检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2023年第9期72卷 110-134页

作者：彭若波董国华刘明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

随着柔性电子的迅猛发展,越来越多的新型智能可穿戴电子设备,逐渐改变人们的生活方式.同时,可穿戴器件小型化、柔性化、集成化、低功耗等需求不断提高,对柔性功能材料的要求越来越高,特别是亟需具有丰富功能特性的氧化物薄膜材料.近年来... 详细信息

随着柔性电子的迅猛发展,越来越多的新型智能可穿戴电子设备,逐渐改变人们的生活方式.同时,可穿戴器件小型化、柔性化、集成化、低功耗等需求不断提高,对柔性功能材料的要求越来越高,特别是亟需具有丰富功能特性的氧化物薄膜材料.近年来,随着薄膜生长与剥离技术的进步,自支撑单晶氧化物薄膜被开发出来.由于其脱离衬底束缚展现出优异柔性特征的同时,保持了丰富的磁、电、光、热、力等功能,在信息存储、智能传感、生物医疗、能源等领域具有广泛的应用前景.本文从自支撑氧化物薄膜的制备技术出发,展开介绍了基于铁电、压电、铁磁、金属-绝缘体转变等物理效应的晶体管存储器、能量收集、纳米发电机、应变传感器、储能器件及超导等方面的应用.

关键词：功能氧化物单晶薄膜自支撑柔性电子器件

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利用空气层结构和碳纳米管修饰实现复合柔性压力传感器超宽检测范围

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复合材料学报 2024年第11期41卷 6003-6013页

作者：马文俊张洁李长江朱立扬何立陈小明西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048 西安交通大学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 西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室西安710049

宽检测范围和高灵敏度是保证柔性压力传感器在多种应用场景内保持高分辨率和高精度的关键参数。虽然目前已探索了多种微结构和复合材料介质层以提高传感器的灵敏度,但检测范围普遍较窄,并且宽检测范围和高灵敏度二者相互制约的问题始终... 详细信息

宽检测范围和高灵敏度是保证柔性压力传感器在多种应用场景内保持高分辨率和高精度的关键参数。虽然目前已探索了多种微结构和复合材料介质层以提高传感器的灵敏度,但检测范围普遍较窄,并且宽检测范围和高灵敏度二者相互制约的问题始终无法解决。为此,设计了一种由空气层和多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰的聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))复合膜共同作为介质层的电容式柔性压力传感器。压力载荷下,空气层和复合介质层协同作用,使传感器检测范围从0.1~3.6 MPa扩宽至0.1~10 MPa,是目前已报道柔性压力传感器的最宽检测范围。同时,传感器在0.1~0.5 MPa和0.5~10 MPa范围内均展现出1.673 MPa^(−1)和0.302 MPa^(−1)的较高灵敏度及优异的线性度。此外,考虑到实际应用,还开发了一套电容式压力传感器应力在线监测系统,准确性也达到了95.0%以上。基于传感器及其检测系统的开发与设计,成功展示了传感器在柔性电子器件领域和微小压力监测领域的潜在应用。

关键词：柔性压力传感器聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯) 多壁碳纳米管超宽检测范围高灵敏度

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KcsA钾离子通道电学特性的布朗动力学模拟

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物理学报 2023年第15期72卷 271-279页

作者：高明珠刘纯亮王洪广李永东林舒翟永贵西北核技术研究所先进高功率微波技术重点实验室西安710024 西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室电子与信息学部电子科学与工程学院西安710049

钾离子通道作为细胞中阳离子浓度的调节器之一,在神经细胞动作电位去极化及复极化过程中起着重要作用.KcsA(K^(+)conduction and selectivity architecture)通道结构简单又具有钾离子通道的共性,常作为钾通道研究的模板.本文采用布朗动... 详细信息

钾离子通道作为细胞中阳离子浓度的调节器之一,在神经细胞动作电位去极化及复极化过程中起着重要作用.KcsA(K^(+)conduction and selectivity architecture)通道结构简单又具有钾离子通道的共性,常作为钾通道研究的模板.本文采用布朗动力学数值方法,系统地对KcsA钾通道的电学特性进行模拟.得到静电场作用下通道内离子的平均势能分布、均匀与非均匀溶液的电流-电压特性曲线、通道轴向的离子浓度分布曲线以及电导-浓度曲线.研究结果发现,KcsA钾离子通道选择性过滤区域几乎完全阻隔了Cl–通过,呈现倾向于K^(+)通过的特异选择特性;其电流-电压曲线基本呈线性分布,电导-浓度曲线呈现先增大后平缓的趋势,基本规律与实验现象一致.另外,还模拟分析了太赫兹场对通道K^(+)电流的影响,相比于仅施加同幅值静电场,选定的0.6 THz,1.2 THz,5 THz的太赫兹场可通过影响离子对之间的相互作用势能,降低通道平均力势,从而增大K^(+)电流.本文的研究不但加深了对于KcsA钾离子通道的规律性认识,还为其他类型离子通道以及太赫兹场对离子通道特性影响的研究提供了新思路.

