通过水热法首次合成了含有Zn、Co、Sn 3种金属元素的氢氧化物，后经强碱刻蚀、聚多巴胺包覆以及碳化和硒化成功制备出氮掺杂碳包覆ZnSe/CoSe/SnSe材料。该复合物用作钾离子电池负极时，多元金属硒化物内核表现出增强的电化学活性，且结构中的空腔缓解了循环时的体积效应；同时，导电包覆层外壳有效提升了材料电导率，并防止了钾化时活性物质粉化团聚。结果与原始材料相比，ZnSe/CoSe/SnSe@NC表现出更优异的储钾性能，其在1 A/g电流密度下经800次循环后，放电比容量仍高达193 mA·h/g。本工作对高性能钾离子电池负极材料的设计与构筑具有指导意义。

水系锌离子电池由于其优异的安全性、地壳丰度、成本低廉及绿色环保等优势被认为是一种有前景的储能设备，但设计出一种高比容量、长循环寿命及优异倍率性能的水系锌离子电池正极材料依然面临诸多挑战。本文提出了一种重金属钨掺杂改性的V2O5纳米片球水系锌离子电池正极材料。钨掺杂提高了V2O5的晶面间距和离子迁移速率，且W-O键的形成明显改善了V2O5在循环过程中因结构破坏，较低的本征电导率等问题导致的容量衰减情况。W掺杂的V2O5在0.1 A/g电流密度下循环100圈后比容量为195 mA·h/g，在1 A/g大电流密度下循环1 000圈后比容量为243 mA·h/g。此工作为今后设计出高性能水系锌离子电池正极材料提供了一种简易、高效、可行的方案。

Si衬底因兼具大尺寸、低成本以及与现有CMOS工艺兼容等优势, 使Si衬底上GaN基射频(RF)电子材料和器件成为继功率电子器件之后下一个该领域关注的焦点。由于力学性质与低阻Si衬底不同, 高阻Si衬底上GaN基外延材料生长的应力控制和位错抑制问题仍然困难, 且严重的射频损耗问题限制着其在射频电子领域的应用。本文简要介绍了Si衬底上GaN基射频电子材料的研究现状和面临的挑战, 重点介绍了北京大学研究团队在高阻Si衬底上GaN基材料射频损耗的产生机理, 以及低位错密度、低射频损耗GaN的外延生长等方面的主要研究进展。最后对Si衬底上GaN基射频电子材料和器件的未来发展作了展望。

锡基氧化物及其合金具有制备简单和理论比容量高等优点, 是一种有前途的钠离子电池负极材料。然而, 锡基氧化物及其合金在循环过程中会发生颗粒团聚及体积形变, 导致电极粉化、容量衰减和倍率性能差等问题。在此, 本工作采用氯化钠模板法合成了Bi/SnOx颗粒锚定在超薄碳层上的复合材料(Bi/SnOx@C), 构筑了一种均匀的Bi/SnOx@C异质结构。其中, 超薄碳层可以有效抑制Bi/SnOx复合颗粒的团聚并增加电极材料比表面积, 提供更多活性位点, 同时Bi/SnOx也能够贡献更多的比容量。超薄碳层与Bi/SnOx复合颗粒的协同作用可以有效提高电极材料循环稳定性, 对于构筑高性能电极材料具有重要意义。

无烟煤成本低廉，在储能领域具有较大应用潜力，但原始无烟煤作为钠离子电池负极材料可逆容量太低。在不同温度下对无烟煤进行煅烧处理。结果显示，无烟煤1 300 ℃热解产物(A-1300)具有最高可逆总量，在20 mA/g电流密度下容量为307 mA·h/g，但其倍率性能不佳，500 mA/g时A-1300的容量仅为105 mA·h/g。通过氢化-热解两步策略不仅能降低热解温度，也可显著改善其倍率性能。结果表明：氢化后的无烟煤更易石墨化，900 ℃热解产物(H300-3-900)在500 mA/g电流密度下循环500圈后的容量可达113 mA·h/g，表现出优异的倍率性能，而且低温制备更易商业化。

通过一步溶剂热法制备了层间距0.75 nm的三元FexMo1-xS2，扩大的层间距改善了Na+首次循环过程中扩散速率。FexMo1-xS2作为钠离子电池负极在0.1 A/g电流密度循环100圈后可逆容量为285 mA·h/g，同时显示出较好倍率性能(5 A/g电流密度下容量为178 mA·h/g)。通过X射线光电子能谱仪和透射电子显微镜对循环前后电极材料进行了表征，分析FexMo1-xS2在循环过程中的电化学反应机理。结果表明：FexMo1-xS2与Na+发生不可逆转换反应，多次循环后生成Fe-Mo合金和S。

针对正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)算法中数据安全性低和峰值平均功率比(PAPR)高的问题,提出了一种基于三维Arnold变换和混沌Frank序列的加密算法。该算法采用基于主成分分析的保守数字混沌系统产生的混沌序列进行加密,可解决混沌序列结构和计算精度导致的退化问题。首先,将OFDM信号转换为三维信号矩阵,利用三维Arnold变换进行置乱变换,实现对数据的加密;然后,将加密数据通过混沌序列随机选择的Frank序列,以降低OFDM信号的PAPR。仿真实验结果表明,相比传统的OFDM-PON算法,本算法在互补累积分布函数的概率为10 ^-3时可将信号的PAPR约降低2.1 dB,在误比特率为3.8×10 ^-3时可将接收光功率约降低1 dB。

以氮化镓(GaN)、AlN(氮化铝)为代表的Ⅲ族氮化物宽禁带半导体是研制短波长光电子器件和高频、高功率电子器件的核心材料体系。由于缺少高质量、低成本的同质GaN和AlN衬底，氮化物半导体主要通过异质外延，特别是大失配异质外延来制备。由此导致的高缺陷密度、残余应力成为当前深紫外发光器件、功率电子器件等氮化物半导体器件发展的主要瓶颈，严重影响了材料和器件性能的提升。本文简要介绍了氮化物半导体金属有机化学气相沉积(MOCVD)大失配异质外延的发展历史，重点介绍了北京大学在蓝宝石衬底上AlN、高Al组分AlGaN的MOCVD外延生长和p型掺杂、Si衬底上GaN薄膜及其异质结构的外延生长和缺陷控制等方面的主要研究进展。最后对Ⅲ族氮化物宽禁带半导体MOCVD大失配异质外延的未来发展做了简要展望。

报道了35ps激光脉冲射入直径为10mmKTP晶体球的第Ⅰ类相位匹配二次谐波产生实验,根据二次谐波产生转换效率直接测量了KTP晶体的第Ⅰ类相位匹配曲线及相应的有效非线性系数,并与6组色散方程给出的理论匹配曲线比较,指出Vanherzeele的公式优于其他五组。

晶体球法是近年来在国际上发展起来的一种测量非线性系数的新方法。根据聚焦高斯光束二次谐波产生的孔径方程理论,分析了晶体球中的第1类非相位匹配二次谐波产生过程,讨论了晶体球中第1类非相位匹配二次谐波最佳聚焦参数的选择。报道了LiNbo3晶体球中皮秒激光脉冲抽运的非相位匹配二次谐波实验。所得结果与理论预计相符。