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Er^(3+)/Yb^(3+)双掺ScLuSi_(2)O_(7)混晶:高性能1.55μm波段激光晶体的构建及性能研究
1
作者 龚兴红 陈雨金 +2 位作者 黄建华 林炎富 黄艺东 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第10期1796-1810,共15页
人眼安全1.55μm波段激光在光通信、激光雷达等领域具有重要应用。本研究采用理论模拟与实验相结合的方法,对1.55μm激光晶体Er∶Yb∶ScLuSi_(2)O_(7)的构建及性能进行了深入研究。首先,对ScLuSi_(2)O_(7)晶体的光学、力学和热学性能进... 人眼安全1.55μm波段激光在光通信、激光雷达等领域具有重要应用。本研究采用理论模拟与实验相结合的方法,对1.55μm激光晶体Er∶Yb∶ScLuSi_(2)O_(7)的构建及性能进行了深入研究。首先,对ScLuSi_(2)O_(7)晶体的光学、力学和热学性能进行理论模拟,分析其结构组成与性能的关系。计算得到ScLuSi_(2)O_(7)晶体折射率温度系数为4.11×10^(-6) K^(-1)。同时,计算了ScLuSi_(2)O_(7)晶体的弹性刚度系数,并基于Voigt-Reuss-Hill近似,得到了该晶体的热力学参数,包括德拜温度(约为554 K)、比热容(0.61 J·g^(-1)·K^(-1)@300 K)和平均热导率(8.6 W m^(-1)·K^(-1)@300 K)。在实验部分,通过提拉法生长Er∶Yb∶ScLuSi_(2)O_(7)单晶,并研究其作为1.55μm激光增益介质的光谱特性。采用975.4 nm激光二极管对该晶体进行端面泵浦,获得最高功率为1.06 W和斜率效率为13.53%的1.55μm波段连续激光输出。 展开更多
关键词 Er∶Yb∶ScLuSi_(2)O_(7) 激光晶体 理论模拟 热力学参数 提拉法 1.55µm波段激光
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Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-Pb(ZrTi)O_(3)大应变压电陶瓷的制备及性能研究
2
作者 盖学周 吴凡 +2 位作者 汪跃群 李伟 何超 《功能材料》 北大核心 2025年第2期2010-2017,共8页
提升大应变压电陶瓷的应变量及温度稳定性,具有重要的实际意义。采用传统固相反应法,制备了(0.3-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-x Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-0.7Pb(Zr_(0.42)Ti_(0.58))O_(3)((0.3-x)PMN-xPNN-0.7PZT)大应变压电陶瓷。... 提升大应变压电陶瓷的应变量及温度稳定性,具有重要的实际意义。采用传统固相反应法,制备了(0.3-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-x Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-0.7Pb(Zr_(0.42)Ti_(0.58))O_(3)((0.3-x)PMN-xPNN-0.7PZT)大应变压电陶瓷。研究了PNN固溶量对陶瓷烧结性能、相结构、微观结构、介电性能、铁电性能、压电性能及温度稳定性的影响。结果发现,PNN固溶,引起晶格畸变,促进陶瓷烧结,同时改变准同型相界附近三方相与四方相含量。当x=0.06时,陶瓷具有最佳电学性能:机电耦合系数k_(p)、压电常数d_(33)、居里温度T_(c)、矫顽场E_(c)分别为0.682,692 pC/N,263℃,880 V/mm;单极应变量在30 kV/cm电场及25℃温度条件下达到0.18%,并在25℃~180℃温度范围内,变化幅度<15%;退极化温度T d≈260℃。 展开更多
关键词 大应变压电陶瓷 铌镁酸铅 铌镍酸铅 准同型相界 居里温度
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稀土离子过量掺杂TSAG及YAG/TSAG复合结构透明陶瓷的制备与性能研究
3
作者 冯桂青 徐刘伟 +5 位作者 袁亚舟 郑熠 黄鑫 陈旻 王帅华 吴少凡 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第11期1944-1955,共12页
