Au敏化黑色TiO_(2)纳米棒阵列的SERS性能研究

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作者 郭军 张苗 《安徽大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期37-44,共8页

表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,简称SERS)是一种使拉曼信号变得更强的技术,在食品安全检测、水环境监测、生物医学传感等多个方面有着重要的应用.该文通过水热法、NaBH_(4)还原、光还原沉积Au等方法制备了一种... 表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,简称SERS)是一种使拉曼信号变得更强的技术,在食品安全检测、水环境监测、生物医学传感等多个方面有着重要的应用.该文通过水热法、NaBH_(4)还原、光还原沉积Au等方法制备了一种具有高SERS性能的新型Au/Black TiO_(2)材料,并对其结构与形貌进行表征以及光学性能进行测试.测试结果显示,这种新型Au/Black TiO_(2)材料对探针分子4-MBA的检测极限可达到1.0×10^(-12)mol·L^(-1),具有优异的灵敏度;相对标准偏差只有4.9%,表现出良好的重现性.研究结果表明,其优异的SERS灵敏度来源于Au纳米颗粒带来的电磁增强机制以及基底与探针分子之间的电荷转移带来的化学增强机制的协同效应. 展开更多

关键词 AU 黑色TiO_(2) SERS 协同效应

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NaGdMgTeO_(6)∶Eu^(3+)荧光粉的光致发光及其多功能应用

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作者 刘芳芳 代正忙 +6 位作者 周薇薇 李荣青 夏峥嵘 王子峰 杨密爱 朱浩东 赵旺 《发光学报》 北大核心 2025年第4期691-703,共13页

通过高温固相法成功合成了NaGdMgTeO_(6)∶xEu^(3+)(x=0.1~1.0)红色荧光粉,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、漫反射光谱(DR)、光致发光光谱(PL)、电致发光光谱(EL)等多种测试手段对其结构形貌、光致发光特性进行了详细表征... 通过高温固相法成功合成了NaGdMgTeO_(6)∶xEu^(3+)(x=0.1~1.0)红色荧光粉,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、漫反射光谱(DR)、光致发光光谱(PL)、电致发光光谱(EL)等多种测试手段对其结构形貌、光致发光特性进行了详细表征。实验结果表明,在397 nm紫外光激发下,NaGdMgTeO_(6)∶Eu^(3+)呈现出典型的Eu^(3+)特征红光发射;当Eu^(3+)掺杂浓度达到x=0.5时,样品展现出最佳发光性能,更高浓度的掺杂量会导致浓度猝灭。基于变温光谱,进一步探讨了NaGdMgTeO_(6)∶0.5Eu^(3+)荧光粉的热稳定性和作为荧光温度传感器的应用潜力,并据此计算得出了相关的关键参数指标。同时,通过对所制备LED器件的光电性能评估,初步展示了该材料在固态照明领域中的应用。此外,该材料还可用于潜指纹检测,有助于法医的鉴定。综上所述,NaGd⁃MgTeO_(6)∶Eu^(3+)作为一种多功能型材料,在多个领域展现出潜在的应用空间。 展开更多

关键词 NaGdMgTeO_(6) 发光 LED 温度传感 潜指纹显现

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远红外波段的宽光谱高效超材料吸收器设计

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作者 王杨 何左宁 +4 位作者 李秀 陈晓曼 吴神兵 胡艳丽 沈晓波 《光电工程》 北大核心 2025年第8期115-125,共11页

远红外波段在红外隐身、热成像等领域中具有潜在的应用价值。基于多形态堆叠结构特征,设计一种覆盖远红外光谱的宽波段超材料吸收器。吸收器结构由双层Ti-Si_(3)N_(4)星形与双层Ti-Si_(3)N_(4)矩形组成。采用时域有限差分方法分析吸收... 远红外波段在红外隐身、热成像等领域中具有潜在的应用价值。基于多形态堆叠结构特征,设计一种覆盖远红外光谱的宽波段超材料吸收器。吸收器结构由双层Ti-Si_(3)N_(4)星形与双层Ti-Si_(3)N_(4)矩形组成。采用时域有限差分方法分析吸收器的吸收特性和吸收机理。研究结果表明,所设计的吸收器在远红外波段(6~17μm)具有较优的吸收特性,以吸收率超90%计算,其吸收带宽为10.24μm。吸收器既具有显著的偏振不敏感特性,同时在TM和TE模式下60°斜入射角度时平均吸收率可以保持在91%和75%,显示出一定的宽角度吸收特性。机理分析发现,主要由表面等离子体共振、局域表面等离子体共振和传播表面等离子体共振的协同效应共同主导吸收器的高吸收和宽波段。所设计的吸收器具备的优良吸收特性在热成像、传感技术、红外隐身等方面具有一定的潜在应用价值。 展开更多

