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Journal of Materials Science: Materials in Electronics - JMS:ME Article Abstracts in Chinese: Volume 35, Issue 12

The Editors of Journal of Materials Science: Materials in Electronics are pleased to present a selection of abstracts translated into Chinese.


N-自掺杂的废咖啡渣来源的分级多孔碳材料用于对称超级电容器 (this opens in a new tab)

N–self–doped hierarchically porous carbon materials from waste coffee grounds for symmetric supercapacitor
Fanen Zeng, Zhen Tan, Xun Yang, Xiamei Wang & Bing Xu 

分级多孔碳材料在超级电容器中的实际应用非常重要。因此,开发高性能的分级多孔碳材料是一个巨大的挑战。废咖啡渣基多孔碳(WBC)是通过碳化和静态空气活化从废咖啡渣中合成的。通过扫描电子显微镜与能量散射X射线光谱、X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱和N2吸附-解吸分析观察了WBC的物理化学性质。在800℃下活化的WBC具有更发达的分级多孔结构,比表面积为639.01 m2g-1,平均孔径为2.77 nm。系统地阐述了在静态空气活化中具有分级多孔结构的WBC的形成机制。在三电极系统中,最优的WBC在0.5 A g-1的6 M KOH中表现出最高的比电容164.4 F g-1,以及在5 A g-1时的优秀的速率能力84.85%。以最优的WBC为电极材料和6 M KOH为电解质构建的对称SC在功率密度为250 W kg-1时实现了8.15 Wh kg-1的能量密度,以及在10 A g-1下超过7000个周期的出色的循环保持率100%。WBC的分级多孔结构表现出高比电容、高能量密度和稳定的循环保持率,为实现能源存储和转换应用提供了广阔的应用前景。


合成、分析和表征NiCo层状双氢氧化物纳米片在空心生物质碳上的高性能超级电容器 (this opens in a new tab)

Synthesis, analysis, and characterization of NiCo layered double hydroxide nanosheets on hollow biomass carbon for high-performance supercapacitors
Haoze Wang, Xin Gao, Erjun Guo, Yanqiu Xie, Qian Li, He Bai, Qizhao Wang & Hongyan Yue 

NiCo层状双氢氧化物(NiCo-LDH)纳米片被认为是最有前景的超级电容器电极,因为它具有优秀的电化学性能。然而,较慢的电子传输速率和较差的循环稳定性阻碍了其发展。在本文中,通过使用香蒲作为碳前驱体进行炭化和活化,获得了管状生物质碳(BC)材料。随后,通过溶剂热法在BC表面垂直培养NiCo-LDH纳米片。复合物的独特正交结构减少了NiCo-LDH的团聚,并增强了电化学活性位点。此外,BC的管状结构可以在充放电过程中缓解体积膨胀,同时为电子/离子提供快速路径,以增强电荷传输速率。由于这些优点,制备的NiCo-LDH/BC复合物具有高比容量(在1 A g−1下为1044 C g−1)。基于NiCo-LDH/BC和活性碳的组装混合超级电容器提供了优越的能量密度(在873.32 W kg−1下为86.71 W h kg−1)和循环稳定性(在10,000个周期后为92.33%)。这项研究为LDH基材料在电化学能源存储应用中的实际应用提供了一定的参考价值和意义。


通过高熵固态溶液和熔池热传导制备方法实现的MAX相陶瓷粉末的异常电磁波吸收 (this opens in a new tab)

Anomalous electromagnetic wave absorption of MAX phase ceramic powder achieved through high entropy solid solution and melt pool heat transfer preparation method
Jiaxin Han, Qingyun Chen, Yuezhong Wang, Yong Cheng & Zhonggang Xiong 

电磁波(EMW)吸收材料在实现低频段有效吸收方面面临严峻挑战。本研究成功地使用低温一步固态反应方法合成了一种新型的高熵MAX相(HE MAX)吸收材料。通过添加磁性元素并控制粒子微观结构,样品在低频段具有强大的EMW吸收能力。通过改变用作原料中溶剂池的元素,实现了材料的电磁损耗协同和阻抗匹配增强,并且吸收频率带突破到低频段。使用Al作为溶剂池的样品(HE-MAX Al)的最小反射损失(RLmin)在C带达到-37.4 dB(3.0 mm)。制备的HE-MAX系列陶瓷是一种新型的低频段强EMW吸收材料,预计将应用于强辐射、抗氧化和抗腐蚀等极端工作环境。


RF磁控溅射Zn2SnO4薄膜:优化微观结构、光学和电性能以适应光伏 (this opens in a new tab)

RF magnetron sputtering of Zn2SnO4 thin films: optimising microstructure, optical and electrical properties for photovoltaics
Nirmal T. Shajan & D. Bharathi Mohan 

Zn2SnO4(ZTO)是一种潜在的n型材料,可以用作薄膜太阳能电池的缓冲层。在这项工作中,我们使用RF磁控溅射从由二氧化锡(SnO2)和氧化锌(ZnO)以2:1比例混合制备的陶瓷靶材上,将ZTO薄膜沉积在硅(100)和石英(Y-cut)基板上。我们使用各种技术研究了RF功率、沉积时间和沉积后退火温度对生长膜的结构、光学、形貌和电性能的影响。通过X射线衍射和拉曼光谱仪的表征,已经验证了晶体反尖晶石立方ZTO薄膜的相形成。X射线光电子能谱用于确认膜的氧化态。由UV-可见光谱光度计进行的光学分析显示,该膜在可见范围内具有80-85%的高透射率。膜的光学带隙已经计算并进行了比较。使用原子力显微镜研究了粒子大小、形状和粗糙度等表面特性,膜的表面显示出均匀光滑的性质。能量散射X射线分析进一步确认了锌(Zn)、锡(Sn)和氧(O)元素在沉积膜中的存在。通过霍尔测量分析了优化后的ZTO膜的电性能,揭示了膜具有高载流子浓度和迁移率的n型导电性,强调了它们在薄膜太阳能电池中的应用适用性。


使用I-V和C-V测量比较Au/(纯PVA)/n-Si和Au/(CdTe掺杂-PVA)/n-Si(MPS)型肖特基结构的电气特性 (this opens in a new tab)

A comparison electrical characteristics of the Au/(pure-PVA)/n-Si and Au/(CdTe doped-PVA)/n-Si (MPS) type Schottky structures using I–V and C–V measurements
Çiğdem Şükriye Güçlü, Murat Ulusoy & Şemsettin Altındal 

在这项研究中,Au/(纯PVA)/n-Si(MPS-1)和Au/(CdTe:PVA)/n-Si(MPS-2)型肖特基二极管(SDs)都在相同的n-Si晶片上制造,条件相同。然后,从电流-电压(I-V)和电容-电压(C-V)测量中获得了它们的电气参数,并相互比较,以确定(CdTe:PVA)中间层对MPS型SD性能的影响。饱和电流(Is)、理想因子(n)、整流比(RR=Ifor./Irev.)、零偏障碍高度(ΦBo)和串联/并联电阻(Rs,Rsh)是利用I-V数据得出的。Io、n和ΦBo的值分别为MPS1的9.13×10-7A、11.07、0.63 eV和MPS2的1.54×10-10A、3.97、0.85 eV。C-2-V图是为了获得供体原子的掺杂浓度(ND)、费米能量(EF)、BH/(ΦB(C-V))、耗尽层宽度(WD)和最大电场(Em)而在0.7 MHz下绘制的。两个SDs的Nss- (Ec-Ess)剖面是通过考虑n和BH的电压依赖性从I-V数据中产生的。表面态(Nss)的值在MPS1的4.8×1013和1.7×1014 eV-1cm-2以及MPS2的5×1012和1.15×1013 eV-1cm-2之间变化。所有实验结果都表明,(CdTe:PVA)中间层显著提高了MS型SDs的质量,而不是(pure-PVA),这是通过比较泄漏/饱和电流、n、Nss的较低值和RR、BH、Rsh的较高值与(pure-PVA)中间层得出的。在未来,(CdTe:PVA)中间层可能会替代传统的中间层。


光伏回收:提高损坏太阳能板硅片回收过程 (this opens in a new tab)

Photovoltaic recycling: enhancing silicon wafer recovery process from damaged solar panels
T. Keerthivasan, R. Madhesh, M. Srinivasan & P. Ramasamy 

全球光伏(PV)模块的快速扩散导致了太阳能废物产量的显著增加,预计到2050年将达到6000-7800万吨。为了解决这个问题,必须有一个强大的回收策略,从寿命终结的光伏设备中回收有价值的金属资源,促进资源再利用,推动循环经济原则,并减轻环境影响。回收努力主要针对第一代光伏设备中的金属资源,如硅、银、铜、铅和锡,以及第二代光伏设备中的关键元素,包括碲、铟、硒和镓。本研究主张进行研究和开发倡议,旨在降低回收成本和环境足迹,与处置方法相比,同时最大化材料回收。特别是,重点放在优势回收高价值硅片上,而不是完整的硅片。通过调查,这项研究证明了从损坏的硅太阳能板中回收硅片的可行性和成本效益。随着光伏技术的快速发展,回收行业迫切需要建立适应性的回收基础设施,以适应不断发展的行业需求。


BiCuOSe型p型氧硫化物的光电性质 (this opens in a new tab)

Optoelectronic properties of BiCuOSe p-type oxychalcogenides
J. A. Melchor-Robles, Jacobo Martínez-Reyes, Miguel Ángel Meléndez Lira, Francisco Javier de Moure Flores & M. de la L. Olvera 

BiCuOSe系统被提议作为开发可见区域透明p型半导体的候选物质。本研究报告了通过固态反应(SSR)方法通过机械研磨合成的BiCuOSe粉末,以及使用脉冲激光沉积(PLD)技术从同样处理过的粉末沉积的纳米结构薄膜的表征结果。通过X射线衍射(XRD)的结构表征显示,该材料呈四方结构,平均晶粒尺寸为21纳米,并在(1 0 2)平面上有优选取向。BiCuOSe粉末的形态和粒度演变随研磨时间的函数呈现。透射和扫描电子显微镜证实了粉末中粒子的球形几何形状和薄膜的纳米片状结构。粒子尺寸也被估计,粉末的范围从10到100纳米,薄膜的范围从60到70纳米。从漫反射光谱使用Kubelka-Munk方法估计了BiCuOSe粉末的带隙值EG,得出的值接近0.7电子伏特。对于薄膜,使用Tauc方法估计了EG值,根据退火处理,得出的值在0.8-3.5电子伏特的范围内。此外,所有沉积薄膜的电性能也被测量,确认了p型导电性,最小电阻率为0.0735欧姆厘米,空穴迁移率在88平方厘米/伏秒的数量级,载流子浓度为9.7 x 10^18厘米^-3。


用于微型LED互连的超细间距和高均匀性Cu/Sn bumps电镀 (this opens in a new tab)

Electroplating of Cu/Sn bumps with ultrafine pitch and high uniformity for micro-LED interconnection
Canlin Luo, Chang Lin, Jinyu Ye, Huangjie Zeng, Xiongtu Zhou, Chaoxing Wu, Yongai Zhang, Jie Sun, Tailiang Guo & Qun Yan 

金属 bumps 的电镀是微型发光二极管(Micro-LED)集成的有前景的方法,因为它具有沉积速度快、成本低、适合制造超细间距 bumps 的优点。在这项研究中,我们报告了通过电镀方法制造超细间距和大规模 Cu/Sn bumps。系统研究了阴阳极距离、电镀溶液搅拌速率和电流密度对电镀 Sn bumps 形态、微观结构和均匀性的影响。结果显示,阴阳极之间的距离会影响电镀过程中的电流分布。电镀过程中适当的溶液搅拌可以提高对流质量传递效率。这有助于及时补充阴极界面溶质消耗,从而提高 bumps 的质量。然而,过高的搅拌速度可能会使 Sn bumps 的表面变得粗糙。通过调整电流密度,可以控制 Sn 和 Cu/Sn bumps 的均匀性和顶表面形态,适当的电流密度可以增强阴极的极化,也可以提高电镀效率。最后,实现了具有超细间距8微米,像素阵列为1920×1080,形态平滑且均匀性好的 Cu/Sn bumps。这种 Cu/Sn bumps 的制造策略有利于微型LED显示器的互连。


无缝恢复和可重复使用的CVD生长的原子级薄WS2膜的光催化活性 (this opens in a new tab)

Seamless recovery and reusable photocatalytic activity of CVD grown atomically-thin WS2 films
Abhishek Singh Sindhu, Kalaiarasan Meganathan, S. Harish, M. Navaneethan & Senthil Kumar Eswaran 

三原子厚的二维层状过渡金属硫属化物(TMDs)已显示出作为光催化应用材料候选者的可观能力。特别是,原子级薄的钨二硫化物(WS2)对可见光光催化活性显示出吸引人的兴趣。在这项工作中,我们展示了原子级薄的WS2膜可以作为一种有效的光催化剂,以甲基蓝(MB)作为模型污染物,在可见光照射下。进一步,我们证明这些WS2薄膜样品可以毫不费力地恢复,而不会失去其化学和结构稳定性。双层WS2膜对MB染料的降解效率达到了约94%。WS2薄膜的恢复和可重复使用性在经过4次降解周期后,降解效率没有显著损失。这项研究可能为使用可恢复的薄膜光催化剂对各种排放物进行大规模降解和回收铺平道路。