本文研究了Nd^(3+)、Ho^(3+)、Dy^(3+)和Ce^(3+)稀土离子过量掺杂对TSAG陶瓷制备及相关性能的影响,结果表明:稀土离子过量掺杂对TSAG陶瓷的微观缺陷和透过率产生了一定的影响,晶粒表面存在非二次相的少量细小颗粒,从而导致陶瓷样品透过... 本文研究了Nd^(3+)、Ho^(3+)、Dy^(3+)和Ce^(3+)稀土离子过量掺杂对TSAG陶瓷制备及相关性能的影响,结果表明:稀土离子过量掺杂对TSAG陶瓷的微观缺陷和透过率产生了一定的影响,晶粒表面存在非二次相的少量细小颗粒,从而导致陶瓷样品透过率下降。在相同测试波长下,稀土离子过量掺杂TSAG陶瓷的Verdet常数优于纯相TSAG陶瓷。此外,本文还探索了YAG/TSAG基双层复合结构陶瓷,成功制备了YAG/TSAG及YAG/2.0%Ce∶TSAG双层复合结构陶瓷,双层结构接触面形成了亚微米级厚度的过渡层,YAG/TSAG陶瓷在波长1064 nm处的透过率达到71.0%,YAG/TSAG基复合陶瓷的成功制备,拓宽了TSAG材料在高功率激光器上的应用前景。 展开更多
关键词 稀土离子 过量掺杂 透明陶瓷 Verdet常数 双层复合结构陶瓷 微观结构 光学性能
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掺镱混晶的光谱增益带宽调控与激光性能研究
4
作者 林可 张雅馨 +10 位作者 吴闻杰 李琳 林长浪 曾黄军 聂海宇 李志强 张戈 李真 张沛雄 陈玮冬 陈振强 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第10期1849-1857,共9页
超短脉冲激光因在精密加工、生物医学等领域广泛的应用而备受关注,其发展高度依赖于具有宽带增益光谱的激光增益介质。相比激光玻璃,掺稀土离子的无序激光晶体兼具宽带增益光谱与优异的稳定性,是产生超短脉冲激光的理想增益介质。然而,... 超短脉冲激光因在精密加工、生物医学等领域广泛的应用而备受关注,其发展高度依赖于具有宽带增益光谱的激光增益介质。相比激光玻璃,掺稀土离子的无序激光晶体兼具宽带增益光谱与优异的稳定性,是产生超短脉冲激光的理想增益介质。然而,混晶组分、晶体结构及其对发射带宽及中心配体对称性间的构效关系仍缺乏系统认知。本文对多个掺镱混晶体系,包括Yb∶Y_(2)(Ca,Mg)^(3)(SiO_(4))_(3)、Yb∶Ca(Y,Gd)AlO_(4)(Yb∶CALYGO)及Yb∶(Gd,Y)AlO_(3)(Yb∶GYAP),开展了系统分析,揭示了混晶组分比例、结构无序度与Yb^(3+)增益带宽之间的内在规律。在此理论指导下,成功生长了Yb∶CALYGO和Yb∶GYAP单晶,并分别实现了25和23 fs的超短脉冲激光输出。本研究为超快无序激光晶体的理性设计与其在超快激光应用中的性能优化提供了关键理论支撑和有效实现途径。 展开更多
关键词 超短脉冲激光 第一性原理计算 结构发光关系 Yb^(3+)掺杂 无序激光晶体
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Yb^(3+)∶Ca_(3)Li_(0.275)Nb_(1.775)Ga_(2.95)O_(12)晶体的生长、光谱特性及飞秒激光性能研究
5
作者 李谞泓 朱昭捷 +2 位作者 黄一枝 涂朝阳 王燕 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第10期1836-1843,共8页
采用提拉法成功生长了一系列不同掺杂浓度的Yb^(3+)∶Ca_(3)Li_(0.275)Nb_(1.775)Ga_(2.95)O_(12)(Yb^(3+)∶CLNGG)激光晶体,并对其结构、光谱和激光性能进行了系统研究。X射线衍射结果表明,晶体衍射峰与标准卡特征峰一致,未发现杂相生... 采用提拉法成功生长了一系列不同掺杂浓度的Yb^(3+)∶Ca_(3)Li_(0.275)Nb_(1.775)Ga_(2.95)O_(12)(Yb^(3+)∶CLNGG)激光晶体,并对其结构、光谱和激光性能进行了系统研究。X射线衍射结果表明,晶体衍射峰与标准卡特征峰一致,未发现杂相生成。吸收光谱和发射光谱分析显示,Yb^(3+)∶CLNGG晶体在近红外区具有宽吸收带和发射带,10%Yb^(3+)∶CLNGG吸收半峰全宽可达37 nm,发射带宽达40 nm,5%Yb^(3+)∶CLNGG发射截面最大可达1.398×10^(-20) cm^(2),荧光寿命随掺杂浓度升高而增长,10%Yb^(3+)∶CLNGG晶体在室温下寿命超过1 ms。低温发射光谱中观察到多个Stark分裂峰,反映出Yb^(3+)所处晶体场的非等效多中心环境,表明其发光行为具有明显的协同特征。在Kerr锁模条件下,10%Yb^(3+)∶CLNGG晶体实现了中心波长为1058 nm、脉宽为67 fs、带宽为17.7 nm、平均功率35 mW、峰值功率约6.87 kW的稳定飞秒激光输出,展现出良好的锁模稳定性和宽带增益特性。综合光谱与激光实验结果表明,Yb^(3+)∶CLNGG晶体在超快激光和宽带调谐激光器领域具有显著应用潜力。 展开更多
