- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
过滤筛选
- 2020
- 2019
- 2018
- 2017
- 2016
- 2015
- 2014
- 石墨烯
- 氧化石墨烯
- 石墨烯量子点
- 还原氧化石墨烯
- 太赫兹
- 光电探测器
- 化学气相沉积
- 纳米复合材料
- 光催化
- 二维材料
- 光电信息科学与工程
- 纳米材料与技术
- 材料科学与工程
- 物理学
- 光电信息材料与器件
- 复合材料与工程
- 高分子材料与工程
- 应用物理学
- 电子科学与技术
- 化学
- Chinese Academy of Sciences
- Wuhan University of Technology
- University of Science and Technology of China
- Tohoku University
- Jiangsu University
- University of Electronic Science and Technology of China
- Southeast University
- Shenzhen University
- Ningbo University
- Sungkyunkwan University
-
掺杂石墨烯的软性电容器，用于机械可调谐电光调制器
摘要： 除数据管理具备超高容量与速度外，未来通信网络还需通过有限资源下的系统可重构性提升性能。超高速运行使光数据管理器件成为与现有电子器件混合集成的理想候选，但其仍需在集成方案中实现系统重构的可调谐性。我们展示了一种高效电光调制器，该调制器基于采用石墨烯与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）柔性电容结构的多光学波导系统，具有机械可调谐特性。这种通过电信号调控光信号时序吸收来产生光学信号的柔性电容，可机械脱离并重新附着于波导刚性表面，从而提供调制操作的启闭状态，并能根据重构的数据路由切换工作波导。经质量控制的石墨烯主要实现电光功能，而PMMA既作为电容中的柔性介电层，又作为石墨烯保护钝化层发挥重要作用。我们研究了手动制备的石墨烯-PMMA电容在侧抛光纤（D形光纤）上机械调节时的调制效应，重点考察了透射光的消光比（ER）与工作带宽。成功实现了调制器在-50V至50V电压控制范围内达到19.8dB的消光比，其稳定工作经验证调制速度可达2.5MHz。
关键词： 电光调制器、机械调谐、石墨烯、可调谐调制器、软材料
更新于2025-11-28 14:24:03
-
石墨烯异质结构集成光纤布拉格光栅用于光运动追踪及400纳米至10.768微米超宽带光电探测
摘要： 基于石墨烯及相关二维材料的集成光子学与光电子器件是未来工业革命的核心，可推动紧凑灵活的纳米光子器件发展。追踪和检测毫米至纳米尺度宽带光的运动是一门尚未充分探索的前沿科学。本研究首次通过将石墨烯与光纤布拉格光栅器件（石墨烯-FBG）集成，实现了毫米级精度的光运动追踪与检测。当入射光靠近或远离该器件时，布拉格波长分别发生红移和蓝移，证实其光运动追踪能力。这种光追踪功能可进一步扩展至超宽波段——全光光电探测器在400纳米至10.768微米范围内呈现稳健响应，且具有线性光学特性。值得注意的是，FBG上的石墨烯-Bi2Te3异质结构在可见光及通信波段的光电响应比石墨烯-FBG高出87%，这源于异质结构中更强的声子-电子耦合与光热转换效应。该器件在100天后仍保持优异稳定性。此项研究有望开创天体物理学、光通信、光计算、光逻辑门控、光谱分析及激光生物学等领域的突破性集成纳米光子应用。
关键词： 二维材料、石墨烯、超宽带光电探测、异质结构、光纤布拉格光栅、光运动追踪
更新于2025-11-28 14:24:03
