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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 氟烷基封端乙烯基三甲氧基硅烷低聚物二氧化硅/六方氮化硼纳米复合材料对聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的可控表面改性

    摘要： 氟烷基封端乙烯基三甲氧基硅烷低聚物[RF-(CH2CHSi(OMe)3)n-RF；n=2,3；RF=CF(CF3)OC3F7]在六方氮化硼(h-BN)纳米颗粒存在下，于室温和碱性或酸性条件下发生溶胶-凝胶反应，分别以良好产率(≥80%)制得相应的氟化低聚硅酸盐/h-BN纳米复合材料。所得氟化纳米复合材料对包括水在内的传统有机介质均表现出良好分散性。将这两种氟化纳米复合材料用于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面改性：碱性条件下制备的氟化纳米复合材料不仅因较长氟烷基链赋予优异疏油性，还能使改性PMMA薄膜单侧表面呈现与h-BN相关的更高荧光发射；而酸性条件下制备的氟化纳米复合材料则能在PMMA薄膜双侧表面（包括背面）同时实现良好疏油性和更高荧光发射。通过这两种纳米复合材料的29Si固体核磁共振谱图，将探讨其独特的可控表面改性能力。

    关键词： 表面排列能力、荧光能力、疏油性、六方氮化硼、表面改性、氟化低聚物纳米复合材料、聚甲基丙烯酸甲酯

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 利用同步辐射红外纳米光谱技术探测二维材料中的极化激元

    摘要： 极化激元是由光子与电偶极或磁偶极耦合形成的准粒子，是范德瓦尔斯（vdW）晶体及其衍生二维材料纳米光子学研究的主要焦点。对于现有的各类vdW材料，极化激元可在电磁波谱的宽频范围（毫电子伏特至电子伏特）内活跃，并展现出远高于对应自由空间辐射的动量。因此，必须使用高动量宽带光源或探测器来激发这些准粒子，并测量能揭示极化激元动力学特性的频率-动量色散关系。同步辐射红外纳米光谱技术（SINS）将散射式扫描近场光学显微镜的纳米级空间分辨率与超宽带同步辐射红外辐射相结合，非常适合探测和表征各类vdW极化激元。本文综述了SINS技术在研究vdW及二维晶体中远红外和中红外等离子体极化激元与声子极化激元关键光学特性方面取得的进展。在此基础上全面介绍了SINS技术，并展示了如何针对包括六方氮化硼（hBN）、二硫化钼（MoS2）、石墨烯及二维异质结构在内的多种原子级薄层体系获取基本极化激元特性。

    关键词： s-SNOM（散射式扫描近场光学显微镜）、六方氮化硼、远红外SINS（同步辐射红外纳米光谱）、二维材料、极化激元、红外同步辐射纳米光谱、石墨烯

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 夹在六方氮化硼与纳米石墨烯之间的铂纳米团簇作为范德华异质结构用于光电子学

    摘要： 我们报道了由半金属石墨烯、金属铂和绝缘体六方氮化硼(h-BN)组成的纳米异质结构的形成。石墨烯和h-BN都是化学惰性的二维材料，具有相似的几何结构但不同的电子特性。在这两种材料之间封装了铂纳米粒子阵列。由此，h-BN/Rh(111)纳米网作为铂纳米团簇有序阵列的模板，其上外延生长石墨烯，形成单一纳米异质结构。我们通过基于同步辐射的高分辨率X射线光电子能谱(XPS)和近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)原位研究了这一过程。在测试条件下，纳米石墨烯层对CO表现出紧密贴合性。这些纳米异质结构可能在光电子学或数据存储材料中找到应用。同时，我们的方法为纳米石墨烯的合成提供了新途径。

    关键词： 纳米团簇、光电子学、六方氮化硼、纳米石墨烯、数据存储、石墨烯、铂

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE第32届国际微机电系统会议(MEMS) - 韩国首尔(2019.1.27-2019.1.31)] 2019 IEEE第32届国际微机电系统会议(MEMS) - 高频六方氮化硼(h-BN)声子波导

    摘要： 本摘要论文首次展示了基于二维（2D）层状晶体材料——六方氮化硼（h-BN）的纳米级声子波导的实验验证。利用平面几何特性，通过异质集成方法可规避二维材料纳米加工的难题。有限元法（FEM）模拟与传输测量共同揭示了h-BN声子波导丰富的波传播特性。数值分析进一步表明，通过改变h-BN晶体的厚度或张力水平，所设计的h-BN声子波导频率响应可在高频（HF，3-30 MHz）至甚高频（VHF，30-300 MHz）频段内精细调控。在可集成二维器件平台上操控和引导高频机械波，将为射频（RF）信号处理与片上量子信息技术开辟新机遇。

    关键词： 声子波导、甚高频（VHF）、射频（RF）信号处理、量子信息技术、高频（HF）、六方氮化硼（h-BN）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 红外频段石墨烯/六方氮化硼异质结构中的可调反射群延迟

    摘要： 本文从理论上研究了红外波段石墨烯/六方氮化硼（hBN）异质结构的反射群延迟。由于hBN介电常数在7.28微米和12.72微米附近波段具有显著的洛伦兹共振特性，该新型石墨烯/hBN异质结构利用洛伦兹共振机制实现了反射群延迟的灵活调控。研究表明，通过调节费米能级或石墨烯层数可有效增强反射群延迟。此外，根据hBN厚度或入射角的不同，反射群延迟可调控为正或负值。这些结果将为红外波段基于石墨烯的光学延迟器件设计提供参考。