关键词 Yb^(3+)∶CLNGG晶体 提拉法 光谱性能 飞秒激光 激光增益介质
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大尺寸Yb∶CALGO晶体的生长工艺研究
6
作者 刘小虎 朱昭捷 +1 位作者 涂朝阳 王燕 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第10期1858-1866,共9页
本文从固相反应温度、晶转速率、生长速率及降温速率几个方面,探索分析了采用提拉法生长大尺寸Yb∶CALGO晶体的工艺。通过对比不同温度下烧结反应后的多晶料XRD图谱发现,原料在1350℃可以充分反应,根据所生长晶体的开裂截面形貌与晶体... 本文从固相反应温度、晶转速率、生长速率及降温速率几个方面,探索分析了采用提拉法生长大尺寸Yb∶CALGO晶体的工艺。通过对比不同温度下烧结反应后的多晶料XRD图谱发现,原料在1350℃可以充分反应,根据所生长晶体的开裂截面形貌与晶体表面光滑度来优化晶转速率和生长速率,通过变温拉曼光谱分析降温速率导致开裂的成因,结合不同降温速率获得了不同方向的晶面应力分布图,发现对于沿着c轴生长的Yb∶CALGO晶体来说,降温速率过快更容易导致(001)面的热应力积累,这也是导致晶体在退火过程中开裂的主要诱因。采用多种手段优化晶体生长工艺后,实现了ϕ50 mm×110 mm Yb∶CALGO晶体的稳定生长,晶体具有较低的散射损耗(0.001796 cm^(-1))和较高的光学均匀性(4.21×10^(-5)),可以实现多种尺寸和形状的晶体元件加工,为进一步研制Yb∶CALGO板条激光器和超快激光器提供技术支撑。 展开更多
关键词 Yb∶CALGO 大尺寸晶体 生长工艺 激光晶体 提拉法 光学质量
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应用于光动力疗法的羧基取代酞菁光敏剂 及其药物递送系统研究进展
7
作者 沈丹 黄洪杰 +2 位作者 陈锦灿 李博文 陈卓 《浙江大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第4期500-510,共11页
光动力疗法研究的核心通常聚焦于提高光源穿透深度、改善氧气供给以及优化光敏剂递送这三大要素。其中,光敏剂的递送效率是决定光动力疗法效果的关键。羧基取代酞菁作为一类重要光敏分子,凭借其独特的化学修饰位点,可通过靶向修饰直接... 光动力疗法研究的核心通常聚焦于提高光源穿透深度、改善氧气供给以及优化光敏剂递送这三大要素。其中,光敏剂的递送效率是决定光动力疗法效果的关键。羧基取代酞菁作为一类重要光敏分子,凭借其独特的化学修饰位点,可通过靶向修饰直接实现递送,或作为功能模块嵌入多元化的递送系统。其合成主要采用混合或交叉缩合反应法、选择性合成法及轴向修饰法引入羧基基团。然而,羧基取代酞菁固有的疏水性仍显著制约其有效递送。为克服其成药性不足的局限,可利用多肽或季铵盐衍生物进行修饰,从而实现靶向肿瘤细胞和致病菌的分子递送。随着纳米技术的发展,羧基取代酞菁可作为核心光敏剂模块,有效整合嵌入生物大分子、无机金属以及高分子聚合物等纳米材料中,借助这些纳米载体,可实现光敏剂的主动与被动递送。近年来,为提高药物利用度,研究者利用羧基取代酞菁分子间的π-π堆叠效应及其他分子间作用力,驱动其自组装形成纳米胶束。该策略实现了光敏剂的无载体递送,或与其他治疗药物联合递送以达成协同治疗。本综述系统阐述羧基取代酞菁的合成策略,并以单羧基取代酞菁锌为模型分子,比较单分子靶向递送、纳米载体包裹递送和无载体自组装递送三种递送模式在光动力治疗效能、生物相容性及成像示踪能力等方面的表现,旨在为新型模块化光敏剂的理性设计提供系统性技术框架,并为光动力疗法在精准肿瘤治疗及抗感染领域的临床转化开辟新路径。 展开更多
关键词 光动力疗法 羧基取代酞菁 药物递送系统 肿瘤治疗 微生物感染 综述
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亚碲钼酸钾晶体的设计合成与二阶非线性光学性能研究
