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混合玻璃中稳定量子点的三维直接光刻
摘要 半导体量子点 (QDs) 作为高性能材料，在当代工业中发挥着重要作用，这主要是因为它们具有高光致发光量子产率、宽吸收特性和尺寸相关的光发射。使用 QDs 作为微光学应用的构建块来构建定义明确的微/纳米结构至关重要。然而，制造具有设计功能结构的稳定 QDs 一直是一个挑战。在这里，我们提出了一种在具有特定保护性能的混合介质中对所需 QDs 进行三维直接光刻的策略。丙烯酸酯功能化的混合前体通过超快激光诱导多光子吸收实现局部交联，实现超越衍射极限的亚 100 纳米分辨率。印刷的微/纳米结构具有高达 600 ◦ C 的热稳定性，可以转化为体积收缩的无机结构。由于 QDs 封装在密集的硅氧分子网络中，功能结构表现出良好的抗紫外线照射、腐蚀性溶液和高温稳定性。基于混合三维纳米光刻技术，可制备双色多层微/纳米结构，用于三维数据存储和光学信息加密。本研究为制备所需的量子点微/纳米结构提供了一种有效的策略，支持开发稳定的功能器件应用。
太赫兹超材料微生物传感器的开发......
摘要 — 本研究介绍了一种基于超材料 (MTM) 的紧凑型多波段生物传感器的创新设计，旨在检测早期宫颈癌。该设备在太赫兹 (THz) 频率范围内工作，具体来说是 0 至 6 THz。所提出的传感器架构采用 MTM 层，该层由沉积在聚酰亚胺基板上的图案化铝结构组成。主要设计目标是优化几何参数，以在整个工作带宽内实现近乎完美的电磁 (EM) 波吸收。设计过程利用全波 EM 仿真工具。本文详细介绍了传感器拓扑开发的所有中间步骤，并以连续架构变化的吸收特性为指导。它还分析了基板和谐振器材料的影响。使用包含该设备的微波成像 (MWI) 系统证明了所提出的传感器适用于早期癌症诊断。大量的模拟研究证实了该传感器区分健康和癌变宫颈组织的能力。为了进一步验证，我们针对近期文献中报道的众多先进传感器设计进行了全面的基准测试。这些比较研究表明，所提出的传感器在吸光度水平和工作带宽宽度方面均具有优异的性能，这两者都提高了癌症检测的灵敏度。
氧化石墨烯与ZnO纳米颗粒的影响对其光催化，抗菌和抗氧化活性
（2024年9月11日收到； 2024年11月20日修订； 2024年11月20日接受）摘要。氧化锌纳米颗粒（ZnO-NP）是一种可生物降解且与生物系统具有低毒性和高兼容性的纳米材料。它们似乎具有生物医学和光催化应用的巨大潜力，尤其是与其他金属氧化物纳米材料相比。此外，ZnO-NP具有强大的紫外线（UV）吸收特性，具有成本效益，并且易于合成。但是，纯ZnO-NP具有多个局限性，包括宽的能量带隙，高激发结合能，可见范围内的光催化活性差以及限制其应用的显着电子孔重组。为了解决这些局限性，本研究成功地将氧化石墨烯（GO）纳入ZnO-NP。增加4％的速度将能源差距从2.87 eV减少到2.20 eV，从而大大增强了其活动。由于整合，它们的光催化活性增强了，在80分钟可见光暴露后，降解了98％的亚甲基蓝色染料。此外，GO融合增加了其抗氧化活性，将其半最大抑制浓度（IC 50）从38.38％增加到51.60％。与纯ZnO-NP相比，纳米复合材料表现出优异的抗菌活性，并表明通过GO整合增强了抗菌作用。这些增强归因于改善的带隙，稳定性，表面功能和纳米复合形态，如各种表征方法所证实。关键词：抗菌，抗氧化剂，染料降解，GO/ZnO纳米复合材料，反应性氧
铅卤化物钙钛矿量子点固体中的强光 - 耦合
摘要：铅卤化物钙钛矿材料和光学谐振器之间的强耦合使这些新兴半导体的光物理特性既可以控制，又可以观察基本物理现象。然而，实现光学定义明确的激子跃迁的光学质量钙钛矿量子点（PQD）膜的困难阻止了这些材料中强光耦合的研究，这是光电领域的核心。在本文中，我们证明了在金属谐振器中多腔激素极化子的室温下形成，它们嵌入了高度透明的邻苯二颗元素量子点（CSPBBR 3 -QD）固体，这通过对系统的吸收和发射特性的重新配置来揭示。我们的结果表明，在CSPBBR 3 -QD光腔中，似乎不存在或补偿Biexciton相互作用或大型极性形成（通常被调用以解释PQD的特性）的影响。我们观察到，强耦合可以显着降低光发射线宽度，以及光吸收的超快调制，可通过激发通量来控制。我们发现，北极星与深色态储层的相互作用在确定杂交光量子点固体系统的发射动力和瞬时吸收特性方面起着决定性的作用。我们的结果应作为将来对PQD固体作为极化材料进行研究的基础。关键字：量子点固体，钙钛矿，强烈的激子 - 光子耦合，偏振子，光学微腔
