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中国化学会2019电催化与电合成国际研讨会

作者：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

非化学计量比在固体材料中是一种常见的晶体缺陷。本文以TaON为例,研究了非化学计量比缺陷对光电催化分解水的影响规律。实验发现改变非化学计量的O/N比,能够显著影响Ta ON光阳极的空间电荷层宽度和薄膜导电性。当O/N比提升时,TaON薄膜... 详细信息

非化学计量比在固体材料中是一种常见的晶体缺陷。本文以TaON为例,研究了非化学计量比缺陷对光电催化分解水的影响规律。实验发现改变非化学计量的O/N比,能够显著影响Ta ON光阳极的空间电荷层宽度和薄膜导电性。当O/N比提升时,TaON薄膜的导电性提高,光电催化分解水的性能得以提升(如图1所示)。因此,对非化学计量缺陷的精细控制,对于今后开发高效光电催化分解水制氢体系具有借鉴意义。

关键词：非化学计量比光电催化性能光电催化分解水

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单晶铝薄膜的分子束外延生长及界面调控

单晶铝薄膜的分子束外延生长及界面调控

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第一届人工晶体材料青年学术会议

作者：张克冬夏顺吉李晨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 210046

铝(Al)的光学损耗在紫外及可见光波段较低,是一种优异的等离子体学材料。对于纳米级等离子体器件来说,金属薄膜及其界面的质量至关重要,直接决定了器件的性能上限。[1]本工作中,我们报告了运用分子束外延(MBE)技术在GaAs,Si衬底上制备... 详细信息

铝(Al)的光学损耗在紫外及可见光波段较低,是一种优异的等离子体学材料。对于纳米级等离子体器件来说,金属薄膜及其界面的质量至关重要,直接决定了器件的性能上限。[1]本工作中,我们报告了运用分子束外延(MBE)技术在GaAs,Si衬底上制备原子级平整度的单晶Al薄膜。通过对衬底及界面的处理,我们可以调控Al膜的晶格取向。尤其是在GaAs表面引入了共格的ErAs层,通过ErAs的晶体结构和特有的半金属性质对Al/GaAs异质界面进行了调控。

关键词：分子束外延单晶铝薄膜界面调控光学介电性能

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外延灰锡薄膜的磁阻特性及多重超导转变

外延灰锡薄膜的磁阻特性及多重超导转变

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第一届人工晶体材料青年学术会议

作者：丁元丰姚金山魏炼黄俊伟袁洪涛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

灰锡(α-Sn)是锡(Sn)的一种具有金刚石结构的同素异形体，在13.2℃以上会发生相变成为常见的白锡(β-Sn).近年来，根据***和***的理论预测[1]，在应力状态下，灰锡可以成为一种拓扑非平庸材料.

关键词：分子束外延灰锡拓扑材料巨磁阻超导

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灰锡薄膜的外延生长及应力调控研究

灰锡薄膜的外延生长及应力调控研究

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第一届人工晶体材料青年学术会议

作者：姚金山丁元丰夏顺吉章王威芦红固体微结构国家重点实验室&南京大学现代工程与应用科学学院南京 210023

灰锡(α-Sn)是一个具有金刚石结构的零带隙半导体.2007年付亮等人预测了灰锡在应力的作用下可能具有拓扑性质[1]，然而由于灰锡的相变温度(13.2℃)较低，并且晶格常数较大，生长高质量的单晶灰锡薄膜非常困难.