-
石墨烯/硅混合波导的增强光学克尔非线性
摘要： 在本研究中，我们通过实验探究了具有增强自相位调制特性的石墨烯/硅混合波导的光学克尔非线性效应。在适用于非线性光信号处理的CMOS兼容材料领域，过去十年间硅波导和氮化硅波导已被广泛研究。然而硅波导在通信波长下存在强烈的双光子吸收（TPA）现象，这会显著降低其非线性品质因数（FOM）。相比之下，基于氮化硅的材料体系虽能抑制TPA，但同时会使克尔非线性降低一个数量级。本研究通过在波导顶部转移石墨烯层，开发出一种既保持硅波导光学特性与CMOS兼容性，又能增强克尔非线性的石墨烯/硅混合波导。实测数据显示，该混合波导的非线性参数从硅波导的150 W?1cm?2提升至510 W?1cm?2，其非线性FOM达到2.48±0.25——是硅波导（0.6±0.1）的四倍。本工作揭示了这种兼具高克尔非线性和优异FOM的石墨烯/硅混合波导在非线性全光信号处理中的潜在应用价值。
关键词： 非线性全光信号处理、石墨烯/硅混合波导、光学克尔非线性、与CMOS兼容、自相位调制
更新于2025-11-28 14:23:57
-
基于石墨烯的腰扩型光纤传感器用于测量蔗糖浓度
摘要： 提出并验证了一种基于石墨烯包覆光纤的新型蔗糖传感器，该传感器采用腰锥扩大的锥形光纤作为马赫-曾德尔干涉仪。通过电弧熔接将夹在两根单模光纤之间的光子晶体光纤制成传感器，在光子晶体光纤与单模光纤的耦合点处利用两个腰锥扩大的光纤锥实现模间干涉。结果表明：传输光谱的凹陷随蔗糖浓度增加呈现蓝移现象，该传感器在0-230ppm范围内对蔗糖具有高线性响应（R2=0.98233）和优异灵敏度（3.36pm/ppm）。此外还讨论了表面吸附机制。这种易于制备、成本低廉且体积小巧的光纤干涉仪可用于蔗糖传感应用。
关键词： 石墨烯、蔗糖传感器、蓝移、腰径增大锥形光纤、马赫-曾德尔干涉仪
更新于2025-11-28 14:23:57
-
激光透射焊接及石墨烯薄膜表面改性在柔性超级电容器中的应用
摘要： 当石墨烯薄膜涂覆在柔性聚合物基底上时，弱粘附力会导致薄膜在机械弯曲时发生分层。此外，随着每层石墨烯重新堆叠，其作为超级电容器电极的性能会受到限制。本研究展示了通过简便的激光焊接和表面改性工艺来克服这些限制。首先，将连续波激光束作用于涂覆石墨烯与底层透明聚碳酸酯基底的界面。该焊接工艺显著提高了它们的粘附性并实现了优异的机械弯曲性能。其次，在环境条件下通过纳秒脉冲激光照射石墨烯薄膜表面实现表面改性。使用这些表面改性的石墨烯电极和PVA-H3PO4电解质制备了三明治型超级电容器。研究了激光能量密度对超级电容器性能的影响。在最佳激光功率下，实现了4.7 mF/cm2的面电容。
关键词： 激光透射焊接、石墨烯、柔性器件、超级电容器、脉冲激光
更新于2025-11-25 10:30:42
-
微波辅助油热法合成石墨烯-二氧化钛量子点用于光电化学析氧反应
摘要： 本工作报道了基于油热氧化还原反应制备石墨烯-二氧化钛量子点的方法。利用纳米乳化原理，形成了油水稳定的纳米液滴。该乳液在油基介质中经不同温度处理?？悸堑揭运芗粱岽俳啪郏庵址椒ㄓ欣诨竦梅稚⑿粤己玫那姿阅擅卓帕?。在水相分散的氧化石墨烯纳米液滴内（位于油介质中）形成水合钛簇，这一特性确保了石墨烯层与钛离子紧密连接，从而生成尺寸最小的分散量子点。油热反应的温度和时间会影响石墨烯层的功能化程度，进而影响光致发光特性。通过电泳法制备透明薄膜进行水分解表征，发现石墨烯层的氧功能化程度与油热条件及产生的光电流存在关联。
关键词： 热致发光、量子点、光致发光、石墨烯、光电流
更新于2025-11-21 11:18:25
-
石墨烯对6061/7075异种激光-MIG复合焊接接头微弧氧化涂层耐蚀性的影响
