与传统硅基电子相比, 柔性电子因其独特的便携性、折叠卷曲性和生物相容性被广泛研究。柔性存储器作为柔性电子重要分支, 在可穿戴设备、智慧医疗、电子皮肤等领域展现出良好的应用前景。同时随着5G、人工智能、物联网等新一代信息技术深入应用, 市场对高密度、非易失、超低功耗柔性存储器的需求持续释放, 催生了柔性铁电存储器件的研究热潮。本文综述了近年来柔性无机铁电薄膜的制备及其在存储器领域应用进展。首先介绍了柔性铁电薄膜制造技术的发展情况, 包括柔性基板上的范德瓦耳斯异质外延、刚性基板上的化学蚀刻分层、新型二维(2D)铁电材料生长等, 然后介绍了基于无机铁电薄膜的柔性存储器的研究进展, 最后对柔性铁电存储器的未来发展进行了展望。
柔性 无机材料 铁电薄膜 范德瓦耳斯异质外延 化学蚀刻 二维铁电材料 存储器 flexible inorganic material ferroelectric thin film van der Waals heteroepitaxy chemical etching 2D ferroelectric material memory
1 太原理工大学 物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
2 太原理工大学材料科学与工程学院 新型碳材料研究所, 山西 太原 030024
全光谱白光具有和太阳光光谱接近的覆盖可见到红外连续波段的光谱特征, 对光学研究具有重要意义。连续激光驱动光学活性材料的全光谱白光因其特殊的发光性能及高效的发光效率吸引了研究者广泛的研究兴趣。本文首先从有无激活中心角度对可产生全光谱白光的无机材料进行了分类总结。然后从光谱性能、温度性能及光电性能三个方面对无机材料体系中的全光谱白光的光物理过程进行了归纳分析, 并对全光谱白光的应用做出了展望。最后对这一非线性光学效应的全光谱白光发光现象未来的研究方向及发展趋势进行了总结。
全光谱白光 无机材料 非线性光学效应 full-spectrum white light inorganic material nonlinear optical process
1 1.中国科学院 高能物理研究所, 北京同步辐射实验室, 北京 100049
2 2.中国科学院大学 核科学与技术学院, 北京 100049
同步辐射是环形加速器中做循环运动的高速电子在经过弯转磁铁时, 沿电子轨道切线方向发射的电磁辐射。作为一类平台型科技基础设施, 同步辐射光源对无机材料的研究和发展起到了重要支撑作用。同步辐射实验技术已经成为现代科学技术不可或缺的研究手段, 无机材料研究是同步辐射技术的主要应用领域之一。相对于用于材料研究的常规光源来说, 同步辐射技术研究无机材料有以下优势: 1)获取的数据质量更高; 2)空间分辨和时间分辨的能力更强; 3)原位和材料服役环境更易模拟; 4)多尺度、多方面、多种类的结构信息同步获取; 5)探测新的结构特性更有可能。同步辐射实验技术有助于解决无机材料领域中的一些关键科学问题, 从而极大地推动了无机材料的研究进展。本文首先简要介绍了同步辐射光源的现状, 以及国内现有三个同步辐射装置: 北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility, BSRF)、上海同步辐射装置(Shanghai Synchrotron Radiation Facility, SSRF)和国家同步辐射实验室(National Synchrotron Radiation Laboratory, NSRL)。然后, 从X射线衍射、散射、谱学、成像等四个方面, 列举了同步辐射技术在无机材料研究中的应用实例。最后, 对同步辐射光源和结构表征技术及其在无机材料中的应用进行了总结与展望。
无机材料 同步辐射 光束线 结构表征 综述 inorganic materials synchrotron radiation beamline structure characterization review
1 1.复合材料与结构研究所, 哈尔滨工业大学, 哈尔滨 150001
2 2.化工与化学学院, 哈尔滨工业大学, 哈尔滨 150001
