在光学和电化学等多个领域工作的传感器具有使生物传感比在单一领域工作的传感器更有效的特性。为了将这些领域结合到一个传感设备中,需要提供一组特定特性的材料。本文讨论了氟掺杂氧化锡 (FTO) 薄膜,它具有光学功能以引导损耗模式,同时具有电化学功能,即作为工作电极的导电材料。分析了基于 FTO 的光纤损耗模式谐振 (LMR) 传感器在光学和电化学领域的性能。此外,为了增强传感器的适用性,还开发了类似探针的反射配置。研究发现,FTO 可以被视为其他薄导电氧化物 (TCO) 的有前途的替代品,例如氧化铟锡 (ITO),它迄今为止经常应用于各种双域传感概念中。在光学领域,FTO-LMR 传感器对外部折射率 (RI) 的灵敏度在 1.33 – 1.40 RIU 的 RI 范围内达到 450 nm/RIU。反过来,在电化学领域,1,1 ′-二茂铁二甲醇溶液中 FTO 电极的响应已达到 RedOx 电流低峰峰分离。与 ITO-LMR 传感器相比,FTO-LMR 传感器在很宽的电位范围内表现出施加电位对 LMR 波长偏移的显著影响。使用链霉亲和素作为目标生物材料表明,FTO-LMR 方法的无标记生物传感应用是可能的。双域功能允许在两个域中接收到的读数之间进行交叉验证,并且在应用跨域相互作用时可以增强光学灵敏度。
摘要:对紫外线(〜3.2 eV)和高光生成电荷重组率的独家反应性是纯TIO 2的两个主要缺点。我们结合了N掺杂的石墨烯量子点(N-GQD),形态调节和异质结构约束策略,以合成N-GQD /N-GQD /N掺杂TIO 2 /poped tio tiO tiO tiO popered poped poped poped poped tio g-c 3 n 4纳米管(PCN)纳米管(PCN)综合摄影剂(以g-tpcn表示)。最佳样品(用0.1WT%N-GQD掺杂的G-TPCN(表示为0.1%G-TPCN)表现出显着增强的光吸收,这归因于元素掺杂(P和N),元素掺杂(P和N)的变化,改善了The The The The The The The The The The UpConsConsion效应。此外,内部电荷分离和转移能力的0.1%G-TPCN被显着增强,其载体浓度分别为3.7、2.3和1.9倍N-TIO 2,PCN和N-TIO 2 /PCN(TPCN-1)的载体浓度。这种现象归因于N-TIO 2和PCN之间的Z-Scheme杂结,N-GQD的exclent电子传导能力以及由多孔纳米管结构引起的短传递距离。与N-TIO 2,PCN和TPCN-1相比,在可见光下的H 2生产活性分别增强了12.4、2.3和1.4次,以及其环丙沙星(CIP)降解率分别增加了7.9、5.7和2.9次。优化的表现受益于出色的光自我复杂性和提高的载体分离和迁移效率。最后,提出了CIP的0.1%G-TPCN和五个可能的降解途径的光载体机制。这项研究阐明了多重修饰策略的机制,以协同改善0.1%G-TPCN的光催化性能,并为合理设计新型的光催化剂提供了一种潜在的策略,以进行环境修复和太阳能转换。
掺杂剂诱导溶解度控制 (DISC) 聚合物半导体图案化技术的最新进展已使聚-3-己基噻吩 (P3HT) 的直接写入光学图案化成为可能,且分辨率达到衍射极限。在这里,我们将光学 DISC 图案化技术应用于最简单的电路元件——导线。我们展示了 P3HT 和掺杂有分子掺杂剂 2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷 (F4TCNQ) 导线的 P3HT 的光学图案化,尺寸为厚度 20-70 nm、宽度 200-900 nm 和长度 40 µ m。此外,我们还展示了“L”形弯曲和“T”形结等导线图案的光学图案化,而无需改变结处导线的直径或厚度。经过连续掺杂后,导线本身的电导率高达 0.034 S/cm。我们还证明了 P3HT 纳米线可以在溶液中掺杂、去掺杂和再掺杂,而不会改变导线的尺寸。光学图案化和可逆掺杂聚合物半导体的综合能力代表了一套完整的图案化步骤,相当于无机半导体的光刻技术。