8
作者 孔芳 何天天 毛江高 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第10期1811-1822,共12页
利用水热合成法获得了首例亚碲钼酸钾非线性光学晶体K_(6)H_(4)(Mo_(3)Te_(4)O_(18))_(2)(MoO_(6))(H_(2)O)(KMTO),其结晶于极性的P3空间群,结构由[Mo_(3)Te_(4)O_(18)]二维层构成,层间有畸变的MoO_(6)八面体、钾离子和结晶水支撑。非... 利用水热合成法获得了首例亚碲钼酸钾非线性光学晶体K_(6)H_(4)(Mo_(3)Te_(4)O_(18))_(2)(MoO_(6))(H_(2)O)(KMTO),其结晶于极性的P3空间群,结构由[Mo_(3)Te_(4)O_(18)]二维层构成,层间有畸变的MoO_(6)八面体、钾离子和结晶水支撑。非线性光学测试结果表明,KMTO的粉末倍频强度约为KDP的3倍,且可实现相位匹配。变温单晶X射线衍射、高精度DSC、变温倍频强度等测试发现,KMTO在176℃左右发生了单晶到单晶的相变,相变前、后,基本骨架没有发生较大变化,但其结构对称性发生了根本性的转变,空间群由极性的P3转变为中心的P-3,倍频强度在相变过程中逐渐减弱直至消失。当用半径更大的铯离子取代KMTO中的钾离子时,由于层间空间位阻增大,MoO_(6)八面体被移除,得到了新型亚碲钼酸化合物Cs_(2)(Mo_(3)Te_(4)O_(18))(H_(2)O)(P-1)。有趣的是,这三种结构(P3、P-3和P-1)的基本骨架都为[Mo_(3)Te_(4)O_(18)]二维层,其结构对称性主要由层间基团的对称性决定。该工作不仅开发了首例亚碲钼酸钾非线性光学材料,还利用多种原位表征方法,研究了材料的构效关系,为新型二阶非线性光学晶体的设计合成提供实验参考。 展开更多
关键词 亚碲钼酸钾 非线性光学晶体 单晶到单晶转变 孤对电子 d^(0)过渡金属 非中心对称 构效关系
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三方对称高温相偏硼酸钡晶体的生长和性能研究
9
作者 黄溢声 刘乐辉 +3 位作者 张莉珍 林州斌 罗兴木 陈伟 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第10期1844-1848,共5页
高温相α-BBO晶体是一种理想的紫外双折射晶体,但晶体生长过程中容易存在残余应力而导致加工开裂现象。本文在晶体生长形貌及生长习性理论指导下,使用提拉法并采用合适的晶体生长工艺生长得到ϕ80 mm×50 mm质量优异完整不开裂的α-... 高温相α-BBO晶体是一种理想的紫外双折射晶体,但晶体生长过程中容易存在残余应力而导致加工开裂现象。本文在晶体生长形貌及生长习性理论指导下,使用提拉法并采用合适的晶体生长工艺生长得到ϕ80 mm×50 mm质量优异完整不开裂的α-BBO晶体。α-BBO晶体呈现三方对称,晶体沿c轴等径方向显露出α相的三方锥面{1102}和六方柱面{1120},这样能够保持α相稳定至室温从而解决α-BBO晶体开裂的难题,而且晶面的存在能够大幅度消除晶体内部残余热应力。研究结果表明,生长的α-BBO晶体在200~2200 nm具有高透过性及优异的晶体质量,在紫外高功率偏振激光器件中具有重要应用价值。 展开更多
关键词 α-BBO晶体 晶体形貌 提拉法生长 双折射晶体 硼酸盐 光学材料
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铜碘簇硼咪唑框架材料的合成、结构及性质
10
作者 卢晨 洪勤龙 +1 位作者 张海霞 张健 《无机化学学报》 北大核心 2025年第1期149-154,共6页
使用碘化亚铜、预先合成的硼咪唑配体和季铵盐制备得到了2例铜碘簇基硼咪唑框架(boron imidazolate frameworks,BIFs),并对其结构与性能进行了表征。X射线单晶衍射结果显示,[N(C_(4)H_(9))_(4)]{Cu_(6)I_(6)[BH(im)_(3)]Cu[BH(im)_(3)]}... 使用碘化亚铜、预先合成的硼咪唑配体和季铵盐制备得到了2例铜碘簇基硼咪唑框架(boron imidazolate frameworks,BIFs),并对其结构与性能进行了表征。X射线单晶衍射结果显示,[N(C_(4)H_(9))_(4)]{Cu_(6)I_(6)[BH(im)_(3)]Cu[BH(im)_(3)]}·0.5CH_(3)OH(BIF‑155,im=imidazolate)是以四连接的Cu_(6)I_(6)簇、单核Cu原子和三连接的硼咪唑配体BH(im)_(3)^(-)作为节点交替连接形成的(3,4)‑连接的二维层状网络,[N(C_(4)H_(9))_(4)]{Cu_(3)I_(3)[BH(im)_(3)]}(BIF‑156)则是以Cu_(3)I_(3)簇和BH(im)_(3)^(-)硼咪唑配体连接得到的3‑连接的fes拓扑的二维层状网络。2种化合物对应的晶体均具有良好的结晶性。在紫外灯照射下,二者展示出不同的荧光性质,即BIF‑155发射红光,BIF‑156发射黄光。 展开更多
