1 国防科技大学 前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
2 国防科技大学 试验训练基地，陕西 西安 710106
3 国防科技大学 南湖之光实验室，湖南 长沙 410073
光纤激光是20世纪以来国内的研究热点。国防科技大学在光纤激光方向的研究始于“十一五”期间，至今已有约15年的历程，取得了一系列同行认可的研究成果。学校光纤激光的研究主体依托于光学工程学科。光学工程学是学校的优势学科之一，近几轮学科评估中得到了很好的成绩，为光纤激光方面的研究提供了高水平的科研平台和人才队伍等；另一方面，光纤激光的发展也受益于学校学科门类比较齐全的优势和在学科交叉方面的有益探索与实践。文中从学科交叉视角，梳理学校光纤激光学科方向与电子、材料、控制、智能、纳米等学科方向交叉取得的若干重要突破，从科研范式演进、学科主体驱动、应用需求牵引和科教融合发展等四个方面分析交叉科学研究和交叉学科建设面临的机遇。
光学工程 学科交叉 光纤激光 相干合成 脉冲激光 optical engineering interdisciplinary fiber laser coherent synthesis pulsed laser 红外与激光工程
2023, 52(6): 20230334
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Solidification Processing, MIIT Key Laboratory of Radiation Detection, Materials and Devices, USI Institute of Intelligence Materials and Structure, NPU-QMUL Joint Research Institute of Advanced Materials and Structure, School of Materials Science and Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, P. R. China
2 Queen Mary University of London Engineering School, Northwestern Polytechnical University, Xi’ an 710072, P. R. China
3 School of Marine Science and Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi’ an 710072, P. R. China
4 Guangzhou Newlife New Material Co., Ltd, Guangzhou 511356, P. R. China
Plate-like single-crystalline BaBi4Ti4 particles were synthesized by the molten salt synthesis (MSS) method. The effects of sintering temperature, holding time, and NaCl–KCl molten salt content on the phase structure and morphology of plate-like BaBi4-Ti4 particles were investigated. The results show that plate-like BaBi4Ti4 particles can be synthesized when the sintering temperature is above 800C. The size of particles increases with increasing sintering temperature and molten salt content. Largely anisotropic plate-like BaBi4Ti4 particles with diameter 10m and thickness of 0.3 m can be obtained under the optimum process parameters. The crystal structure of BaBi4Ti4 was determined as A21am by TEM, which should be attributed to the Bi and Ba diffusing into [TiO6] octahedrons.
Molten salt synthesis method calcining condition salts content microplatelets anisotropy Journal of Advanced Dielectrics
2023, 13(2): 2250022
Author Affiliations
Abstract
MOE Laboratory of Bioinorganic and Synthetic Chemistry, Lehn Institute of Functional Materials, School of Chemistry, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China
Silicon nanomaterials have been of immense interest in the last few decades due to their remarkable optoelectronic responses, elemental abundance, and higher biocompatibility. Two-dimensional silicon is one of the new allotropes of silicon and has many compelling properties such as quantum-confined photoluminescence, high charge carrier mobilities, anisotropic electronic and magnetic response, and non-linear optical properties. This review summarizes the recent advances in the synthesis of two-dimensional silicon nanomaterials with a range of structures (silicene, silicane, and multilayered silicon), surface ligand engineering, and corresponding optoelectronic applications.Silicon nanomaterials have been of immense interest in the last few decades due to their remarkable optoelectronic responses, elemental abundance, and higher biocompatibility. Two-dimensional silicon is one of the new allotropes of silicon and has many compelling properties such as quantum-confined photoluminescence, high charge carrier mobilities, anisotropic electronic and magnetic response, and non-linear optical properties. This review summarizes the recent advances in the synthesis of two-dimensional silicon nanomaterials with a range of structures (silicene, silicane, and multilayered silicon), surface ligand engineering, and corresponding optoelectronic applications.