电致变色材料是一种在外加电场下, 颜色可以发生可逆转变的材料。电致变色材料可调的光谱范围广, 可以实现从可见到中远红外的宽波段调控, 在智能窗、显示、防炫目后视镜、智能热控和伪装等领域具有广泛应用前景。目前对无机电致变色材料的研究大多是关于透过特性的研究, 对于反射特性的研究较少, 这主要是因为无机变色材料大多颜色单一, 且不如有机变色材料容易设计。近年来, 通过一些特殊的制备方法和结构设计, 无机变色材料反射特性的研究逐渐受到科研人员的重视。本文从无机电致变色材料的反射特性出发, 详细介绍了无机电致变色在可见-近红外到中远红外波段的反射光谱调控方法和原理, 综述了最新研究进展。在可见波段, 反射特性调控主要通过制备五氧化二钒及其掺杂化合物、一维光子晶体微结构、法布里-珀罗纳米谐振腔结构和局域表面等离子共振等方式实现。在红外波段, 主要利用氧化钨等材料的分子振动吸收和德鲁德自由电子气体理论等理论设计制备红外反射型电致变色器件。最后, 对未来无机电致变色材料反射调节的实际应用进行了展望。
电致变色 反射 发射率 无机材料 多色 综述 electrochromic reflectance emittance inorganic material multicolor review
1 清华大学 材料科学与工程学院, 北京 100084
2 中国工程物理研究院 材料研究所, 江油 621700
气体膜分离技术是过滤与分离工业的重要技术之一, 相比于传统分离技术更加高效、节能、环保。新型无机二维材料在分离膜领域的应用, 有望同时实现高选择性和高渗透率, 突破商业聚合物膜渗透率和选择性相互制约的瓶颈, 极大地促进高性能分离膜的发展。本文简述了膜的气体分离机制, 综述了石墨烯基、过渡金属硫族化物(TMDs)和二维过渡金属碳化物/氮化物(MXene)等新型无机二维材料近年来在气体分离膜领域的研究进展, 包括其设计、制造和应用, 探讨了不同材料分离膜的特点、面临的挑战和发展前景。此外, 本文对其他新兴二维材料——层状双氢氧化物(LDHs)、六方氮化硼(h-BN)、云母纳米片等的分离膜研究也进行了概述。最后, 对新型无机二维材料在气体分离膜领域的研究方向及面临的挑战作出了评价。
膜 气体分离 无机材料 二维材料 综述 membrane gas separation inorganic material two-dimensional material review
西南大学 物理科学与技术学院， 重庆 400715
同有机电荷注入材料相比，无机电荷注入材料具有许多优良的性质，包括高载流子迁移率、良好的稳定性、制备简单和成本低廉等，其在光电器件中的应用备受瞩目。本文采用硫氰酸亚铜(CuSCN)作为有机金属卤化物钙钛矿发光器件的空穴注入层，研究了在其上涂敷钙钛矿薄膜的形貌、晶体结构和光物理性质，并与在普遍采用的导电聚合物空穴注入层上制备钙钛矿薄膜的特性进行了比较。实验结果表明，CuSCN对钙钛矿发光具有显著的猝灭作用，在CuSCN与钙钛矿层之间加入有机间隔层能够明显提高钙钛矿薄膜的发光强度。在此基础上制备了以CuSCN作为空穴注入层的发光器件，器件的最大发光效率为11.7 cd/A，较采用导电聚合物作为空穴注入层器件的效率提高了近3倍，并且器件驱动稳定性也有一定程度的提高。
无机材料空穴注入层 硫氰酸亚铜 发光猝灭 钙钛矿发光器件 inorganic charge injection layer CuSCN luminescence quenching perovskite light-emitting devices
华中科技大学激光技术国家重点实验室,武汉 430074
硬脆性无机材料的激光成形加工是激光加工技术最有前途的领域之一.本文综述了国内外在硬脆性无机材料的激光成形加工方面的研究成果和应用状况,并展望了无机材料激光成形加工的研究与应用前景.
硬脆性无机材料 激光成形加工 难加工 hard and brickle inorganic material laser shaping hard to machinine
1 复旦大学物理系, 上海 200433
2 中国科学院长春物理研究所, 长春 130021
本文报道了无机材料的BaFCl0.5Br0.5:Sm2+的光子选通光谱烧孔.文中叙述了光子选通光谱烧孔的机制.在低温4.2 K下进行多孔烧孔和探测.测量了孔的选通性和稳定性.实现了孔的可擦除和重复烧孔.测量结果表明,处于4.2 K的BaFCl0.5Br0.5:Sm2+样品,在一个非均匀加宽轮廓内可实现1×103个以上数目的永久性光谱烧孔.
光子选通光谱烧孔 无机材料 photon-gated spectral hole burning inorganic material BaFCl0.5Br0.5:Sm2+ BaFCl0.5Br0.5:Sm2+
