1 1.中国工程物理研究院 化工材料研究所, 绵阳 621900
2 2.四川省新材料研究中心, 成都 610200
X射线探测在医学影像、安检、工业无损探测等领域应用广泛。卤化物钙钛矿X射线探测器因具有灵敏度高、检测下限低等显著优点而引人瞩目, 然而三维结构的钙钛矿内部离子迁移显著, 导致其稳定性较差。研究表明, 低维结构可以有效抑制钙钛矿中的离子迁移, 进而提高钙钛矿X射线探测器的稳定性。本文围绕X射线探测器的工作原理、关键性能参数、低维钙钛矿材料及器件等方面, 详细介绍了低维钙钛矿X射线探测器近期的研究进展,系统分析了低维钙钛矿材料的结构特性及其对X射线探测性能的影响。低维钙钛矿可实现兼具高灵敏度和高稳定性X射线探测器的制备, 是发展潜力巨大的候选材料。进一步优化材料体系, 设计器件结构, 制备大面积、像素化的成像器件, 深入研究探测器的工作机制等是促进低维钙钛矿X射线探测器走向应用的关键。
低维材料 钙钛矿 X射线探测 综述 low-dimensional materials perovskite X-ray detection review 刘清权 1,3关学昱 1,3,4崔恒毅 1,3,4王少伟 1,3,4,*陆卫 1,2,3,4,**
1 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室，上海 200083
2 上海科技大学物质科学与技术学院，上海 201210
3 上海节能镀膜玻璃工程技术研究中心，上海 200083
4 中国科学院大学，北京 100049
法布里-珀罗（F-P）微腔作为基础的光学谐振器，因其结构设计方法成熟、品质因子高等特性，在近现代光学领域中具有举足轻重的地位。近年来，随着微纳加工技术的不断成熟，F-P微腔进入了一个新的发展阶段，其结构展现出集成化、多样化、功能定制化的特点，其应用领域也得到进一步拓展。本文总结了近20年来F-P微腔在光场调控领域的研究进展，重点介绍了基于F-P微腔的分光结构及光谱探测应用、F-P微腔中光子与低维材料相互作用的研究，以及F-P微腔在参数精密测量、生物检测、多维光场调控等方面的潜在应用，并对未来F-P微腔的发展及新的应用前景进行了展望。
光学器件 法布里-珀罗微腔 微型光谱仪 低维材料 精密测量 光场调控 耦合 光学学报
2023, 43(16): 1623009
1 中国计量大学 计量测试工程学院，浙江 杭州 310020
2 北京大学 电子学院，北京 100871
3 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 器件部，江苏 苏州 215125
4 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室，山西 太原 030024
大数据和物联网时代的到来使得传统冯·诺依曼架构的计算机在数据处理过程中面临极大的挑战，存算分离的架构从根本上限制着计算机的计算速度和能效，迫切地需要开发一种新的计算范式来应对当前面临的问题和挑战。近年来，神经形态计算以高度的并行处理、极低功耗和存算一体的特征受到广泛关注。其中，具有独特物理机制的新型神经形态器件是构建神经形态芯片的基本底层单元。在构建神经形态器件的众多候选电子材料中，低维材料相比传统三维材料具有优异的物理特性和电学特性，并且弱的层间范德华力使其易于堆叠，有利于异质整合集成。本文详述了基于低维材料的人工突触器件和人工神经元器件的研究进展，总结了不同类型神经形态器件的工作机制、性能指标和技术优势。在此基础上，介绍了低维材料的神经形态器件在视觉、听觉、运动控制和规模集成芯片等领域的应用，并对神经形态器件未来发展趋势进行了展望。
低维材料 人工突触器件 人工神经元器件 神经形态芯片 low dimensional materials artificial synaptic devices artificial neural devices neuromorphic chips
1 江苏省生物材料与器件重点实验室, 东南大学生物科学与医学工程学院, 南京 210096
2 南京大学医学院附属鼓楼医院, 南京 210008
3 江苏省柔性电子重点实验室, 江苏省先进材料协同创新中心, 南京工业大学先进材料研究院, 南京 211816