关键词 超材料 吸收器 宽波段 高吸收

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植物生长照明用La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3)O_(6)∶Mn^(4+)红色荧光粉的制备及光谱特性

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作者 宋明君 于殿臣 +2 位作者 王晶 周薇薇 赵旺 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第10期1759-1768,共10页

采用传统高温固相法制备了一系列La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)红色荧光粉,并对其结构、形貌和光谱特性进行了研究。研究结果表明:La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3)O_(6)与La_(2)Mg_(4/3)Nb_(2/3)O_(6)具有相同的双钙钛矿结构,Mn^(4+... 采用传统高温固相法制备了一系列La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)红色荧光粉,并对其结构、形貌和光谱特性进行了研究。研究结果表明:La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3)O_(6)与La_(2)Mg_(4/3)Nb_(2/3)O_(6)具有相同的双钙钛矿结构,Mn^(4+)掺杂对荧光粉的结构没有影响。La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)荧光粉在360与510 nm处有两个较宽的激发峰,分别对应Mn^(4+)的^(4)A_(2g)→^(2)T_(2g)与^(4)A_(2g)→^(4)T_(2g)跃迁。在360 nm激发下,La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)荧光粉在710 nm处呈现出较强的红光发射峰,对应Mn^(4+)的^(2)E_(g)→^(4)A_(2g)跃迁发射。Mn^(4+)在La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3)O_(6)基质中的最佳掺杂浓度为0.004,此时的量子效率高达89.6%,色纯度为99%。根据激发光谱和发射光谱分析了Mn^(4+)在La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3)O_(6)基质中的晶体场强,并计算了晶体场参数D_(q)、B和C。结合Mn^(4+)的位型坐标图分析了La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)荧光粉的温度猝灭过程,计算得到其激活能为0.355 eV。最后,对比了La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)荧光粉的发射光谱与植物光敏色素红外吸收型(P_(R))、远红外吸收型(P_(FR))的吸收光谱,并初步评估了其在LED植物照明领域的应用前景。 展开更多

关键词 植物生长照明 红色荧光粉 双钙钛矿 La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶x Mn^(4+) 光谱特性 Mn^(4+)掺杂 热稳定性

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基于高光谱激光雷达的绿萝叶绿素3维重建 被引量：2

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作者 汪慧民 邵慧 +4 位作者 孙龙 李伟 王程 陈杰 朱家兵 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期708-715,共8页

为了准确重建正反面叶片叶绿素3维分布,利用高光谱激光雷达,采集了不同生长状态的绿萝叶片与植株的空间-光谱域点云数据,设计了一种基于分类预测的重建方法。通过偏最小二乘回归构建叶片正面与反面光谱的叶绿素含量预测模型,采用光谱自... 为了准确重建正反面叶片叶绿素3维分布,利用高光谱激光雷达,采集了不同生长状态的绿萝叶片与植株的空间-光谱域点云数据,设计了一种基于分类预测的重建方法。通过偏最小二乘回归构建叶片正面与反面光谱的叶绿素含量预测模型,采用光谱自适应阈值选择方法实现植株点云中叶片正反面的分类,并根据类别标签选择模型计算叶绿素含量,重建植株的叶绿素3维分布。结果表明,该方法得到的植株叶绿素3维分布更接近真实值,决定系数达到0.69,均方根误差为4.97。这一结果可为植物表型研究提供新的数据基础和理论方法。 展开更多

关键词 遥感 高光谱激光雷达 偏最小二乘回归 叶绿素含量 3维重建

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光学分数傅里叶变换的量子理论 被引量：1

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作者 张科 李兰兰 +2 位作者 余海军 杜建明 范洪义 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期105-111,共7页

