随着5G无线通信与低频雷达侦察技术的飞速发展, 低频电磁波辐射已成为当代的严重问题。目前, 中高频段吸波材料的研究已趋于成熟, 而设计低频段吸波材料仍面临巨大的挑战, 亟待研究者们解决。基于四分之一波长相消机制, 本研究设计了0.5~3 GHz低频段复合吸波材料。采用简单的一步水热法, 诱导铁氧体在羰基铁粉与碳纳米管表面生长, 制备出CIPs@Mn_0.8Zn_0.2Fe₂O₄-CNTs三元复合材料, 对比研究了碳纳米管含量对材料吸收峰频率的影响。实验结果表明, 引入碳纳米管, 一方面为材料带来了界面极化、偶极极化等额外的损耗机制, 增加了材料的衰减系数; 另一方面基于四分之一波长相消机制, 高介电与高磁导率的耦合, 使材料在低频段获得良好的阻抗匹配。最终, 在4 mm厚度下, 样品分别在2.11与1.75 GHz处, 获得了-40.8与-32.1 dB的反射损耗, -10 dB带宽分别为1.70~2.70 GHz和1.40~2.20 GHz。该复合材料制备工艺简单, 低频吸收性能良好, 具有很大的应用潜力, 为开发更有效的低频吸波材料提供了新的思路和方法。

Halide perovskite light-emitting electrochemical cells are a novel type of the perovskite optoelectronic devices that differs from the perovskite light-emitting diodes by a simple monolayered architecture. Here, we develop a perovskite electrochemical cell both for light emission and detection, where the active layer consists of a composite material made of halide perovskite microcrystals, polymer support matrix, and added mobile ions. The perovskite electrochemical cell of CsPbBr₃:PEO:LiTFSI composition, emitting light at the wavelength of 523 nm, yields the luminance more than 7000 cd/m² and electroluminescence efficiency of 1.3×10⁵ lm/W. The device fabricated on a silicon substrate with transparent single-walled carbon nanotube film as a top contact exhibits 40% lower Joule heating compared to the perovskite optoelectronic devices fabricated on conventional ITO/glass substrates. Moreover, the device operates as a photodetector with a sensitivity up to 0.75 A/W, specific detectivity of 8.56×10¹¹ Jones, and linear dynamic range of 48 dB. The technological potential of such a device is proven by demonstration of 24-pixel indicator display as well as by successful device miniaturization by creation of electroluminescent images with the smallest features less than 50 μm.

利用半导体性单壁碳纳米管（SWCNT）的高吸收系数、优异的光电特性和高载流子迁移率等特点，本文构筑了基于半导体SWCNT（sc-SWCNT）/富勒烯（C₆₀）异质结的透明全碳宽光谱的场效应晶体管光电探测器。该器件的大部分结构均由碳基材料组成，全碳异质结作为导电沟道材料，金属性SWCNT作为源漏电极，氧化石墨烯（GO）作为介质层，在可见光波段的透光率均高于80%。电学测试结果表明：该光电探测器表现出了较强的栅控能力，实现了从405~1064 nm的可见光-近红外宽光谱响应，在5 mW/cm²的940 nm激光照射下，该器件光电响应率可以达到18.55 A/W，比探测率达到5.35×10¹¹ Jones，同时，表现出了优异的循环稳定性。

当今各种纳米材料在液晶显示和非显示应用方面已显示出非凡潜力。其中，碳纳米管与液晶分子同具各向异性几何外形，更容易分散到液晶中，稳定性更强。本文简要综述了近年来碳纳米管/液晶复合材料的研究进展，首先介绍了碳纳米管与液晶材料的基础概念与分类，讲述了将碳纳米管分散到液晶中常用的3种方法，讨论了碳纳米管对液晶材料相变温度、光学性能、电导率、介电性质与力学性能等物理性质的影响，最后介绍了碳纳米管/液晶复合材料在致动器、传感器、手写板、高强度材料等领域的应用。对碳纳米管/液晶复合材料制备、性能与应用研究的认识，将有助于探讨碳纳米管与液晶分子间相互作用导致改善液晶热、介电、电光、力学等物理性质的确切机制，为未来相关应用的实现奠定了基础。

表面增强拉曼光谱具有提高油中溶解糠醛原位检测极限的可行。本文在镀金膜的氧化铟锡玻璃表面吸附碳纳米管修饰的类花形银纳米颗粒作为SERS基底，并实现了不同浓度油中溶解糠醛高灵敏原位检测。研究表明，具有电磁增强效应的纳米银花与CNTs相结合而成的粗糙三维纳米结构所具有的结构间隙能有效增强拉曼信号，同时CNTs的大比表面积和强吸附能力促使基底表面形成更多的“热点”。对于变压器油中糠醛的检测下限可达7 mg/L，不同基底位置处的特征峰相对标准偏差为3.01%，本文所制备的基底具有较好的灵敏度、一致性，在原位检测变压器油中痕量老化特征物方面展现了巨大潜力。