two-dimensionality silicon nanomaterials synthesis surface engineering optoelectronics Journal of Semiconductors
2023, 44(4): 041101
1 广东第二师范学院化学与材料科学学院, 广州 510800
2 广东第二师范学院生物与食品工程学院, 广州 510303
3 佛山市第四人民医院结核科, 佛山 528041
光动力抗菌疗法(PDAT)是一种新型的治疗微生物感染的手段, 咔咯在光动力抗肿瘤方面具有显著优势, 但在光动力抗菌方面却鲜有报道。本文合成了单羟基咔咯即10-(4-羟基苯基)-5, 15-二(2, 3, 4, 5, 6-五氟苯基)咔咯(P-OH), 并进一步研究其晶体结构和光动力抗菌活性。结果表明, 单羟基咔咯属于正交晶系, 具有良好的光动力抗菌活性, 药物浓度大于2MIC时其显示出杀菌作用, 药物浓度小于2MIC时其显示出抑菌作用, 其最低杀菌浓度和最低抑菌浓度皆比卟啉低, 是一种良好的光动力抗菌光敏剂。
咔咯 单羟基咔咯 合成 晶体结构 光动力抗菌疗法 corrole mono-hydroxyl corrole synthesis crystal structure photodynamic antimicrobial therapy
体系贡献率是电子信息装备体系效能评估的一项重要指标。以一个典型的电子信息装备体系为例, 研究电子装备体系的基本内涵, 分析电子装备体系的开放性、动态演化性等基本特性, 提出运用系统论的方法来研究电子信息装备体系贡献率评估的问题。基于系统论的综合集成方法, 以雷达装备为例研究了典型电子信息装备体系贡献率评估的综合集成法流程, 详细给出流程中的 3个重要步骤, 主要包括电子信息装备体系贡献率的内涵、本质特点、作用模式等的定性综合集成形成初步判断和认识, 体系贡献率定性与定量相结合评估指标选取与评估, 以及体系贡献率评估指标分析验证实现从定性到定量的综合集成方法论, 为电子装备试验体系贡献率试验与评估提供借鉴和参考。
体系 体系对抗 装备试验 体系贡献率 综合集成方法 System of Systems SoS combat equipment testing SoS contribution rate meta-synthesis method 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(3): 325
1 武汉科技大学，省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉 430081
2 青海大学化工学院，西宁 810016
多孔骨料是对耐火材料进行轻量化设计的关键。以轻烧菱镁矿、氢氧化铝和铁红为原料，采用原位分解合成法，成功制备了多孔镁基镁铁铝复合尖晶石耐火骨料，在分析烧成温度(1 000~1 600 ℃)对显微结构与强度影响的基础上，研究了多孔骨料的合成机理。研究表明：当烧成温度为1 000~1 300 ℃时，试样内气孔来自微颗粒内和微颗粒之间，基本没有颈部连接；当烧成温度升高到1 400~1 600 ℃时，微颗粒内气孔合并长大、迁出，颈部显著长大，强度提高；镁铁铝复合尖晶石的形成过程分为2步，一是在氢氧化铝假象表面生成MgAl2O4后，再与Fe3+反应生成环状镁铁铝复合尖晶石，二是在MgO位置生成MgFe2O4，再与Al3+反应生成粒状和条状镁铁铝复合尖晶石；当烧成温度为1 550 ℃时，试样具有优异的综合性能，其显气孔率为24.4%，中位孔径为25.89 μm，导热系数为2.79 W/(m·K)(1 000 ℃)，耐压强度为74.4 MPa，与市售烧结镁砂相比，导热系数降低了64.7%。
多孔耐火骨料 镁基镁铁铝复合尖晶石 原位分解合成法 显微结构 强度 porous refractory aggregates magnesia based composite spinel (Mg(Fe, Al)2O4) In-situ decomposition synthesis method microstructures strengths
