丁浩明 1,2,3李勉 1,3李友兵 1,3陈科 1,3[ ... ]黄庆 1,3,*
作者单位
摘要
1 1.中国科学院 宁波材料技术与工程研究所, 先进能源材料工程实验室, 宁波 315201
2 2.中国科学院大学, 北京 101408
3 3.宁波杭州湾新材料研究院, 宁波 315336
4 4.林雪平大学 物理、化学和生物学系, 瑞典 林雪平 SE-58183
5 5.哈尔滨工业大学 特种环境复合材料技术国防科技重点实验室/复合材料与结构研究所, 哈尔滨 150001
6 6.北京航空航天大学 材料科学与工程学院, 北京 100191
7 7.西北工业大学 材料学院, 西安 710072
8 8.北京交通大学 机械与电子控制工程学院, 北京 100044
9 9.东南大学 材料科学与工程学院, 南京 211189
10 10.复旦大学 光电研究院和上海市智能光电与感知前沿科学研究基地, 上海 200433
11 11.北京大学 核物理与核技术国家重点实验室, 北京 100871
MAX/MAB相是一类非范德华三元层状材料, 具有丰富的元素组成和晶体结构, 兼具陶瓷和金属的物理性质, 在高温、强腐蚀、辐照等极端环境中极具应用潜力。近年来, 由MAX/MAB相衍生的二维(2D)材料(MXene和MBene)在材料物理与材料化学领域引起了广泛兴趣, 已经成为继石墨烯和过渡金属硫族化合物之后最受关注的二维范德华材料。MAX/MAB相材料结构调控不仅对这类非范德华层状材料本征性能产生重要影响, 而且对其衍生的二维范德华材料结构功能特性研究也具有重要价值。本文归纳和总结了MAX/MAB相层状材料在结构调控、理论计算和应用基础研究等方向的最新科研进展, 并展望了该类层状材料未来发展方向。
MAX相 MAB相 二维过渡金属碳氮化物 结构调控 理论计算 综述 MAX phase MAB phase MXene structural modulation theoretical calculation review 
无机材料学报
2023, 38(8): 845
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 上海理工大学 出版印刷与艺术设计学院,上海 200093
3 中船勘察设计研究院有限公司,上海 200063
4 上海工程技术大学 图书馆,上海 201620
光学信息处理技术本身具有高速度、并行性、信息容量大的特点。同时,光波又具有振幅、相位、波长、偏振等多种属性,是多维信息的载体。因此,光学加密在信息安全传输领域意义重大。现有的图像加密方法存在效率低、安全性差、加密容量小等问题。为了实现多图像二次加密传输,提出了一种基于级联相位迭代与计算关联成像的多图像加密算法。该方法可以同时对多幅图像进行高效加密,计算简单,安全可靠,传输数据少。利用相关系数指标评估了该方法的加密效果,并通过仿真实验验证了该方法的有效性和安全性。
级联相位检索算法 计算关联成像 图像处理 多图像加密 cascaded phase retrieval algorithm computational ghost imaging image processing multi-image encryption 
光学仪器
2023, 45(1): 60
作者单位
摘要
中国航天科工二院未来实验室,北京 100854
针对红外探测器件大阵面技术缺乏、单孔径红外探测系统难以兼顾大视场和高分辨率等问题,设计了一种基于压缩感知技术的红外大视场高分辨成像系统。该系统由成像物镜和中继透镜组成,成像物镜对场景进行大视场高分辨率一次成像,一次成像的像面经空间光调制板的调制后由中继透镜二次成像在探测器阵列,利用图像重建算法可将探测器阵列接收的图像进行恢复。设计结果显示,所提系统的工作波段为3.8~4.8 μm,成像物镜具有F/1.999的大数值孔径,视场为±16°,像元数达到1280×1024,中继透镜像元数达到640×512,成像质量完全匹配所选的探测器阵列。此外,对比现有红外单孔径探测系统,所设计的系统具有大视场、高分辨、结构简单紧凑等优势,在航空遥感探测领域具有较大的应用前景。
成像系统 压缩感知 中红外波段 物镜 中继透镜 航空遥感 红外探测器阵列 
激光与光电子学进展
2022, 59(8): 0811003
叶文浩 1,2魏强 1,3,*梁佳敏 1,2周洁 2,4[ ... ]黄庆 2,*
作者单位
摘要
1 1.天津大学 材料科学与工程学院, 天津 300350
2 2.中国科学院 宁波材料技术与工程研究所, 新能源技术研究所,宁波 315201
3 3.河北工业大学 机械工程学院, 天津 300130
4 4. Department of Physics, Chemistry, and Biology (IFM), Linköping University, Linköping 581 83, Sweden