扩散增强钙钛矿太阳能电池的效率 (this opens in a new tab)

Diffusion-enhanced efficiency of perovskite solar cells
Olavo Cardozo, Sajid Farooq, Aykut Kıymaz, Patricia M. A. Farias, Naum Fraidenraich, Andreas Stingl, Ricardo Maia-Junior, Severino Alves-Júnior & Renato E. de Araujo 

本研究提出了一种新颖的方法,通过使用氧化锌(ZnO)纳米粒子(NPs)来提高第三代太阳能电池,特别是钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能。ZnO NPs分散在设备的上表面,充当纳米扩散器。这减少了反射并增加了光伏活性层中的太阳辐射吸收,增强了设备内的光路径。为了分析ZnO纳米扩散器对太阳能电池性能的影响,进行了有限元方法(FEM)的计算机模拟和实验分析。采用绿色合成方法合成了平均尺寸为160 nm的ZnO纳米粒子,并进行了表征。使用旋涂法在透明的氧化铟锡(ITO)电极上沉积了ZnO NPs的薄膜,并评估了其光学响应。本研究提出了使用ZnO NPs对第三代光伏电池进行光学和电气建模的方法。光学计算建模结果证明,直径为160 nm的ZnO纳米球主要将太阳辐射向前方散射。ZnO NPs(直径160 nm)的引入减少了设备的反射率,导致了有效的光耦合和活性层中的吸光度增加。光捕获和抗反射性能的综合效果增强了光电流的产生,导致短路电流密度的增加。在PSCs上沉积ZnO NP的实验验证确认了光伏设备效率提高了23.5%,从10.6%增加到13.1%,在11.68 cm2的钙钛矿电池中。该研究展示了ZnO纳米结构的光学优点,包括抗反射效果和光散射,当它们被整合到包含薄膜作为活性材料的设备中时。


电场和退火温度对闪光烧结(Mg1/3Nb2/3)0.05Ti0.95O2陶瓷的影响 (this opens in a new tab)

Influence of the electric field and annealing temperature on flash-sintered (Mg1/3Nb2/3)0.05Ti0.95O2 ceramics
Hua Man, Xi Wang, Changjin Liu, Zhentao Wang, Liang Zhang, Chunxia Zhang & Dong Xu 

在1200°C下,成功制备了(Mg, Nb)共掺杂的TiO2巨大电介质陶瓷,制备时间为24分钟。系统研究了不同电场对相结构、微观结构和电介质性能的影响。所有的闪光烧结样品都是纯金红石TiO2结构,没有产生第二相。随着电场的增加,电介质常数(在1 kHz)先增加后减少。当电场为550 V/cm时,陶瓷样品的电介质性能(ε′ ≈ 6.0 × 105,tanδ ≈ 0.73)最好。闪光烧结样品在不同温度(800-1000°C)下退火,以减少电介质损耗。随着退火温度的增加,电介质常数逐渐减小。当退火温度为800°C时,陶瓷样品的电介质常数约为7.1 × 104,在1 kHz时的电介质损耗约为0.37(减少了一半)。阻抗谱(IS)数据表明,陶瓷由半导体颗粒和绝缘颗粒边界组成。这种良好的电介质性能归因于内部屏障层电容(IBLC)效应。


关于L-2-氨基丁酸D-蛋氨酸晶体的生长、实验和理论研究:非线性光学、振动和电子性质的研究:结合实验和量子化学方法的方法 (this opens in a new tab)

Growth, experimental and theoretical investigation on the nonlinear optical, vibrational, and electronic properties of L-2-aminobutyric acid D-methionine crystal: a combined experimental and quantum chemical approach
Ranjith Balu, Ali Raza Ayub, Anthoniammal Panneerselvam, M. Sumithra Devi, Jothi Ramalingam Rajabathar, Hamad Al-Lohedan & Gautham Devendrapandi 

通过从L-2-氨基丁酸D-蛋氨酸和水的溶液中慢速蒸发法生长出具有光学活性的L-2-氨基丁酸D-蛋氨酸(LABADM)单晶。通过TGDTA分析确定了生长的晶体的热稳定性和熔点。在这项研究中,记录并分析了LABADM固态形式的傅立叶变换红外光谱。采用从头算Hartree-Fock和密度泛函理论(DFT/B3LYP)方法对优化的分子结构、HOMO-LUMO、分子静电势表面、非线性光学Mulliken电荷和LABADM的振动研究进行理论计算。这些计算使用了6-311+G(d,p)基组进行。使用6-311+G(d,p)基组的密度泛函理论(DFT/B3LYP)方法进行了LABADM的UV-Vis分析。小的HOMO-LUMO能隙表明了分子内部的电荷转移潜力。NBO分析确认了由氧的孤对电子和反键轨道之间的相互作用产生的分子间O-N...H氢键的存在。非共价相互作用揭示了LABA和DM之间的电荷转移。态密度(DOS)为材料中电子的电荷转移行为提供了依据。


Sn元素对Ag-Cu-Ti-(Snx)填充焊接的AlN/Cu接头界面强化的影响 (this opens in a new tab)

Effect of Sn element on the interfacial reinforced AlN/Cu joint brazed by Ag–Cu–Ti–(Snx) filler
Yuqi Tian, Jun Gao, Yan Li, Jiangjun Chen, Youngguan Jung & Xinglong Dong 

预计AlN基板将满足SiC功率模块的散热需求,这归功于其出色的热导率。然而,基板和Cu板之间的AlN/Cu界面连接的强度和可靠性往往会受到影响,需要大幅改进。在本研究中,通过将熔点为232°C的Sn相引入Ag-Cu-Ti焊接填充料,成功制造了强化的AlN/Cu连接。XRD和SEM的结果表明,Sn元素促进了AgCu共晶结构向软Ag固溶体缓冲层的转变,这减轻了残余热应力,并促进了TiN反应层沿AlN晶粒界的延伸,从而增强了接头的粘结强度。此外,超声扫描结果显示,由于Ag-Cu-Ti-(Snx)填充料的流动性增强,Sn添加剂有效地将界面的空洞减少到0%,并改善了改性填充料对AlN陶瓷基板的润湿性。当Sn浓度为0.24 mg/cm2时,接头的剥离强度达到最大值47.53 N/mm,比没有添加Sn的对照组高出9.14 N/mm。值得注意的是,本研究在无需额外设备或工艺条件的情况下,实现了热应力的减轻和基板可靠性的提高,因此在实际应用中具有很大的实施潜力。


通过水热法合成具有优秀三乙胺感测性能的掺锌MoO3纳米带 (this opens in a new tab)

Hydrothermal synthesis of Zn-doped MoO3 nanoribbons with excellent triethylamine sensing performance
Weiwei Guo, Kewei Chen & Jiang Wang 

三乙胺对人体内脏有害。通过水热法制备了掺锌MoO3纳米带,并通过XRD、SEM、BET和XPS进行了分析。气体感测测试结果显示,将锌掺入MoO3纳米带可以有效提高其气体感测性能,而MoO3中最佳的锌掺杂浓度为4at.%。最后,研究了掺锌MoO3纳米带对三乙胺的气体感测机制。


有限元方法模拟、设计和制造微机械化高频压电复合材料,该材料具有六角柱,用于血管内超声成像 (this opens in a new tab)

Finite element method simulation, design, and fabrication of micromachined high-frequency piezoelectric composite with hexagonal pillars for intravascular ultrasound imaging
Jianan Li, Kai Zou, Qingwen Yue, Dongxu Cheng, Xiangyong Zhao, Zhiyong Zhou & Ruihong Liang 

作为换能器的核心组件,压电材料的性质决定了换能器的质量。然而,传统的1-3压电复合材料在高频场应用中受到横向和其他杂散共振的干扰,导致超声换能器的振动能量和声电转换效率下降。因此,设计了一种新型的1-3压电复合材料,该材料具有六角柱,用于抑制横向和其他杂散共振的影响。在本文中,建立了用于50 MHz的1-3压电复合材料的有限元模型,该模型具有六角或方形柱。通过有限元方法模拟展示了具体的设计过程和复合材料的最优参数。与具有方形柱的复合材料相比,具有六角柱的复合材料的振动模式更纯净。考虑了复合材料中六角柱侧壁斜率的影响,并且在实际制造过程中,角度的值应大于87°。通过飞秒激光光刻法制造了具有六角柱的复合材料,测量的共振阻抗性质与模拟结果一致。这些结果为设计和制造超高频超声换能器提供了一种实用的方法,用于血管内超声(IVUS)成像。


基于ZnO/In2O3异质结的快速恢复室温NO2传感器 (this opens in a new tab)

Room temperature NO2 sensor with rapid recovery based on ZnO/In2O3 heterojunction
Xiao Huang, Yazhi Li, Yuhang Liu, Bo Peng, Junqing Peng, Guan Wang, Shuo Mei & Mingyang Li 

金属氧化物已广泛应用于气体传感器。金属氧化物具有低成本、易于制备和稳定性能的优点。然而,其高工作温度的缺点限制了其更广泛的应用。在本文中,我们开发了一种基于水热反应的简单方法,用于制备具有快速恢复能力的高响应值的ZnO/In2O3复合物。通过各种表征方法研究了ZnO/In2O3复合物的化学成分、微观形态和结构,以确定ZnO/In2O3异质结的形成。在室温下测试了纯In2O3和ZnO/In2O3复合物的气敏性能。结果显示,不同Zn/In摩尔比的ZnO/In2O3复合物在室温下对NO2有短的恢复时间和高的响应值。其中,Zn/In摩尔比为2:1的ZnO/In2O3对室温下的NO2表现出最佳的气敏性能。在5、10、20和30 ppm的浓度下测量了对NO2的响应值,分别为2.70、3.26、4.80和5.25。在30 ppm的NO2的响应时间为267 s,恢复时间为7 s。此外,ZnO/In2O3复合物在室温下对NO2具有良好的长期稳定性和选择性。


对NiFe2O4和NiFe2O4/rGO(还原氧化石墨烯)纳米复合材料的全面研究:合成,结构,光学,介电,磁性和磁介电分析 (this opens in a new tab)

A comprehensive study of NiFe2O4 and NiFe2O4/rGO (reduced graphene oxide) nanocomposite: synthesis, structural, optical, dielectric, magnetic and magneto-dielectric analysis
Rutam Biswal, Preeti Yadav, Pragya Mishra, Pushpendra Kumar & Manoj K. Singh 

采用溶胶-凝胶法合成了纯的和还原氧化石墨烯(rGO)修饰的NiFe2O4(NFO)纳米复合材料。X射线衍射(XRD)数据分析显示,这两种样品都呈现出Fd-3m空间群的立方结构。根据Debye-Scherer方程,NFO和NFO/rGO纳米复合材料的平均尺寸分别约为21和17纳米。NFO/rGO纳米复合材料的拉曼光谱显示出两个突出的带(D和G),确认了rGO的存在,其ID/IG比值为0.8。FTIR光谱确定了这些样品中存在的各种功能团。使用UV-可见光谱法,确定了NFO和NFO/rGO纳米复合材料的光学带隙(Eg)分别为2.04和2.26电子伏特。NFO和NFO/rGO的介电常数(ε)和损耗角正切(tanδ)作为频率(100千赫至1兆赫)的函数在300至773 K的不同温度下进行了研究,并由Maxwell-Wagner型极化解释。频率依赖的电导率(σ)遵循Jonscher的幂律。阻抗谱法进一步评估了电特性,如弛豫时间(τ)。在室温下,NFO和NFO/rGO在低频区域表现出强烈的负磁介电耦合(MD)。在1特斯拉外磁场下,NFO和NFO/rGO纳米复合材料的磁介电(MD)百分比分别为-21.21%和-62.47%,在1千赫。由于室温下rGO的屏蔽效应,NFO的磁化强度(MS)值(50.28 emu/g)比NFO/rGO(18.78 emu/g)高。


合成、分析和表征掺杂Dy3+离子的CaBi2Nb2O9荧光粉用于光电设备应用 (this opens in a new tab)

Synthesis, analysis and characterizations of Dy3+ ions-doped CaBi2Nb2O9 phosphors for optoelectronic device applications
Sheetal Kumari, Pooja Rohilla, Samarthya Diwakar, Rupesh A. Talewar, Ankur Shandilya, Yasha Tayal, K. Swapna, Aman Prasad & A. S. Rao 

本研究主要关注掺杂Dy3+离子的CaBi2Nb2Nb2O9(简称CBNO)荧光粉的合成和其他详细研究。上述荧光粉是通过固态反应程序制备的,并对荧光粉的晶体结构、颗粒形态、振动带、发光特性、衰减和热稳定性进行了全面分析。使用X射线衍射(XRD)技术对合成材料进行了相鉴定,并使用漫反射光谱(DRS)确定了光学带隙。使用扫描电子显微镜(SEM)进行了荧光粉材料的形态学研究和颗粒大小估计。在452 nm激发下,掺杂Dy3+的CBNO荧光粉的光致发光(PL)光谱在482、576和666 nm处显示出三个峰值,这些峰值对应于4F9/2→6H15/2,6H13/2和6H11/2的跃迁。电偶极-偶极相互作用是Dy3+离子浓度猝灭的主要机制。对于掺杂Dy3+离子的CBNO荧光粉,估计的CIE色度坐标落在白色区域。温度依赖性PL(TD-PL)的发现表明,CBNO荧光粉具有相当优越的热稳定性。这些研究结果表明,掺杂Dy3+离子的CBNO荧光粉展示出有希望的性能,可以用于未来的w-LEDs和其他光电设备应用。