用于固定和热量存储应用的室温金属氢化物：评论
治疗大骨缺损仍然是没有完美解决方案的临床挑战，这主要是由于合适的骨植入物无法获得。添加性生产（AM）可吸收的多孔金属提供了无与伦比的机会，以实现对骨可能性植入物的挑战性要求。首先，可以定制这种植入物的多尺度几何形状，以模仿人骨的微体系结构和机械性能。相互联系的多孔结构还增加了表面积，以促进骨细胞的粘附和增殖。最后，它们的吸收特性是可以调节的，可以在整个骨骼愈合过程中维持植入物的结构完整性，从而确保在需要时确保舒适的负载，并在完成工作后完全分解。这种特性的组合为完整的骨再生和重塑铺平了道路。在开发理想的多孔可吸收金属植入物时，彻底表征生物降解行为，机械性能和骨再生能力很重要。我们回顾了由选择性激光熔化（SLM）生产的可吸收多孔金属的最新，重点是几何设计，材料类型，加工和后处理。后一个方面对吸收行为，由此产生的机械性能和细胞相容性的影响也将被讨论。与其坚固的惰性对应物相比，AM可吸收多孔金属（APM）显示出许多独特的特性，并具有巨大的潜力，以进一步优化其应用特异性性能，这是由于其灵活的几何设计。我们进一步强调了为将来的骨科解决方案采用AM APM时面临的挑战。
铅卤化物钙钛矿量子点固体中的强光 - 耦合
摘要：铅卤化物钙钛矿材料和光学谐振器之间的强耦合使这些新兴半导体的光物理特性既可以控制，又可以观察基本物理现象。然而，实现光学定义明确的激子跃迁的光学质量钙钛矿量子点（PQD）膜的困难阻止了这些材料中强光耦合的研究，这是光电领域的核心。在本文中，我们证明了在金属谐振器中多腔激素极化子的室温下形成，它们嵌入了高度透明的邻苯二颗元素量子点（CSPBBR 3 -QD）固体，这通过对系统的吸收和发射特性的重新配置来揭示。我们的结果表明，在CSPBBR 3 -QD光腔中，似乎不存在或补偿Biexciton相互作用或大型极性形成（通常被调用以解释PQD的特性）的影响。我们观察到，强耦合可以显着降低光发射线宽度，以及光吸收的超快调制，可通过激发通量来控制。我们发现，北极星与深色态储层的相互作用在确定杂交光量子点固体系统的发射动力和瞬时吸收特性方面起着决定性的作用。我们的结果应作为将来对PQD固体作为极化材料进行研究的基础。关键字：量子点固体，钙钛矿，强烈的激子 - 光子耦合，偏振子，光学微腔
HEB：部署和管理混合能源缓冲器……
如今，越来越多的应用和服务由大型数据中心托管。大量不规则的负载激增对数据中心的电力基础设施提出了挑战。因此，电力供应与需求之间的不匹配已成为现代数据中心的一个关键问题，这些数据中心要么供应不足，要么由间歇性电源供电。最近的提案采用了储能设备，如不间断电源 (UPS) 系统来解决这一问题，然而，目前的方法缺乏有效处理不规则和不可预测的电力不匹配的能力。在本文中，我们提出了混合能量缓冲 (HEB)，这是第一个将超级电容器 (SC) 整合到现有数据中心以动态处理电力不匹配的异构自适应策略。我们的技术利用不同的能量吸收特性和智能负载分配策略来提供高效和场景感知的电力不匹配管理。更具吸引力的是，我们的管理方案使昂贵的储能设备更实惠、更经济，适合数据中心规模的使用。我们用一个真实的系统原型来评估 HEB 设计。与同质电池能量缓冲系统相比，HEB 可将能源效率提高 39.7%，将 UPS 使用寿命延长 4.7 倍，将系统停机时间减少 4f%，并将可再生能源利用率提高 8f.2%' 我们的 TCO 分析表明，HEB 具有较高的投资回报率，并且在 8 年内能够获得超过 J.9X 的峰值削减效益。它允许数据中心适应各种电源异常，从而提高运营效率、弹性和经济性。
2D有机半导体中的激子动力学