采用以算符为宗量的厄密多项式理论找出生成分数傅里叶变换的算符,即将分数傅里叶变换纳入量子理论.分析坐标—动量互换算符在分数傅里叶变换加法律中的作用.在推导过程中,充分利用了算符厄密多项式的广义母函数公式以及编好序的积分理... 采用以算符为宗量的厄密多项式理论找出生成分数傅里叶变换的算符,即将分数傅里叶变换纳入量子理论.分析坐标—动量互换算符在分数傅里叶变换加法律中的作用.在推导过程中,充分利用了算符厄密多项式的广义母函数公式以及编好序的积分理论.算符厄密多项式理论的核心是Hn(Q)=:(2Q)^n:,即把复杂的特殊函数结构算符用正规排序的幂级数来代替,极大地简化了运算过程. 展开更多

关键词 分数傅里叶变换 坐标—动量互换算符 算符厄密多项式理论 编好序的积分理论

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BaGd_2(MoO_4)_4∶Tb^(3+),Eu^(3+)荧光粉的发光特性与能量传递机理 被引量：9

7

作者 赵旺 周薇薇 +2 位作者 刘淑河 平兆艳 郑庆华 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期581-588,共8页

利用高温固相法制备了BaGd_2(MoO_4)_4∶Tb^(3+)与BaGd_2(MoO_4)_4∶Tb^(3+),Eu^(3+)荧光粉,并借助于X射线衍射(XRD)、激发光谱、发射光谱及荧光衰减曲线对样品的结构及发光性能进行了表征。在290 nm激发下,BaGd_2(MoO_4)_4∶Tb^(3+)样... 利用高温固相法制备了BaGd_2(MoO_4)_4∶Tb^(3+)与BaGd_2(MoO_4)_4∶Tb^(3+),Eu^(3+)荧光粉,并借助于X射线衍射(XRD)、激发光谱、发射光谱及荧光衰减曲线对样品的结构及发光性能进行了表征。在290 nm激发下,BaGd_2(MoO_4)_4∶Tb^(3+)样品在550 nm处具有较强的绿光发射,表明该样品可用作绿色荧光粉。Tb^(3+)离子的最佳掺杂浓度为50%,电偶极间相互作用是引起浓度猝灭效应的主要原因。当在BaGd_2(MoO_4)_4∶Tb^(3+)荧光粉中共掺入Eu^(3+)离子后,可同时观测到Tb^(3+)与Eu^(3+)离子的特征发射峰。随Eu^(3+)掺杂浓度的升高,Tb^(3+)离子的发光强度逐渐下降,而Eu^(3+)离子的发光强度逐渐增加。根据BaGd_2(MoO_4)_4∶Tb^(3+),Eu^(3+)中Tb^(3+)离子的荧光寿命计算了Tb^(3+)与Eu^(3+)离子间的能量传递效率,并根据荧光寿命与激活离子掺杂浓度的关系证实了能量传递机制为电偶极间相互作用。 展开更多

关键词 钼酸盐 荧光粉 能量传递 颜色可调

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Y_(6)TeO_(12):Eu^(3+)红色荧光粉的制备与发光特性研究 被引量：4

8

作者 李荣青 周薇薇 +5 位作者 童悦 郑庆华 吕兆承 赵旺 夏峥嵘 刘芳芳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期279-290,共12页

利用高温固相法在1200℃制备了一系列红色荧光粉(Y_(1-x))_(6)TeO_(12):xEu^(3+)(x=0.1~0.5)材料。对样品进行了X射线衍射、形貌特征、激发和发射光谱、浓度猝灭、热稳定性、荧光衰减曲线以及发光二极管封装与光色电性能等方面的分析与... 利用高温固相法在1200℃制备了一系列红色荧光粉(Y_(1-x))_(6)TeO_(12):xEu^(3+)(x=0.1~0.5)材料。对样品进行了X射线衍射、形貌特征、激发和发射光谱、浓度猝灭、热稳定性、荧光衰减曲线以及发光二极管封装与光色电性能等方面的分析与探究。结果表明:该红色荧光粉样品能被近紫外光(393 nm处)和蓝光(464 nm处)有效激发,在632 nm处表现出较强的红光发射。根据荧光强度与掺杂浓度的变化趋势,确定出最佳Eu3+掺杂量为x=0.3,更多的掺杂量引起浓度猝灭。进一步分析激活剂Eu^(3+)间能量传递类型,得出电偶极-电偶极作用导致了浓度猝灭。(Y_(0.7))_(6)TeO_(12):0.3Eu^(3+)在150℃时积分发光强度是室温的76.5%,热激活能为0.1969 eV。该样品的荧光寿命为813μs,色坐标值为(0.6376,0.3431),并基于板上芯片工艺进行了发光二极管封装,对光色电性能进行了表征。(Y_(1-x))_(6)TeO_(12):xEu^(3+)荧光粉表现出了良好的发光特性、发光热稳定性及色纯度,在白光发光二极管中具有潜在的应用价值。 展开更多

