检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学:物理学力学天文学 2025年第5期55卷 102-116页

作者：孙泽元吴施伟复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室复旦大学微纳光子结构教育部重点实验室复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院

低温环境在扫描隧道显微镜(STM)的应用中至关重要,它不仅能够减少实验测量的热噪声、提高精度和稳定性,还能提供超导强磁场等极端实验条件,并揭示各种新奇量子材料的物性,如拓扑效应、电子关联等.传统低温STM依赖昂贵的液氦,极大地限制... 详细信息

低温环境在扫描隧道显微镜(STM)的应用中至关重要,它不仅能够减少实验测量的热噪声、提高精度和稳定性,还能提供超导强磁场等极端实验条件,并揭示各种新奇量子材料的物性,如拓扑效应、电子关联等.传统低温STM依赖昂贵的液氦,极大地限制了连续运行时间和成本.而基于闭循环制冷机的制冷技术虽然能够实现无液氦消耗的连续低温运行,但受到制冷机振动的影响难以实现原子级别的显微实验测量以及和超高真空环境兼容.本文将回顾最新开发的无液氦制冷隔振技术原理及其在前沿STM中的应用.

关键词：无液氦制冷隔振技术低温扫描隧道显微镜扫描探针显微术尖端科学仪器

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角度分辨光谱技术及其应用

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光学学报 2023年第16期43卷 253-276页

作者：赵景怡赵茂雄石磊资剑复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200433 复旦大学微纳光子结构教育部重点实验室上海200433 上海微纳制程智能检测工程技术研究中心上海200433 复旦大学-光检测与光集成校企联合研究中心上海200433

光谱是物质的光学指纹信息,是研究光与物质相互作用的重要手段。角度分辨光谱技术是对光谱在角度维度的进一步解析,能够分辨光的强度、偏振态和相位等信息,从而在生物医学、材料科学和微纳光子学等研究领域得到广泛应用。为了实现角度... 详细信息

光谱是物质的光学指纹信息,是研究光与物质相互作用的重要手段。角度分辨光谱技术是对光谱在角度维度的进一步解析,能够分辨光的强度、偏振态和相位等信息,从而在生物医学、材料科学和微纳光子学等研究领域得到广泛应用。为了实现角度分辨光谱,目前已经开发了多种实验系统,并涌现出了大量数据处理算法。本文将介绍角度分辨光谱的生成方法、数据处理技术及其在不同研究领域中的应用。

关键词：角度分辨光谱光学逆散射问题光学散射成像光学特征尺寸缺陷检测

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氧化硅层厚度对Si/SiO_(2)界面电子态结构与光学性质的影响

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光子学报 2023年第1期52卷 220-231页

作者：王安琛黄忠梅黄伟其张茜刘淳王梓霖王可刘世荣贵州大学材料与冶金学院纳米光子物理研究所贵阳550025 海南师范大学物理与电子工程学院海口571158 中国科学院地球化学研究所环境化学国家重点实验室贵阳550003 复旦大学表面物理国家重点实验室微纳光子结构教育部重点实验室上海200433

在氧化硅上生长纳米硅晶,保持氧化硅的直接带隙结构,降低其能带带隙,以用于发光和光伏。采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了块体α-方石英、薄膜α-方石英、Si/SiO_(2)界面的电子态结构和Si/SiO_(2)界面的光学性质。结果显示,其均... 详细信息

在氧化硅上生长纳米硅晶,保持氧化硅的直接带隙结构,降低其能带带隙,以用于发光和光伏。采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了块体α-方石英、薄膜α-方石英、Si/SiO_(2)界面的电子态结构和Si/SiO_(2)界面的光学性质。结果显示,其均为直接带隙半导体,当薄膜α-方石英厚度和Si/SiO_(2)界面氧化硅层厚度逐渐减小时,能带带隙均逐渐变大,表现出明显的量子限制效应。光学性质计算结果表明:Si/SiO_(2)界面虚部介电峰和吸收峰的峰值随氧化硅层厚度降低而显著升高,且峰位向高能量方向蓝移。使用脉冲激光沉积制备了氧化硅上硅晶薄膜,测量了Si/SiO_(2)界面样品的PL光谱,在670 nm处存在一个强的发光峰,在波长超过830 nm后,Si/SiO_(2)界面样品的发光强度不断升高。因此,可以通过控制Si/SiO_(2)界面氧化硅层厚度有效地调控Si/SiO_(2)界面的电子态结构和光学性质,引进边缘电子态,调控其带隙进入1~2 eV区间,获取硅基发光材料。