关键词 铜碘簇 硼咪唑框架 荧光
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两个基于吡啶基配体的Cu(Ⅰ)配合物的合成、晶体结构及荧光性质
11
作者 沈洪杰 苗皓喆 +3 位作者 杨雨荷 李影华 黄德光 张晓峰 《无机化学学报》 北大核心 2025年第5期855-863,共9页
成功合成了2个新型吡啶基配体:4-[4-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)苯基]吡啶(dmfpp)和9-[4-(吡啶-4-基)苯基]-9H-咔唑(ppcbz),并通过^(1)H NMR和^(13)C NMR进行了表征。将2个吡啶基配体分别与[Cu_(4)(PPh_(3))_(4)I_(4)]按化学计量比反应,合... 成功合成了2个新型吡啶基配体:4-[4-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)苯基]吡啶(dmfpp)和9-[4-(吡啶-4-基)苯基]-9H-咔唑(ppcbz),并通过^(1)H NMR和^(13)C NMR进行了表征。将2个吡啶基配体分别与[Cu_(4)(PPh_(3))_(4)I_(4)]按化学计量比反应,合成了2个双核Cu(Ⅰ)配合物[Cu_(2)(dmfpp)_(2)(PPh_(3))_(2)I_(2)]·2CH_(2)Cl_(2)(1)和[Cu_(2)(ppcbz)_(2)(PPh_(3))_(2)I_(2)](2),并进行了元素分析、荧光光谱、热重、单晶和粉末X射线衍射表征。配合物1属于单斜晶系P2_(1)/c空间群,a=1.85343(3)nm,b=1.26634(2)nm,c=1.83348(3)nm,β=106.3193(18)°,V=4.08224(12)nm^(3)。配合物2属于三斜晶系P1空间群,a=0.94107(4)nm,b=1.12886(4)nm,c=1.69777(6)nm,α=87.775(3)°,β=79.622(3)°,γ=71.418(3)°,V=1.68126(11)nm^(3)。热重分析结果表明,这2个配合物具有良好的热稳定性,当温度超过220℃时结构才开始分解。荧光分析显示,在激发波长为370 nm时,配合物1和2均发出绿色荧光。配合物1的光致发光量子产率(PLQY)为0.02,配合物2的PLQY高达0.79。 展开更多
关键词 Cu(Ⅰ)配合物 吡啶基配体 晶体结构 荧光性质
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新型过渡金属氧氟化物非线性光学晶体研究进展
12
作者 白志勇 赵三根 罗军华 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第10期1687-1695,共9页
非线性光学晶体是固体激光器的核心器件,广泛应用于可控核聚变、量子通信、高精度光谱分析等前沿领域。最近研究表明,具有4d0和5d0电子构型的过渡金属阳离子Zr^(4+)、Hf^(4+)、Nb^(5+)和Ta^(5+)具有较低的电负性,与高电负性的氟阴离子... 非线性光学晶体是固体激光器的核心器件,广泛应用于可控核聚变、量子通信、高精度光谱分析等前沿领域。最近研究表明,具有4d0和5d0电子构型的过渡金属阳离子Zr^(4+)、Hf^(4+)、Nb^(5+)和Ta^(5+)具有较低的电负性,与高电负性的氟阴离子形成的化学键中的离子键成分增加,有利于拓宽光学带隙,同时其多面体保持了较强的几何畸变,对增强晶体的非线性光学效应和双折射性能发挥关键作用。此类过渡金属氧氟化物的光学透过范围能达到紫外甚至更短的深紫外光谱区,可能是潜在的紫外非线性光学晶体候选材料。本文介绍了基于这些过渡金属的氧氟化物多面体设计合成新型无机紫外透明非线性光学晶体的最新进展,总结了11种最新报道的此类非线性光学晶体,详细介绍了其晶体结构、光学性质(吸收截止边、光学带隙、倍频和双折射等),以及过渡金属的氧氟化物多面体对这些光学性质的影响机制。 展开更多