三价铈 (Ce 3 +) 掺杂的氧化钇 (Y 2 O 3 ) 基质晶体由于其流行的 5d-4f 光学跃迁而引起了广泛的兴趣。先前的研究已经证明了 Y 2 O 3 :Ce 体系的优异光学性能,但是微观结构仍不清楚。Y 2 O 3 :Ce 微观结构的缺乏可能会对进一步挖掘其潜在应用造成问题。为此,我们基于 CALYPSO 结构搜索方法结合密度泛函理论计算,全面研究了 Y 2 O 3 :Ce 晶体的结构演变。我们的研究结果揭示了一种具有 R-3 组对称性的新型菱面体相 Y 2 O 3 :Ce。在基质晶体中,中心位置的 Y 3 + 离子可以自然地被掺杂的 Ce 3 + 取代,从而形成完美的笼状结构。我们发现一个有趣的相变:当杂质Ce3+掺杂到基质晶体中时,Y2O3的晶体对称性由立方变为菱面体。当Ce3+的标称浓度为3.125%时,由于基质晶体中占据点的不同,也识别出许多亚稳态结构。模拟了Y2O3:Ce的X射线衍射图,理论结果与实验数据相一致,证明了最低能量结构的有效性。声子色散的结果表明基态结构是动态稳定的。电子性质分析表明Y2O3:Ce具有4.20eV的带隙,这表明杂质Ce3+离子的掺入导致Y2O3基质晶体从绝缘体到半导体的转变。同时,电子局域化函数表明晶体中O原子的强共价键可能对基态结构的稳定性有很大贡献。这些结果阐明了Y 2 O 3 :Ce的结构和成键特征,也为理解实验现象提供了有用的见解。
方程:𝐸𝐸 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 = (𝐸𝐸 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 −𝑎𝑎𝐸𝐸 𝑍𝑍𝑍 −𝑏𝑏𝐸𝐸 𝑂𝑂 −𝑐𝑐𝐸𝐸 𝐻𝐻𝐻𝐻 )/𝑁𝑁 ,其中 E 形式是固体的内聚能
在过去的二十年中,锂离子电池已发展成为最主要的电化学储能系统,锂离子电池材料和系统工程也取得了重大进展 [1-3]。传统锂离子电池 (LIB) 的一个重大限制是出于安全考虑无法使用元素锂作为阳极材料。在反复充电的过程中,锂不会均匀沉积;相反,它倾向于形成树枝状结构。这些枝晶会向阴极延伸,导致短路并可能导致电池爆炸 [4]。近年来,镁离子电池(后锂电池)备受关注,被认为是锂基技术的有前途的替代品,尤其是在电动汽车应用领域 [5-6]。与受地质储量有限的锂不同,镁在地壳中的含量要丰富得多,约占 1.5 wt%。镁离子电池比锂离子电池具有多项优势,例如,其理论体积能量密度高达 3833 mAh/mL,而锂金属阳极的理论体积能量密度仅为 2046 mAh/mL。此外,镁离子系统具有较高的重量容量,为 2205 mAh/g,并且
摘要 本文制备了不同锡含量(a从0.0到0.1范围)的多元Pb 0.75 Ba 0.25 (Zr 0.65 Ti 0.35 ) 1- a Sn a O 3 (PBZT/Sn) 陶瓷。采用无压烧结法对PBZT/Sn陶瓷样品进行致密化。研究了SnO 2 含量对PBZT/Sn陶瓷的晶体结构、微观结构、直流电导率和电物理性能(包括介电和铁电测试)的影响。PBZT/Sn陶瓷样品在铁-顺电相变温度下表现出高的介电常数,表现出相变的弛豫特征。 PBZT/Sn 材料中 SnO 2 含量过高(a = 0.1)可能会导致晶格应力和结构缺陷,从而导致陶瓷样品的铁电和介电性能下降。本研究表明,在基础 PBZT 化合物中添加 SnO 2(以适当的比例)可以影响微机电一体化和微电子领域实际应用所必需的参数。