关键词：灰锡分子束外延塑性流变相变应力调控

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氧化物钙钛矿二维晶体材料的制备与调控

氧化物钙钛矿二维晶体材料的制备与调控

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第一届人工晶体材料青年学术会议

作者：聂越峰南京大学现代工学与应用科学学院材料系南京大学固体微结构物理国家重点实验室南京 210023

过渡金属钙钛矿氧化物中存在包括高温超导在内的丰富关联量子现象，而实现其二维晶体膜的制备将进一步实现更为丰富的关联二维量子现象。同时，在二维体系中，结合应力、维度与界面构型等的调控可进一步实现固体块材中不存在的新颖物理... 详细信息

过渡金属钙钛矿氧化物中存在包括高温超导在内的丰富关联量子现象，而实现其二维晶体膜的制备将进一步实现更为丰富的关联二维量子现象。同时，在二维体系中，结合应力、维度与界面构型等的调控可进一步实现固体块材中不存在的新颖物理现象及其调控。

关键词：钙钛矿氧化物二维材料 MBE

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木材的表面微纳结构制备及应用

木材的表面微纳结构制备及应用

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中国化学会第一届全国纤维素学术研讨会

作者：祝名伟黄大方吴佳扬陈朝吉胡良兵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马里兰大学帕克分校

＜正＞木材是人类广泛应用的材料,其典型特征是具有直径约50—200μm、沿着木材方向排列的细胞。通过表面压印,我们首次在木材表面实现了精确可控的微纳图案,涵盖了从40 nm到50μm的广阔结构尺度。通过脱木素过程从木质素的束缚中释放...

＜正＞木材是人类广泛应用的材料,其典型特征是具有直径约50—200μm、沿着木材方向排列的细胞。通过表面压印,我们首次在木材表面实现了精确可控的微纳图案,涵盖了从40 nm到50μm的广阔结构尺度。通过脱木素过程从木质素的束缚中释放纤维素纳米纤维,然后在潮湿条件下压印并将设计的构型固定,最后通过干燥实现了精确的压印。通过压印成功地在木材表面上获得了各种微纳结构,包括点、线、三角及其它复杂图案,

关键词：

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锂硫电池正负极结构设计与反应传递过程研究

锂硫电池正负极结构设计与反应传递过程研究

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2019年第四届全国新能源与化工新材料学术会议暨全国能量转换与存储材料学术研讨会

作者：吴雯露濮军张会刚南京大学现代工程与应用科学学院能源系人工微结构协同创新中心固体微结构国家重点实验室

锂硫电池具有较高的能量密度,是最有潜力取代传统的锂离子电池的高比能二次电池。然而硫正极长期循环稳定性受到了几个关键因素的限制:例如,充放电产物都是电子绝缘体,导电性限制了能量密度的发挥,中间相多硫离子的溶解,容易扩散到负极... 详细信息

锂硫电池具有较高的能量密度,是最有潜力取代传统的锂离子电池的高比能二次电池。然而硫正极长期循环稳定性受到了几个关键因素的限制:例如,充放电产物都是电子绝缘体,导电性限制了能量密度的发挥,中间相多硫离子的溶解,容易扩散到负极形成"穿梭效应",降低了电池的库伦效率和循环稳定[1-5]。本项目在不牺牲电池整体单位体积或者质

关键词：锂硫电池硫正极传递过程

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电化学能源转化与存储过程中的反应与传递调控研究

电化学能源转化与存储过程中的反应与传递调控研究

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第33届全国化学与物理电源学术年会

作者：张会刚南京大学固体微结构国家重点实验室现代工程与应用科学学院人工微结构协同创新中心能源系

采用电化学方式进行能源转化与存储具有许多传统热化学不具备的优势,通过电能的输入实现化学反应转化,可以有效的控制反应速率。电化学在能源存储效率高于其他类型的储能方式,因此电化学能源存储和转化过程备受关注,成为能源化工过程中... 详细信息