微波信号的光域产生是目前一个热门的研究课题, 在通信系统、信号处理、雷达等领域有着广泛应用。分别介绍了在微波光子学领域中基于连续射频调制和基于频率-时间映射技术生成特定光脉冲信号的频域合成法和时域合成法, 并对两种方法的几种具体方案进行详细介绍和对比, 从脉冲重复频率的调谐能力、脉冲占空比、脉冲类型、系统结构稳定性等方面分析其优缺点。
微波光子 光学函数波形产生 时域合成法 频域合成法 microwave photonics optical function waveform generation time domain synthesis frequency domain synthesis
1 新疆大学生态与环境学院, 新疆 乌鲁木齐 830017
2 新疆大学干旱生态环境研究所, 新疆 乌鲁木齐 830017
向日葵作为我国主要的油料作物之一, 其秸秆是天然的纤维素材料, 具有绿色无毒, 成本低廉的优势, 是制备生物质碳量子点的理想材料之一。 近年来, 由于含铜农药和化学肥料的不规范使用, 大量含铜污染物被排放导致农田土壤和水环境中的铜含量远高于环境背景值。 因此, 迫切需要开发出一种选择性好、 灵敏性强且对环境友好的Cu2+检测方法。 碳量子点(CDs)是一种粒径小于10 nm的准球形荧光碳纳米材料, 因其表面含有丰富的极性官能团, 具有良好的水溶性而被广泛研究。 与传统的半导体量子点(CdSe, CdTe)相比, CDs具有合成原料广泛、 生物相容性好等优点。 主要应用于生物成像、 光催化、 光电转化以及传感检测等领域。 然而目前用于碳化合成CDs的前驱体大多为昂贵的化学品, 且合成过程复杂污染环境, 限制了CDs的大规模生产与应用。 开发出一种生态友好, 简单、 廉价的CDs合成方法是很有意义的。 本研究以废弃的向日葵秸秆为碳源, 采用简便的水热法合成生物质碳量子点(S-CDs)作为荧光探针, 用于检测识别Cu2+。 通过对S-CDs的一系列光学性质分析与表征, 鉴定出其表面官能团主要包括O-H, N-H以及CN等, 其中丰富的O-H可以提供胶体稳定性, 有效地控制纳米颗粒的形态和粒径分布, 从而提高S-CDs的量子产率(QYs)。 ex=317 nm, em=456 nm, S-CDs在pH为2.0～12.0的范围内具有优异的光学性能和良好的光稳定性, 受高盐度环境的影响较小, QYs约为8.42%, 在365 nm的紫外分析仪照射下发射出蓝色荧光。 此外, 以合成的S-CDs作为荧光探针, 进一步研究了基于Cu2+诱导S-CDs的荧光猝灭效应。 结果表明, 制备的S-CDs在0～10 μmol·L-1浓度范围内对Cu2+反应灵敏, 呈良好的线性关系(R2=0.971 4), 检出限(LOD)低至167 nmol·L-1。 在实际应用中, 湖水中的Cu2+检测回收率在96.18%～109.22%。 该研究在资源化利用秸秆废弃物的基础上, 介绍了一种基于荧光碳量子点的Cu2+检测方法。
碳量子点 荧光 秸秆废弃物 绿色合成 Carbon quantum dots Fluorescence Agricultural waste Green synthesis Cu2+ Cu2+
华中光电技术研究所-武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
针对二维扫描反射镜控制时可能遇到的脉冲干扰问题, 以及设备制造时误差带来的参数不确定性, 结合鲁棒脉冲-峰值理论提出了一种计算脉冲响应保守界, 并设计了一个状态反馈控制器。通过理论建模得到二维扫描反射镜方位电机伺服控制模型, 引入参数不确定性后, 对该模型采用LMI优化求得控制器参数及峰值响应保守界。经过仿真验证, 该方法相对于普通的PID控制方法减少了20%的峰值响应和50%的恢复时间, 对于二维扫描反射镜脉冲干扰具有较好的抑制效果。
鲁棒脉冲-峰值理论 不确定模型 永磁同步电机 LMI优化 robust impulse-to-peak synthesis uncertain model PMSM LMI optimization
