(2)的吸收峰。通过气体动态排放实验,在远程气体探测实验中对该激光器进行了验证。

关键词：光参量窄线宽光谱中红外激光器

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