关键词：第一性原理电子态结构直接带隙光致发光

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双配体策略制备大气环境下性能稳定的CsPbIBr_(2)光电探测器

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物理学报 2022年第11期71卷 305-313页

作者：胡紫婷舒鑫王香李跃徐闰洪峰马忠权蒋最敏徐飞上海大学物理系上海大学-索朗光伏材料与器件R&D联合实验室上海市高温超导重点实验室上海200444 上海大学电子信息材料系上海200444 复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室微纳光子结构教育部重点实验室上海200433

大气环境下溶液法制备的CsPbIBr_(2)钙钛矿薄膜存在薄膜覆盖率低、结晶度差和性能不稳定性等问题.为此,本文提出了一种双配体(卵磷脂(L-α-phosphatidylcholine,LP)和硫氰酸铵(NH_(4)SCN))策略,可在相对湿度不高于60%的大气环境下,利用... 详细信息

大气环境下溶液法制备的CsPbIBr_(2)钙钛矿薄膜存在薄膜覆盖率低、结晶度差和性能不稳定性等问题.为此,本文提出了一种双配体(卵磷脂(L-α-phosphatidylcholine,LP)和硫氰酸铵(NH_(4)SCN))策略,可在相对湿度不高于60%的大气环境下,利用喷涂法制备出高结晶质量、结构稳定的钙钛矿薄膜.这是由于卵磷脂能够有效降低钙钛矿前驱体溶液的表面张力,提高CsPbIBr_(2)钙钛矿薄膜的覆盖率,并在CsPbIBr_(2)钙钛矿薄膜表面形成一层隔绝水氧的保护层;但同时也会减小晶粒尺寸,形成大量的晶界,造成载流子传输不利.而NH_(4)SCN能够克服卵磷脂的不足,增大晶粒尺寸,提高钙钛矿材料的电学特性.这样,制备出的未封装CsPbIBr_(2)钙钛矿光电探测器(ITO/CsPbIBr_(2)/Au)具有低暗电流密度(2×10^(-4) mA·cm^(-2))、微秒级别的响应时间(20,21µs)和长效稳定性(在相对湿度为40%—60%的大气环境下,储存70天后,仍能保持原光暗电流初始值的81%)等特性.

关键词：双配体策略无机钙钛矿材料光电探测器

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转角黑磷同质结中的亮偶极激子

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物理 2024年第12期53卷 839-842页

作者：黄申洋余博洋马奕暄晏湖根复旦大学光电研究院上海市智能光电与感知前沿科学研究基地上海200438 复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室微纳光子结构教育部重点实验室上海市超构表面光场调控重点实验室上海200438

1背景介绍激子(exciton)是一种由电子和空穴组成的准粒子,类似于氢原子,在半导体、特别是二维半导体材料的光学特性中发挥着重要作用[1]。例如,在没有激子效应的单层石墨烯中,光吸收率仅约为2.3%,而在单层过渡金属硫族化合物(TMDC)中,... 详细信息

1背景介绍激子(exciton)是一种由电子和空穴组成的准粒子,类似于氢原子,在半导体、特别是二维半导体材料的光学特性中发挥着重要作用[1]。例如,在没有激子效应的单层石墨烯中,光吸收率仅约为2.3%,而在单层过渡金属硫族化合物(TMDC)中,激子的共振吸收率可高达20%。通常,激子的电子—空穴波函数在实空间中高度重叠,使其具备显著的与光相互作用能力。然而,这种重叠也导致其缺乏固定的电偶极矩,从而在栅压调控中表现受限(斯塔克效应弱),对光电和激子器件的应用带来一定挑战。同时,电子空穴波函数的重叠也会使激子寿命缩短,激子之间的相互作用偏弱,从而限制了其在多体量子物理和强关联态等凝聚态物理重要领域中的深入研究。

