摘要:调整宽带隙 β - Ga 2 O 3 的光学和电子特性对于充分利用该材料在电子、光学和光电子领域现有和新兴技术应用中的潜力至关重要。在本研究中,我们报告了 Ti 掺杂剂不溶性驱动的化学不均匀性对 Ga 2 O 3 多晶化合物的结构、形态、化学键合、电子结构和带隙红移特性的影响。采用传统的高温固相反应路线在可变的煅烧温度(1050 − 1250 ° C)下合成了 Ga 2 − 2 x Ti x O 3(GTO;0 ≤ x ≤ 0.20)化合物,烧结温度为 1350 ° C。GTO 样品的 X 射线衍射分析表明,仅在非常低的 Ti 掺杂浓度(<5 at. %)下才会形成单相化合物,而较高的 Ti 掺杂会导致形成复合材料,其中含有大量未溶解的 TiO 2 金红石相。然而,在烧结样品中,未溶解的金红石相的一部分转化为单斜 TiO 2。 Rietveld 对本征 Ga 2 O 3 和单相 Ti 掺杂化合物(x = 0.05)进行细化,证实样品在具有 C 2/m 空间群的单斜对称性中稳定存在。样品的表面形貌表明,本征 Ga 2 O 3 呈现棒状形貌,而 Ti 掺杂化合物呈现球形形貌。此外,在具有异常晶粒生长的掺杂化合物中,与本征 Ga 2 O 3 相比,可以注意到晶格孪生引起的条纹。Ga 2p 的高分辨率 X 射线光电子能谱分析显示,由于相邻离子的电子云之间的相互作用,与金属 Ga 相比发生了正向偏移。由于 Coster − Kronig 效应,Ti 2p 1/2 光谱显示出异常增宽。采用混合密度泛函理论的第一性原理计算表明,Ti 优先取代八面体 Ga 位点,并在 Ga 2 O 3 中表现为深层施主。从光吸收光谱可以看出,光学带隙发生了红移。Ga 2 O 3 带隙内的吸收归因于未溶解的 TiO 2 的夹杂,因为 TiO 2 在 Ga 2 O 3 带隙内具有 I 型排列。此外,还研究了 GTO 化合物的电催化行为。从电催化研究中可以明显看出,与本征 Ga 2 O 3 相比,掺杂化合物表现出明显的电催化活性。
~ 30%:高知名度出版物:Nature materials、Nature energy、Nature physics、Nature chemistry、PRL、Nature Communications、PRX、Advanced materials、Angewandte Chemie International Edition、JACS 等;
摘要:自发发射是最基本的平衡过程之一,在这种过程中,激发量子的发射极因量子的波动而放松到基态。在此过程中,发出一个可以与附近发射器相互作用并在它们之间建立量子相关的光子,例如,通过超级和亚表达效应。修改这些光子介导的相互作用的一种方法是通过将光子晶体放在它们附近来改变发射极的偶极辐射模式。最近的一个例子是通过使用具有线性等音轮廓和鞍点的带状结构的光子晶体来生成强大的方向散发模式 - 增强超级和次级效应的关键。但是,这些研究主要使用了过度简化的玩具模型,俯瞰了电磁场在实际材料中的复杂性,包括几何依赖性,发射器位置和极化等方面。我们的研究深入研究了这些定向发射模式与上述变量之间的相互作用,从而揭示了未开发的计算量量子量子光学现象。
已经检测到并检查了超导体中捕获通量的现象,并检查了半个多世纪。[1]在II型超导体中,它更为明显,无处不在,通过考虑Bean的临界状态模型[2,3]和涡旋的固定,给出了一般的物理图片。最近,对超导体中捕获通量的兴趣转移到了潜在的应用中(参见例如参考。 [4]),但是这种现象作为超导性的实验证明之一的重要性得到了很好的理解。 [5]确实将捕获的通量测量用作高压下H 3 s超导性的实验证实之一。 [6]显示[6],与传统的DC磁化测量相比,捕获的通量磁化数据几乎不受钻石的背景信号的影响参考。[4]),但是这种现象作为超导性的实验证明之一的重要性得到了很好的理解。[5]确实将捕获的通量测量用作高压下H 3 s超导性的实验证实之一。[6]显示[6],与传统的DC磁化测量相比,捕获的通量磁化数据几乎不受钻石的背景信号的影响