摘要： 研究了异种铝合金激光-金属惰性气体复合（Laser-MIG）焊接接头的腐蚀行为。在焊接接头表面制备了含与不含石墨烯的微弧氧化（MAO）涂层，探究了石墨烯对MAO涂层结构及耐蚀性能的影响。将焊接接头划分为五个区域以研究不同区域的腐蚀诱因，发现7075Al热影响区（7-HAZ）最易发生腐蚀。尽管各区域基体具有异质微观结构和相组成，但不同区域的MAO涂层均呈现相对均匀的表面形貌、结构及相组成。MAO处理显著提升了焊接接头的耐蚀性。此外，由于涂层结构变化，陶瓷-石墨烯复合涂层的耐蚀性略优于未添加石墨烯的单一涂层。
关键词： 耐腐蚀性、铝、石墨烯、激光-MIG混合焊接、微弧氧化
更新于2025-11-21 11:18:25
-
一种新型近红外光响应的4D打印纳米结构，具有动态且远程可控的变形能力
摘要： 四维（4D）打印是一种新兴且高度创新的增材制造工艺，能够制造出预先设计、可随时间自我组装并发生形变的结构。然而，4D打印面临的关键挑战之一在于：现有系统既难以全面满足形变的基本要求，又缺乏能时空精准控制形变过程的智能动态能力。本研究开发了一种简易4D打印平台，通过将纳米材料融入传统刺激响应性聚合物，使4D打印物体实现动态远程调控的定点定时形变。我们采用近红外光（NIR）响应型纳米复合材料构建了概念验证4D打印脑模型，以此评估可控4D形变能力及光热刺激调控神经干细胞行为的可行性。这种新型4D打印策略不仅能创建可在人体友好型刺激（NIR）下时空控制自身形变或行为模式的动态三维生物结构，还为构建复杂自变形物体提供了具有广泛应用前景的潜在方法。
关键词： 大脑、4D打印、动态远程可控、神经干细胞、近红外光响应、石墨烯
更新于2025-11-21 11:08:12
-
铜表面石墨烯涂层因低缺陷重叠结构而具有优异的耐腐蚀性
摘要： 如今，超薄石墨烯涂层能为多种金属提供显著的抗腐蚀?；?，但不同研究中关于石墨烯涂层抗腐蚀机制的报道存在很大差异和矛盾。本研究系统考察了不同缺陷程度的石墨烯涂层在铜表面的防腐行为。结果表明，无论石墨烯层数多少，所有石墨烯涂层的铜都比热处理铜表现出更优异的耐腐蚀性。特别是双层石墨烯涂层的防腐性能最为有效，腐蚀介质需要经过较长路径才能到达铜与石墨烯的界面。单层石墨烯的耐腐蚀性次于双层石墨烯，而多层石墨烯较差的耐腐蚀性是由于高缺陷值增加了腐蚀路径，导致氯离子更容易通过缺陷迁移。因此，石墨烯涂层的抗腐蚀能力主要取决于缺陷密度而非层数——若含有高缺陷值，多层石墨烯涂层可能不会表现出更好的防腐性能。
关键词： 石墨烯、电偶腐蚀、层数、扫描振动电极技术、化学气相沉积、缺陷
更新于2025-11-21 11:08:12
-
《AIP会议论文集[作者 当代可再生能源与替代能源发展趋势——印度古瓦哈提（2018年12月4-6日）]》——还原氧化石墨烯激光诱导微观结构变化研究
摘要： 石墨烯是一种极具前景的二维材料，在太阳能电池和储能应用领域表现突出。氧化石墨烯（GO）等石墨烯基材料被提议用作锂离子电池负极材料、透明导电薄膜、聚合物基太阳能电池电极等多种用途。本文研究了还原氧化石墨烯（r-GO）薄膜在激光诱导下的微观结构变化。采用改进Hummers法制备GO——这种大规模生产工艺简便且成本低廉。样品经400°C热退火获得r-GO。为探究激光辐照对r-GO微观结构的影响，在2、4、6和8分钟不同辐照时长后记录拉曼光谱，并采用95与159 KW/cm2两种激光强度进行对照实验。观测发现：辐照后拉曼光谱中D峰与G峰均出现峰值蓝移及强度比变化，各案例均产生约5 cm-1的总拉曼蓝移，这源于碳碳键间压应力的增强?；诶菁扑愕牟杏嘤α?、晶粒尺寸和缺陷密度参数均随功率密度增加及辐照时间延长呈渐进式改变。由此可得结论：r-GO薄膜仅在受辐照区域发生微观结构变化，未影响薄膜其余部分。
关键词： 石墨烯、拉曼光谱、还原氧化石墨烯、激光诱导变化、氧化石墨烯
更新于2025-11-21 11:01:37