介电微球内的光能流通常与光波矢量同向。同时,如果微球中的光场与高质量空间本征模式(回音壁模式 - WGM)之一共振,则阴影半球中会出现反向能量流区域。由于增加了光学捕获潜力,该区域具有相当大的实际意义。在本文中,我们考虑了一个沿粒子直径制造的带有充气单针孔的穿孔微球,并对纳米结构微球中 WGM 激发的特性进行了数值分析。针孔隔离了共振模式的能量回流区域,并将穿孔微球变成了高效的光镊。据我们所知,这是第一次揭示 WGM 共振时针孔中回流强度的多次增强,并讨论了其操纵方式。
考虑到多层介电镜的影响,我们评估了单个发射极和光腔内的辐射场之间的精确偶极耦合强度。我们的模型允许一个人自由地改变腔的共振频率,光或原子过渡的频率以及介电镜的设计波长。耦合强度是针对具有未结合频率模式的开放系统得出的。在非常短的空腔中,用于确定其模式体积和定义的长度的有效长度不同,并且也发现与它们的几何长度有明显不同的分歧,并且辐射线在介电镜中最强。对于腔体比其谐振波长长得多,该模式体积通常从其几何长度中采用的模式进行接近。
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Xiangjun Chen 1,§ , Xiaoxiang Gao 2,§ , Akihiro Nomoto 2,§ , Keren Shi 1 , Muyang Lin 2 , Hongjie Hu 1 , Yue Gu 1 , Yangzhi Zhu 2 , Zhuohong Wu 2 , Xue Chen 1 , Xinyu Wang 2 , Baiyan Qi 1 , Sai Zhou 1 , Hong Ding 2和Sheng Xu 1,2,3,4()1材料科学与工程课程,加利福尼亚大学圣地亚哥分校,拉荷亚大学,加利福尼亚州92093,美国2美国2纳米工程系,加利福尼亚州加州圣地亚哥,加利福尼亚大学,加利福尼亚大学,加利福尼亚大学,加利福尼亚大学,加利福尼亚大学,美国3093,加利福尼亚大学3093093加利福尼亚州圣地亚哥,拉霍亚,加利福尼亚州92093,美国§Xiangjun Chen,Xiaoxiang Gao和Akihiro Nomoto为这项工作做出了同样的贡献。©Tsinghua大学出版社和Springer-Verlag GmbH德国,Springer Nature 2021收到的一部分:2021年1月6日 /修订:2021年3月17日 /接受:2021年3月21日< / div>
摘要:介电陶瓷电容器具有功率密度高、充放电速度快、耐疲劳性能好、高温稳定性好等优点,被认为是全固态脉冲功率系统的有前途的材料。本文从化学改性、宏微观结构设计和电性能优化的角度研究了线性介电体、弛豫铁电体和反铁电体的储能性能,总结了铅基和/或无铅体系陶瓷块体和薄膜的研究进展。最后,提出了未来脉冲功率电容器储能陶瓷的发展前景。关键词:储能陶瓷;介电体;弛豫铁电体;反铁电体;脉冲功率电容器
引言在最近的过去,灵活的电子技术一直引起人们对可折叠和便携式设备中潜在应用的关注[1]。聚乙烯二氟化物(PVDF)表现出最优质的电活性特性,即Piezo,Pyro,铁电性和光电子。因此,PVDF及其共聚物是增加可能有机微电子应用数量的有吸引力的材料,例如电用量传感器,波导,传感器,执行器,执行器,能量收集,电 - 电器记忆,仿生机器人和组织工程[1-5]。PVDF是一种高度极性物质,涉及单元中的碳原子,氢原子的带正电和氟原子的充电。(–CH2-CF2)或CH 2 CF 2)n的重复单元,其中碳 - 氢键与电
随着移动设备的快速发展,电能存储在固定电网、智能机器人、混合电动汽车等领域受到广泛关注,这些应用场合要求储能系统与元件具有电能充放电速度快、可靠性高、重量轻等特点。1 – 6 柔性电容器因具有柔性、密度低、易集成等特点,在电子电气领域得到广泛的应用。双向拉伸聚丙烯(BOPP)被广泛应用于商业化的柔性储能装置中。然而,由于BOPP的介电常数低(1 kHz时为2),其储能性能(Ue)仅限于1 – 2 J cm 3 @ 660 kV mm 1,这对开发电子设备中的储能元件非常不利。7,8 介电电容器储能是当今最常用的储能材料之一。
为了制备高击穿电压薄膜,对高击穿电压材料有许多要求,[5,12]例如,介电常数要尽可能大,介电材料在硅衬底上必须是热力学稳定的。[6,8,13]目前对击穿强度的研究工作都是在PECVD/LPCVD上进行的,[10,14]但本实验采用ICP-CVD模型制备氮化硅薄膜,可以提供更多的能量,促进反应气体的分解,制备出击穿强度更大的薄膜。氮化硅薄膜中的氢含量对薄膜的击穿强度影响很大。[15]在薄膜的成分中,Si-H键在薄膜的组成中起着基础性的作用,随着薄膜中氢含量的变化,薄膜的电学性质将发生变化。 [6,16,17]当薄膜中氢含量较高时,硅的悬挂键会被H填充,会增加薄膜的稳定性,提高击穿强度。[18]但关于H含量与薄膜击穿电压的关系,在ICP-CVD机上进行的实验很少,结论也不完善,因此本实验采用ICP-CVD机进行薄膜沉积。[19,20]