基于晶格的结构通常是由增材制造制成的,对许多应用都有吸引力。通常,此类构造由微观或更大的元素制成;但是,较小的纳米级成分可能会导致更异常的特性,包括更大的强度,更轻的重量和前所未有的弹性。在这里,使用DNA将固体和空心纳米颗粒(纳米框和纳米粒;框架尺寸:〜15纳米)组装到胶体晶体中,并研究了它们的机械强度。纳米固醇,纳米层和纳米晶格具有相同的晶体对称性,其特异性刚度和强度明显不同。不期望的是,纳米晶格的强度大约是纳米固体晶格的六倍。纳米力学,电子显微镜和有限元分析表明,该特性是由于纳米晶格的屈曲,致密和依赖大小依赖性应变硬化而引起的。最后,这些不寻常的开放式体系结构表明,具有小至15纳米结构元件的晶格可以保留高度的强度,因此,它们代表了制造和探索各种微型设备的目标成分。
摘要:使用光子带镜的陷阱和引导光的光子晶体纤维(PCF)通过许多学科的巨大科学创新和技术应用彻底改变了现代光学器件。最近,受到物质拓扑阶段的启发,理论上已经提出了Dirac-Wortex拓扑pcfs,它具有有趣的拓扑特性和光纤通信中前所未有的机会。然而,由于制造和表征的重大挑战,迄今为止,dirac-vortex拓扑PCF的实验证明仍然难以捉摸。在这里,我们报告了使用标准的堆栈和抽签制造工艺对二氧化硅玻璃毛细管的实验实现。此外,我们通过实验观察到dirac-wortex的单极化单模式与
1。I. Tsiapkinis,IKZ柏林,带开源软件的浮动区域过程的多物理模拟2。C. Rhode,Ikz Berlin,用于应变工程功能氧化物层的己酸盐底层晶体的生长和研究3.F. Kannemann,Ikz Berlin,熔融4的有机晶体生长的实验研究。N. sahsuvar,Uni Freiburg,全无机CS 2 Agbibr的合成和表征6双钙钛矿单晶用于辐射检测器应用5。C. Hartmann,Ikz Berlin,散装ALN晶体的生长具有有效的直径和表征25 mm Aln底物的表征6。L. Grieger,Freiberg Instruments,使用表面光伏特光谱研究7.R. Karhu,IISB Erlangen,4H-SIC A-Plane底物上的同性恋8。P. Wimmer,IISB Erlangen,4H-SIC底物中残留应力的光弹性测量用于评估晶体生长过程9.M. Zenk,IISB Erlangen,对气体组成和流速的影响以及动力学参数对Gan Boules HVPE生长期间生长速率的影响。V. Zimmermann,MPI Stuttgart,Prnio的高压光浮动带3单晶11。A.Böhmer,Uni Bochum,单晶的生长和跨金属化合物的表征,作为学士学位和硕士学生的高级实验室课程12.J. Strahl,Uni Frankfurt,Eumn 2 x 2,x = Si,ge 13。F. Walther,M。Ocker,Uni Frankfurt,材料的晶体生长接近关键端点和Altermagnets 14。S.
软执行器是软机器人系统中的关键部件,将输入能量转换成力,驱动机器人系统。[1,2]与传统的刚性电机相比,软执行器具有柔顺性、可拉伸性,并表现出具有大量自由度(DOF)的连续变形。[3]它们在与环境相互作用时表现出多种变形模式,例如弯曲、扭曲或在密闭空间内调整形状。最近,研究人员利用聚合物材料开发了许多类型的软执行器,例如气动执行器[4,5]、介电弹性体执行器(DEA)、[6,7]响应凝胶[8,9]液晶聚合物[10,11]等。在这些智能材料和结构中,液晶弹性体(LCE)因其巨大的可逆驱动应变和应力而引起了广泛的兴趣。
摘要。从过程发展的角度来看,通过化学蒸气沉积的钻石生长取得了显着的进步。但是,挑战在实现高质量和大区域材料生产方面持续存在。这些困难包括控制整个生长表面的均匀生长速率的控制条件。随着生长的进展,出现了各种因素或缺陷状态,改变了统一条件。这些变化会影响生长速率,并导致微观尺度上的晶体缺陷形成。但是,使用生长过程中拍摄的图像鉴定这些缺陷状态及其几何形状存在明显的方法。本文使用现场光学图像详细介绍了缺陷分割管道的开创性工作,以识别指示宏观上可见的有缺陷状态的特征。使用以前工作中应用的语义分割方法,这些缺陷状态和相应的导数特征是由其像素掩码隔离和分类的。使用注释以注释的人体软件体系结构来生成培训数据集,并使用主动学习,数据增强和模型辅助标记的模块进行选择性数据标记,我们的方法可实现有效的注释准确性,并大大降低了按幅度降低标签的时间和成本。在模型开发方面,我们发现基于深度学习的算法是最有效的。他们可以准确地从功能丰富的数据集中学习复杂的表示。基于Yolov3和DeepLabv3plus体系结构,我们表现最佳的模型为特定的特定特征实现了出色的精度。具体来说,中心缺陷的精度为93.35%,多晶缺陷的92.83%,边缘缺陷达到91.98%。