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掺杂Sm3?离子的磷酸盐玻璃发光：用于显示和激光材料的P2O?-ZnO-BaF?-K?TeO?-Al?O?-Nb?O?体系
摘要： 采用熔融淬冷法成功制备了组成为40P2O5-30ZnO-20BaF2-3.8K2TeO3-1.2Al2O3-5Nb2O5（摩尔百分比）并掺杂3×103ppm和4×103ppm Sm2O3的发光磷酸盐玻璃。通过X射线衍射、紫外-可见-近红外光谱、吸收光谱、发射光谱及荧光寿命分析对所研究玻璃进行了表征。利用Judd-Ofelt(J-O)光谱强度参数计算了各玻璃的辐射特性，结果显示以下趋势：X2>X4>X6。基于J-O强度参数评估了包括分支比、跃迁概率和辐射寿命在内的自发发射特性。研究发现光学带隙值随Sm3+含量增加而降低，这可通过结构变化来解释。计算得到的受激发射截面较高，且随Sm3+离子浓度增加从3.81×10?21cm2（1.62μm处）增至4.38×10?21cm2。通过计算核间距()和场强F()以及拉曼光谱测量研究了玻璃结构。
关键词： 折射率，紫外-可见-近红外光谱，Judd-Ofelt分析，发射截面，拉曼光谱，氧化物玻璃，密度，光学带隙
更新于2025-09-23 15:21:01
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氮掺杂单壁碳纳米管的非共振偏振拉曼光谱计算：直径、手性与掺杂浓度的影响
摘要： 采用光谱矩方法结合键极化率模型计算了氮掺杂单壁碳纳米管的拉曼光谱，研究了纳米管直径和手性对其的影响。我们还重点探讨了氮掺杂浓度的重要作用，并提出一个通过管径和径向呼吸模频率估算掺杂浓度的方程。
关键词： 谱矩法、拉曼光谱、氮掺杂浓度、纳米管直径、氮掺杂单壁碳纳米管、键极化率模型、手性
更新于2025-09-23 15:21:01
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微结构和结构无序对多晶金刚石薄膜摩擦学性能的影响
摘要： 通过热丝化学气相沉积法在硅衬底上合成了微观结构从微晶向纳米晶有序变化的金刚石薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射和拉曼光谱分析了所制备金刚石薄膜的形貌与结构特性。随着甲烷/氢气比例从0.5%提升至3%，金刚石薄膜的平均粗糙度和晶粒尺寸均减小，拉曼光谱证实其结构无序度随晶粒尺寸减小而增加。所有薄膜均表现出极低的摩擦系数(CoF)，但当晶粒尺寸从约1μm降至约20nm时，平均CoF从0.011±0.005增至0.03±0.015。通过FESEM对磨痕的后分析、基于AFM的纳米级摩擦测试及拉曼光谱表明：微晶金刚石发生剪切诱导非晶化且磨损率可忽略，而纳米晶金刚石薄膜则经历剪切诱导塑性变形而无非晶化现象。本文在微观结构、结构无序度及滑动界面剪切诱导摩擦化学反应的框架下，系统阐述了观测到的摩擦系数变化机制。
关键词： 拉曼光谱、摩擦学、金刚石、扫描电子显微镜、热丝化学气相沉积、原子力显微镜
更新于2025-09-23 15:21:01
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过渡金属催化的薄层类金刚石碳（DLC）薄膜石墨化动力学
摘要： 本文研究了涂覆微量镍金属颗粒的类金刚石碳（DLC）薄膜在773K下的石墨化动力学。采用脉冲激光沉积（PLD）技术在室温下将DLC薄膜沉积于透明石英基底上，并通过分子束外延技术在室温下将镍沉积于DLC表面。研究了沉积薄膜在超高真空热处理（573-873K范围，60分钟退火）和动力学行为（773K下30-3760分钟范围）。表面与界面表征表明，石墨化sp2团簇的生长始于低于573K的温度。在773K下记录了石墨化的动力学过程，因此石墨团簇的持续生长导致了长程动力学效应。这些团簇使电导率和载流子迁移率分别提升至6.103西门子/厘米和20 V/cm2·s。这种持续变化不仅源于石墨团簇的成核与生长，还与其沿表面及石英基底的重取向有关。结果表明，经热后处理的催化金属/DLC薄膜是导电电极和传感应用领域极具前景的材料。
