低维铁电体、亚铁电体和反铁电体由于其不同寻常的极性、压电、电热和热电特性而受到迫切的科学关注。层状二维范德华材料(如 CuInP 2 (S,Se) 6 单层、薄膜和纳米薄片)的铁电特性的应变工程和应变控制具有根本性的意义,尤其有望在纳米级非易失性存储器、能量转换和存储、纳米冷却器和传感器等高级应用中得到应用。在这里,我们研究了半导体电极覆盖的亚电介质 CuInP 2 S 6 薄应变膜的极性、压电、电热和热电特性,并揭示了失配应变对这些特性的异常强烈影响。特别是,失配应变的符号及其大小决定了压电、电热和热电响应的复杂行为。与许多其他铁电薄膜相比,应变对这些特性的影响是相反的,即“异常的”,对于这些铁电薄膜,平面外剩余极化、压电、电热和热电响应对于拉伸应变强烈增加,对于压缩应变则减小或消失。
摘要:使用Vo 2在智能窗口中进行辐射冷却 - 一种动态的热管理材料,由于其太阳能和发射率可调性,因此具有增强建筑物节省能源的潜在兴趣。然而,目前缺乏与多层系统中VO 2薄片微结构对发射率调节的影响有关的研究。本研究通过操纵VO 2薄膜中的孔隙率来处理VO 2/Znse/iTo/glass Fabry- perot(F – P)型腔系统的热色素和发射率性能。该设备是通过商业上可行的物理蒸气沉积方法(例如溅射和热蒸发)制造的,最适合批量生产。用多孔VO 2的优化样品提供了增强的长波红外(LWIR)发射率≥0.4≥0.4≥0.4,与密集的VO 2相比,保持高可见透明度T LUM(AVG)约为41%。进行有限的差异时间域(FDTD)模拟,以进一步了解效果
聚合物的多面应用往往受到其热导率的限制。因此,了解聚合物中的热传输机制至关重要。在这里,我们利用分子层沉积来生长三种混合金属锥(即 alucone、zincone 和 tincone)薄膜,并研究它们的热和声学性能。混合聚合物薄膜的热导率范围为 0.43 至 1.14 W m − 1 K − 1 。利用动力学理论,我们将热导率差异的起源追溯到声速变化,这是由薄膜内的结构无序决定的。改变无序性对体积热容量和振动寿命的影响可以忽略不计。我们的研究结果为提高有机、混合和无机聚合物薄膜的热导率提供了方法。
透明导电金属氧化物已成为研究的主题,这要归功于它们的独特物理特性以及潜在的微观和纳米电子设备和显示单元的应用。这些材料的基本实际应用是基于明显的特异性抗性和高可见的透射率。透明的金属氧化物尤其包括诸如碳锡氧化物,氧化锌,氧化镉等化合物。氧化锌半导体作为压电和光纤材料具有实用的应用潜力,可作为功能性气体传感器组件,表面声设备,透明电极和太阳能电池[1-4]。高光带隙值(〜3。3 eV在室温下)和激子结合能(约60 meV)允许将ZnO作为创建下一代紫外线光电设备和彩色显示单元的磷光器的材料。对于上面提到的许多应用,例如,通过合金来控制ZnO薄膜结构的物理参数的不稳定性是必不可少的。在这种情况下,铜合金添加剂更有效,因为铜是半导体中迅速扩散的杂质,它会导致结晶结构和物理性能的修改,例如,表面状态能量参数以及光学特性[5-7]。后者提供了有关光学主动故障的能量结构的其他信息,这具有很高的实际兴趣。这项研究的目的是研究未扎的ZnO铜掺杂(ZnO:Cu)薄膜的光光谱的行为。