关键词 紫外非线性光学晶体 d^(0)过渡金属氧氟化物 倍频 光学带隙 双折射
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PbMg_(6)Ga_(6)S_(16)晶体的合成与非线性光学性能的研究
13
作者 李俊哲 刘彬文 郭国聪 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第10期1787-1795,共9页
非线性光学(NLO)晶体因在激光系统中的频率转换能力而受到广泛关注。本文采用高温固相法,在镓基硫族化物体系中引入碱土金属阳离子(Mg^(2+))和具有孤对电子的金属阳离子(Pb^(2+))的多面体结构单元,成功合成了新型NLO晶体PbMg_(6)Ga_(6)S... 非线性光学(NLO)晶体因在激光系统中的频率转换能力而受到广泛关注。本文采用高温固相法,在镓基硫族化物体系中引入碱土金属阳离子(Mg^(2+))和具有孤对电子的金属阳离子(Pb^(2+))的多面体结构单元,成功合成了新型NLO晶体PbMg_(6)Ga_(6)S_(16)。在结构方面,该晶体结晶于非中心对称的P-6空间群,而其晶体结构的特征是Pb^(2+)填充于三维[Mg-Ga-S]_(∞)框架结构中。光学性能方面,在1910 nm激光作用下,展现出可相位匹配的二次谐波(SHG)响应(为AgGaS_(2)的0.1),并具有2.85 eV的实验光学带隙。基于第一性原理的理论计算表明,PbMg_(6)Ga_(6)S_(16)为间接带隙半导体,电子从布里渊区的G点跃迁至H和K之间,理论光学带隙为2.55 eV。该工作表明倍频响应主要源自[GaS_(4)]四面体与[PbS_(6)]多面体结构单元的协同作用。 展开更多
关键词 非线性光学 镓基硫化物 倍频效应 高温固相法 第一性原理
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电子导电金属有机框架电化学传感器的研究进展
14
作者 曹琳安 马登岳 徐刚 《无机化学学报》 北大核心 2025年第10期1953-1972,共20页
电化学传感器因其具有灵敏度高、选择性好、成本低廉、操作简便等特点,在疾病诊断、环境监测和食品安全等领域得到了广泛应用。电子导电金属有机框架(electrically conductive metal-organic frameworks,EC-MOFs)凭借其高比表面积、丰... 电化学传感器因其具有灵敏度高、选择性好、成本低廉、操作简便等特点,在疾病诊断、环境监测和食品安全等领域得到了广泛应用。电子导电金属有机框架(electrically conductive metal-organic frameworks,EC-MOFs)凭借其高比表面积、丰富的孔结构、灵活可调的设计特性以及优异的催化性能、高效的电子传输能力和显著的信号放大效应,为电化学传感领域提供了全新的研究机遇和发展方向。本文系统总结了EC-MOFs材料在电化学传感领域的最新研究进展,重点探讨了基于EC-MOFs电化学传感器工作电极的设计合成策略,详细评述了其在生物分子识别、环境污染物监测等方面的突破性应用,同时深入分析了EC-MOFs在电化学传感领域面临的关键挑战,并对其未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 导电金属有机框架 电化学传感器 合成方法 应用
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八面体和四面体双格位发射Cr^(3+)掺杂莫来石结构近红外荧光粉
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作者 常金昊 潘梓欣 +1 位作者 梁思思 朱浩淼 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1430-1441,共12页
