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表面等离子体共振效应增强的CsPbBr?反蛋白石结构用于高性能无机钙钛矿太阳能电池
摘要： 尽管全无机CsPbBr3因其优异的耐热和耐湿性能被视为无机钙钛矿太阳能电池（PSCs）的理想候选材料，但其仍存在电荷转移过程不利和光捕获能力有限的问题。本研究合理设计了耦合金纳米颗粒（NPs）的CsPbBr3反蛋白石（IO）薄膜，基于Au-CsPbBr3 IO的PSCs实现了高达8.08%的稳定光电转换效率。通过选择性调控IO孔径，可使CsPbBr3 IO的慢光子区域与金NPs的局域表面等离子体共振（SPR）区域重叠，从而提升无机CsPbBr3 PSCs的性能。这种协同效应有助于提高光利用效率和优化电荷转移过程，从而增强光吸收能力并抑制光生电子-空穴对的复合速率。金的引入不仅触发了SPR效应，还通过肖特基势垒促进了载流子的有效分离/注入。此外研究表明，SPR与IO光子效应的共同作用有助于降低激子结合能，提高激子解离效率，从而显著增加自由载流子密度。该工作为高性能无机PSCs的等离激元金属/半导体复合光吸收材料提供了合理策略。
关键词： 反蛋白石结构、无机钙钛矿、金纳米粒子、表面等离子体共振、慢光效应
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于金属-介质-金属波导的等离激元诱导透明研究综述
摘要： 透明窗口中的等离激元诱导透明（PIT）现象为光学滤波器、开关、存储器及集成光学的设计提供了新思路。慢光效应使PIT同时适用于传感器和慢光器件。此外，PIT能突破光的衍射极限，实现在半波长尺度上操控光，为光学器件微型化带来曙光。本文首先综述基于金属-介质-金属（MDM）波导系统的PIT现象研究，分析其物理机制（包括亮暗模相互作用与相位耦合诱导透明），继而评述PIT在光学传感、滤波、开关、慢光器件及光逻辑器件中的应用，最后概述该领域待解决的关键挑战、对应解决方案及未来重要研究方向。
关键词： 慢光效应、等离激元诱导透明（PIT）、金属-介质-金属（MDM）波导、光学逻辑器件
更新于2025-09-23 15:19:57
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梯形多层光栅与二氧化硅混合结构的宽带长波红外和中波红外吸收器
摘要： 提出了一种在中波红外（MWIR）和长波红外（LWIR）同时具有高吸收率的宽带超材料吸收器。在MWIR波段，4至6.3微米范围内吸收率高于0.8；在LWIR波段，8.7至9.6微米范围内具有吸收特性。该吸收器对入射角度不敏感。MWIR波段的宽带吸收源于梯形多层光栅结构的慢光效应，而LWIR波段的宽带吸收则归因于梯形SiO2层的声子极化激元共振。在宽带高吸收区域，大气具有良好透射性，这可能极大推动该吸收器在双色红外成像、探测、红外隐身及热辐射等领域的实际应用。
关键词： 超材料、透明大气窗口、宽带吸收器、慢光效应、声子极化激元共振
更新于2025-09-10 09:29:36
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蛋白石结构ZnO光子晶体薄膜的制备及其对二氧化碳光还原的慢光子效应
摘要： 通过两步籽晶-生长多元醇反应法，已实现可调粒径单分散ZnO颗粒的大规模制备。利用超饱和ZnO/二甘醇溶液的旋涂及溶剂蒸发工艺，可由这些ZnO颗粒制得结晶性良好、光子结构均匀的蛋白石结构ZnO光子晶体(PC)薄膜。相较于无序堆叠的ZnO薄膜，该ZnO PC薄膜因光子带隙边缘产生的慢光子及其对光吸收的促进作用，在CO2光催化还原反应中展现出更高活性。当ZnO电子带隙与ZnO PC光子带隙红边匹配时，本实验中以CO析出量表征的光催化活性增强因子最高可达2.64倍。与传统反蛋白石光催化剂相比，这种蛋白石结构ZnO光催化剂采用简化且可放大的制备工艺，其活性提升效果仍与无光子结构的ZnO相当，未来有望广泛应用于太阳能利用、环境保护等诸多绿色化学过程。
关键词： 光催化剂，慢光效应，光子晶体，二氧化碳还原，氧化锌
更新于2025-09-09 09:28:46