摘要:表面等离子体,连续和累积的电子振动构成了金属介电界面,在汇总纳米结构上的光界和能量方面起着关键作用。这种结论利用了其空间效果的内在次波长性质,显着增强了光 - 代言的相互作用。金属,半导体和2D材料在各种波长处表现出等离子体共振,从紫外线(UV)到远红外,由它们的独特特性和结构决定。表面等离子体为各种光 - 物质相互作用机制提供了一个平台,并利用了等离子结构内电磁场的高度增强。通过理论,计算和实验研究证实了这种增强。在这项全面的综述中,我们深入研究了基于金属和超材料的传感器的等离子体增强过程,考虑了诸如几何影响,谐振波长,化学特性和计算方法之类的因素。我们的探索扩展到实用应用,包括基于局部的表面等离子体共振(LSPR)的平面波导,基于聚合物的生物芯片传感器和基于LSPR的纤维传感器。最终,我们旨在为开发下一代,高性能等离子技术设备提供见解和指南。
在过去的几十年里,增材制造 (AM) 技术一直被视为传统制造工艺的替代方案 [1, 2]。快速生产各种材料的近净成形产品被认为是促进其大规模应用的主要优势 [3]。此外,只需一台机器即可轻松制造多种复杂形状和部件,而这些部件和部件是单个传统加工操作难以实现的,这也是其卖点 [4e6]。然而,由于 AM 技术现在已考虑在多个领域进行大规模生产,因此我们迅速发现了新的挑战,需要控制和解决这些挑战以适应 AM 的发展速度 [7,8]。薄壁结构、复杂曲面和晶格结构是优先通过 AM 技术生产的主要几何部件 [9,10]。由于材料损失大、尺寸问题、设备限制以及内腔制造(尤其是晶格结构),传统制造程序存在严格的限制 [11, 12]。但另一方面,通过 AM 生产这些组件也存在一些限制和局限性。由于使用高功率热源,通过 AM 通常无法实现高精度和严格遵守公差要求 [13, 14]。此外,基于材料添加的制造概念允许在制造过程中添加残余材料 [15, 16]。另一方面,减材加工程序可产生高质量的产品 [17]。然而,由于几何复杂性,减材加工的几何条件并不总是有利 [18, 19]。因此,这两种程序的结合应用可以创建一个更好的制造策略。在这两种技术的混合方法中,增材制造可以制造出具有近净形状几何和尺寸特征的原始零件[20],而减材加工操作可用于精加工这些原始零件,以达到所需的尺寸精度和表面光洁度[21]。此外,支撑
添加剂制造(AM)技术被认为是过去几十年的常规制造过程的替代方法[1,2]。快速生产各种材料的近净形成产品被认为是促进其在群众规模上促进其应用的主要优势[3]。此外,单台计算机在制造许多复杂形状和组件上的易于使用,这些形状和组件否则很难由单个召开加工操作来实现,这是他们的卖点[4 E 6]。但是,由于现在考虑了AM技术在几个领域的大规模生产,因此正在迅速观察到新的挑战,需要包含并解决以允许AM的当前速度[7,8]。薄壁结构,复杂的弯曲形状和晶格结构是突出的几何成分之一,首先是通过AM技术生产的[9,10]。由于高材料损失,尺寸问题,设备构成和内部空腔的制造,尤其是针对晶格结构,因此常规制造程序具有严格的限制[11,12]。但是,另一方面,通过AM生产这些组件也有一些限制和局限性。由于应用高功率热源,通常无法实现高精度和严格遵守公差要求[13,14]。此外,基于材料的基于材料的制造概念允许在制造过程中添加残留物质[15,16]。此外,支持另一方面,减法加工程序可导致显着高质量的产品[17]。对于减法加工,几何条件并不总是有利的,这是由于几何复杂性[18,19]。因此,这两个程序的耦合应用都可以创建出色的制造策略。在这两种技术的这种混合方法中,添加剂制造可以创建具有近乎净形状几何和尺寸特征的原始部分[20],而减法加工操作则可以用于重新填充这些原始部分以实现所需的尺寸准确性和表面效果[21]。