近红外荧光粉是实现高效荧光转换型LED(pc-LED)光源的关键材料,然而,开发具有较长发射波长、较宽发射带宽且光谱易于调节的近红外荧光粉仍然是重要挑战。本研究通过高温固相法合成了一系列Cr^(3+)掺杂的具有固溶性质的铝/硅莫来石(Al_(4... 近红外荧光粉是实现高效荧光转换型LED(pc-LED)光源的关键材料,然而,开发具有较长发射波长、较宽发射带宽且光谱易于调节的近红外荧光粉仍然是重要挑战。本研究通过高温固相法合成了一系列Cr^(3+)掺杂的具有固溶性质的铝/硅莫来石(Al_(4+2z)Si_(2-2z)O_(10-z)∶Cr^(3+))荧光粉,揭示了Cr^(3+)在八面体[CrO_(6)]和四面体[CrO_(4)]格位的发光特性,并通过浓度调控实现了光谱位移与展宽。通过调节铝/硅的比例,可实现光谱的调控。进一步调节Cr^(3+)掺杂浓度,观察到八面体发光因激活离子间交换相互作用发生浓度猝灭,导致光谱随掺杂浓度增加显著红移(785→850 nm)。在405 nm激发下,优化后的1.6/1-mullite∶Cr^(3+)样品发射光谱涵盖了695~950 nm范围,其半高宽(FWHM)达到190 nm,该发射来源于Cr^(3+)在八面体中间晶体场(D_(q)/B=2.3)下的^(4)T_(2g)→^(4)A_(2)及^(2)Eg→^(4)A_(2g)跃迁,以及Cr^(3+)在四面体弱晶体场(D_(q)/B=1.02)中的^(4)T_(2g)→^(4)T_(1g)跃迁。此外,该荧光粉在423 K下仍保持63%的室温发光强度,其发光内量子产率和外量子产率分别达到53%和24%,表明该材料是一种有应用潜力的宽带近红外荧光粉。 展开更多
关键词 Cr^(3+)掺杂 近红外荧光粉 晶体场 近红外LED
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二维共价有机框架作为光催化剂在有机合成中的研究进展
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作者 袁乐汪 彭垚垚 +1 位作者 管宗杰 方煜 《物理化学学报》 北大核心 2025年第8期32-57,共26页
二维共价有机框架(2D COFs)具有拓扑可调性、大比表面积、易于功能化以及出色的稳定性等特性,这些特性使得它们在多相光催化领域中的应用日益广泛。本文首先概述了2D COFs的合成方法,包括溶剂热、离子热、机械化学、微波辅助、声化学和... 二维共价有机框架(2D COFs)具有拓扑可调性、大比表面积、易于功能化以及出色的稳定性等特性,这些特性使得它们在多相光催化领域中的应用日益广泛。本文首先概述了2D COFs的合成方法,包括溶剂热、离子热、机械化学、微波辅助、声化学和界面合成方法。它简要介绍了影响光催化性能的各种因素,包括结晶度和稳定性、能带结构、电荷转移能力、孔径和比表面积以及光源。随后,讨论转向总结和分析2D COFs作为光催化剂在有机小分子转化反应(如光催化氧化、还原和偶联反应)中的进展。最后,对2D COFs在光催化有机转化领域面临的机遇和挑战进行了总结和展望。 展开更多
关键词 二维 共价有机框架 光催化 氧化反应 还原反应 偶联反应
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液晶材料在信息安全领域的应用研究进展
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作者 张创 朱骅 +1 位作者 冯诗语 黄伟国 《液晶与显示》 北大核心 2025年第2期345-368,共24页
液晶作为一种多功能、可调控的材料,逐渐成为信息安全领域的热门选择。得益于其独特的分子结构和相变特性,它们能够在受到外部刺激时改变自身特性,如光散射态和透明态的可逆切换、结构色的动态变化以及刚性变化等。通过向液晶基底中掺... 液晶作为一种多功能、可调控的材料,逐渐成为信息安全领域的热门选择。得益于其独特的分子结构和相变特性,它们能够在受到外部刺激时改变自身特性,如光散射态和透明态的可逆切换、结构色的动态变化以及刚性变化等。通过向液晶基底中掺杂刺激响应型分子或染料分子,不但可以改善液晶材料的物理性质和光学性能,还可以赋予液晶材料额外的刺激响应甚至同时兼具多重刺激响应,从而实现多模式信息存储或多重动态信息存储。将液晶材料纳入防伪标识和技术中,可以实现对产品或文件的高效、可视化的认证和防伪,有效地抵御伪造和篡改行为。本文综述了液晶材料在加密和防伪领域的最新应用和技术进展,系统性地介绍了刺激响应型液晶材料的设计与制造策略,及其在光、热、应力、湿度、电等单一刺激和多刺激下的响应机制,并探讨了其在加密和防伪中的具体应用案例。最后总结了液晶材料在信息安全领域中面临的机遇和挑战。本文对液晶材料在加密和防伪应用中的设计和开发具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 液晶 动态调控 刺激响应 加密 防伪
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福建物构所稀土掺杂无序结构晶体材料的光物理研究获进展