关键词：斯塔克效应凝聚态物理激子量子物理电偶极矩共振吸收准粒子氢原子

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混合型碘系钙钛矿薄膜变温光致发光特性的研究

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物理学报 2019年第24期68卷 262-271页

作者：蒋泵陈思良崔晓磊胡紫婷李跃张笑铮吴康敬王文贞蒋最敏洪峰马忠权赵磊徐飞徐闰詹义强上海大学物理系上海大学-索朗光伏材料与器件R&D联合实验室上海市高温超导重点实验室上海200444 复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室微纳光子结构教育部重点实验室上海200433 上海大学电子信息材料系上海200444 复旦大学信息科学与工程学院上海200433

研究了阴离子和阳离子混合型碘系钙钛矿薄膜材料的结构、光学性质及光致发光温度特性.研究发现,阴离子混合型碘系钙钛矿(MAPb(BrxI1-x)3,MA+=CH3NH3^+)随着半径较小的Br离子的比例增加(x=0-0.1),薄膜择优取向生长更明显,其光学带隙从1.4... 详细信息

研究了阴离子和阳离子混合型碘系钙钛矿薄膜材料的结构、光学性质及光致发光温度特性.研究发现,阴离子混合型碘系钙钛矿(MAPb(BrxI1-x)3,MA+=CH3NH3^+)随着半径较小的Br离子的比例增加(x=0-0.1),薄膜择优取向生长更明显,其光学带隙从1.43 eV到1.48 eV线性增加.在光抽运下,随着工作温度从10 K升高到125 K,纯碘系钙钛矿(MAPbI3,即x=0)可见区光致发光(PL)的峰位轻微的红移;之后至350 K,发生蓝移.而Br-阴离子混合型钙钛矿薄膜的PL峰位只随温度升高持续蓝移.并且在不同工作温度下,Br-阴离子比例x与PL峰位呈现线性关系.对于纯碘系钙钛矿,其高温段激子结合能是37.5 meV;随着Br-的比例的增加,高温段激子结合能会先增大后减小.当x=0.0333,其薄膜PL半高宽随温度升高展宽幅度最小,具有更好的温度稳定性.通过进一步三重阳离子混合和阴离子调节,获得更加优良的混合型碘系耗钛矿(Cs0.05(FA0.85A0.15)0.95Pb(Br0.15I0.85)3,FA+=HC(NH2)2^+)薄膜,为进一步研制太阳能电池和发光器件奠定了实验基础.

关键词：混合型钙钛矿变温光致发光光学性能激子结合能

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界面与低维体系的非线性光学研究

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物理 2019年第7期48卷 417-425页

作者：刘鑫怡刘韡韬复旦大学物理系上海200433 复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200433 复旦大学微纳光子结构教育部重点实验室上海200433

自诞生以来,非线性光学始终是物理学中的一门前沿领域,拥有引人入胜的丰富现象与广泛应用。文章结合作者近年来的研究,简要介绍了表面非线性光谱学的原理、发展与近况,及其与低维材料体系结合所拓展出的新方向。

关键词：非线性光学光学混频二次谐波氧化物表面分子吸附电化学界面二维材料

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蓝光发射钙钛矿薄膜的制备与光学特性

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半导体技术 2019年第9期44卷 696-701,722页

作者：周缈蒋泵陈东运高明肖帆徐飞马忠权上海大学物理系索朗光伏材料与器件R&D联合实验室上海市高温超导重点实验室上海200444 复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室微纳光子结构教育部重点实验室上海200433

有机-无机钙钛矿薄膜作为有机发光二极管中的发光层,其本身的薄膜质量与热稳定性是影响其发光特性的主要因素。采用一步溶液法制备了蓝光发射MAPbClxBr3-x薄膜,并通过光学显微镜、吸收光谱、光致发光(PL)谱等分析手段研究了薄膜的成膜... 详细信息