关键词： 拉曼光谱、热处理、电输运测量、光学透射与吸收、类金刚石碳、薄石墨薄膜、脉冲激光沉积、金属催化剂
更新于2025-09-23 15:21:01
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拉曼光谱结合环境电离质谱：法医实验室对快速简便双仪器分析技术的探究
摘要： 我们设计了一项实验室实验，让高年级化学专业本科生运用台式拉曼光谱仪与常压电离质谱仪（MS）这对仪器分析技术组合，对非处方药进行批量检测；同时利用相应的便携式仪器，对违禁药物开展痕量分析。该实验围绕这两项仪器分析技术展开。法医实验室对查获毒品的鉴定确认属于常规操作，而联用这两种仪器技术可简化流程：先采用常规拉曼光谱分析，再通过纸锥喷雾电离（PCSI）质谱仪完成常量样品检测；通过纸基表面增强拉曼光谱（SERS）与纸喷雾电离（PSI）质谱仪构成的单基底双分析仪简易方法实现痕量分析。向学生引入这些新策略时，通过实操体验使他们接触到法医学潜在职业路径——既掌握这组分析方法的基础知识（包括性能对比），也了解成本、法规和数据库等实际问题。鉴于便携式仪器属于正从学术实验室向工业实验室转移的前沿技术，且能引发关于"将实验室带到现场"利弊的宝贵讨论，其使用为学生提供了额外学习体验。
关键词： 质谱法、实践学习、法医分析、滥用药物、纸锥喷雾电离、纸喷雾电离、纸表面增强拉曼光谱、拉曼光谱、环境电离、实验室教学
更新于2025-09-23 15:21:01
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[ZnCMC]<sup>TF</sup>聚合物（有机/无机）的合成、DFT研究、制备及光学表征作为光电器件
摘要： 采用溶胶-凝胶技术制备了一种新型羧甲基纤维素锌薄膜[ZnCMC]TF。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线光谱(EDX)等多种表征技术及光学性能测试研究了[ZnCMC]TF的特性。对其分子结构、FTIR和光学性能进行了优化。[ZnCMC]TF复合物的拉曼光谱在72-556 cm?1范围内显示出多个谱带，源于(nZn–O)伸缩振动和(Zn–O)弯曲振动，这是[ZnCMC]TF的FTIR与拉曼光谱的显著区别。采用密度泛函理论(DFT)通过DMol3和剑桥系列总能量包(CASTEP)程序进行优化。光谱学和结构特性证实了CMC与[ZnCMC]TF的化学结构；XRD结果显示二者具有相同晶型(单斜晶系2)。[ZnCMC]TF的晶粒尺寸大于CMC，在光学带隙能量方面表现出相似特性。光学常数随光子能量增加而增大，包括折射率n、吸收系数k和光学电导率。SEM图像为锌过渡金属与CMC反应形成[ZnCMC]TF复合物提供了有力证据。通过TEM和EDX等技术检测了生成的[CMC]球形薄膜和[ZnCMC]TF聚合物纳米棒。模拟FTIR、XRD和CASTEP获得的光学性能与CMC和ZnCMC的实验研究结果高度吻合。基于光学特性分析，[ZnCMC]TF在太阳能电池和光电器件等应用领域具有良好前景。
关键词： 透射电子显微镜（TEM）、DMol3软件、锌薄膜、羧甲基纤维素、紫外 - 可见光谱（UV - Vis）、密度泛函理论（DFT）、光电器件、X射线衍射（XRD）、能量色散X射线光谱（EDX）、CASTEP软件、溶胶 - 凝胶技术、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、光学性能、拉曼光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
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脉冲激光沉积法在三维表面基底上制备类金刚石碳膜的光学特性
摘要： 采用脉冲激光沉积法难以生长均匀薄膜，因为激光诱导羽辉的空间分布呈前向锥形。研究团队建立了三维运动沉积装置，并推导出三维曲面上薄膜厚度的关联数学模型?；谀Ｄ庥胗呕?，在大尺寸曲面硅基底上成功制备了类金刚石碳（DLC）薄膜。红外透射光谱显示，曲面基底不同区域的DLC薄膜样品光学常数相近，表明曲面制备的DLC薄膜具有均匀性。同时其中红外波段平均透射率偏差低于2.3%，可提升红外探测成像性能。该研究有助于拓展脉冲激光沉积技术在光学领域的应用。