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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1542-1542,共1页
稀土掺杂无序结构晶体是一类庞大的发光和激光材料体系,因其优良的光学性能在激光、绿色照明光源、平板显示、生物探针等领域具有广阔用途,但是关于替代无序分布阳离子格位的稀土离子在其中的确切位置对称性长期以来一直存在很大争议,... 稀土掺杂无序结构晶体是一类庞大的发光和激光材料体系,因其优良的光学性能在激光、绿色照明光源、平板显示、生物探针等领域具有广阔用途,但是关于替代无序分布阳离子格位的稀土离子在其中的确切位置对称性长期以来一直存在很大争议,主要原因是实验观测到的稀土离子表现出的光谱学位置对称性远低于单晶X射线衍射确定的结晶学位置对称性。 展开更多
关键词 无序结构 晶体材料 稀土掺杂 光物理 单晶X射线衍射 福建 绿色照明光源 稀土离子
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氟甲卡西酮异构体的质谱识别和计算化学研究
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作者 李霄炜 林香丽 +4 位作者 周轩宇 柯星 范一雷 徐雨 徐嘉伟 《质谱学报》 北大核心 2025年第4期523-530,共8页
合成卡西酮是一类新精神活性物质,具有成瘾性强、种类多、更新快、结构相似等特点。3-氟甲卡西酮(3-FMC)和4-氟甲卡西酮(4-FMC)是第二代合成卡西酮类物质氟甲卡西酮的2种位置异构体,其结构非常相近,对二者的准确定性分析是当前司法鉴定... 合成卡西酮是一类新精神活性物质,具有成瘾性强、种类多、更新快、结构相似等特点。3-氟甲卡西酮(3-FMC)和4-氟甲卡西酮(4-FMC)是第二代合成卡西酮类物质氟甲卡西酮的2种位置异构体,其结构非常相近,对二者的准确定性分析是当前司法鉴定中的一个难题。本文采用气相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(GCQTOF MS)和高效液相色谱-四极杆-轨道阱串联质谱(LC-Q-Orbitrap/MS)技术,结合计算化学方法研究位置异构体3-FMC和4-FMC的质谱裂解模式和裂解机理。结果表明,3-FMC的苯环侧链易断裂并产生碎片离子m/z58。由于氟原子具有较强的吸电子诱导效应,使苯环邻位和对位的电子云密度发生显著变化,导致不同位置异构体的苯环侧链发生了不同的裂解方式。其中,3-FMC苯环上侧链易发生异裂失去1分子CH_(4)生成碎片离子m/z148,而4-FMC苯环上侧链易发生均裂并失去1分子CH_(3)·生成碎片离子m/z 149。进一步利用密度泛函理论,根据相对吉布斯自由能筛选裂解可能生成片段的结构,确认最稳定的异构体碎片离子。质谱分析实验结果与计算化学结论一致,本研究为准确鉴定氟甲卡西酮异构体3-FMC和4-FMC提供了参考依据。 展开更多
关键词 新精神活性物质 氟甲卡西酮 裂解模式 位置异构体 计算化学
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SnO_2(110)弛豫表面构型与电子结构的第一性原理研究 被引量：8
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作者 林伟 章永凡 +2 位作者 李奕 陈勇 李俊篯 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第1期76-81,共6页
采用基于第一性原理的密度泛函方法对SnO2(110)表面的构型和电子结构进行了系统研究.结果表明,与理想表面相比,表面弛豫导致表层五配位Sn原子向体相方向位移,六配位Sn原子以及表面氧原子往真空方向移动,而桥氧原子位置基本保持不变.当... 采用基于第一性原理的密度泛函方法对SnO2(110)表面的构型和电子结构进行了系统研究.结果表明,与理想表面相比,表面弛豫导致表层五配位Sn原子向体相方向位移,六配位Sn原子以及表面氧原子往真空方向移动,而桥氧原子位置基本保持不变.当表面厚度小于3nm时,表面能和表层原子的弛豫大小随着层数的增加出现振荡现象.由能带计算结果得知,以桥氧的2py/2pz轨道为主要成分的能带出现在体相的带隙中.进一步考察了弛豫对表面电子结构的影响. 展开更多
关键词 二氧化锡 表面弛豫 能带结构 密度泛函理论 表面态
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