关键词 (Y_(1-x))_(6)TeO_(12):xEu^(3+) 发光特性 浓度猝灭 热稳定性 白光发光二极管

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KBaY(MoO_4)_3∶Eu^(3+)红色荧光粉的制备及发光性能研究 被引量：7

9

作者 宋明君 赵旺 +2 位作者 王林同 张娜娜 王霞 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期5109-5114,共6页

采用高温固相法制备了KBaY(MoO_4)_3∶Eu^(3+)红色荧光粉,并借助于X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱以及荧光寿命等表征手段对其结构、形貌及发光性能进行了分析。XRD结果显示,KBaY(MoO_4)_3∶Eu^(3+)样品衍射图与纯相KBaY(... 采用高温固相法制备了KBaY(MoO_4)_3∶Eu^(3+)红色荧光粉,并借助于X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱以及荧光寿命等表征手段对其结构、形貌及发光性能进行了分析。XRD结果显示,KBaY(MoO_4)_3∶Eu^(3+)样品衍射图与纯相KBaY(MoO_4)_3完全一致,Y^(3+)离子可以完全被Eu^(3+)离子替代而不会使晶体结构发生改变。激发光谱显示,KBaY(MoO_4)_3∶Eu^(3+)在394nm处具有一个强激发带,因此样品可以被近紫外光有效激发。荧光光谱结果显示,在KBaY(MoO_4)_3基质中,Eu^(3+)离子的最佳掺杂浓度高达90%,证明KBaY(MoO_4)_3∶Eu^(3+)的浓度猝灭效应比较弱;样品发光强度随温度升高而下降,当温度升高到200℃时,样品发光强度约为30℃时的63%,通过对ln(I_0/I_T-1)~1/kT的关系曲线进行拟合得到KBaY(MoO_4)_3∶Eu^(3+)的激活能为0.261eV。 展开更多

关键词 KBaY(MoO4)3∶Eu3+ 红色荧光粉 浓度猝灭 温度猝灭

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任意先验概率下的两态概率量子克隆 被引量：2

10

作者 张世军 张文海 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期471-475,共5页

利用基本不等式,给出在任意先验概率下,两个量子态的概率m→n量子克隆的平均失败概率具体表达式。结果表明当拷贝的数目趋近无穷大时,概率量子克隆收敛为最优确定性量子态区分。平均失败概率依赖于先验概率,使得在一定的先验概率下总有... 利用基本不等式,给出在任意先验概率下,两个量子态的概率m→n量子克隆的平均失败概率具体表达式。结果表明当拷贝的数目趋近无穷大时,概率量子克隆收敛为最优确定性量子态区分。平均失败概率依赖于先验概率,使得在一定的先验概率下总有一个量子态的拷贝不能获得。通过提高平均失败概率,在任意先验概率下总可以获得两个量子态的拷贝。 展开更多

关键词 量子信息 量子克隆 概率量子克隆 平均失败概率 最优确定性量子态区分

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颜色可调CsLa(WO_(4))_(2):Pr^(3+)荧光粉的光致发光和温度传感特性 被引量：2

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作者 刘芳芳 郑庆华 +5 位作者 宋明君 李荣青 夏峥嵘 童悦 周薇薇 赵旺 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1570-1580,共11页