在热循环测试下的细间距BGA焊点中未溶解的金 (this opens in a new tab)

Undissolved gold in fine-pitch BGA solder joint under thermal cycling test
Adlil Aizat Ismail, Maria Abu Bakar, Azman Jalar, Fakhrozi Che Ani, Zol Effendi Zolkefli & Erwan Basiron 

在经过550次热循环测试(TCT)后,对焊点类型为SAC305(Sn97.18 Ag2.0 Cu0.75 Ni0.07)的细间距球栅阵列组件进行了返工,观察到了在大量焊料区域上的裂纹扩展。分析了四个变量;控制样本PT0,返工样本RT0,以及两个在550次TCT后的样本:未经返工的样本PT550和经过返工的样本RT550。非破坏性和破坏性测试,如3D X射线,染料和拉力测试,横截面,光学检查,场发射扫描电子显微镜,以及能量散射X射线分析(EDX)已经与应变能量密度模拟结果相结合,以进一步理解这些症状。EDX分析结果显示,由于金未溶解,大量焊料接头区域的裂纹扩展区域中的金属间化合物颗粒中含有高达12.04%的金含量(按重量计)。应变能量密度高达3.04 Pa对焊点造成热疲劳裂纹,如在3D X射线,染料和拉力测试,以及横截面样本中所观察到的。


解密等价鋯离子含量对晶体相形成、微观结构、介电、电、阻抗和模量光谱特性的影响,(1 - y) [Bi3.25La0.75(Ti1-xZrx)3O12] + (y) [La0.70Sr0.30MnO3]复合陶瓷 (this opens in a new tab)

Decrypting the effects of isovalent zirconium ions content on crystallographic phase formation, microstructure, dielectric, electrical, impedance, and modulus spectroscopic traits of (1 − y) [Bi3.25La0.75(Ti1−xZrx)3O12] + (y) [La0.70Sr0.30MnO3] composite ceramics
Sharifa Shanto Mahenur, Tanjina Nasreen Ahmed, Abdur Rahman, Tania Nusrat, A. K. M. Akther Hossain & Md. D. Rahaman 

在这项研究中,通过固相反应技术开发了多晶(1 - y) [Bi3.25La0.75(Ti1-xZrx)3O12] + (y) [La0.70Sr0.30MnO3] (其中(x,y) = (0.00, 0.50)-(0.10, 0.50))复合陶瓷,以解密Zr4+含量对晶体结构、形态、致密化、介电松弛、交流电导率和阻抗光谱特性的影响。随着Zr4+含量的变化,晶胞参数和理论密度以非系统的方式变化,而物理密度和孔隙度则呈现相反的趋势。在1100°C时,观察到片状晶粒,而在1200°C时,观察到具有清晰边界的准立方晶粒,晶粒尺寸随Zr4+含量的增加而减小。介电特性通过空间电荷极化进行阐述。利用修正的Debye函数拟合介电常数,表明有多种离子参与介电松弛过程。随着Zr4+含量和频率的增加和减少,质量的增强和减少分别归因于载流子跳跃速率的增强和减少。电导率谱使用两种不同的定律进行拟合,所有复合陶瓷的频率指数都小于一,这证实了小极化子的跳跃。Nyquist图表明了体积和晶粒边界对导电的贡献。模量数据使用修正的Kohlrausch-Williams-Watts方程进行拟合,拉伸因子小于一,这揭示了更多的偶极-偶极相互作用和非Debye型松弛。复合陶瓷表现出小的松弛时间。因此,我们可以得出结论,所得结果将对多功能电子设备有益。


设计和模拟NiO@石墨非对称超级电容器设备,使用热优化的氧化镍电极 (this opens in a new tab)

Designing and simulating of NiO@Graphite asymmetric supercapacitor device using thermally optimized nickel oxide electrode
Shankar G. Randive & Balkrishna J. Lokhande 

在这篇手稿中,我们通过滑稽的喷雾热解法在不同的沉积温度下制备了氧化镍薄膜,用于超级电容器的应用。这篇手稿还研究了制备电极的物理性质和化学成分的影响。在所有准备的样品中,AT-2(沉积温度375°C)被发现是最好的超级电容器执行电极,通过循环伏安法在0.002-V扫描速率下具有优秀的比电容256.52 Fg−1。同一电极通过GCD分析显示出18.60 Fg−1的比电容,并在0.001-A电流密度下展示出36.47 Whkg−1的能量密度和9.91 Wkg−1的功率密度。合成的NiO@AT-2电极在5000 CV和GCD周期后,比电容的稳定性分别为78%和71%。AT-2电极的高比电容归因于其更大的表面积,更多的活性位置和较低的电荷转移阻抗。此外,AT-2纳米颗粒电极进一步用于制造带有石墨电极的非对称超级电容器设备。制造的非对称设备在0.002-Vs−1扫描速率下显示出61.37 Fg−1的比电容,并在0.02-mA电流密度下展示出更高的能量密度75.30 Whkg−1和功率密度1.16 Wkg−1。


Eu3+和Al3+掺杂的Ca2ZnSi2O7红色荧光粉的光致发光性质,用于植物生长LED灯 (this opens in a new tab)

Photoluminescence properties of Eu3+ and Al3+-doped Ca2ZnSi2O7 red phosphors for plant growth LEDs
Bing Tian, Kai Chen, Junge Zhou, Fei Shang, Abdul Manan & Guohua Chen 

一组Ca2ZnSi2O7:Eu3+和Ca2ZnSi2O7:Eu3+, Al3+红色荧光粉通过固相反应法制备。以394 nm为激发波长,所有样品都以618 nm (5D0→7F2)和702 nm (5D0→7F4)附近的两个主要发射带为特征。Ca2ZnSi2O7:0.03Eu3+荧光粉表现出最佳的发光强度,其发光性质通过掺杂Al3+得到了消耗增强。Ca2ZnSi2O7:0.03Eu3+和Ca2ZnSi2O7:0.03Eu3+,0.03Al3+的量子产率(QY)分别达到77.79%和81.73%。此外,Ca2ZnSi2O7:0.03Eu3+和Ca2ZnSi2O7:0.03Eu3+,0.03Al3+样品表现出良好的光热稳定性。Ca2ZnSi2O7:0.03Eu3+的色坐标为(0.641,0.358),色纯度为91.97%。Al3+的掺杂对Ca2ZnSi2O7:0.03Eu3+的色坐标和色纯度影响很小。以上发现表明,制备的荧光粉在室内植物生长光照明和其他领域具有很大的应用潜力。


CeO2添加到铋硼酸盐玻璃:合成,结构,物理特性和辐射防护能力 (this opens in a new tab)

CeO2 additive to bismo-borate glasses: synthesis, structure, physical characteristics, and radiation protection competence
Gharam A. Alharshan, Ahmed M. A. El-Seidy, Mamdouh I. Elamy, Islam M. Nabil, Adel M. El-Refaey, R. A. Elsad, M. S. Shams, A. M. Abdelghany & Y. S. Rammah 

研究了将CeO2添加到铋硼酸盐重金属氧化物玻璃中,用于核安全和辐射防护领域。为此,我们使用熔融淬火法制备了以下组成的玻璃样品:60B2O3+ 20Na2O + 15ZnO + 5Bi2O3+XCeO2,其中X= 0.0 (Ce-0.0), 0.25 (Ce-0.25), 0.5 (Ce-0.5), 0.75 (Ce-0.75), 和 0.9 (Ce-0.9) 摩尔%的玻璃。已经评估了制备的Ce-X玻璃在光子能量范围(0.015 ≤γE≤ 15 MeV)的结构,物理参数和γ射线防护特性。通过XRD测量确认了Ce-X玻璃的非晶态。随着CeO2含量从0.0变化到0.9摩尔%,Ce-X玻璃的密度(ρ)从3.158变化到3.289 g cm−3。摩尔体积(Vm)和氧摩尔体积(VO)分别从28.40降至27.49 cm3mol−1和从12.35降至11.97 cm3mol−1。氧包装密度(OPD)逐渐从81.00增加到83.57 g atm l−1。线性吸收系数($$\mu$$μ)的顺序为:Ce-0.0 < Ce-0.25 < Ce-0.5 < Ce-0.75 < Ce-0.9。样品编码为Ce-0.9(CeO2含量最高)具有最小的半值层(HVL),十分之一值层(TVL)和平均自由路径(MFP)值。观察到的结果验证了建议的Ce-X玻璃作为γ射线防护的优越性。


对有机金属四水合铜(II)氢马来酸单晶的三阶非线性光学活性进行了仔细研究,以便应用于激光安全设备。 (this opens in a new tab)

Scrutinizing the third-order nonlinear optical activity of organometallic tetra-aqua-copper (II) hydrogen maleate single crystal for laser safety device application
Y. K. Pratheesha Mol, S. Vinu, S. Keerthi Gopakumar, S. Sindhusha, R. Sheela Christy & G. Vinitha 

四水合铜(II)氢马来酸是在室温下使用慢速蒸发法从水溶液中有效地开发出来的。合成的晶体是一个中心对称空间群I2/m的单斜系统。在生长的晶体中可以使用傅立叶变换红外光谱来识别许多功能团。进行了Hirshfield表面分析,以量化和可视化封闭的分子间原子接触,这对于分析和查看分子间相互作用非常有价值。UV-可见研究被用来确定生长晶体的透明度,通过透射数据估计了消光系数(K)和折射指数,这在光电设备中有应用。荧光光谱中可见点发射顶点,表明红色发射。TG-DTA被用来评估生长晶体的热行为。从微硬度读数中确定了Vicker's刚度常数(C11)、屈服强度(σy)、断裂韧性(kc)、硬度数(Hv)和脆性指数(Bi)。使用Z扫描技术在532 nm处使用Nd: YAG (CW)激光探索了三阶非线性光学特性。使用NBO分析来检查分子稳定性和键强度。设计了MEP、ELF和LOL地图来表示生长晶体的拓扑属性。


合成、表征和FDTD模拟富银RGO纳米片用于催化还原4-硝基苯酚 (this opens in a new tab)

Synthesis, characterization, and FDTD simulations of Ag-enriched RGO nanosheets for catalytic reduction of 4-nitrophenol
M. P. Shilpa, Shivakumar Jagadish Shetty, Srivathsava Surabhi, Jong-Ryul Jeong, Daniela V. Morales, M. S. Murari, Vighneshwar S. Bhat, Sanjeev R. Inamdar, Ravikirana & S. C. Gurumurthy 

还原氧化石墨烯基纳米复合材料是具有多种应用的杰出材料,包括环境修复。本研究强调了一种简便的一步共还原方法,用于合成银纳米粒子(Ag NPs)修饰的还原氧化石墨烯(RGO),用于催化还原4-硝基苯酚。FDTD模拟研究证明了实验结果,XRD研究确认了氧化石墨烯的还原和与还原氧化石墨烯(AgRGO)复合材料的Ag NPs的形成。拉曼分析补充了制造材料的结构、晶体性和缺陷。XPS分析验证了氧化石墨烯(GO)到RGO的还原以及金属Ag在RGO表面的装饰。FESEM图像显示了Ag NPs在RGO表面的装饰。与GO和RGO相比,AgRGO在硼氢化钠存在下表现出可观的催化性能,用于还原4-硝基苯酚。


通过射频磁控溅射法制备的ITO涂层交叉电极上γ-In2Se3光电探测器的性能提升 (this opens in a new tab)

Enhanced performance of γ-In2Se3 photodetector on ITO-coated interdigital electrodes fabricated via RF-magnetron sputtering
Yogesh Hase, Mohit Prasad, Shruti Shah, Vidya Doiphode, Ashish Waghmare, Ashvini Punde, Pratibha Shinde, Swati Rahane, Bharat Bade, Somnath Ladhane, Dhanashri Kale, Sachin Rondiya & Sandesh Jadkar 

在这项研究中,我们研究了射频溅射功率对γ-In2Se3薄膜的结构、形态、光学和光电探测器性能的影响。In2Se3薄膜在80 W、100 W、120 W和150 W下沉积,并使用XRD、拉曼光谱、FE-SEM和EDS进行表征。XRD结果显示,射频溅射功率的提高增强了所制备薄膜的结晶性。拉曼光谱证实了In2Se3的γ相的形成。FE-SEM图像显示,In2Se3薄膜紧凑、平滑,并具有均匀的晶粒生长。在横截面FE-SEM中观察到薄膜厚度随射频功率的增加而增加。EDS分析证实,所制备的γ-In2Se3薄膜具有化学计量组成。随着射频功率的增加,薄膜的光学带隙从2.07降低到1.85 eV,这可以归因于射频功率增加导致晶粒尺寸的增加。通过制作γ-In2Se3光电探测器,评估了薄膜的光电性能。在100 W溅射功率下制作的光电探测器性能优秀。它的探测度为2.5 × 108Jones,光响应度为17 µA/W,快速上升时间为0.27 s,衰减时间为0.31 s。