锆合金表面涂层研究作为提高核燃料包壳事故容错能力的重要技术手段之一, 能够有效解决失水事故下锆水反应的问题。Zr2Al3C4以其优异的抗氧化性能和适用于核环境的化学组分而成为锆合金包壳的候选涂层材料之一。由于Zr2Al3C4涂层与锆合金基底之间的元素扩散以及热膨胀系数不匹配等问题, 在其上制备Zr2Al3C4涂层的相关研究较少。本研究通过磁控溅射结合后续热处理工艺, 以Al/Mo-C作为扩散屏障层, 在锆合金基底上制备Zr2Al3C4涂层。结合X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等分析手段, 研究了Al/Mo-C中间层对涂层的相和微观结构的影响。结果表明, 在800 ℃退火3 h后, 未添加中间层的涂层开裂, 同时由于Zr-Al-C涂层与基底之间存在明显的元素扩散, 导致Zr2Al3C4无法成相。Al/Mo-C中间层作为扩散屏障, 能够有效阻止退火过程中Zr-Al-C涂层和基底之间的元素扩散, 从而大大降低Zr-Al-C涂层与标准化学量比的偏差, 有利于最终涂层中Zr2Al3C4相的形成。此外, 该扩散屏障层能够抑制Zr2Al3C4涂层在退火过程中产生裂纹, 同时将退火态涂层与锆合金基底的结合力提高30 N。
Zr2Al3C4 中间层 扩散屏障 结合力 Zr2Al3C4 coating interlayer diffusion adhesion 
无机材料学报
2021, 36(5): 541
高航 1,2周洁 1,2胡健 3汪洋 4李健兵 1,2,*
作者单位
摘要
1 国防科技大学电子科学学院, 湖南 长沙 410073
2 国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室, 湖南 长沙 410073
3 91236部队气象中心, 辽宁 葫芦岛 125000
4 民航湖南空管分局气象台, 湖南 长沙 410073
基于单部雷达的三维风场精细反演是航空气象学、精准风力资源评估等领域的重要研究问题。为高效、准确地获得小尺度风场的精细三维结构,提出一种基于单部激光雷达探测的三维风场局地/全局变分反演算法。本算法首先在小范围内构建局地变分法用于反演三维风场初值,然后在激光雷达扫描区域内基于全局变分法对初值进行调整。在仿真中对比了本文方法迭代10次和两步变分法收敛后的结果,发现本文方法性能优于两步变分法,在较均匀风场情况下本文算法反演三维风速的均方根误差平均降低1.49 m/s,在不均匀风场情况下平均降低1.19 m/s。仿真结果和外场实验数据分析表明,在激光雷达扫描区域覆盖较大仰角范围的情况下,本文算法可较为快速准确地获得三维风场反演结果,在航空安全、风资源评估等领域具有较好的应用潜力。
遥感 激光雷达 三维风场 探测 反演 变分法 
光学学报
2021, 41(20): 2028002
杨露寒 1,2张家振 2徐煌 2周洁 2,3[ ... ]陈刚 2,*
作者单位
摘要
1 上海理工大学 材料科学与工程学院,上海  200093
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
3 上海师范大学 数理学院,上海  200234
光电探测器在遥感、夜视、侦察、医学成像、环境保护和化学检测等方面的应用十分广泛,而光电探测材料的结构与性能直接影响着光电探测器的性能。近年来碳纳米管由其所具有的独特光学和电学性能迅速成长为光电探测中不可或缺的材料。虽然前期研究主要集中在基于单根碳纳米管的光电响应机理研究,但由于未来应用场景中必然是以碳纳米管薄膜为基础的,因而围绕制备大面积、高密度、高取向、高均匀度碳纳米管薄膜,并以此为基础制备光电探测器件成为了近期碳纳米管光电应用领域的研究热点。本文围绕近年来碳纳米管薄膜制备及其在光电探测器件应用这两个方面的进展,分别进行了详尽的介绍和讨论,并展望了碳纳米管薄膜光电探测器的发展趋势。
碳纳米管 碳纳米管有序阵列薄膜 光电探测器 光伏效应 光热电效应 carbon nanotube aligned carbon nanotube film photodetector photovoltaic effect photothermoelectric effect 
红外与毫米波学报
2021, 40(4): 439
作者单位
摘要
1 上海师范大学,上海 200234
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
单层石墨烯具有较低的固有光吸收效率,且材料中含有较多的缺陷,导致仅依靠石墨烯本身很难制备高性能的光电器件。通过石墨烯与半导体材料复合形成异质结构的方法可以克服这一瓶颈。本工作中利用石墨烯/砷化镓高迁移率异质晶体管结构制备了毫米波光电探测器,有效地提升了二维电子气特性,大幅度提高了器件在室温条件下的毫米波响应和探测能力。实验证明,400 mV的偏置电压下,该器件在25 GHz波段的获得了20.6V?W-1响应率,响应时间为9.8 μs,噪声等效功率为3.2×10-10 W?Hz-1/2。在太赫兹波0.12 THz下响应率仍然达到了4.6V?W-1,响应时间为10 μs,噪声等效功率为1.4×10-9 W?Hz-1/2。该工作展示了石墨烯/砷化镓异质结构毫米波太赫兹探测器的巨大应用前景。