关键词：布朗动力学 KcsA 钾通道平均力势太赫兹场

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Sm^(3+)掺杂NaYF4和BiPO4单颗粒微米晶体发光偏振特性研究

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激光与光电子学进展 2023年第11期60卷 312-319页

作者：岳新叶洳言郭雅欣李朋李峰西安交通大学电子与信息学部电子科学与工程学院物理电子与器件教育部重点实验室陕西西安710049

本研究利用搭建的高精度单颗粒偏振光谱表征系统,测量了六方相Na YF_(4):Sm^(3+)和单斜相Bi PO4:Sm^(3+)单颗粒微米晶体的偏振发光特性,并结合偏振庞加莱球法和偏振拟合法对偏振发光峰进行了分析。结果表明,两种晶相中的Sm^(3+)离子均... 详细信息

本研究利用搭建的高精度单颗粒偏振光谱表征系统,测量了六方相Na YF_(4):Sm^(3+)和单斜相Bi PO4:Sm^(3+)单颗粒微米晶体的偏振发光特性,并结合偏振庞加莱球法和偏振拟合法对偏振发光峰进行了分析。结果表明,两种晶相中的Sm^(3+)离子均发射部分偏振光,不同的是,六方相发光峰的线偏角精确沿着或垂直于结晶c轴,而单斜相发光的线偏角与结晶c轴存在非平行或正交的夹角。基于局部点群对称性和晶体宏观对称性,揭示了六方相发光峰的正交线偏角起源于光学跃迁偶极子绕结晶c轴的旋转对称分布,而单斜相中偶极子不具备旋转对称性,导致其发光峰的线偏角随机取向。该发现对于利用晶体结构获得具有理想偏振发光特性的稀土单颗粒晶体具有指导意义。

关键词：稀土单颗粒光谱偏振发光晶体结构点群对称性

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储能聚合物复合方式的研究进展

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功能材料 2023年第9期54卷 9070-9079,9099页

作者：任森庞利霞周迪郭艳王晓龙方振袁世豪西安工业大学光电工程学院陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室西安710021 西安交通大学电信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

新能源动力、医疗仪器、地下勘探、高功率脉冲等行业的高速发展对介质电容器的要求越来越高。聚合物基薄膜电容器的高功率密度、高击穿场强、高可靠性、低损耗、小体积等优点备受关注。但由于聚合物本身低介电常数的特点导致了其能量密... 详细信息

新能源动力、医疗仪器、地下勘探、高功率脉冲等行业的高速发展对介质电容器的要求越来越高。聚合物基薄膜电容器的高功率密度、高击穿场强、高可靠性、低损耗、小体积等优点备受关注。但由于聚合物本身低介电常数的特点导致了其能量密度较低,限制了其在高端领域的应用。而聚合物通过不同方式与其他有机或无机物的复合都是提升能量密度的有效途径。介绍了聚合物基薄膜电容器与无机物的复合方式研究现状,分析了不同复合方式的优势与不足,并讨论了未来聚合物基薄膜电容器的发展前景。

关键词：聚合物基复合材料无机纳米填料核壳结构共混层状结构击穿电压储能密度

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基于超表面的多波束多模态太赫兹涡旋波产生

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物理学报 2021年第18期70卷 353-359页

作者：李国强施宏宇刘康李博林衣建甲张安学徐卓西安交通大学多功能材料和结构教育部重点实验室西安710049 西安交通大学电子与信息学部信息与通信工程学院西安710049 国防科技大学电子科学学院长沙410073 西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室西安710049

太赫兹涡旋波束可以被用于高速通信及高分辨率成像,其产生方式近年来受到了越来越多的关注.本文提出了一种反射型超表面,它可以在太赫兹频段产生四种不同模态的涡旋波束.超表面单元结构基于几何相位原理,由三层结构组成,上下两层为金属... 详细信息

太赫兹涡旋波束可以被用于高速通信及高分辨率成像,其产生方式近年来受到了越来越多的关注.本文提出了一种反射型超表面,它可以在太赫兹频段产生四种不同模态的涡旋波束.超表面单元结构基于几何相位原理,由三层结构组成,上下两层为金属结构,中间层为介质,其上层金属结构由圆环及椭圆贴片构成.利用几何相位对圆极化波的调控作用,可以实现由线极化波到圆极化波的分解,并实现对不同圆极化波的灵活调控.为了同时调控反射波的偏转方向,本文利用平面反射阵列原理来计算每个超表面单元所需的相位补偿.通过相位叠加原理,在不同传播方向的波束中叠加不同模态的轨道角动量,较好地实现了太赫兹频段复杂波束的调控效果.仿真及测试结果表明设计的超表面能够在太赫兹频段产生带有±1和±2模态的4个波束,在无线通信及高分辨率成像等方面有潜在应用价值.