使用水热合成纳米粒子制备ZnGa2O4多晶薄膜 (this opens in a new tab)

ZnGa2O4 polycrystalline thin-film preparation using hydrothermally synthesized nanoparticles
Satoshi Ishii, Kazutoshi Fukasaku, Kouhei Aiba, Reiya Kase, Yasuharu Ohgoe, Michiyuki Yoshida, Takayuki Nakane & Takashi Naka 

通过使用Zn和O缺陷的水热合成ZGO纳米粒子,我们在石英基板上制备了多晶ZnGa2O4(ZGO)薄膜。通过在空气中以500-800°C的温度范围对涂有纳米粒子的基板进行退火,形成了ZGO薄膜。尽管退火过程增大了晶粒尺寸并削弱了量子尺寸效应,从而降低了能隙(Eg),但在800°C退火的ZGO薄膜仍然显示出高的Eg值,为4.59 eV。在太阳盲(SB)光条件(波长为254 nm)下,薄膜在施加40 V电压时产生了光电流(IP),而在365 nm的紫外光照射后,没有产生IP;也就是说,ZGO薄膜显示出区分SB光和非SB光的能力。此外,还确认了在800°C退火的ZGO薄膜对SB光的光电流响应的重复性,其中光电流随施加电压的增加而增加。随着退火温度从500°C增加到800°C,IP与暗电流(ID,无照射电流)的比率因ID的减小而增加了8.8倍。在高退火温度下,由于氧空位数量的增加导致晶体性的改善,ID减小。目前的ZGO薄膜和通过退火温度控制其IP特性可以帮助未来耐用的SB光探测器应用。


基于PVDF-TPU压电纳米纤维的振动能量收集和触觉感应应用 (this opens in a new tab)

Vibrational energy harvesting and tactile sensing applications based on PVDF-TPU piezoelectric nanofibers
Remya Nair, Balram Tripathi, Ankur Jain & Nader Shehata 

在本研究中,我们调查了使用电纺压电纳米纤维垫进行机械振动能量收集和感应。它是由纯PVDF和PVDF-TPU复合物开发的。评估了这种活性压电纳米纤维垫在振动能量收集和可穿戴电子传感器领域的应用。从基本身体动作的能量收集分析显示,它在检测生物力学运动方面非常有效。TPU的添加增强了电活性PVDF的灵活纳米发电机的输出性能,提高了压电效率,并改善了纳米纤维垫的可拉伸性。PVDF与15 wt% TPU的灵敏度参数为0.9 V/N,这几乎是纯PVDF基纳米垫灵敏度值的2.5倍。PVDF-TPU组合在冲击加载条件下对250 g的下落质量产生的最大电压为12 V,这几乎是纯PVDF纳米垫产生的潜在电压的2.4倍。PVDF-TPU组合在右角弯曲动作下显示出5 V的增强压电响应,而在相同条件下,纯PVDF纳米垫只有3 V。也详细分析了开发的原型在振动感应领域以及从机械的低频振动运动中回收电能的范围,这反映出压电响应电压与频率线性增加。随着不同施加力的频率增加,输出电压随着力的增加线性增加。在施加2N的力和30 Hz频率的重复性下,获得的最大电压为38 V,灵敏度为15 V/ N。这种基于PVDF-TPU复合物的原型展示了39.5 mW/m2的功率密度。也测试了这些纳米垫在基于手掌拍打和手指打击运动的生物力学能量收集上的潜力。这些新型弹性压电垫可以用于从全身振动平台收集振动能量,通常在10和30 Hz之间振动。本研究清楚地建立了原型作为触觉传感器以及频率或振动传感器的有效感应能力。


Fe基纳米晶体在高频和高温下的核损失行为 (this opens in a new tab)

Core-loss behavior of Fe-based nanocrystalline at high frequency and high temperature
Miaowen Deng, Yuanzheng Yang, Peixin Fu, Shunxing Liang, Xiaoling Fu, Weitong Cai & Pingjun Tao 

我们通过将非晶合金带绕成环形并在550°C下退火1小时,制备了Fe73.5Si15.5B7Cu1Nb3纳米晶体磁芯,并测量了其损失。在30至200°C的油浴环境中,以Bm= 300mT,频率范围从10到100kHz,测试了磁芯的动态损失。随着环境温度的升高,磁芯的矫顽力、磁感应和导磁率都会恶化。在100 kHz时,当温度从30°C升至130°C时,损失从75.87 W/kg降至72.34 W/kg,然后当温度升至200°C时,损失增至73.65 W/kg。磁芯的损失随环境温度先降后升,且在高频率下这种趋势更强。基于Bertotti的损失分离理论,过剩损失的减少是高温下核损失减少的主要原因,过剩损失和滞后损失处于竞争关系。过剩损失减少的原因被认为是矫顽力的上升。


基板和Cu浓度依赖的喷涂沉积Cu2ZnSnS4薄膜的物理性质:一项比较研究 (this opens in a new tab)

Substrate and Cu concentration-dependent physical properties of spray-deposited Cu2ZnSnS4 thin films: a comparative study
Sadegh Azadmehr, Mohammad Reza Fadavieslam, Majid Jafar Tafreshi & Sanaz Alamdari 

薄膜的物理和光学性质强烈依赖于膜沉积技术。在这项研究中,我们使用溶胶-凝胶方法制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜,并通过简单的喷雾热解法在三种类型的基板(玻璃,掺铟锡氧化物(ITO),和掺氟锡氧化物(FTO))上沉积。我们检查了基板和Cu浓度(0.1和0.07 mol/L)对制备薄膜物理性质的影响。X射线衍射(XRD)研究表明,所有CZTS薄膜都具有单相硫锌矿晶体结构。场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)图像显示,膜的表面均匀,密实,几乎没有空隙,且与基板(ITO)一起制备的薄膜的粒径大于其他样品。制备的膜展示了从2到2.4 eV的光学带隙范围。光学间隙的最低和最高值分别对应于具有较低Cu浓度的基板(ITO)的膜和具有较高Cu浓度的玻璃基板的制备膜。我们调查了CZTS薄膜的电性能和片阻。在电性能方面的最佳结果与Cu浓度为0.1 mol/L的ITO基板有关。光致发光研究表明,对于ITO基板上的CZTS薄膜,700-800 nm区域的最强发射峰被观察到。获得的结果表明,CZTS薄膜有可能用于高效且低成本的太阳能电池和光学应用。我们的发现证明,ITO在室温下作为CZTS制备的优越基板。我们的结果提供了基于CZTS薄膜制造光电设备的可行性概述。在许多应用中,基板选择是至关重要的。


铜掺杂对MnSe2作为锂离子电池阳极的电化学响应的影响 (this opens in a new tab)

Impact of copper doping on the electrochemical response of MnSe2 as anode for lithium-ion battery
P. Mukesh, G. Lakshmi Sagar, K. Brijesh, Sachin Kumawat, Akshay Prakash Hegde, Arvind Kumar & H. S. Nagaraja 

过渡金属硫属化物(TMC)由于其独特的物理化学性质,在各种领域中被研究,并在能源存储应用中具有潜在的应用。这项工作基于铜掺杂的锰二硒化物的合成和表征,以及其掺杂对作为锂离子电池应用阳极材料的电化学性能的影响,使用溶剂热法。使用的表征技术包括X射线衍射、拉曼光谱、场发射扫描电子显微镜、XPS、UV-可见吸收光谱和电化学分析。XRD数据确认了MnSe2的形成,显示出立方晶体几何形状。FESEM图像显示出表面上聚集的纳米簇纳米结构的微立方体结构,尺寸为100-200 nm。铜的掺杂降低了MnSe2的带隙,如UV-可见吸收光谱所研究的。电化学性能作为锂离子电池的阳极材料进行了分析。充放电测量显示初始放电容量为706 mAh g−1,初始充电容量为336 mAh g−1,电流密度为0.1 A g−1。同时,3%的铜掺杂MnSe2显示出更好的比容量,初始放电容量为878 mAh g−1,初始充电容量为461 mAh g−1,电流密度为0.1 A g−1。进行了循环稳定性、倍率能力和电化学阻抗谱的测试,结果显示3%的铜掺杂MnSe2具有良好的稳定性和更好的导电性和电荷动力学,表明铜掺杂增强了原始MnSe2的电化学性能。


静电掺杂的弹道过渡金属二硫化物隧道场效应晶体管 (this opens in a new tab)

Electrostatically doped ballistic transition metal dichalcogenide tunnel field-effect transistors
Farzaneh Ahmadi & Seyed Ebrahim Hosseini 

设计了一个亚-11nm通道双栅结构的过渡金属二硫化物(TMD)隧道场效应晶体管(TFETs),由两个顶部和底部侧栅进行静电掺杂。使用非平衡格林函数(NEGF)形式来求解泊松方程和薛定谔方程的自洽解,以进行数值模拟,研究TFETs的传输(ID–VGS)和输出(ID–VDS)特性。此外,从ID–VGS、电荷密度、电势分布和传输概率中提取设备参数。然后对各种源/漏掺杂水平的结果进行研究,显示出多功能的TFETs,只使用两个供电电压,用于从低功耗到高性能的各种功能。在对两个被提名的二硫化钼(MoS2)和二碲化钨(WTe2) TFETs进行分析时,计算出前者的ION/IOFF(开关电流比) = 1.9 × 1015和SS(亚阈摆动) = 9 mV/dec,而后者的gm (跨导)和Di (内在延迟)分别约为4 × 103µS/µm和0.1 ps。考虑到通道缩小到3nm,尽管泄漏电流增加(ION/IOFF比例减小)和亚阈摆动,设备的切换速度仍然非常快,且功耗极低。此外,TFETs在500 K温度波动下操作时,观察到功能强大。


对称固态Ni(OH)2/MWCNT/ACG超级电容器的制备以及对其电容行为的表面形貌的进一步研究 (this opens in a new tab)

Fabrication of symmetric solid-state Ni(OH)2/MWCNT/ACG supercapacitor and more investigation of surface morphology on its capacitive behavior
Reza Dadashi, Morteza Bahram & Masoud Faraji 

许多研究已经进行了对超级电容器用电极的电化学性能控制。根据用于电极设计的材料的形貌、大小和结构,制造的电极表现出超级电容器或电池般的行为。在这项工作中,我们报告了Ni(OH)2/MWCNT在阳极氧化商业石墨(ACG)片电极上的简单电化学合成,以及Ni(OH)2沉积时间对电极超级电容器行为的影响。Ni(OH)2/MWCNT/ACG片电极通过商业石墨片的电化学阳极氧化,然后在不同的时间电沉积MWCNT和Ni(OH)2,很容易地制造出来。通过表面形貌(FE-SEM)、CV、GCD和EIS电化学测试在1.0 M NaOH溶液中,研究并证明了Ni(OH)2的沉积时间以及商业石墨片的阳极氧化对构建电极的超级电容行为的影响。此外,XRD和EDX分析证实了MWCNT和Ni(OH)2被沉积在电极上。为了研究制造的电极的操作使用,用优化的电极构建了一个对称的固态超级电容器设备,并研究了其电化学性能。结果显示,优化的超级电容器设备在1 mA cm−2下具有良好的电容量,为115 mF cm−2,并且在8000 GCD周期后的循环寿命为72.18%。


通过Cu2O/Co3O4催化过硫酸盐氧化有效去除水中的抗生素:催化性能和降解机制 (this opens in a new tab)

Effective removal of antibiotics from water by Cu2O/Co3O4-catalyzed peroxymonosulfate oxidation: catalytic performance and degradation mechanism
Xiaoxuan Song, Yi Zhou, Wanhong He, Zhiyue Chen, Yi Xiao, Guihua Huang, Dujie Feng & Jin Zhang

开发高效的过硫酸盐(PMS)活化催化剂对于降解和矿化有机污染物至关重要。通过驱动沸石咪唑酸盐框架(ZIF-67)和Cu2O的双前驱体,构建了带有碳骨的金属有机框架衍生的氧化钴修饰的氧化亚铜(Cu2O/Co3O4),用于有机降解的PMS活化。使用XRD,FT-IR,EDS分析和XPS来证明相纯度,而使用SEM和HR-TEM来发现合成材料的形状。使用EIS,瞬态电流和LSV来询问样品的导电性和相应的电流密度变化。在暗条件下,Cu2O/Co3O4-10对TC的降解效率在60分钟内达到89.8%。其活化降解四环素(OTC),左氧氟沙星(LEV)和环丙沙星(CIP)的效率分别为89.4%,81.32%和54.09%。球形氧化亚铜加载在立方氧化钴上。此外,通过增加Co的电子供体能力和Cu的氧化还原循环,实现了PMS的有效活化。由Cu2O/Co3O4产生的氧的单线性状态(1O2)非常适应于H2PO4−,并在pH = 7时活跃。值得注意的是,Cu2O/Co3O4利用过硫酸氢(HSO5−)通过Co3+/Co2+和Cu2+/Cu+循环转换在PMS系统中产生超氧自由基(·O2−)和1O2。Cu2O/Co3O4和PMS之间的强烈相互作用和电子转移以及双金属氧化物氧化还原循环的协同效应加速提高了催化活性。总之,这项研究提供了一个新的视角,有助于提高硫酸根基础高级氧化过程(SR-AOPs)的实际应用。