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在这项研究中,由RF磁铁溅射以不同的ZR/[ZR + Ti]比率而沉积的压电能量收割机(PEHS)是基于外部PB(ZR,Ti)O 3(PZT)薄膜制造的。对于与微电力系统的兼容性,外部PZT薄膜被沉积在SI底物(PZT/SI)上。形态相边界(MPB)的组成范围为0.44≤zr/[Zr + Ti]≤0.51的外观PZT/Si的0.51,其比散装PZT的宽度要广泛得多。同时,使用Unimorph Cansilever方法,通过直接和逆向压电效应评估有效的横向压电系数(| E 31,F |)值。在组成中,Zr/[Zr + Ti]的菱形统治MPB(MPB-R)= 0.51表现出直接| E 31,f |在这项研究中,10.1 C m -2和相对介电常数(𝝐 r)为285,最大程度的功绩为40 GPA。另一方面,最大匡威| E 31,f |从Zr/[Zr + Ti]的四方优势MPB(MPB-T)测量14.0 C m-2的2。在共振频率下,MPB-T在加速度为3 m-1 s-2的加速度下,高输出功率密度为301.5μW-1 /(cm 2 g 2),这对于高表现PEH应用非常有前途。
Sb 2 S 3 是一种很有前途的环保半导体,可用于高性能太阳能电池。但是,与许多其他多晶材料一样,Sb 2 S 3 受到非辐射复合和晶界 (GB) 载流子散射的限制。这项工作表明,通过在 Sb 2 S 3 沉积的前体溶液中加入适量的 Ce 3 +,Sb 2 S 3 薄膜中的 GB 密度可以显著从 1068 ± 40 nm μ m − 2 降低到 327 ± 23 nm μ m − 2。通过对结构、形貌和光电特性的广泛表征,并辅以计算,我们发现一个关键因素是在 CdS/Sb 2 S 3 界面处形成一层超薄 Ce 2 S 3 层,这可以降低界面能并增加 Sb 2 S 3 和基底之间的粘附功,以促进 Sb 2 S 3 的异质成核,并促进横向晶粒生长。通过减少晶界和/或 CdS/Sb 2 S 3 异质界面的非辐射复合,以及改善异质结处的载流子传输特性,这项工作实现了高性能 Sb 2 S 3 太阳能电池,其功率转换效率达到 7.66%。开路电压 (V OC ) 达到了惊人的 796 mV,这是迄今为止报道的 Sb 2 S 3 太阳能电池的最高值。这项工作提供了一种同时调节 Sb 2 S 3 吸收膜的成核和生长的策略,以提高设备性能。
利用接骨木花色苷的pH指示作用研制了一种智能包装膜,解决了冷藏食品新鲜度监测问题。研究了接骨木花色苷对结冷胶、明胶复合膜性能的影响,以及作为新鲜度指标对鲜虾保鲜的影响。结果表明,接骨木花色苷-结冷胶/明胶膜的膜厚度(7.8×10 − 2 mm)、TS(拉伸强度)(14.57×10 3 MPa)、WVP(水蒸气渗透性)(36.96×10 − 8 g/ms Pa)有所提高,断裂伸长率(EAB)(17.92%)和水溶性(水溶时间为60.5 s)有所降低。SEM(扫描电子显微镜)和FTIR(红外光谱分析)表明其组分之间具有良好的兼容性。此外,接骨木花青素薄膜表现出良好的力学性能和pH指示效果,可认为该薄膜适用于鲜虾保鲜,研究结果可为新型活性智能包装薄膜的研发提供参考。
六角硼硝酸盐是一种具有出色特性的2D材料,例如较大的带隙,高热和化学稳定性,透明度以及高氧化和耐腐蚀性。这些特性使H-BN成为用于开发晚期涂料的合适候选者。然而,对于其他纳米材料,调整和控制H-BN的性质是将其应用于多个领域的基本关键。此处,当超声液化在不同溶剂(例如异丙醇(IPA),二恶英(DX),N-甲基吡咯酮(NMP)(NMP)和Dimethyl formamide(DMF)的不同溶剂中,H-BN的润湿性能被超声清液剥落。通过测量沉积在二氧化硅上的H-BN薄膜的水接触角(WCA)来确定不同H-BN材料的润湿特性。对于每个样品,观察到不同的接触角,不同的WCA值是通过仅通过在去角质过程中改变溶剂而获得的薄膜表面的结构和粗糙度的差异来解释的。这些表面特性通过视频和透射电子显微镜(TEM)以及原子力显微镜(AFM)表征。