关键词： 均匀透射率、拉曼光谱、三维曲面、脉冲激光沉积、类金刚石薄膜、红外光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
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单层MoS?在SrTiO?单晶衬底上的外延生长及其在纳米电子学中的应用
摘要： 在SiO2等非晶基底上生长的单层二硫化钼（MoS2）晶体呈随机取向。然而当MoS2生长在晶体基底上时，其晶体形貌与取向也会受到与基底外延相互作用的影响。本文展示了化学气相沉积法在三种不同晶面终止的单晶钛酸锶（SrTiO3）基底上生长MoS2的结果：在SrTiO3(111)面上，单层MoS2晶体形成具有两种主要取向的等边三角形，其<21?1?0>型方向（即硫端边缘方向）与基底<11?0>型方向对齐，这种排列可实现七个MoS2晶胞与四个SrTiO3晶胞近乎完美的共格外延；在SrTiO3(110)面上，MoS2晶体倾向于使其边缘与基底的<11?0>和<11?2?>方向对齐——这两个方向都能提供有利的共格晶格匹配，从而导致晶体形变并产生光致发光可检测的附加应变；当三角形MoS2晶体生长在SrTiO3(001)面上时，其边缘同样优先与基底的<11?0>方向对齐。若将界面范德华（vdW）键合强度与晶格最大匹配度相关联，这些现象就能得到合理解释。因此本文关键发现是：MoS2与SrTiO3基底间的vdW相互作用通过外延关系决定了支撑晶体的形貌与取向。可控的晶体取向使得在多核形成位点条件下仍能生长大面积MoS2薄片，从而最小化晶界数量并优化材料电子特性（如电荷迁移率），这对单层MoS2在下一代纳米电子器件中的应用至关重要。
关键词： 拉曼光谱、范德华外延、扫描隧道显微镜、钛酸锶、二维材料、化学气相沉积、二硫化钼、光致发光光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
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人工智能算法实现工业级石墨烯表征
摘要： 目前尚无表征方法能快速完成工业规模生产的二维材料质量检测，这阻碍了二维材料在众多行业产品制造中的应用。本研究报道了一种人工智能辅助拉曼分析法，可无损快速检测厘米级石墨烯样品的质量。我们通过设计化学气相沉积法制备石墨烯，获得了两种厘米级样品：层间加岛状结构与逐层生长的石墨烯薄膜?；谡庑┭罚颐墙藜喽窖八惴ㄓ胱远馄准际跸嘟岷?，将从层间加岛状与逐层生长石墨烯薄膜分别采集的20,250组和18,000组拉曼光谱精确聚类为五类和两类——每个聚类代表具有不同层数与堆叠顺序的石墨烯微区。例如根据拉曼特征峰可判定，逐层生长石墨烯薄膜中的两个聚类分别对应单层与双层石墨烯。该智能拉曼分析系统完全自动化（无需人工操作），具有极高可靠性（准确率达99.95%），且可推广至其他二维材料，为未来二维材料在各领域的工业化应用铺平了道路。
关键词： 无监督学习、石墨烯、二维材料、拉曼光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
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200 MeV 86Kr17+离子辐照ZnO单晶的微观结构特性研究
摘要： 采用一系列理论计算、拉曼光谱及透射电镜测试等方法，对经200 MeV能量86Kr17+离子辐照的ZnO单晶材料进行了分析。经200 MeV 86Kr17+离子辐照后，材料出现两个宽化的振动吸收峰，其他特征峰无明显变化。通过测量垂直于和平行于晶体z轴入射光的拉曼光谱，证实526 cm-1至600 cm-1的振动吸收峰由氧空位（VO）相关缺陷引起。实验数据充分证明ZnO单晶具有良好的抗辐照性能，这些数据对ZnO材料未来在各类新型器件中的应用具有重要意义。
关键词： 氧化锌，透射电子显微镜，拉曼光谱，86Kr17+离子辐照
更新于2025-09-23 15:21:01