抽象的二维（2D）半导体材料已被广泛研究其有趣的激子和光电特性，这些特性是由强烈的多体相互作用和在2D极限下的量子限制引起的。这些材料中的大多数都是无机的，例如过渡金属二北元化，磷烯等。有机半导体材料的出色电导率和低介电系数，用于在薄膜或大量材料相中的类似应用。在薄膜和散装相中缺乏结晶度，导致了激子和电子/光节间隙特性的歧义。最近的2D有机材料的出现已经打开了一个高结晶度和受控形态的新领域，从而可以研究低洼的激子状态和光电特性。与无机2D材料中的Wannier -Mott激子相比，它们已被证明具有不同的激子特性。在这里，我们介绍了我们最近对2D有机半导体材料的实验观察结果和分析。我们讨论了单晶材料的高晶和形态控制的生长及其光电特性的作用。该报告解释了有机材料中的Frenkel（FR）和电荷转移（CT）激子以及随后的光发射和吸收特性。实验研究并讨论了源于CT和FR激子之间的相互作用，这是由CT和FR激子之间的相互作用产生的，以揭示电子带的结构。然后，我们讨论我们在J型聚集的有机材料中观察到的纯FR行为，从而导致连贯的超级激体排放。在有机材料中，激发子的超级转移，由其纯粹的fr性质促进，以及在大量分子上的激子的离域化。最后，我们讨论了这些有机2D材料的应用和视力，在快速有机发光二极管，高速激发电路，量子计算设备和其他光电设备中。
GaAs/AlGaAs 核壳纳米线中 GaAs 近带边跃迁的增强光学吸收：对纳米线太阳能电池的影响
摘要：密集的核-壳纳米线阵列具有作为超吸收介质用于制造高效太阳能电池的巨大潜力。通过对室温光反射 (PR) 光谱的详细线形分析，采用 GaAs 复介电函数的一阶导数高斯和洛伦兹模型，我们报告了具有不同壳厚度的独立 GaAs-AlGaAs 核-壳纳米线的 GaAs 近带边吸收特性。纳米线 PR 光谱的线形分析返回了能量在 1.410 和 1.422 eV 之间的双重共振线，这归因于 GaAs 纳米线芯中的应变分裂重空穴和轻空穴激子吸收跃迁。通过对 PR 特征的 Lorentzian 分析评估的激子共振光振荡器强度表明，与参考平面结构相比，纳米线中的 GaAs 带边光吸收显著增强（高达 30 倍）。此外，将积分 Lorentzian 模量的值归一化为每个纳米线集合内的总 GaAs 核体积填充率（相对于相同高度的平面层估计在 0.5-7.0% 范围内），从而首次实现了 GaAs-AlGaAs 核-壳纳米线的 GaAs 近带边吸收增强因子的实验估计，该因子在 22-190 范围内，具体取决于纳米线内核-壳结构。如此强的吸收增强归因于周围的 AlGaAs 壳（在目前的纳米结构中，其平均厚度估计在 ∼ 14 到 100 纳米之间）对入射光进入 GaAs 核的波导改善。关键词：III-V 化合物、GaAs-AlGaAs 核-壳纳米线、光反射光谱、近带边跃迁、增强光吸收、纳米线太阳能电池■简介
不同 MOF 和非 MOF 多孔材料对 SO2 吸附和分离的比较评估表明小孔径对低压吸收的重要性
从烟气中分离 SO2 的传统方法是用湿式石灰石洗涤或用胺基吸收剂处理。[6] 重油或煤燃烧产生的烟气通常含有 500-3000 ppm 的 SO2 ，使用这些成熟的方法可将其降低高达 95%。[7] 重要的是，<500 ppm 的痕量 SO2 仍残留在烟气中并排放到大气中。而且，这些残留的 SO2 会使 CO2 吸附剂失活或毒害选择性 NOx 氧化催化剂。[8–10] 因此，进一步降低烟气中的 SO2 含量具有重要的经济和环境意义。多孔材料对 SO2 的可逆物理吸附被视为进一步降低烟气中 SO2 的一种方法。目前，用金属有机骨架（MOF）进行 SO2 吸附引起了人们的浓厚兴趣。 [11–27] 金属有机骨架通常是微孔金属配体配位网络，具有均匀的孔隙率、低密度，并可通过有机连接体（即金属桥接配体）进行高度可调。[28] MOF 在作为吸附剂（特别是 N 2 、 H 2 、 CO 2 、 CH 4 等）用于未来的气体储存和气体分离 [29–31] 或有毒和污染气体的捕获方面的作用受到广泛研究。[32–38] 然而，MOF 通常不具有很高的化学和热液稳定性。[39] MOF 的优势显然在于它们的可设计性，尤其是它们可控的孔径和可修改的孔表面是无与伦比的，然而，其他多孔材料也可能具有良好的 SO 2 吸收特性。典型烟气混合物的主要成分是 N 2 或 CO 2 以及少量 SO 2 (500–3000 ppm)。[7] 对 SO 2 的亲和力优于 CO 2 和 N 2 ，这决定了高选择性，这对于实现高分离效率至关重要。有前途的材料还应具有较高的 SO 2 单气