关键词：太赫兹涡旋波束调控超表面

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Hf^(4+)离子掺杂BNT对电卡性能的影响

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压电与声光 2022年第4期44卷 588-592页

作者：石雯静黄韵瑶魏晓勇靳立西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室国际电介质研究中心电子科学与工程学院电信学部陕西西安710049

该文采用传统固相合成法制备了Bi_(0.5)Na_(0.5)Ti_((1-x))Hf_(x)O_(3)(x=0,0.02,0.04和0.06)陶瓷,通过X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了其相结构、微观表面,并研究了其介电性能、铁电性能及比热容与相变的关系。通过构建电... 详细信息

该文采用传统固相合成法制备了Bi_(0.5)Na_(0.5)Ti_((1-x))Hf_(x)O_(3)(x=0,0.02,0.04和0.06)陶瓷,通过X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了其相结构、微观表面,并研究了其介电性能、铁电性能及比热容与相变的关系。通过构建电场和温度的条件,共同调控铁电相变。再借助麦克斯韦方程,通过间接法计算,最终在50℃、70 kV/cm的电场下,在Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_(3)-0.04Hf陶瓷中通过诱导畴变得到了0.5 K的负电卡效应。

关键词： BNT基电卡效应无铅钙钛矿铁电陶瓷

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PbLa(Zr,Sn,Ti)O3反铁电陶瓷在脉冲电场下的极化与相变行为

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物理学报 2020年第12期69卷 271-279页

作者：徐然冯玉军魏晓勇徐卓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

在实际应用中,反铁电陶瓷常处于快速变化的脉冲电场下,而传统电滞回线测量时所施加的电场变化速率较慢,并不能真实反映反铁电陶瓷实际应用时的极化和相变行为.本研究建立了反铁电陶瓷脉冲电滞回线测试平台,研究了Pb0.94La0.04[(Zr0.52Sn... 详细信息

在实际应用中,反铁电陶瓷常处于快速变化的脉冲电场下,而传统电滞回线测量时所施加的电场变化速率较慢,并不能真实反映反铁电陶瓷实际应用时的极化和相变行为.本研究建立了反铁电陶瓷脉冲电滞回线测试平台,研究了Pb0.94La0.04[(Zr0.52Sn0.48)0.84Ti0.16]O3反铁电陶瓷在微秒级脉冲电场下的极化和相变行为.研究结果表明,反铁电陶瓷在微秒级脉冲电场下可以发生相变,但其极化强度降低,正向相变电场变高,反向相变电场变低,从而导致其储能特性发生了显著的变化.因此,低频电滞回线并不能真实反映反铁电陶瓷在脉冲电场下的性能,脉冲电滞回线对其应用具有更重要的参考价值.

关键词：反铁电陶瓷电极化反铁电相变脉冲储能脉冲电滞回线

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锡基钙钛矿太阳能电池研究进展

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物理化学学报 2021年第4期37卷 27-43页

作者：李淏淼董化李璟睿吴朝新西安交通大学电子科学与工程学院电子物理与器件教育部重点实验室陕西省信息光子技术重点实验室西安710049 山西大学极端光学协同创新中心太原030006 西安交通大学电子科学与工程学院电子陶瓷与器件教育部重点实验室国际电介质研究中心西安710049

自2009年以来,有机-无机卤化物钙钛矿因其独特的光学和电学性能,在光电材料领域受到了广泛的研究,尤其是Pb基的卤化物钙钛矿太阳能电池,目前光电转换效率高达创纪录的约25.2%,显示出强大的商业化潜力。然而,Pb元素的毒性及因而导致的环... 详细信息

自2009年以来,有机-无机卤化物钙钛矿因其独特的光学和电学性能,在光电材料领域受到了广泛的研究,尤其是Pb基的卤化物钙钛矿太阳能电池,目前光电转换效率高达创纪录的约25.2%,显示出强大的商业化潜力。然而,Pb元素的毒性及因而导致的环境隐患问题,一直是其产业化过程中的顾虑之一。因此,寻求能替代Pb的环境友好的元素,是一个十分重要的课题。Pb基钙钛矿材料优异的光电特性来源于Pb^(2+)的最外层6s2孤对电子,与Pb元素同主族的Sn元素能够形成三维钙钛矿结构且同样具有惰性5s2外层电子结构,因而是替代Pb的首选。本文系统地介绍了Sn基钙钛矿的光学和电学性质,并从薄膜制备方法和不同的器件结构方面介绍Sn基钙钛矿太阳能电池的最新进展。

关键词： Sn基有机/无机钙钛矿太阳能电池成膜方法器件结构

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自支撑多铁性薄膜材料研究的机遇与挑战

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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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