采用电化学方式进行能源转化与存储具有许多传统热化学不具备的优势,通过电能的输入实现化学反应转化,可以有效的控制反应速率。电化学在能源存储效率高于其他类型的储能方式,因此电化学能源存储和转化过程备受关注,成为能源化工过程中的热点领域[1-3]。新颖的材料和技术不断出现,电化学能源存储和转化过程的效能也得到了大幅度提高。然而,电化学能源转化与存储过程中反应与传递耦合,其中传递既有气液固三相过程(如电催化水分解过程),又有固相离子专递和电子导电问题。这些传质通常会限制反应过程,成为能源化工过程的关键控制因素,但是从传递角度思考能源化工问题相对较少受到关注。本文以锂基充电电池和电解水为对象,研究和设计离子和电子在电化学能源转化存储过程中的离子和电子传递过程,通过调控二者的反应于传递过程,实现电解水和电池性能的优化提高。本文具体通过Li-S电池正极传递过程调控,负极金属锂的调控生长为例,阐述传递过程的重要作用。锂硫电池能量密度很高,但是正极中硫在充放电过程中产生可溶性的多硫化物,容易扩散到负极导致效率降低,本研究中从仿生过程出发[4],设计了一个抑制扩散,提高反应催化过程双极性结构,通过外壳层的极性材料吸附多硫化物,内壳层的极性结构固定硫,实现了高性能硫正极循环。在负极金属锂方面,本研究提出了通过调控金属锂成核过程[5],诱导金属锂以相对安全的方式生长,金属锂容易形成枝晶,尤其是在电极隔膜界面形成枝晶,刺穿隔膜导致短路起火。本研究从充放电过程中多物理场分布除非,提出反向抑制导致枝晶在隔膜处优先生长的调控机制[6]。

关键词：锂电池电解水反应与传质锂金属负极锂硫电池

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掺杂调控电子结构提高过渡金属催化制氢活性

掺杂调控电子结构提高过渡金属催化制氢活性

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中国化学会2019电催化与电合成国际研讨会

作者：张会刚周清稳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技术协同创新中心

氢气一种清洁能源,氢气生产是未来氢能经济的基石。电解水制氢过程目前仅占4%的氢气生产总量,原因是能耗高,产生的氧气经济性不高,贵金属增加了成本。本研究以过渡族金属磷化物为廉价的析氢催化剂,在材料纳米结构上调控形貌,采用掺杂技... 详细信息

氢气一种清洁能源,氢气生产是未来氢能经济的基石。电解水制氢过程目前仅占4%的氢气生产总量,原因是能耗高,产生的氧气经济性不高,贵金属增加了成本。本研究以过渡族金属磷化物为廉价的析氢催化剂,在材料纳米结构上调控形貌,采用掺杂技术调控催化剂电子结构,使氢在催化剂表面吸附接近贵金属铂的吸附状态,从而降低材料成本。结合理论计算发现N原子掺杂取代P位点,能够有效的调控CoP活性位点中桥位Co上的电荷,导致d带中心位移,降低了H在桥位的吸附。第二,本研究将阳极作为研究对象,采用Fe/Fe氧化还原对作为媒介,降低阳极电位,辅助HS吸收反应再生Fe/Fe氧化还原对,从而实现连续生产,由于HS是高污染气体,大量存在于煤炭和石油化工工业中,需要耗能处理。本研究提出的材料微结构和工艺调控方法,大幅降低了制氢过程的能耗,同时回收了硫磺,节约了生产成本。

关键词：电催化制氢磷化钴氮掺杂硫化氢

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基于宽带消色差超构透镜的彩色成像

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物理 2018年第6期47卷 379-381页

作者：王漱明李涛祝世宁南京大学物理学院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人工微结构科学与技术协同创新中心

研究表明,人类从外界获取的绝大部分信息是通过眼睛得到的。丰富多彩的颜色使我们身边的事物可以彼此区分,也使我们的生活多姿多彩。如何得到对身边彩色世界的最优成像是人们一直以来的终极目标,也是光学研究领域的一个重要课题。然而,... 详细信息

研究表明,人类从外界获取的绝大部分信息是通过眼睛得到的。丰富多彩的颜色使我们身边的事物可以彼此区分,也使我们的生活多姿多彩。如何得到对身边彩色世界的最优成像是人们一直以来的终极目标,也是光学研究领域的一个重要课题。然而,我们制造光学元器件的光学材料或多或少存在着色散现象——材料的光学特性随波长变化而改变。这导致了光学元器件的色差现象。

关键词：彩色成像消色差光学元器件透镜宽带光学特性光学材料部分信息

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