有机-无机钙钛矿薄膜作为有机发光二极管中的发光层,其本身的薄膜质量与热稳定性是影响其发光特性的主要因素。采用一步溶液法制备了蓝光发射MAPbClxBr3-x薄膜,并通过光学显微镜、吸收光谱、光致发光(PL)谱等分析手段研究了薄膜的成膜质量与不同Cl/Br摩尔比之间的关系,以及无机Cs离子掺杂对薄膜热稳定性与发光特性的影响。实验结果表明:随着Cl/Br摩尔比的增大,晶粒尺寸逐渐增大;Cs离子掺杂可以提高薄膜的覆盖度、光吸收强度、热稳定性及PL强度;通过调节Cl/Br摩尔比及Cs离子掺杂获得了室温下具有蓝色发光波长435 nm的Cs0.1MA0.9PbCl2.375Br0.625薄膜。MAPbClxBr3-x薄膜与Cs0.1MA0.9PbCl2.375Br0.625薄膜的发光机制主要为激子辐射复合。此外,Cs0.1MA0.9PbCl2.375Br0.625薄膜还存在Cs离子掺杂能级参与的辐射复合机制。

关键词：混合钙钛矿薄膜蓝光发射 Cs离子掺杂变温光致发光辐射复合

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量子点操控的光子探测和圆偏振光子发射

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物理学报 2018年第22期67卷 99-110页

作者：李天信翁钱春鹿建夏辉安正华陈张海陈平平陆卫中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083 华东师范大学极化材料与器件教育部重点实验室上海200241 复旦大学表面物理国家重点实验室先进材料研究所上海200433 复旦大学微纳光子结构教育部重点实验室上海200433

半导体量子点是研究光子与电子态相互作用的优选固态体系,并在光子探测和发射两个方向上展现出独特的技术机遇.其中基于量子点的共振隧穿结构被认为在单光子探测方面综合性能最佳,但受到光子数识别、工作温度两个关键性能的制约.利用腔... 详细信息

半导体量子点是研究光子与电子态相互作用的优选固态体系,并在光子探测和发射两个方向上展现出独特的技术机遇.其中基于量子点的共振隧穿结构被认为在单光子探测方面综合性能最佳,但受到光子数识别、工作温度两个关键性能的制约.利用腔模激子态外场耦合效应,有望获得圆偏振态可控的高频单光子发射.本文介绍作者提出的量子点耦合共振隧穿(QD-cRTD)的光子探测机理,利用量子点量子阱复合电子态的隧穿放大,将QD-cRTD光子探测的工作温度由液氦提高至液氮条件,光电响应的增益达到10~7以上,并具备双光子识别能力;同时,由量子点能级的直接吸收,原型器件获得了近红外的光子响应.在量子点光子发射机理的研究方面,作者实现了量子点激子跃迁和微腔腔模共振耦合的磁场调控,在Purcell效应的作用下增强激子自旋态的自发辐射速率,从而增强量子点中左旋或右旋圆偏振光的发射强度,圆偏度达到90%以上,形成一种光子自旋可控发射的新途径.

关键词：单光子探测单光子发射量子点光学微腔

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热超构材料:几何结构、工作机制与新奇性质（英文）

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物理学进展 2018年第6期38卷 219-238页

作者：黄吉平复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室微纳光子结构教育部重点实验室

因为在热保护、热探测和热管理领域存在重要的应用价值,自由操控宏观热流一直是人类的一个梦想。热超构材料正是为此目的应运而生,它是电磁超构材料在热学领域的延伸。在此,我将综述该领域自2008年诞生以来取得的若干研究进展,其将主要... 详细信息

因为在热保护、热探测和热管理领域存在重要的应用价值,自由操控宏观热流一直是人类的一个梦想。热超构材料正是为此目的应运而生,它是电磁超构材料在热学领域的延伸。在此,我将综述该领域自2008年诞生以来取得的若干研究进展,其将主要包括以下新奇热现象或功能器件:热隐身;热聚集;热旋转;宏观热二极管;热伪装;热透明;热晶体;环境温差中零能耗保温;宏观热网络中反常热传导;热对流隐身、聚集、伪装;热辐射制冷。我将介绍与之相关的微观或宏观传热机制,这些机制可以通过以下理论或方法来理解或阐述:变换热学理论、Laplace方程、热声子能带理论、相变理论、变换热对流理论、热辐射制冷理论。我也将介绍这些材料从基础研究到工业应用的发展前景。

关键词：热超构材料隐身斗篷聚集器旋转器二极管伪装透明恒温器热晶体辐射制冷

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