以低维铁基材料为典型代表的磁性纳米材料, 在医学健康领域具有重要且广阔的应用前景, 近年来引起了国内外研究者的广泛关注和大量研究。综述了近几年在高性能铁基纳米颗粒合成、相关形成机制研究以及生物医学应用等方面取得的进展。此外, 也探讨了一系列典型二维铁基纳米材料及其复合结构的可控合成、界面性质调控以及其在生物医学领域的应用前景。
低维 铁基 合成 形成机制 生物医学应用 low dimensional iron-based synthesis formation mechanism biomedical applications
1 南通大学 信息科学技术学院 江苏省专用集成电路设计重点实验室，江苏 南通 226019
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
光电探测器在通讯、环境、健康和**等日常生活及****等领域中应用广泛。随着时代的发展，对光电探测器在灵敏度、响应速度及波长范围等方面的性能要求与日俱增。低维材料独特的电学及光电特性使其在光电子器件领域具有重要的应用前景。为了充分利用低维材料的优势，克服其暗电流大、吸收率低的不足，研究人员提出将铁电材料与低维材料结合，利用铁电材料的剩余极化作用形成强局域场调控载流子浓度以提高低维材料的光电探测能力。文中总结了近年来铁电局域场增强低维材料光电探测器的研究成果，介绍了铁电材料对一维纳米线、二维材料以及低维结型器件的调控和性能提升方面的相关研究。最后，对铁电局域场增强低维材料光电探测器的发展趋势进行了简要的总结和展望。
铁电局域场 低维材料 光电探测器 ferroelectric localized field low-dimensional materials photodetector 红外与激光工程
2022, 51(7): 20220288
1 河北工业大学 先进激光研究中心，天津
2 河北省先进激光技术与装备重点实验室，天津
全固态脉冲激光器因其大能量、短脉冲等特点在医疗、**、工业和科学研究领域都发挥着重要作用。被动调Q和锁模是产生全固态脉冲激光的两种最有效的技术，其中，饱和吸收体是对激光输出参数有很大影响的关键器件。近年来，以碳纳米管、石墨烯和黑磷等作为代表的新型低维材料饱和吸收体因其制备过程简单、制作成本低廉、光学响应带宽较宽等优点得到了广泛的研究。综述了一些新型低维饱和吸收体材料：新型过渡金属二硫化物、三元硫族化合物、MXene、单元素烯类材料以及低维纳米结构在全固态脉冲激光调制领域的研究进展，并对新型低维材料饱和吸收体的未来发展进行了展望。
饱和吸收体 全固态激光器 新型低维材料 光调制 脉冲激光 saturated absorber all-solid-state laser novel low-dimensional materials light modulation pulsed laser
大多数基于深度学习的跨模态哈希方法直接通过神经网络学习不同模态数据的统一哈希码。这些方法忽略了单模态数据不同尺度包含不同语义信息这一影响数据特征表示的因素以及低维特征在弥合模态鸿沟上的重要性。基于上述问题，提出一种基于多尺度融合和投影匹配约束的跨模态哈希方法（MFPMC）。通过设计图像多尺度融合网络和文本多尺度融合网络来获取不同模态数据的低维特征，引入低维特征投影匹配约束和对抗训练来保证低维特征在模态间分布的一致性，同时用包含丰富语义信息的低维特征作为哈希函数的输入，进一步构建模态内哈希码损失、模态间哈希码损失、量化损失、标签嵌入损失来约束哈希函数及哈希码的学习，以此保证生成具有判别性的离散二进制哈希码。在MIRFlickr-25K和NUS-WIDE两个基准的跨模态检索数据集上的实验表明：所提方法比现有的几种哈希方法具有更好的检索性能。
激光与光电子学进展
2022, 59(24): 2410006
现代光电信息产业的快速发展对半导体光电器件提出了越来越高的要求，从而推动了半导体低维复合量子结构材料的研究和发展。其中，富铟团簇自组装复合量子结构材料因展现出灵活的结构调控性和优异的光学性能，获得了广泛的关注，成为实现新一代高性能半导体发光器件的重要结构材料。介绍了当前三种典型的低维铟基阱－点复合量子结构材料及其光学性能，重点分析了基于InGaAs材料的富铟团簇自组装阱－点复合量子结构材料的特殊生长机制以及新发现的优异光学性能，详细阐述了这种新的结构在实现新一代光谱功率均匀一致的超宽调谐半导体激光器、偏振双波长激光器以及偏振独立半导体光放大器等方面的应用成果和发展前景。
激光器 半导体激光器 InGaAs材料 低维复合量子结构 富铟团簇效应 光学增益 中国激光
2022, 49(19): 1901002
