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烧绿石相Yb<sub>x</sub>Er<sub>2-x</sub>Ti<sub>2</sub>O<sub>7</sub>薄膜中的等离激元增强上转换发光
摘要： 通过简便的溶胶-凝胶法结合旋涂技术和700℃退火处理，成功制备了烧绿石相YbxEr2-xTi2O7(YETO)薄膜。高浓度Yb3+离子能促进Yb3+/Er3+共掺杂锐钛矿相TiO2在700℃下向烧绿石相YETO转变。研究发现含30 mol% Yb3+离子的YETO薄膜具有最强的上转换(UC)发光。此外，在YETO薄膜中引入金纳米棒(Au NRs)可进一步增强UC荧光。通过调节Au NRs密度，由于局域表面等离子体共振效应产生的激发场增强作用，UC发射强度提升了约2.8倍。
关键词： YbxEr2-xTi2O7，薄膜，等离子体，上转换
更新于2025-11-21 11:01:37
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通过集成亚波长尺寸的等离子体合金纳米粒子实现高效稳定的无空穴阻挡层钙钛矿太阳能电池
摘要： 钙钛矿太阳能电池作为可再生能源的潜在替代方案展现出巨大前景。近期，无需空穴阻挡层的钙钛矿太阳能电池通过摒弃复杂的高温制备工艺，推动了光伏器件的创新设计。然而，空穴阻挡层的移除限制了钙钛矿太阳能电池的能量转换效率，并严重削弱了其稳定性。本文展示了一种简便方法（无需耗能且耗时的工序）来制备无空穴阻挡层钙钛矿太阳能电池——通过集成湿化学法合成的直径与元素组成可控的铜银合金纳米颗粒实现。采用喷涂/干燥法在后侧集成亚波长尺寸（200纳米直径）的银铜合金颗粒，通过宽带波长范围内的有效光散射显著增强了钙钛矿层的光吸收，同时因合金颗粒的高导电性降低了电池串联电阻。这种颗粒集成使器件因光学和电学性能的显著提升而达到18.89%的最高效率，成为目前性能最优异的无阻挡层钙钛矿太阳能电池及等离激元钙钛矿太阳能电池之一。此外，铜基纳米颗粒能有效阻止钙钛矿向金属背电极扩散（该扩散会导致金电极严重腐蚀及效率下降），通过在钙钛矿与电极间引入合金纳米颗粒，使电池长期稳定性和光稳定性分别提升80%和200%。这项简单高效的制备工艺为钙钛矿太阳能电池的可制造性开辟了新途径。
关键词： 光散射、钙钛矿太阳能电池、等离子体、亚波长尺寸、合金、空穴阻挡层、稳定性
更新于2025-10-22 19:40:53
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氧等离子体诱导的p型掺杂提升PbS量子点太阳能电池的性能与稳定性
摘要： PbS量子点（QDs）因其简便低廉的制备工艺及尺寸依赖、带隙可调等独特物理特性，在光伏应用领域备受关注。然而基于PbS量子点的太阳能电池性能对环境湿度极为敏感，这成为其实际应用的重大障碍。虽然先前研究证实空穴传输层（HTL）的氧掺杂可缓解该问题，但现有恢复器件性能的方法耗时且成本较高。本研究报道了一种低功率氧等离子体处理技术，作为快速经济地有效提升器件性能与稳定性的方法。优化结果表明：10分钟处理为最佳条件，可使器件功率转换效率（PCE）从初始的6.9%提升至9%。此外，改性后的器件展现出优异的长期储存稳定性。
关键词： 胶体量子点、等离子体、硫化铅、光伏、稳定性
更新于2025-10-22 19:40:53
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锗衬底对Bi2O3薄膜结构和光学电导参数的影响
摘要： 本文报道了沉积在非晶锗衬底上200纳米厚Bi2O3薄膜的结构、光学和介电特性。Ge和Bi2O3薄膜均在10^-5毫巴真空压强下通过热蒸发技术制备。研究发现当玻璃衬底替换为锗时，Bi2O3薄膜更倾向于形成单斜晶系结构，其微应变值、位错密度和层错增多而晶粒尺寸减小。光学性能方面，当薄膜生长在Ge衬底上时观察到明显的带隙红移现象。Ge/Bi2O3异质结呈现0.81电子伏特和1.38电子伏特的导带与价带偏移量。除红外区域附近介电常数增强外，Drude-Lorentz模型分析表明Ge衬底对Bi2O3的光学电导参数具有显著影响：采用锗衬底时漂移迁移率提升约一个数量级，自由空穴密度降低约24倍，等离子体频率范围从5.21-11.0GHz扩展至2.59-12.80GHz。该异质结的光学特性使其适用于可见光通信技术。
关键词： 锗/氧化铋，带阶，X射线，异质结，等离子体，介电常数
更新于2025-09-23 15:23:52
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空间双电场大幅增强TiO2纳米管阵列的太阳能水分解