一锅法合成TiO2修饰的SnSe/ZnS作为一种新型阳极材料,提高了锂离子电池的储能容量和循环性能 (this opens in a new tab)

One-pot synthesis of TiO2-decorated SnSe/ZnS as a novel anode material with promoted storage capacity and cyclability in lithium-ion batteries
Moustafa M. S. Sanad, Neama K. Meselhy, Mostafa S. Eraky & Arafat Toghan 

新型的金属氧化物-金属硫属化物系统,由TiO2@SnSe-ZnS复合物组成,通过一步溶剂热过程合成。XRD、FTIR和拉曼结果证实了金红石TiO2、立方ZnS和正交SnSe的混合相和相应的分子键合的存在。FESEM和TEM的表征显示了两种不同形态之间的独特干扰,其中TiO2以纳米片的形式覆盖在ZnS/SnSe的球形粒子上。对TiO2修饰的SnSe-ZnS样品的XPS检查显示,存在的Zn2+的小部分在四面体位点被置换到八面体位点,这是由于Ti4+/Ti3+阳离子和结构中的氧缺陷引起的晶格畸变的结果。修饰后的SnSe-ZnS阳极的初始比放电容量在3%的TiO2的作用下显著增加,从770增加到805 mAh.g−1。未修饰的SnSe-ZnS阳极的连续循环具有显著的容量衰减,而修饰后的SnSe-ZnS阳极在3%的TiO2的作用下显示出高达100 mAh.g−1的容量保持,经过百次循环后在0.1 A.g−1。


合成和表征PVA包覆的SnSe用于红外传感器和压阻传感器应用 (this opens in a new tab)

Synthesis and characterization of PVA capped SnSe for IR sensor and piezo-resistive sensor applications
C. K. Tandel, P. P. Desai, T. R. Jariwala, N. N. Prajapati, Yash N. Doshi, Adhish V. Raval, P. B. Patel, H. N. Desai, Dimple V. Shah, J. M. Dhimmar & B. P. Modi 

该研究展示了对PVA包覆的SnSe性质的调查以及它们在各种传感器技术中的潜在应用。通过各种分析技术,如扫描电子显微镜(SEM)、能量散射X射线分析(EDX)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对PVA包覆的SnSe进行了分析。从SEM分析中发现,SnSe的微小颗粒通过PVA紧密地结合在一起。发现SnSe的原子(%)是化学计量的,由于PVA,还观察到了额外的化学元素:C和O。从XRD光谱中得到的正交PVA包覆SnSe的平均晶粒尺寸和晶格应变值分别为22 nm和1.66 × 10−3。对合成材料的温度依赖性电性能进行了检查。在红外(IR)传感器中,观察到了零偏压和偏压条件下的负和正光电导效应。确定了PVA包覆SnSe的热敏感性和光响应参数对于各种偏压条件。此外,通过将PVA包覆的SnSe纳入PU复合材料,探索了在不同压力(10 kPa至50 kPa)和手指敲击速度条件下的压阻压力传感器的新应用。


石墨烯氧化物量子点半导体的热光学表征用于量子效率的确定 (this opens in a new tab)

Thermo-optic characterization of graphene oxide quantum dot semiconductors for the determination of quantum efficiency
R. Carbajal-Valdez, J. L. Jiménez-Pérez, A. Cruz-Orea, J. F. Sánchez-Ramírez & M. A. Algatti 

本研究的目的是呈现从聚丙烯腈(PAN)纤维获得的石墨烯氧化物量子点(GOQDs)的光学和光热表征结果。GOQDs是通过电纺PAN纤维的碳化和剥离制备的。GOQDs在UV-Vis光谱中的主吸收峰位于200至350 nm之间。在光致发光(PL)光谱中观察到550和552 nm处的两个发射线。从GOQDs的光热表征中,得到了发光量子效率(η)和折射指数随温度变化(dn/dT)的值,分别为-5.75×10-4和-6.15×10-4。对于以8000至12000 rpm的两种不同速度离心的样品,量子效率(η)的值分别为0.997和0.954。GOQDs的主要应用与光学和纳米医学诊断相关,为技术应用提供了新的见解。


简易改良的化学沉淀法用于合成CuXIn1−XS2纳米晶体及其在高性能CuXIn1−XS2/CdS共量子点敏化太阳能电池中的应用 (this opens in a new tab)

Facile modified chemical precipitation approach for the synthesis of CuXIn1−XS2 nanocrystals and their application in high-performance CuXIn1−XS2/CdS co-quantum dots sensitized solar cells
A. Karkhaneh & M. Marandi 

CIS纳米晶体(NCs)已被应用于量子点敏化太阳能电池(QDSCs)作为吸光层。带隙能量的值和导带和价带边缘的位置可以通过纳米晶体的大小和组成来控制。它也是无镉的,可以通过热注射和常规的水性化学沉淀方法进行合成。然而,热注射方法是使用昂贵和有毒的材料和复杂的实验设备进行的。在这里,我们提出了一种简易的化学沉淀法用于合成CIS NCs。然后,它们被应用于传统QDSCs的TiO2NPs/CIS/ZnS和TiO2NPs/CIS/CdS/ZnS光阳极结构中。巯基乙酸作为包覆剂的不同浓度和回流时间在广泛的范围内进行了改变,以研究合成NCs的带隙能量和分散/沉积。共吸光CdS QDs膜的SILAR沉积周期的数量也进行了改变,以提高相应QDSCs的光伏性能。最后,应用了TiO2空心球(HSs)以增强光散射和吸收。结果表明,包含在回流时间60分钟、TGA浓度1M和2 CDs SILAR沉积周期中合成的CIS QDs的先驱电池,其TiO2NPs/TiO2HSs/CIS/CdS/ZnS光阳极的Jsc= 22.93 mA/cm2,Voc= 581 mV,FF = 0.4,功率转换效率为5.31%。与TiO2NPs/CIS/ZnS和TiO2NPs/TiO2HSs/CIS/ZnS光电极的参考电池相比,这个PCE提高了约83%和43%。


使用氧化铈改性玻璃碳电极制备三硝基酚传感器 (this opens in a new tab)

Fabrication of picric acid sensor using cerium oxide-modified glassy carbon electrode
Khursheed Ahmad, Waseem Raza & Rais Ahmad Khan 

2,4,6 三硝基酚(2,4,6-TNP)是对植物、动物和人类生命产生负面影响的最有毒的化合物之一。监测2,4,6-TNP对于避免其对人类生命产生负面影响具有重大意义。在这项工作中,我们报告了一种2,4,6-TNP传感器的制备。氧化铈(CeO2)已经通过一种简单的方法合成。通过P-XRD方法确认了CeO2的相和纯度。通过SEM和TEM确定了CeO2的形态特性。通过XPS和EDX技术分别研究了CeO2的氧化态和元素组成。此外,我们通过将CeO2作为催化剂改性GC电极表面,开发了2,4,6-TNP传感器。线性扫描伏安法(LSV)被用作感测电分析方法,用于确定2,4,6-TNP。制备的2,4,6-TNP传感器显示出相当好的检测限为0.1 µM。2,4,6-TNP传感器也显示出良好的选择性和灵敏度。


B2O3/Al2O3替代对铝硼玻璃物理性质和γ射线屏蔽能力的影响:比较研究 (this opens in a new tab)

The impact of B2O3/Al2O3 substitution on physical properties and γ-ray shielding competence of aluminum-borate glasses: comparative study
A. S. Abouhaswa, A. M. Abdelghany, Nada Alfryyan, Norah A. M. Alsaif, Y. S. Rammah & Islam M. Nabil 

本研究探讨了B2O3/Al2O3替代对铝硼玻璃的物理性质和γ射线屏蔽参数在γ能量范围0.015: 15 MeV的影响,其组成为:(75-X)B2O3+ 10ZnO + 10CdO + 5Na2O + XAl2O3,其中X = 5 (BNCZAl-5)–20 (BNCZAl-20)% mol(步长为5%)。样品是使用众所周知的熔融淬火技术制造的。随着Al2O3含量从5增加到20 mol%,密度(ρ)逐渐从3.492增加到3.901 g/cm3,而摩尔体积(Vm)从22.311减少到21.216 cm3/mol。氧摩尔体积(OMV)从9.107增加到9.868 cm3/mol,而氧包装密度(OPD)值从109.810减少到101.341 g.atom/l。线衰减系数(μ)遵循以下顺序:BNCZAl-5 < BNCZAl-10 < BNCZAl-15 < BNCZAl-20。编码为BNCZAL-20的样品(Al2O3含量最高)在所有研究样品中具有最低的半值层(HVL)和十分之一值层(TVL)。在研究的能量范围内,Zef$${{\text{Z}}}_{{\text{ef}}}$$Zef在以下范围内:从27.324到10.783,26.820到10.957,26.351到11.128,以及25.915到11.296,分别为制备的样品BNCZAl-5,BNCZAl-10,BNCZAl-15和BNCZAl-20玻璃。所得结果证实,建议的玻璃可以用作辐射屏蔽应用的替代材料。


KNN替代对无铅0.94NBT-0.06SrTiO3陶瓷的结构、电性和压电特性的影响 (this opens in a new tab)

Effect of KNN substitution on the structural, electrical, and piezo characteristics of lead-free 0.94NBT–0.06SrTiO3 ceramics
Nalamala Srinivasa Rao, B. Srikanth, T. Anjaneyulu, P. Mohan Babu, M. Bhaskaraiah, K. N. V. Lakshmi & Kuppam Mohan Babu 

采用传统的固态反应方法来开发0.94NBT-0.06SrTiO3和0.94NBT-0.06SrTiO3-KNN无铅电陶瓷。这两种陶瓷都存在于菱形结构相(R3c)和四方结构相(P4mm)区域。当K0.5Na0.5NbO3(KNN)引入到0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06SrTiO3时,结构变得更加对称,而不会影响电极化。通过平均晶粒尺寸测量两种陶瓷的表面形貌,由于KNN的影响,其尺寸从3微米稍微减小到2.6微米。当KNN添加到0.94NBT-0.06SrTiO3二元系统时,会发生由于成分引起的局部结构转变,即从有序变为无序。此外,加入KNN后,退极化温度(Td)显著增加。当存在KNN时,矫顽场(Ec)从32 kV/cm显著降低到21 kV/cm(约ΔE=11 kV/cm),而不会损害剩余的剩余极化(Pr)。与0.94NBT-0.06SrTiO3相比,KNN的替代产生了约0.25%的高应变响应(在60 kV/cm的轻微场下)。同时确定了平行的纵向应变值为140pC/N。因此,这两种无铅陶瓷都是下一代电陶瓷应用的有吸引力的前景。


界面面积和粒度对BaTiO3-SiO2纳米复合材料微观结构和介电性能的影响 (this opens in a new tab)

Effect of interfacial area and particle size on the microstructure and dielectric properties of BaTiO3-SiO2 nanocomposites
Yang Tong, Yueming Liu, Dong Zhang, Jiawei Wu, Jinguang Lai, Shaoshuai Ju, Jungang Li, Yuting Li & Jiachen Liu 

使用BaTiO3@SiO2核壳纳米粒子通过传统的烧结过程制备了具有不同界面面积和组分的BaTiO3-SiO2纳米复合材料。研究发现,由于界面区域的差异,BaTiO3基陶瓷-玻璃的介电性能被改变,且BT的晶体结构可能会受到含有相对较高SiO2含量的烧结影响,这种影响程度取决于构成元素之间的界面面积。实验发现,使用粒径为50纳米的纳米粒子制备的BaTiO3陶瓷的εr明显高于从较大纳米粒子烧结的那些;对于BaTiO3-SiO2纳米复合材料,随着纳米粒子大小的增加,εr略有增加,tanδ则有所降低。人们认为,由于结构更加致密,且在界面上形成的90o铁弹性畴壁的比例大大提高,200BT-SiO2和300BT-SiO2展示出更大的Ps,更小的剩余极化(Pr),因此,其能量密度比使用非常细的填料的那些更大。


生长、热性能以及双甘氨酸溴化锶三水合物单晶的三阶非线性光学性质 (this opens in a new tab)

Growth, thermal and third order nonlinear optical properties of bisglycine strontium bromide trihydrate single crystal
P. Revathi, Merin George, Bessy Mary Philip, Sutheertha S. Nair, R. Anjana, Bibin K. Jose, D. Shiney Manoj, T. Balakrishnan & D. Sajan 

通过慢速蒸发法培养了双甘氨酸溴化锶三水合物(BGSBT)单晶。XRD分析揭示了BGSBT在正交晶系中的结晶,通过FT-IR和FT-Raman分析确定了功能团。UV-Vis NIR光谱分析显示了BGSBT在300至1100 nm范围内的光学透明度。从Vickers显微硬度研究中可以理解,BGSBT属于软材料类别。在不同的温度下,监测了介电常数和介电损耗随频率变化的情况。从TG-DTA分析中验证了BGSBT在104°C下的热稳定性。从能量色散X射线分析中确定了Sr和Br的存在。非线性光学性质已通过Z扫描方法确定。BGSBT的光致发光谱揭示了紫光发射的性质。从蚀刻研究中可以看出BGSBT晶体的结构完整性和生长特性。