砷化镓 石墨烯 太赫兹 异质结构 GaAs-based HEMT HEMT graphene Terahertz heterostructure 
红外与毫米波学报
2020, 39(5): 533
作者单位
摘要
1 河北科技大学 理学院, 石家庄 050018
2 中国科学院 宁波材料技术与工程研究所 核能材料工程实验室, 宁波 315201
以Mo、Y、Al和C元素粉为原料, 用放电等离子烧结技术(SPS)在1550 ℃合成了新颖的(Mo2/3Y1/3)2AlC MAX相, 并用较温和的化学刻蚀方法剥离得到相应手风琴状形貌的MXene。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能谱分析(EDS)手段对材料的化学组成、微观结构等进行了表征, 确定最终产物为表面带有官能团的Mo1.33CT2 MXene。同时利用第一性原理密度泛函理论计算方法研究了新颖(Mo2/3Y1/3)2AlC MAX相以及对应的Mo1.33CT2 MXene的电子结构和性能, 计算结果表明两者均呈现出金属特性, 有望应用于储能、生物传感器和电催化等方面。
MAX MXene 第一性原理 电子性能 MAX MXene first-principles electronic property 
无机材料学报
2019, 34(7): 775
作者单位
摘要
1 深圳大学光电工程学院, 教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室, 广东 深圳 518060
2 深圳大学医学院深圳市生物医学工程重点实验室, 广东 深圳 518060
动力蛋白、微管蛋白以及染色体在卵母细胞减数分裂过程中起着重要作用, 但目前传统荧光成像方法受到衍射极限的限制, 分辨率较低, 无法达到卵母细胞减数分裂对成像的要求。首先构建了卵母细胞体外正常成熟体系和原钒酸钠(SOV)作用下的异常成熟体系, 然后基于共聚焦显微技术和随机光学重建显微技术(STORM)两种荧光成像方法, 研究卵母细胞减数分裂过程中动力蛋白和微管蛋白的定位以及染色体的形态与结构。荧光显微成像结果表明:在正常成熟体系中, 动力蛋白分布、微管蛋白形成的纺锤体以及染色体的形态与结构能反映卵母细胞发育的不同阶段;在SOV作用下, 纺锤体结构异常率增加, 出现桶状、细长、团缩、杂乱、梨状、多极等典型异常纺锤体结构, 染色体结构异常率也相应增加。 STORM结果更清晰地展现了纺锤体结构信息, 三维STORM结果揭示了异常纺锤体的紊乱情况, 该方法为卵母细胞减数分裂过程研究提供了精度更高的成像手段。
生物光学 共聚焦显微 随机光重建显微 卵母细胞 动力蛋白 微管蛋白 染色体 
中国激光
2018, 45(5): 0507002
作者单位
摘要
1 上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室, 上海 200072
2 上海大学材料科学与工程学院, 上海 200072
采用一步法合成了510, 550和630 nm三种峰值的高稳定性、 高量子效率核壳结构CdSe/ZnS量子点材料, 其量子产率分别达到82%, 98%, 97%。 将该量子点材料取代传统的荧光粉材料, 与硅胶均匀混合后作为光转换层涂覆到蓝色InGaN LED芯片上, 制备了白光LED器件。 通过依次添加不同颜色量子点制备的量子点光转换层, 考察了510, 550和630 nm三色CdSe/ZnS量子点在硅胶中的不同配比对白光LED器件性能的影响, 研究了不同颜色量子点之间的能量转换机制, 利用量子点对白光光谱及其色坐标的影响机制, 得到优化的白光器件结果及其三色量子点的配比, 结果表明, 当绿色、 黄绿色、 红色三种量子点之间的配比为24∶7∶10时, 得到高稳定性、 高效率的正白光器件特性, 在电流20~200 mA范围内, 色温变化为4 607~5 920 K, 色坐标变化为(0.355 1, 0.348 3)~(0.323 4, 0.336 1), 显色指数变化为77.6~84.2, 器件最高功率效率达到31.69 lm W-1@20 mA。 另外, 为了进一步考察器件性能稳定的原因, 研究了时间、 温度以及UV处理对CdSe/ZnS QDs/硅胶混合光转换材料稳定性的影响, 结果表明, 器件的高稳定性可归因于所采用的一步法合成的核壳结构量子点材料本身的稳定性, 研究的优化器件结果是一种低能耗的优质白光光源,  可使人们真实地感知物体的原貌, 在正白光光源领域具有很好的应用前景。
量子点 白光LED 正白光 稳定性 Quantum dots White LED Standard white light Stability 
光谱学与光谱分析
2016, 36(2): 349

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