摘要:在以线材为原料的各种增材制造技术中,电弧丝增材制造 (WAAM) 具有较高的材料沉积速率,但尚未在锌合金中建立应用。与传统的永久性金属生物材料相比,锌合金可用作可降解生物材料。在这项研究中,采用 WAAM 加工商用纯锌以获得近乎致密的部件,并将通过 WAAM 加工的锌获得的性能与锻造 (WR) 锌样品进行了比较。发现 WAAM (41 ± 1 HV0.3) 部件的微观结构和硬度值与 WR (35 ± 2 HV0.3) 部件的微观结构和硬度值相似。体 X 射线衍射纹理测量表明,与 WR 对应物相比,WAAM 构建物表现出重纹理微观结构,在平行于构建方向 (BD) 的方向上峰值强度约为 <3 3–6 2> 或 <0 0 0 2>。 WAAM(0.45 mmpy)和 WR(0.3 mmpy)样品在模拟体液 (SBF) 中的腐蚀速率相似。在长达 21 天的时间内,WAAM 样品在 SBF 中的重量损失测量值略高于 WR 样品。MC3T3-E1 前成骨细胞在含有 WAAM-Zn 降解产物的培养基中以类似于 WR-Zn 的方式增殖,且表现健康。这项研究证实了通过 WAAM 处理 Zn 以用于生物可吸收金属植入物的可行性。
在过去的二十年中,金属眼镜的大量放松或物理老化实验揭示了间歇性原子级过程的特征。通过使用X射线光子相关光谱(XPC)从相干散射的强度互相关来揭示,观察到的原子运动时间域突然变化并不适合逐渐减慢松弛时间的逐渐减慢速度,其起源仍在不清楚。使用经受微秒长的等温线的二进制Lennard-Jones模型玻璃,我们在这里表明,在不同的长度尺度上,在时间和空间上,在空间上和空间异质性原子群集活性驱动了高度非单调强度互相关的出现。模拟的XPCS实验揭示了各种依赖时间的强度 - 跨性相关性,这些相关性取决于结构演化和𝑞空间采样,对用XPC测量的间歇性衰老的可能结构起源提供了详细的见解。
由于纤锌矿半导体中的自旋轨道耦合与闪锌矿半导体相比相对较弱,因此 III 族氮化物半导体 GaN 是用于高性能光学半导体自旋电子器件(如自旋激光器)的有前途的材料。为了降低自旋激光器的工作功率,有必要展示从铁磁材料到具有低电阻接触的 GaN 的高效电自旋注入。这里,通过在 CFAS 和 GaN 之间插入超薄 Co 层,开发了外延半金属 Heusler 合金 Co 2 FeAl x Si 1 − x (CFAS)/GaN 异质结构。CFAS/ n + -GaN 异质结清楚地显示了隧道传导,整流非常小,电阻面积积低至 ≈ 3.8 k 𝛀 μ m 2,比以前工作中报道的要小几个数量级,在室温下。使用具有 CFAS/ n + -GaN 接触的横向自旋阀装置,在低温下观察到非局部自旋信号和 Hanle 效应曲线,表明块状 GaN 中存在纯自旋电流传输。在高达室温的温度下观察到自旋传输,在低于 2.0 V 的低偏置电压下具有 0.2 的高自旋极化。这项研究有望为具有高度自旋极化和低电阻接触的 GaN 基自旋电子器件开辟一条道路。
摘要:本文结合并回顾了有关环氧聚合物树脂中各种潜在纳米燃料元件的性能的实验研究,这些元素被用作金属底物的保护性涂层。通过在环氧基质中分散二氧化硅,氧化铝,氧化钛,氧化钛,石墨氧化物和纳米粘土而形成的环氧复合材料在腐蚀抗性,粘附强度和分散性质的角度研究。本文涵盖了具有单元素增强颗粒的环氧纳米复合材料的研究,以及两个不同元素的混合物,这些元素被用作加固填充剂。讨论证人的各种腐蚀性保护评估技术,例如电化学研究,粘附测试,盐喷雾测试及其结果,并进行了分析,以概述环氧基质中纳米纤维的性能。
* 通讯作者:陈洪生、李世龙、钱浩良,浙江大学信息与电子工程学院量子信息交叉学科中心、现代光学仪器国家重点实验室,杭州 310027,浙江大学;浙江大学-杭州全球科技创新中心、浙江省先进微纳电子器件与智能系统重点实验室,杭州 310027,浙江大学;浙江大学 ZJU-UIUC 学院国际联合创新中心,海宁 314400,浙江大学,电子邮箱:hansomchen@zju.edu.cn (H. Chen)、shilong.li@zju.edu.cn (S. Li)、haoliangqian@zju.edu.cn (H. Qian)。