过渡金属二盐元化(TMDS)的单层表现出许多具有不同结构,对称性和物理特性1-3的晶体相。在二维4中探索这些不同的结构阶段之间的过渡物理学可能会提供一种切换材料特性的方法,这对潜在的应用有影响。由热或化学方法5,6诱导;最近提出,通过静电掺杂对晶体相纯粹的静电控制是一种理论上的可能性,但尚未实现7,8。在这里,我们报告了单层钼二硫代硫醇的六边形和单斜阶段之间静电掺杂驱动的相变的实验证明(Mote 2)。我们发现相变显示了拉曼光谱中的滞后环,并且可以通过增加或降低栅极电压来逆转。我们还将第二谐波生成光谱与极化分辨的拉曼光谱结合在一起,以表明诱导的单斜相保持原始六边形相的晶体取向。此外,这种结构相变于整个样品同时发生。这种结构相变的静电掺杂控制为基于原子薄膜开发相变设备的新可能性开辟了新的可能性。分层TMD中通常研究的晶体形式是最稳定的六边形(2H)相。在这种情况下,如图有趣的是,实验研究报道了另一种分层晶体结构,即单斜(1T')相。1a,每个单层由一层六角形的过渡金属原子组成,并将其夹在两个层的chalcogen原子1之间。与散装形式不同,单层2H TMD成为直接带隙半导体和断裂反转对称性,在布里远区域9,10的角落形成了不等的山谷。这种山谷的自由度,以及在低维度中的强烈激子效应,使该阶段成为二维谷LeTronics和Optoelectronics 11-13的独特平台。在这里,在每个层中,丘脑原子在过渡金属原子周围形成一个八面体配位,沿y轴14的晶格失真(图1b)。与半导体2H相不同,半金属或金属1T'单层TMDS保留反转对称性,预计将表现出非平凡的拓扑状态2,3。2H和1T'相之间过渡的动态控制可以揭示不同晶体结构的竞争,共存和合作,以及不同的物理特性之间的相互作用15。这种控制还导致广泛的设备应用,例如记忆设备,可重新配置的电路和拓扑晶体管在原子上较薄的限制为2,16,17。到目前为止,通过在500°C下的热合成进行了实验报告TMD中的2H到1T'相变(参考5),通过元素取代18和激光照射19。但是,这些相变仅在几层或
用晶体学方向(001)和晶格参数a = b = 0.3265 nm和c = 0.5212 nm表征了产生的ZnO 膜。Zno 1 - 薄膜表面上的纳米晶状体的特征大小范围从50 nm到200 nm。ZnO 1的晶格参数 - ssх纳米晶体的实验确定为Zno = 0.7598 nm。这项研究阐明了ZnO膜的晶格参数以及ZnO 1的几何尺寸,在胶片表面上在胶片表面上的纳米晶状体的几何尺寸。已经确定ZnO 1的晶体结构 - sх纳米晶体代表一个立方晶格,属于空间群f43m。已经确定,在γ-辐照5·10 6 rad之后,Zno 膜的电阻率降低至ρ=12,7Ω·CM,多数荷载流子(µ)的迁移率为0.18 cm 2 /v·S,而浓度增加了(N)的浓度(N)和相等的2.64•10 18 cM -10 18 cM -10 18 cM -10 18 cM -10 18 cM。对γ/n-Si异质结构的当前电压特性的研究在γ摄取之前和之后的剂量为5·10 6 rad的研究表明,电压对电压的依赖性遵守了指数定律,这与discection灭deptection deptetion deptetion deptetion deptetion deptetion deptetion depettion depettion depettion deptetion。确定,在γ-辐照的影响下,剂量为5·10 6 rad,p-zno >/n-Si异质结构在负电压下增加,并且由于单位网络级别的稳定性而在稳定性上观察到固定曲线和峰值的曲线,并且峰值在快速层面上的稳定性上是在稳定性上的。关键字:电影;超声喷雾热解;纳米晶体; γ辐射;晶体学取向;晶格参数;携带者;注射耗尽PAC:78.30.am
摘要:高熵合金的设计原理是将多种化学元素以相等或接近相等的比例混合,以创建具有独特性能的新合金,例如高强度、延展性和耐腐蚀性。高熵合金的某些性能可以通过引入新的掺杂元素来调整,掺杂元素的选择需根据工作条件而定。研究了 Ti 掺杂对高熵合金 CoCrFeMoNi 微观结构、显微硬度和弹性模量的影响。微观结构分析表明,合金的核心结构由面心立方 (FCC) 和体心立方 (BCC) 相组成,同时形成了 Laves 相。Ti 的加入使合金晶粒细化,降低了枝晶间和枝晶区域之间的 Mo 浓度差。Ti 掺杂的结果是,合金的显微硬度从 369 HV 0.2 增加到 451 HV 0.2。 Ti 掺杂使断裂强度值增加了一倍,尽管 CoCrFeMoNi 合金的弹性模量没有发生显著变化。