对亚甲基氢马来酸(IMHM)单晶的全面研究:非线性光学应用的计算和实验洞察 (this opens in a new tab)

A comprehensive study of imidazolium hydrogen maleate (IMHM) single crystal: computational and experimental insights for nonlinear optical applications
K. Pavithra, P. Rajesh & M. Manikandan 

非线性光学(NLO)构成了一个基础研究领域,拥有广泛的应用,为高强度条件下光与物质的相互作用提供了有价值的洞察,并促进了尖端光学设备和技术的发展。通过慢速蒸发溶液生长技术成功地生长了亚甲基氢马来酸(IMHM)晶体。通过单晶XRD和粉末XRD分析分别确定了晶体参数和衍射(hkl)平面。通过光谱(FT-IR和FT-NMR)技术分析了生长晶体的功能团和分子结构。Hirshfield表面分析为IMHM分子的分子间接触提供了洞察。IMHM晶体具有90%的令人印象深刻的透射率,截止波长为329纳米。光致发光谱表明,蓝色发射峰在441纳米的波长处被吸收。从TG-DTA分析可以看出,IMHM晶体在186°C下热稳定。光电导分析证实了生长的IMHM晶体的负光电导特性。还检查了IMHM晶体的介电损耗和介电常数的温度依赖性变化,并测量了相应的结果。使用B3LYP 6-311++G (d,p)对IMHM分子进行了计算(DFT)计算,以计算三阶易感性。采用Z扫描技术确定了IMHM晶体的三阶谐波非线性特性,揭示了三阶非线性易感性值为5.65×10-6esu。


制备、表征和光催化研究阳离子(Ag+)和阴离子(N3−)掺杂的K2Zn(PO3)4 (this opens in a new tab)

Preparation, characterization and photocatalytic studies of cation (Ag+) and anion (N3−) doped K2Zn(PO3)4
Maligi Malathi, Radha Velchuri, Gundeboina Ravi, Chandhiri Sudhakar Reddy & Muga Vithal 

金属磷酸盐已被视为光催化应用的源材料,用于降解有机污染物,因为它们具有多样的性质。在目前的工作中,通过固态法制备了母体磷酸盐材料K2Zn(PO3)4及其氮掺杂类似物,而通过简单的离子交换过程获得了银掺杂化合物。通过不同的技术如粉末X射线衍射(PXRD)、扫描电子显微镜-能量散射光谱(SEM-EDS)、FTIR和拉曼光谱、UV-Vis漫反射光谱(UV-DRS)、热重分析(TGA)和X射线光电子能谱(XPS)对所制备的材料进行了深入的表征。从它们的UV/Vis DRS测量中确定了所制备样品的带隙能量,发现对于掺杂材料来说,这个值明显较低。使用所制备的样品研究了甲基蓝(MB)染料在可见光辐射下的光催化降解。研究了阳离子和阴离子掺杂对K2Zn(PO3)4光催化活性的影响。在氮掺杂的K2Zn(PO3)4中观察到了高的光催化活性,这可能归因于最大的光吸收进入可见区域和其较低的带隙能量。通过清除剂淬灭试验还研究了反应活性物种在光催化染料降解中的参与。此外,N掺杂的K2Zn(PO3)4显示出其对MB染料降解的光催化效率至少可以保持三个周期,保持其化学稳定性。


基于PVA-聚(苯胺-吡咯)导电共聚物-(PbO掺杂NiO)-OXSWCNTs涂层QCM的新型纳米复合水凝胶纳米传感器的设计,用于快速检测Cd(II)离子 (this opens in a new tab)

Design of a novel nanosensor based on nanocomposite hydrogel composed of a PVA-poly(aniline-co-pyrrole) conducting copolymer-(PbO-doped NiO)-OXSWCNTs-coated QCM for rapid detection of cd (II) ions
Dina F. Katowah, Sameh H. Ismail, Hanan K. Alzahrani, Mohammed M. Rahman & Mohamed A. Abdel-Fadeel 

在这篇研究文章中,我们开发了一种新型的水凝胶纳米复合物(NCs),由聚乙烯醇-聚(苯胺-吡咯)-铅-氧化镍-氧化单壁碳纳米管混合水凝胶NCs (PVA-P(Ani-co-Py)-PbO掺杂NiO-OXSWCNTs-H NCs)组成,作为一个互穿网络结构。石英晶体微天平(QCM)已经广泛用作识别溶液中存在的微量重金属离子的方法。合成的NCs经过了对其结构、形态和结晶性的全面分析,使用了各种分析仪器。通过QCM分析评估了PVA-P(Ani-co-Py)-PbO掺杂NiO-OXSWCNTs-H NCs的纳米传感器能力,以便检测水溶液中极微量的Cd(II)离子。表征结果验证了PVA-P(Ani-co-Py)-PbO掺杂NiO-OXSWCNTs-H NCs的形成。根据BET的结果,平均孔径为2.47纳米,表面积为39.38平方米/克,微孔体积为0.046立方厘米/克。QCM结果表明,PVA-P(Ani-co-Py)-PbO掺杂NiO-OXSWCNTs-H NCs传感器有效地检测了水溶液中微量的Cd(II)离子,浓度低至8.89 × 10−10M。


Sn–3.0Ag–0.5Cu/Sn–37Pb混合焊点的电迁移行为及其在航天电子设备中的不同混合百分比 (this opens in a new tab)

Electromigration behavior of Sn–3.0Ag–0.5Cu/Sn–37Pb hybrid solder joints with various mixed percentages for aerospace electronics
S. Q. Yin, J. Ren & M. L. Huang 

对Sn–3.0Ag–0.5Cu (SAC305)/Sn–37Pb混合球栅阵列焊点在电迁移(EM)下的微观结构演变和失效模式进行了研究,电迁移在130℃下进行,电流密度为5 × 103A/cm2。Ni/SAC305/Sn–37Pb/Ni混合焊点的EM可靠性随混合百分比的增加而增加。混合焊点中25%混合百分比的EM可靠性最差,显示出在阴极的裂纹和最终失效的发生,因为阴极处较高的Pb含量降低了焊料的熔点,同时增加了焊料的局部电阻率,从而产生更多的焦耳热来熔化局部焊料,最终混合焊点在液-固EM失效模式中失败。而对于混合百分比较高(50和100%)的混合焊点,阴极处只出现了少量的空洞。在阳极,混合焊点中100%混合百分比的界面IMCs的生长速率最快,这是由于原子的扩散活化能较低;而在阴极,由于化学势梯度诱导的通量和EM诱导的通量的联合效应,界面IMCs的厚度先增加后减少。


对Sn-0.7Cu共晶合金的热力学、微观结构和拉伸蠕变性能的微量Fe添加的影响 (this opens in a new tab)

Effects of trace addition of Fe on the thermal, microstructure, and tensile creep properties of Sn-0.7Cu eutectic alloy
Shereen M. Abdelaziz, H. Y. Zahran, A. F. Abd El-Rehim & M. Abd El-Hafez 

这项当前的研究探讨了添加少量Fe对Sn-0.7Cu(SC07)共晶合金的热力学、微观结构和蠕变特性的影响。已经制造了一系列的Sn-0.7Cu-Fe焊料,Fe的浓度从0.1到0.5 wt%不等。在423 K的溶热处理3小时后,样品在403 K下老化2小时,然后在273 K下水淬。将铁(Fe)添加到SC07焊料合金中,使熔点在227.88到229.96°C的范围内升高,温差小于2.1°C。β-Sn、Cu6Sn5和FeSn2相是Fe含量焊料中形成的主要相。结果显示,随着Fe浓度增加到0.4 wt%,测试焊料的稳态蠕变速率值下降,但在这个百分比以上,这个趋势就会反转。对于任何给定的Fe含量,增加测试温度都会提高稳态蠕变速率值。Sn-Cu基合金中沉淀物的发展、生长和粗化被用来解释Fe含量与稳态蠕变速率值的观察波动。计算的活化能值揭示了Sn基体中的控制速率机制是位错管扩散。对检查样品的XRD图表的分析显示,推断出β-Sn相、Cu6Sn5和FeSn2IMCs。在0.4 wt% Fe时,堆垛错位概率的最大值和晶粒尺寸的最小值被实现,这探讨了稳态蠕变速率值随铁含量增加到0.4重量百分比的减少。


在不同烧结温度下制备和电性能表征基于ZnO的压敏电阻陶瓷 (this opens in a new tab)

Elaboration and electrical characterization of ZnO-based varistor ceramics in different sintering temperatures
Faiçal Kharchouche & Samia Latreche 

本研究中应用的方法是基于液态合成来开发常规烧结的压敏电阻器。使用的原材料百分比如下:98 mol% ZnO,0.5 mol% Bi2O3,0.5 mol% Sb2O3,0.5 mol% Co2O3,0.5 mol% MnO2。在900至1200°C的烧结温度周期中烧结,不同的烧结时间最长可达120分钟,最高致密化率,98.56%,在1200°C的温度下获得,颗粒大小在900°C的温度下大于1.61 µm,并且在所有烧结温度下从一个样品到另一个样品的增加很小。存在一个尖晶石相Zn7Sb2O12以及Bi2O3。对于大多数在1000°C和1100°C的温度下烧结的压敏电阻器,非线性系数α> 35是很高的。触发场值(Ea)对于所有烧结温度几乎是相同的,对于在1000°C烧结的电场,最大值约为373 V.mm−1稍微高一些,对于在1100°C烧结的为263 V.mm−1,对于在1200°C烧结的为258 V. mm−1,我们也可以注意到,漏电流的密度值非常低。


聚合物衍生的杂原子掺杂多孔NCNTs@C颗粒用于具有宽吸收带宽和低填充比的微波吸收 (this opens in a new tab)

Polymer-derived heteroatoms-doped porous NCNTs@C particles for microwave absorption with a broad absorption bandwidth and low filling ratio
Chenghao Wang, Ya Zhang, Lishuai Zong, Qian Liu, Wenguang Zeng, Yujie Guo, Jiangjiang Zhang, Jinyan Wang & Xigao Jian 

通过共沉淀和热处理方法,使用聚(酞嗪酮醚酮) (PPENK) 树脂和氮掺杂碳纳米管 (NCNTs) 作为原料,制备了聚合物衍生的杂原子掺杂多孔NCNTs@C颗粒。探索了孔结构形成机制,即PPENK树脂以连续涂层的形式沉积在NCNTs骨架表面,并形成稳定的多孔形态。NCNTs@C继承了前体的多孔形态,NCNTs@C吸收器的微观结构和组成可以通过相对含量和退火温度进行调整。详细研究了平均孔径对微波吸收性能的影响。当填充比为15 wt%时,基于石蜡的NC900在厚度仅为1.8 mm时,实现了最大的EAB值为7.1 GHz (10.9–18.0 GHz)。NC900暗示了多种介电损耗机制,包括导电损耗、偶极极化和松弛、界面极化和松弛,以及多次反射和散射。这项工作是首次开发利用聚合物树脂构建具有宽吸收带宽和低填充比的多孔微波吸收器的简单策略,并准备了一个潜在应用的重要候选者。


通过光催化有效去除氯霉素和罗丹明B染料的铈替代的分级Bi2WO6微球 (this opens in a new tab)

Cerium-substituted hierarchical Bi2WO6 microspheres for the effective removal of chloramphenicol and rhodamine B dye through photocatalysis
P. Rajkumar, D. Senthil Kumar, R. Suja, Vasudeva Reddy Minnam Reddy, Woo Kyoung Kim, Farhat S. Khan & Mohd Shkir 

采用了一种简单的水热技术来合成铈替代的Bi2WO6微球,用于有效的光催化降解氯霉素(CPL)和罗丹明B(RhB)污染物。使用精密仪器对催化剂进行了彻底的表征,铈替代的Bi2WO6光催化剂的光催化降解效率在光照150分钟内,对CPL降解达到93.95%,对RhB降解达到97.5%。效率的提高主要是由于通过发展中间能量状态有效抑制光诱导电子和空穴的复合。在相同条件下,该光催化剂在连续五个周期的研究中显示出对CPL和RhB降解的出色稳定性。根据回收和清除研究的结果,具有最高稳定性和主要自由基的催化剂被确定为空穴。根据催化剂的实验结果,推测出可能的光催化降解过程。


生长,研究电子使用的钙D-葡萄糖酸单水合物-CDG晶体的冲击影响以及纯晶体的传感器应用 (this opens in a new tab)

Growth, investigation of calcium D-gluconate monohydrate-CDG crystals with shocked impact for electronic usage and the pure crystal for sensor application
B. Padmanaban, V. Yokeswaran, K. SenthilKannan & V. Swarnalatha 