摘要： 高效电荷分离对于提升光催化和光电化学（PEC）水分解中的光电转换效率至关重要。本研究通过在TiO?纳米管内外表面定向构建Au纳米层与SrTiO?纳米立方体，实现了电荷分离效率与PEC活性的协同增强。具体而言，外层具有自发铁电极化的SrTiO?纳米立方体能有效调控TiO?纳米管的能带弯曲，促进空穴向电极/电解液界面迁移以实现水氧化；同时内层Au纳米层在可见光激发下产生有利的等离激元电场，既强化电荷分离又加速电子向对电极转移以生成氢气。得益于这种空间双电场结构，该SrTiO?/TiO?/Au三元光阳极在1.23 V（vs. RHE）偏压下展现出2.11 mA cm?2的显著增强的光电流密度，较原始TiO?纳米管阵列提升近3.5倍。此外还实现了低至~0.17 V（RHE）的水氧化起始电位及优异的PEC稳定性。这些发现为高效PEC水分解体系的理性构建提供了新策略。
关键词： 二氧化钛纳米管，水分解，等离子体，铁电性
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过紫外线和SF6等离子体处理制备的交联木质素涂层
摘要： 木质素是维管植物中最丰富的大分子之一，因其来源广泛且成本低廉（作为造纸制浆过程的主要副产物，通常被直接燃烧作燃料）而被研究多年。但尽管如此，木质素的工业应用仍十分有限。本研究我们发现了一种制备结构明确的木质素表面的简易方法：通过碱法蒸煮从甘蔗渣中提取木质素，并采用不同溶剂溶液通过旋涂工艺在多种基底（硅片、纸张、钢材和玻璃）上制备涂层。为促进木质素涂层表面交联，我们测试了两种方法：SF6等离子体处理和紫外线辐射。两种处理均通过FTIR和热分析证实减少了表面羟基含量，从而形成更稳定的交联涂层。紫外线辐射使木质素涂层呈现亲水性，而采用SF6等离子体则获得了稳定的超疏水木质素涂层。
关键词： 交联、表面改性、涂层、等离子体、超疏水性、木质素
更新于2025-09-23 15:23:52
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发光的气泡
摘要： 超声波能在液体中产生闪光。这种声致发光源自内爆的空化气泡。坍缩气泡中的气体可能被剧烈加热，从而短暂形成伴随闪光发射的等离子体。通过分析发光的光谱，可以推断气泡内部极端压缩时的物理过程。其中，被困在声驻波中的气泡云团与孤立单气泡表现出不同特性。相比相互影响的云团气泡，孤立单气泡更倾向于呈现对称的球形结构。最新研究正在探究气泡运动细节及非对称内爆如何影响声致发光。
关键词： 内爆、频谱、贝尔克尼斯力、黑体、射流、声致发光、坍缩、空化、热点、气泡动力学、等离子体、气泡云
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过施加摆动磁场实现垂直排列碳纳米管阵列对太赫兹辐射的共振增强
摘要： 本分析建立了一种新型太赫兹辐射产生理论，该理论研究两束斜入射激光在垂直排列碳纳米管阵列（CNTs）上发生拍频，并在外加摆动磁场作用下产生太赫兹辐射的过程。CNTs阵列作为纳米天线产生THz辐射。入射激光对CNTs电子施加有质动力，使其产生非线性振荡速度，该速度与外加摆动磁场发生拍频。此拍频过程在(ω2?ω1, k2?k1+k0)频率-波矢处产生非线性电流，该电流作为天线辐射出THz波。研究发现当拍频频率(ω2?ω1)接近CNTs有效等离子体频率时，由于激光与CNTs电子的共振相互作用会产生强THz辐射。外加摆动磁场通过为产生的THz辐射提供必要动量，提升了纳米天线的THz辐射效率。我们探究了纳米管半径和长度对THz产生效率的影响，在激光以最佳入射角照射CNTs阵列时，产生的THz功率达到最大值。
关键词： 太赫兹辐射、碳纳米管、天线理论、摆动磁场、等离子体、纳米技术
更新于2025-09-23 15:23:52
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控制等离子体中厄米-双曲余弦高斯光束的相对论自聚焦
摘要： 本研究旨在探究埃尔米特-双曲余弦-高斯（HChG）光束特性对相对论自聚焦的影响。针对模指数m=0、1和2的情况提出了自聚焦参数（SFP），为建立非线性自聚焦与光束特性的依赖关系提供了依据。研究发现不同模指数对HChG光束初始强度和偏心参数的非线性自聚焦依赖性存在差异。通过研究光束沿传播轴的聚焦/发散行为验证了SFP模型的预测，并观察到完全一致的结果。该模型结果可推广应用于更高模指数的HChG光束、埃尔米特-高斯光束及双曲余弦-高斯光束。
关键词： 埃尔米特-双曲余弦-高斯光束，模指数，偏心参数，等离子体，相对论自聚焦
更新于2025-09-23 15:23:52
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有耗介质中FDTD方法的标准差分与指数差分比较
摘要： 本文比较了标准差分与指数差分在时域有限差分法（FDTD）中处理导电介质和等离子体等有耗介质时的用时情况。研究表明，就计算结果的精度以及FDTD方法在有耗介质中的适用范围而言，这两种差分方法的性能非常接近。使用其中一种差分方法替代另一种既无特殊优势也无明显缺陷，二者在FDTD计算中可无差别使用。
关键词： 等离子体、导电材料、时域有限差分法
更新于2025-09-23 15:22:29