    关键词： 石墨烯，六方氮化硼（hBN），群延迟，红外波段

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于四层石墨烯/六方氮化硼异质结构的量子点器件制备与表征

    摘要： 我们报道了基于六方氮化硼封装四层石墨烯异质结构的量子点器件低温载流子输运特性。在单量子点构型的器件中，我们观测到随机库仑阻塞现象，表明存在多个相互串联/并联耦合的量子点。施加垂直磁场后，重叠的库仑菱形在零偏压下被解除且充电能降低，这意味着多量子点行为的抑制。我们的研究结果为探究少层石墨烯量子点中单电子输运的层间关联效应铺平了道路。

    关键词： 磁场、六方氮化硼、库仑阻塞、四层石墨烯、量子点

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 用于大晶体单层六方氮化硼可控生长与转移的氧化及渗碳催化剂调控

    摘要： 六方氮化硼（h-BN）已被公认为二维材料技术中不可或缺的支撑层、封装层和阻隔层，近期更被发现可作为从双曲超表面到室温单光子源等多种应用中的活性材料。目前迫切需要开发低成本、可规模化且高质量生长h-BN层的技术。我们采用广泛易得的铁箔作为催化剂进行h-BN的化学气相沉积（CVD），并揭示了体相溶解物质（特别是溶解氧与碳的平衡关系）在h-BN CVD过程中的关键作用。通过简单的铁箔预处理步骤，我们实现了容错性强的大规模CVD工艺，获得了超大尺寸的h-BN单层畴区。同时开发了简便的转移方法：通过控制湿度氧化并快速蚀刻薄层界面铁氧化物，将生长态h-BN从铁基底无损剥离，从而避免来自铁箔本体的杂质污染。我们实现了晶圆级（2英寸）生产，并将该h-BN用作石墨烯保护层，用于集成（光）电子器件制造。

    关键词： 单层，六方氮化硼，转移，二维材料，大晶体，化学气相沉积，封装

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用非对称h-BN隧穿势垒实现全二维超薄垂直异质结构中的光电流方向控制与光伏效应增强

    摘要： 二维（2D）材料具有原子级厚度且不存在面外悬键，因此能突破晶格匹配的限制，实现自由组合构建垂直范德华异质结构。本研究采用全化学气相沉积法制备的二维材料，构建了非对称垂直结构的石墨烯/六方氮化硼（h-BN）/二硫化钨（WS2）/石墨烯器件。该结构包含三个功能单元：通过费米能级调控和超薄特性可作为金属电极替代品的导电石墨烯；作为超薄光敏材料的半导体过渡金属硫化物（TMDs）；以及作为隧穿势垒的绝缘h-BN。相比不含h-BN的对称垂直结构，这种非对称垂直结构展现出更强的光伏效应。通过改变h-BN在垂直堆叠中的排列顺序，我们甚至能控制电子流动方向。增加h-BN厚度还可进一步提升性能。该光伏效应源于绝缘h-BN层引入的电势差导致TMDs中激发电子向顶部和底部石墨烯电极迁移概率的差异。研究表明，h-BN能有效作为非对称垂直异质结构中的隧穿势垒来增强光伏效应并控制电子流向，这对设计满足电子/光电器件多样化需求的二维垂直异质结构具有重要价值。

    关键词： WS2，非对称垂直异质结构，光伏，化学气相沉积，石墨烯，二维材料，六方氮化硼

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 纤维激光熔覆h-BN+SS316复合涂层在SS316基体表面的力学与摩擦学性能

    摘要： 激光熔覆是一种利用高能相干激光束将一种材料添加到另一种基体材料表面的独特工艺。本研究采用光纤激光熔覆技术在SS316基体表面制备了h-BN（六方氮化硼）+SS316复合涂层。通过改变不同输入工艺参数，研究了复合涂层的表面形貌、微观结构、X射线衍射、熔覆层厚度、显微硬度及摩擦学行为。结果表明熔覆粉末与基体表面形成了良好的冶金结合，熔覆表面未出现气孔和裂纹。FESEM分析显示熔覆表面光滑，在激光加工过程中无裂纹扩展。X射线衍射分析表明形成了Fe3N、Cr2N、CrB、B2C5N2、γ-(Ni,Fe)、h-BN等相，这些相有助于提升熔覆层的力学和摩擦学性能。研究发现熔覆层显微硬度随h-BN体积分数增加而提升，较基体材料（220HV0.3）提高了2-2.5倍（525HV0.3）。销盘干滑动磨损试验显示摩擦系数值从基体表面（0.560）显著降低至熔覆表面（0.251）。

    关键词： 固体润滑剂、显微硬度、光纤激光熔覆、摩擦系数、六方氮化硼、微观结构

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 六方氮化硼中确定性激活的量子发射体与等离子体表面晶格共振的耦合

    摘要： 由辐射场介导的个体量子发射体间耦合所产生的协同现象，目前因其在片上光子量子存储和长程纠缠等应用领域的潜力而备受关注。这些应用的核心共性在于实现宏观距离上的电磁模式生成。然而要将此类系统转化为实用器件，仍需大量研究——首要任务是探索替代性物理平台。二维（2D）系统中的量子发射体提供了极具前景的研究路径，这类材料可适配任意形状基底形成混合系统，使发射体与合适的光学模式实现近场耦合。本研究报道了一种可扩展的耦合方法，能令范德华材料（六方氮化硼）中的色心集合体与离域的高品质等离子体表面晶格共振耦合。鉴于六方氮化硼发射体具备室温下单光子源的工作能力，此类架构在光子学应用领域展现出重要前景。

    关键词： 耦合、应变、离域、缺陷、量子发射、光致发光、表面等离子体、六方氮化硼、二维材料、表面晶格共振

    更新于2025-09-11 14:15:04