CDG - 钙D-葡萄糖酸单水合物是通过慢速蒸发法生长的单晶XRD识别的正交晶体样品;2 MPa压力与2.2 Mach数的冲击波脉冲以及864 K温度,其中三种多功能类别的50,100和150的缩放先于CDG样品,并在应用冲击波脉冲后表示为CDG-50;CDG-100和CDG-150。纯CDG的单晶XRD为6.7123,13.3648和19.5447,以Å为单位,键长和键角均为90°,P212121空间群;CDG-50,CDG-100和CDG-150的正交系统分别为6.7167,13.3747和19.5886,6.7201,13.3808和19.5898,以及6.7278,13.3888和19.5977,角度与90°相同;长度以Å为单位。CDG-50的材料的透明性为218 nm,CDG-100为221 nm的截止波长,最后CDG-150为220 nm的波长。相应的光子利用情况被识别为5.62 eV,5.64 eV和5.68 eV,分别对应CDG-50,CDG-100和CDG-150。所有CDG冲击脉冲样品的荧光分析具有所有CDG样品的带隙值,分别为2.6956 eV,2.8440 eV和2.7312 eV,所有的都是蓝色发射。所有样品的SEM都没有瑕疵,观察到棒/棒状图案和带刺的棒状结构。CDG-50,CDG-100和CDG-150样品是负光电导类型的分类。测量了介电特性,变化可能是由于由于冲击波施加的高压力而增加的缺陷。用光电探测器源的红色LED进行宏观尺度CDG的传感器分析,并进行了研究和报告。


低温烧结Ni0.4Cu0.15Zn0.45Fe1.98O3.97铁氧体的微观结构和磁性能对煅烧温度的影响 (this opens in a new tab)

Effects of calcination temperature on the microstructure and magnetic properties of low-temperature-fired Ni0.4Cu0.15Zn0.45Fe1.98O3.97 ferrites
Yen-Chen Chang, Yun-Hwei Shen & Hsing-I Hsiang 

本研究探讨了煅烧温度在决定NiCuZn铁氧体的微观结构和磁性能中的关键作用,特别强调了改善其直流偏置叠加特性。我们的研究结果显示,较高的煅烧温度会导致烧结密度和晶粒尺寸的增加,以及在晶界处形成富含铜的分离相。值得注意的是,煅烧温度为950°C的铁氧体展现出优越的直流偏置叠加性能,这归因于存在的非磁性富铜相调节磁性能。具有增强直流偏置叠加特性的NiCuZn铁氧体在直流偏置磁场下显示出更稳定的增量导磁率,这对于在高电流下保持电感是必要的。这些发现强调了煅烧温度在优化NiCuZn铁氧体磁性能中的关键作用,为高频电力的先进材料开发提供了有用的见解。


通过退火过程调整Mn3O4量子点的光学和磁性质 (this opens in a new tab)

Tuning the optical and magnetic properties of Mn3O4 quantum dots by annealing process
K. S. Pugazhvadivu & M. Ashokkumar 

在室温下合成Mn3O4量子点(QDs),并将所得样品在523 K和773 K的温度下退火。使用X射线晶体衍射(XRD)研究分析了制备的氧化锰QDs的晶体性、平均粒径和晶格参数。此外,使用X射线光电子能谱(XPS)来研究纳米材料表面存在的元素、氧化态以及附着在QDs表面的功能团类型。还使用紫外-可见吸收光谱和振动样品磁强计(VSM)分别研究了所产生的QDs的光学和磁性质。通过XRD检测到具有最稳定四方结构的单相Mn3O4QDs。由于晶粒生长,Mn3O4QDs的光学带隙已从4.12 eV偏移至3.96 eV,达到了在773 K退火的样品的最低值(3.96 eV)。所有制备的Mn3O4QDs样品在室温(300 K)下都表现出铁磁性,其中在773 K退火的样品具有更高的饱和磁化(Ms = 366 memu/gm)和剩磁(Mr = 73 memu/gm),与在低温下退火的同样QDs相比。


通过超声喷雾热解沉积的IGZO薄膜:Zn前驱体研磨和In和Ga浓度的影响 (this opens in a new tab)

IGZO thin films deposited by ultrasonic spray pyrolysis: effect of Zn precursor milling and In and Ga concentration
Luz M. Balcazar & María de la Luz Olvera Amador 

通过超声化学喷雾(USP)技术在苏打石灰玻璃基板上沉积了掺杂了铟和镓的氧化锌薄膜(IGZO)。分析了Zn前驱体(醋酸锌,AcZn)的机械研磨过程以及In和Ga浓度的影响。研磨过程在行星式球磨机中进行,球/前驱体比例为4:1,恒定旋转速度为300 RPM。起始溶液的摩尔浓度为0.2,In和Ga的原子浓度可变(1,1.5,2,2.5和3 at%)。沉积条件保持恒定,基板温度为450°C,沉积时间为7分钟。分析了结构、形态、光学和电性能。从结构分析中观察到,对于主要含有In的IGZO薄膜,优选方向沿着(101)晶面,而对于主要含有Ga的,则是(002)晶面。平均光透射率在83-90%的范围内,证实了所有沉积膜的高透明度。带隙值Eg,显示出轻微的变化,从3.43到3.53 eV。在In:Ga比例为1.5:1的IGZO膜[IGZO(1.5:1)]中获得了最佳的电性能,通过优值3.50×10-3(Ω/□)-1计算,对于86%的光透射和63 Ω/□的片阻。根据获得的结果,通过USP技术沉积的IGZO薄膜,有可能在光电子学领域中应用,主要作为透明电极。


可调的电极依赖性开关特性的Se-Te-In硫属元素薄膜 (this opens in a new tab)

Tunable electrode-dependent switching characteristics of Se-Te-In chalcogenide thin films
Sindhur Joshi & N. K. Udayashankar 

硫属元素玻璃因为有可能用于创建高密度、三维可堆叠的交叉点阵列结构,特别是用于存储设备,因此引起了人们的极大关注。硫属元素玻璃已经成为高密度、三维可堆叠交叉点阵列结构的有前途的候选材料。在这项研究中,我们深入探讨了以铝(Al)作为顶部和底部电极的Se86−xTe14Inx(x= 0, 2, 4, 6)硫属元素玻璃薄膜的复杂电开关行为。这些薄膜展示了材料的显著相变特性,表现出记忆型开关行为。值得注意的是,随着铟浓度从0%增加到6%,阈值电压(Vth)从12.75V线性减少到4.80V,这突显了开关属性对于组成变化的可调性。当用银(Ag)替换顶部的Al电极时,薄膜的电行为发生了变化,这种改变引发了开关机制的转变。薄膜从记忆开关行为变为阈值开关行为,这在Se-Te基硫属元素玻璃合金领域呈现出一个独特的现象。顶部有一个活性电极(Ag)的存在,促进了临时Ag丝的形成,使设备成为一个具有显著阈值开关能力、更高选择性(∼ 5 × 103)和104周期耐久性的可编程金属化单元(PMC)。观察到的可调属性,取决于铟浓度和薄膜厚度的精确调整,强调了这些薄膜作为高效、可适应的单向选择器和存储设备的巨大潜力。


使用PbBr2前体合成的高质量PbS胶体量子点的原位钝化 (this opens in a new tab)

In situ passivation for high-quality PbS colloidal quantum dots synthesized using a PbBr2 precursor
Jun Li, Jian Ni, Jiayi Guan, Rufeng Wang, Jinlin Wang, Zhiwei Yang, Shuai Zhang, Sen Li, Yaofang Zhang, Juan Li, Hongkun Cai & Jianjun Zhang 

PbS量子点(QDs)由于其宽广且可调谐的吸收光谱,以及来自PbBr2的原位钝化效应,因此引起了许多学者的关注。然而,其合成过程复杂,反应机制仍不清楚。在这项工作中,我们通过将油酸(OA)和1-十八烯(ODE)引入铅前体溶液,简化了合成过程。通过调整ODE和油胺的含量,成功合成了从3.6 nm到5.4 nm的单分散PbS QDs。此外,使用PbBr2作为铅前体有效地通过替换表面羟基(OH)团,减少了PbS QDs的表面缺陷。这导致了量子点的光致发光(PL)衰减寿命和稳定性的提高。最后,成功地将合成的QDs应用于太阳能电池中。这些发现有助于深入理解利用PbS QDs的优势,特别是在光伏行业中。


锂镁硼硅酸盐玻璃:纳米氧化铜和纳米赤铁矿交替掺杂对其结构、光学和核辐射防护特性的影响 (this opens in a new tab)

Lithium magnesium borosilicate glass: the impact of alternate doping with nano copper oxide and nano hematite on its structural, optical, and nuclear radiation shielding characteristics
Islam M. Nabil, Ahmed T. Mosleh, Elhassan A. Allam, Fawaz F. Alqahtani, Ahmad S. Alzoubi, Mohammed S. Alqahtani, M. S. Al-Kotb & Ibrahim S. Yahia 

本研究建立了一个新的基于锂镁硼硅酸盐玻璃的核辐射防护玻璃系统,该系统交替掺杂了不同重量百分比的纳米氧化铜和纳米赤铁矿。新的玻璃系统的组成为;60%BO3+ 15%SiO2+ 10%Li2O + 5%MgO + (10-X)Fe2O3+ XCuO,其中X = 0, 2.5, 5, 7.5和10 wt.%,这些被编码为BSLMFCuX。已经使用傅立叶变换红外光谱、拉曼、X射线衍射和UV-vis漫反射光谱对制备的BSLMFCuX玻璃进行了表征。辐射防护性能已经通过实验(使用HPGe探测器)在来自放射性核素133Ba,137Cs和60Co发射的γ光子能量中得到证明。理论评估是在γ光子能量范围0.015: 15 MeV内(使用Monte-Carlo code-5和Phy-X/PSD软件)完成的。此外,还通过快中子截面研究评估了中子防护性能。此外,还计算了碳离子和α粒子的质量阻止力。因此,由于含有高含量的氧化铜,BSLMFoCu10玻璃样品在制备的BSLMFCuX玻璃中表现出最佳的γ和快中子防护能力。


合成和光学性质的蓝光激发BaBiNaTeO6:Eu3+红光发射铋酸盐荧光粉用于白色LEDs (this opens in a new tab)

Synthesis and optical properties of blue-light excitable BaBiNaTeO6:Eu3+ red-emitting bismuthate phosphors for white LEDs
Leilei Wang, Xiaohui Ji & Kefeng Xiao 

一系列的红光发射铋酸盐荧光粉,双钙钛矿BaBiNaTeO6掺杂三价铕(Eu3+),通过固态扩散法制备。荧光粉的晶体结构和相纯度进行了分析。详细研究了BaBiNaTeO6:Eu3+的光致发光(PL)性质。在蓝光(466 nm)激发下,粉末在约619 nm处显示出明亮的红光,这归因于Eu3+的电偶极(ED)5D0→7F2跃迁。所制备荧光粉的最佳掺杂浓度(x)为x= 0.60 mol,浓度猝灭机制被评估为电四极-四极相互作用。BaBiNaTeO6:Eu3+显示出良好的热稳定性,相应的活化能(Ea)被确定为0.27 eV。荧光粉的色度点接近国际照明委员会(CIE)1931色度图的红色区域边缘。基于GaN蓝色芯片的制备白色LED显示出相对低的相关色温(CCT)为5042.5 K和高的色彩还原指数(CRI)为91.6。所有的表征都表明,这些双钙钛矿BaBiNaTeO6:Eu3+红光发射荧光粉在基于蓝色LED的照明和显示领域有着有希望的应用。


通过同时优化电性能和降低热导率,Ta掺杂的TiCoSb半Heusler块材的热电优值得到了提高 (this opens in a new tab)

Enhanced thermoelectric figure of merit in Ta-doped TiCoSb half-Heusler bulks through simultaneously optimising electrical transport property and reducing thermal conductivity
Nan Wang, Ying Lei, Fan Ye, Yu Li, Chao Yong, Zheng Chen, Shaowu Zhang & Dongsheng Wang 

通过微波合成和火花等离子烧结相结合的方法,我们制备了Ta掺杂的TiCoSb基半Heusler(HH)块材。Ta掺杂可以为基体提供额外的电子,同时增加态密度有效质量,优化载流子浓度和载流子迁移率,从而同时增加电导率和Seebeck系数。功率因子增加到2467.31 μWm−1K−2,这是纯样品的11.89倍。另一方面,Ta和Ti原子之间存在大的原子质量和尺寸差异,Ta掺杂引入了质量波动散射和应力场波动散射。掺杂带来的点缺陷、晶格畸变和声子散射进一步降低了晶格热导率,导致热导率从5.26降低到2.41 Wm−1K−1。并且,Ti0.875Ta0.125CoSb在873 K时达到最大的ZT值0.69。


通过真空热压焊快速制备Cu/Sn/Cu全金属间化合物接头的温度梯度优化 (this opens in a new tab)

Optimizing temperature gradient for rapid fabrication of Cu/Sn/Cu full intermetallic compounds joints via vacuum thermal compression bonding
Chen Chen, Liang Zhang, Xing-Yu Guo, Jia-Min Zhang & Xi Huang 