利用高温固相法制备了一系列不同Pr^(3+)掺杂浓度的CsLa(WO_(4))_(2)荧光粉,测试了X射线衍射(XRD)、漫反射光谱、激发光谱、发射光谱与荧光衰减曲线,讨论了光致发光光谱与浓度、温度的联系,并基于荧光强度比(FIR)技术计算得出温度传感... 利用高温固相法制备了一系列不同Pr^(3+)掺杂浓度的CsLa(WO_(4))_(2)荧光粉,测试了X射线衍射(XRD)、漫反射光谱、激发光谱、发射光谱与荧光衰减曲线,讨论了光致发光光谱与浓度、温度的联系,并基于荧光强度比(FIR)技术计算得出温度传感相关参数。CsLa(WO_(4))2∶Pr^(3+)主要呈现源自3P_(0)和1D_(2)能级的发射,对应的最佳掺杂浓度分别为0.03和0.01,经证实电偶极‐电偶极相互作用导致了浓度猝灭。3P_(0)与1D_(2)能级的发射随温度变化趋势不同,这主要归因于Pr^(3+)‐W^(6+)的价间电荷迁移(IVCT)、交叉弛豫(CR)和多声子弛豫(MPR)等过程的综合作用。由于上述发射表现出不同的浓度和温度依赖特性,实现了颜色可调谐发光。基于3P_(1)→3H_(5)/3P_(0)→3H4热耦合能级对和1D_(2)→3H_(4)/3P_(0)→3H_(4)非热耦合能级对的FIR,计算得到相对灵敏度分别为586.01/T^(2)K^(-1)和1071.78/T^(2)K^(-1),表明该材料在温度传感领域具有潜在应用价值。 展开更多

关键词 Pr^(3+) CsLa(WO_(4))_(2) 光致发光 温度传感 荧光强度比(FIR)

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任意色散周期结构的时域有限差分方法分析

12

作者 马立宪 李燕茹 +1 位作者 陈帅 樊振宏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期774-778,共5页

利用辅助微分时域有限差分法求解了任意色散周期模型的电磁波传播问题。利用共轭复数对形式对任意色散媒质进行参数拟合,并将任意色散媒质的介电常数表示成公式形式,在FDTD迭代式中引入辅助微分方程,推导出了适用于多层任意色散模型的... 利用辅助微分时域有限差分法求解了任意色散周期模型的电磁波传播问题。利用共轭复数对形式对任意色散媒质进行参数拟合,并将任意色散媒质的介电常数表示成公式形式,在FDTD迭代式中引入辅助微分方程,推导出了适用于多层任意色散模型的通用递推公式,分别求解了Debye、Drude与太阳能电池周期结构模型的电磁特性仿真问题。仿真结果表明:数值计算结果与CST商业软件仿真结果基本吻合,证明了所构建方法的有效性与普适性。 展开更多

关键词 共轭复数对 FDTD 任意色散 太阳能电池

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N掺杂多孔碳负载Co_(4)S_(3)的制备及其电化学氧还原反应催化性能研究

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作者 全桂英 方伟光 +1 位作者 田冬 李莉 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1293-1302,共10页

近年来,高能量密度、清洁环保的燃料电池发展迅速,作为汽车动力电源、穿戴电源展现出重要的潜力。然而,由于燃料电池在放电时,阴极发生的氧还原反应(ORR)存在很高的过电位和缓慢的动力学过程,亟需高性能廉价的电催化剂以提高电池效率。... 近年来,高能量密度、清洁环保的燃料电池发展迅速,作为汽车动力电源、穿戴电源展现出重要的潜力。然而,由于燃料电池在放电时,阴极发生的氧还原反应(ORR)存在很高的过电位和缓慢的动力学过程,亟需高性能廉价的电催化剂以提高电池效率。本文以处理后的油菜花粉为前驱体,通过水热、硫化、退火工艺制备了一种N掺杂多孔碳负载Co_(4)S_(3)纳米颗粒复合材料(Co_(4)S_(3)/PC)。Co_(4)S_(3)/PC表现出优异的ORR催化性能:其催化起始电位为0.96 V,半波电位为0.80 V,极限电流为5.03 mA·cm^(-2),接近商业Pt/C催化剂的催化活性。同时Co_(4)S_(3)/PC还具备持久的催化稳定性:循环5000次后,催化ORR反应极限电流仍保持95.8%。这种源于生物质的复合材料为制备燃料电池阴极催化剂提供了一种低成本方案。 展开更多

关键词 花粉前驱体 Co_(4)S_(3)/PC ORR 高性能 电催剂

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