https://orcid.org/0000-0002-5735-9781 (H. Chen)。 https://orcid.org/0000-0003-4200-9479 (H. Qian) 王海腾、牛俊如、陈巧璐、邵华和杨逸浩,浙江大学信息与电子工程学院现代光学仪器国家重点实验室量子信息交叉学科中心,杭州 310027,中国;浙江大学-杭州全球科技创新中心、浙江省先进微纳电子器件与智能系统重点实验室,杭州 310027,中国;浙江大学 ZJU-UIUC 学院国际联合创新中心,海宁 314400,中国 赵思涵,浙江大学物理学院量子信息交叉学科中心、硅与先进半导体材料国家重点实验室、浙江省量子技术与器件重点实验室,杭州 310058,中国。 https://orcid.org/0000-0003-2162-734X
*相应的作者:陈的钟,希利龙·李(Shilong Li)和量子跨学科信息中心的haoliang Qian,现代光学仪器的国家关键实验室,信息学院和电子工程学院,中国杭州吉亚吉大学; Zju-Hangzhou全球科学与技术创新中心,高江大学高级/纳米电子设备和智能系统的主要实验室,中国310027;和Zhejiang University,Zhejiang University的国际联合创新中心,中国314400,电子邮件:hansomchen@zju.edu.edu.cn(H。chen),shilong.li@zju.edu.edu.edu.edu.cn(S。li)https://orcid.org/0000-0002-5735-9781(H。Chen)。https://orcid.org/0000-0000-0003-4200-9479(H。Qian)海顿王,Junru niu,Qiaolu chen,Hua Shao,Hua Shao and Yihao Yang Yang and Yihao Yang,跨学科跨学科的量子信息中心中国杭州310027; Zju-Hangzhou全球科学与技术创新中心,高江大学高级/纳米电子设备和智能系统的主要实验室,中国310027;和国际联合创新中心,ZJU-UIUC研究所,Zhejiang University,Haining 314400,中国Sihan Zhao,量子跨学科信息中心,硅和高级半导体材料的国家主要实验室,以及Zhejiang省级Quintum Technology and Quinjiang Province Quantum Technology and Decection of Quantum Technology and Decection of Physical of Physics of Physics of Physics of Physics of Physics,Zhejiang,Hungjiang,khejiang,khejiang,khejiang handjiang。https://orcid.org/0000-0003-2162-734x
自旋向充电传输的有效转化,反之亦然,这与基于自旋电子产品的检测和生成自旋电流具有主要相关性。界面的界面对此过程有明显影响。在这里,Terahertz(THz)发射光谱拷贝用于研究大约50个原型F |中的超快旋转电荷转换(S2C)由铁磁层F(例如Ni 81 Fe 19,Co或Fe)和具有强(PT)或弱(Cu和Al)旋转轨道耦合的非磁性层N组成的n双层。改变f/n界面的结构会导致振幅急剧变化,甚至导致THZ电荷电流极性的反转。非常明显的是,当n是具有小旋转霍尔角的材料时,会发现对超快电荷电流的主要界面贡献。其大小约为在F |中发现的大约20% PT参考样本。对称性参数和第一原理的计算强烈表明,界面S2C来自界面缺陷处的自旋极化电子的偏斜散射。结果突出了界面S2C偏斜散射的潜力,并提出了一种有希望的途径,以从DC到Terahertz的所有频率下量身定制的界面增强S2C。