本研究采用了改进的热压焊过程,设定两种温度(180°C/250°C,250°C/250°C)以快速制备完整的金属间化合物接头。在观察和评估接头的微观结构和剪切强度的同时,研究了保持时间和温度梯度对界面IMCs的生长和演变的影响。结果表明,降低温度梯度可以减轻由IMC厚度显著差异引起的不利影响,而系统温度的整体提高则加速了IMC的生长。利用真空热压焊可以在15到30分钟内快速形成完整的IMC接头,并有效地抑制了空洞的形成。与传统的瞬态液相焊接相比,全IMC接头的形成速率加快了2到4倍,伴随着平均剪切强度增强范围从8.9%到18.7%。因此,真空热压焊展示了通过明智选择适当的温度条件,快速制备高强度全IMC接头的潜力,代表了一项有前途的技术进步。


原材料类型对Mg2.15Al4Si5O18陶瓷烧结能力和微波介电性能的影响 (this opens in a new tab)

Effect of raw materials type on the sintering ability and microwave dielectric properties of Mg2.15Al4Si5O18 ceramics
Weilin Chen, Xiaoli Wei, Yinghan He, Xiuli Chen & Huanfu Zhou 

在这项工作中,我们分别使用硅氧化物和硅酸作为硅原料,通过固态烧结法合成了Mg2.15Al4Si5O18陶瓷,并对其晶体结构、表面形貌、微波介电性能进行了表征。X射线衍射显示,使用硅氧化物或硅酸作为原料都可以形成主要的晶体相。低介电常数(εr)为4.26(MAS-SiO2)和4.34(MAS-H2SiO3),品质因数(Q×f)为29,669 GHz(MAS-SiO2)和68,856 GHz(MAS-H2SiO3),以及谐振温度系数(τf)为-27.87 ppm/°C(MAS-SiO2)和-25.89 ppm/°C(MAS-H2SiO3)。MAS-H2SiO3陶瓷比MAS-SiO2陶瓷具有更好的密度和更高的Q值。


关于KBFO-CFO复合材料的可调磁性和磁电性质的研究 (this opens in a new tab)

A study on the tunable magnetic and magnetodielectric properties of KBFO-CFO composite
D. P. Sahu, A. Mohanty, G. Palai, K. Chandrakanta, R. Jena, S. D. Kaushik & A. K. Singh 

多铁性材料在当前材料科学和多功能技术应用中非常重要。KBiFe2O5(KBFO)属于褐磷铁矿家族,早期的报告显示它具有弱磁性和磁电耦合。为了克服这些挑战,本研究专注于多晶多铁性复合材料的合成和表征。在这方面,我们使用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法合成了母材料KBiFe2O5(KBFO)、CoFe2O4(CFO)及其复合材料(1-x)KBFO-(x)(CFO),其中x= 0.1、0.2和0.3。我们在广泛的温度范围内(300K至873K)研究了复合材料的磁性、电性和磁电性质,以验证其磁性和电性转变。观察结果包括在4.602 × 106处改善的电性质,0.8KBFO-0.2CFO复合材料的增强磁矩力为1488.7955 ± 18.8897 Oe,以及0.7KBFO-0.3CFO复合材料的剩余磁化为6.5899 ± 0.0551 emu/g。我们观察到0.8KBFO-0.2CFO复合材料在室温下的磁电(MD)性质增强,其在场扫描模式下约为3%,在频率扫描模式下约为20%。在室温下切换复合材料的MD耦合可能对涉及自旋电子学、能量收集和信息存储设备的应用非常重要。


作为Pt-免费染料敏化太阳能电池应用中高效对电极的催化剂的CoS2/RGO混合复合材料 (this opens in a new tab)

CoS2/RGO hybrid composites as catalysts for efficient counter electrodes in Pt-free dye-sensitized solar cell applications
V. S. Manikandan, Kesiya George, T. Govindraj, Arun thirumurugan, K. Prabakaran, R. V. Mangalaraja & M. Navaneethan 

染料敏化太阳能电池(DSSCs)已被公认为一种有前途的室内光伏技术,因其将光转化为电的能力而引起了大量关注。在这项研究中,我们提出了一种直接的一步水热合成方法,用于生产装饰有还原氧化石墨烯(CoS2/RGO)纳米复合物的钴硫化物纳米粒子,作为DSSCs的高效对电极(CE)材料。CoS2/RGO纳米复合物展示了一种链状结构,由与CoS2相互连接的RGO纳米片装饰的球形粒子形成。CoS2/RGO纳米复合物表现出优秀的电催化活性,具有低的Epp(峰对峰分离)值,优于原始的CoS2纳米粒子。此外,基于CoS2/RGO混合结构的CE的功率转换效率超过了原始的CoS2纳米粒子。这些发现表明,简单合成CoS2/RGO纳米复合物作为DSSC应用中有效CE的电极材料具有很大的潜力。


通过共沉淀法研究温度影响下的Mn0.5Zn0.25Cu0.25Fe2O4尖晶石纳米粒子的结构和磁性行为 (this opens in a new tab)

Structural and magnetic behaviour of temperature influenced Mn0.5Zn0.25Cu0.25Fe2O4 spinel nanoparticles by co-precipitation route
Bhaurao R. Balbudhe, Dilip S. Badwaik, Shrikant M. Suryawanshi, Sarang R. Daf, Lalit D. Channe, Amit V. Gongal & Yograj D. Choudhari 

我们使用低温共沉淀法制备了Mn0.5Zn0.25Cu0.25Fe2O4纳米粒子(NPs),然后在400°C、600°C、800°C和1000°C下煅烧5小时。X射线衍射分析证实了尖晶石铁氧体的形成。透射电子显微镜(TEM)分析显示出生产的NPs几乎呈立方形的形态。由VSM记录的NPs的平滑M-H环与小的矫顽场(4.34、10.70、27.68、21.88 Oe)、磁饱和度(1.86、34.41、43.68、39.39 emu/g)和剩磁(0.004、0.488、1.358、0.845 emu/g)。产生的超顺磁性NPs除了在高频应用中可能有优势外,还可能在生物医学应用中有优势。


溶液处理CuFe2O4薄膜的光物理性质对全氧化物TiO2/CuFe2O4异质结光伏的研究 (this opens in a new tab)

Photo-physical properties of solution-processed CuFe2O4 thin films towards all oxide TiO2/CuFe2O4 heterojunction photovoltaics
Parul Garg & Ashok Bera 

寻找低成本、溶液处理、稳定且环保的可吸收可见光的材料是设计光电子设备如光伏(PV)电池的主要挑战。尖晶石结构的p型CuFe2O4(CFO)是一种环境稳定、无毒的复合氧化物,以其超顺磁性质而闻名。由于具有窄带隙和高吸收系数,它已被用于光催化活性和光电化学水分解。在这里,我们探讨了溶液处理的CFO薄膜作为n-p异质结光伏电池中的吸收层的可行性。在氟掺杂的锡氧化物(FTO)涂覆的玻璃基板上旋涂的CFO薄膜显示出单相尖晶石四方晶体结构,光学带隙约为2 eV,高吸收系数为105cm−1。CFO膜在照明下的瞬态光电流响应的稳定上升证实了其对可见光的敏感性。溶液处理的全氧化物TiO2/CFO基n-p异质结显示出典型的二极管样特性,在1太阳照明下,它显示出超过430 mV的光电压和0.432 mA cm−2的光电流密度。因此,研究的CFO薄膜的光电子性质表明CFO作为光伏电池中的活性材料的可能性,进一步增强了其多功能性。


Pb掺杂和微观结构优化对Bi-2212陶瓷超导性能的协同效应 (this opens in a new tab)

Synergism effect of Pb doping and microstructure optimization on the superconducting properties of Bi-2212 ceramics
Yifan Zhang, Shengnan Zhang, Xueqian Liu, Yixuan He, Jixing Liu, Jianqing Feng, Chengshan Li & Pingxiang Zhang 

Bi-2212是最具竞争力的高温超导材料之一,用于制造高场磁体,但其超导传输机制尚不清楚。为了进一步研究弱连接和磁通钉扎对电流过渡过程的影响,我们通过引入Pb掺杂和火花等离子烧结过程,制备了具有不同化学成分和微观结构的Bi2Sr2CaCuO8+δ(Bi-2212)多晶块体。XRD和SEM都表明,可以通过火花等离子烧结得到几乎单相的Bi-2212块体,具有高(00l)纹理。Bi-2212块体的纹理度与Tcj和Tp正相关,与ΔT负相关,表明纹理度的增加可以提高晶间连通性。此外,通过分析(008)的半高宽和自场Jc之间的关系,发现晶粒大小对自场Jc的影响比纹理度更大。此外,通过分析磁通钉扎性能,发现Pb掺杂可以增强点钉扎性能,而改善的纹理结构可以增强表面钉扎性能。


Pr3+: BaF2和Pr3+/RE3+(RE3+ = Gd3+, Y3+, Lu3+, Ce3+): BaF2晶体的大块晶体生长和黄-橙色光谱性能 (this opens in a new tab)

The bulk crystal growth and yellow–orange spectral performances of Pr3+: BaF2 and Pr3+/RE3+(RE3+ = Gd3+, Y3+, Lu3+, Ce3+): BaF2 crystals
Xuxing Le, Longxing Zheng, Yan Wang, Zhaojie Zhu, Jianfu Li, Hongyan Wang, G. Lakshminarayana & Chaoyang Tu 

在这项研究中,我们合成了Pr3+:BaF2和Pr3+/RE3+(RE = Gd, Y, Lu, Ce)共掺杂的BaF2晶体,通过与Gd, Y, Lu, 和Ce离子共掺杂,探索了它们的新颖光谱性质。研究表明,单独掺杂和共掺杂的BaF2晶体都具有比典型的Pr3+掺杂晶体更宽的半高全宽(FWHM)值(24.82 nm)和更长的荧光寿命(244 µs),表明它们作为Pr3+基黄-橙色激光的增益介质的潜力。值得注意的是,与Gd3+共掺杂可以增强黄-橙色光发射高达12倍,Y3+高达8倍,Lu3+高达9倍。这种效应在共掺杂浓度增加时更为明显,而Ce3+掺杂主要扩大了FWHM。低温光谱分析证实,共掺杂改变了光谱性能,通过破坏Pr: BaF2晶体中的对称簇,形成新的低对称性簇,并增强晶格畸变,从而增加了吸收截面至1.69 × 10−20cm²。我们的发现突显了这些晶体在生物医学、光谱学、信息处理、大气检测和遥感应用中的重要潜力。


通过CBH模型研究固态反应制备的AgCoPO4化合物的电导率和跃迁导电机制 (this opens in a new tab)

Electrical conductivity and hopping conduction mechanism by CBH model in AgCoPO4 compound prepared using solid-state reaction
A. Zaafouri, M. Ben Gzaiel, I. Gharbi, Badis Bakri & A. Oueslati 

正磷酸盐材料是技术先进材料领域中最重要的群体之一,这些材料易于获取,价格便宜,环保。近年来,由于其在各种光电应用中的需求量大,这些材料备受关注。在本研究中,采用固态方法合成了AgCoPO4正磷酸盐样品。通过分析XRD图谱,确认了研究化合物的三斜相,其空间群为P1¯。扫描电子显微镜(SEM)分析和能量散射光谱(EDS)的检查揭示了相同的形态和不同的粒径。至于EDX分析,所有化学元素都被检测到,并且在适当的比例中找到。此外,还在100 Hz至5 MHz和473-673 K的条件下进行了阻抗谱测量,用于研究AgCoPO4化合物的电性和介电性能。交流电导率的频率依赖性用Jonscher's法则来解释。根据DC电导率计算的活化能符合Arrhenius行为,确定为0.93 (2) eV。主要的传输机制由相关的障碍跃迁模型控制。阻抗和模量响应与频率的比较研究表明了Cole-Cole行为。对电性和介电性能的深入研究表明,在低频率下有显著的介电常数(ε′ ∼ 104),在高频率下有低的介电损耗。因此,它突显出其特殊的介电潜力,特别是在与电子电容器相关的应用中。


用于柔性感知设备的自支撑多功能二维纳米薄膜:综述 (this opens in a new tab)

Self-supporting multi-functional two-dimensional nanofilms for flexible perceptual devices: review
Abduweli Mijit, Muhammad Nouman Siddique Awan, Shuo Li, Jiaxin Huang, Xiongjun Deng, Hao Wang, Dazhu Chen, Shanshan Zhu & Yanlong Tai 

2D自支撑纳米薄膜的非凡机械能力使其在制造柔性设备方面非常受欢迎。这些薄膜在纳米尺度上具有独特的结构属性,这在宏观层面上转化为异常的刚度或柔韧性。它们在压力情况下保持结构完整性和形状的显著能力使它们能够弯曲、折叠和扭曲而不影响性能。此外,薄膜的优秀弹性使它们能够适应曲面,便于它们无缝地集成到可穿戴电子设备中。具有卓越优越性能的2D自支撑薄膜超越了基于基板的薄膜,并对能源存储、感测、膜和生物医疗设备等各种应用具有巨大的潜力。要在多个应用中实现它们的全部潜力,需要全面理解这些2D纳米材料的机械柔韧性。通过分析其机械行为,研究人员可以了解材料对施加力或变形的反应,这对设计和开发至关重要。本研究的主要目标是深入阐述2D纳米材料的机械特性,它们形成纳米薄膜,以及从基板上去除这些薄膜。这样的全面调查使研究人员能够理解2D纳米材料的内在行为,并开发策略以优化它们的属性,以适应广泛的应用。

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