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oe1(光电查) - 科学论文

176 条数据
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  • 利用近场辅助激发增强硅光电探测器的光敏性

    摘要： 硅是电子器件技术中不可或缺的材料。然而，硅属于间接带隙材料，因此其需要声子辅助的激发效率在传播远场光下较低。为提高激发效率，本文采用纳米尺度受限的光学近场激发——根据不确定性原理，该近场可激发不同波数间的带间跃迁，从而直接激发间接带隙中的载流子。为评估纳米尺度受限光学近场的效果，我们制备了以金纳米颗粒为场限制源的横向硅p-n结，观察到光敏率提升47.0%。此外，通过消除远场激发的薄层横向p-n结，证实光敏率提高了42.3%。

    关键词： 光学近场、金纳米粒子、光敏性、硅、光电探测器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • PDDA聚合物组装金纳米粒子诱导的三重激发态增强

    摘要： 金纳米粒子（AuNPs）因其特有的局域表面等离子体共振（LSPR）效应而具有独特的光学性质。当LSPR被激发时，金纳米粒子能在基态和激发态下强烈影响邻近的有机分子。此前由于金纳米粒子聚集体的随机无序形成，仅观察到对三重态形成的2~3倍等离子体增强效应。本研究利用聚合物PDDA组装金纳米粒子形成具有强等离子体共振的聚集体，通过瞬态紫外-可见吸收光谱直接监测到PDDA-AuNPs增强的玫瑰红三重态，最大增强倍数达~10倍。这种显著增强主要源于金纳米粒子聚集体的等离子体效应。此外发现PDDA组装金纳米粒子的三重态增强效应对其聚合物浓度及金纳米粒子尺寸具有敏感性。这些发现为金纳米粒子在三重态-三重态能量转移、三重态激子收集及光动力治疗等领域的应用提供了重要启示。

    关键词： 聚二烯丙基二甲基氯化铵聚合物、金纳米粒子、等离子体增强效应、三重激发态、光动力疗法

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 掺金纳米颗粒的PEDOT:PSS等离子体共振对基于CuPc/C60有机太阳能电池性能影响的研究

    摘要： 本研究探讨了不同球形尺寸的金纳米颗粒（AuNPs）与聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）混合作为空穴传输层（ITO/PEDOT:PSS (AuNPs)/CuPc/C60/Al）对有机光伏电池（OPV）效率的提升作用。采用热化学法合成了AuNPs，透射电子显微镜（TEM）图像显示金纳米颗粒主要呈球形，尺寸范围为12-23纳米。UV-VIS光谱测量表明，随着颗粒尺寸减小，表面等离子体共振向更高波长偏移。通过原子力显微镜和UV-VIS光谱仪技术研究了OPV电池的表面形貌和吸收光谱。计算了不含与含AuNPs的OPV电池效率，当PEDOT:PSS中嵌入12纳米AuNPs时，效率从0.78%提升至1.02%。CuPc光吸收增强源于PEDOT:PSS的良好透明导电性，以及PEDOT:PSS中嵌入AuNPs周围电场增强；CuPc与C60界面处内建电场增强则归因于AuNPs的表面等离子体共振。这两个因素共同促进了CuPc中激子生成、界面层解离及载流子转移，从而提高了阴阳极对电子和空穴的收集效率。

    关键词： 铜酞菁、PEDOT:PSS、太阳能电池、金纳米粒子、材料化学、富勒烯、材料科学

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 真实尺寸容器中金纳米星的等离激元光热加热：多尺度建模与实验研究

    摘要： 贵金属纳米粒子（NPs）将光转化为热的能力因其众多潜在应用（如光热疗法或基于激光的纳米图案化技术）引发了广泛科学关注。为实际应用这些技术，必须深入理解嵌入周围介质中的纳米粒子加热行为，并建立能预测该行为的理论模型。本研究提出一种多尺度方法，用于模拟厘米级真实尺寸容器内大量纳米粒子的光热响应。通过结合电磁场、光线追踪和传热模拟，我们分析了普通离心管中纳米星与纳米球悬浮液在激光照射下的加热效率及温度动态响应。为验证模型，我们通过电子显微镜和光谱技术合成并表征了金纳米星，随后采用785纳米连续波激光照射填充胶体的离心管，并通过红外热像仪监测开展激光诱导加热实验。实验结果证实该模型能有效预测立方厘米级实际容器中等离子体纳米粒子悬浮液的响应特性。

    关键词： 多尺度模型、金纳米粒子、光热效应、金纳米星、表面等离子体

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 金纳米颗粒与金纳米颗粒标记抗体作为共反应物的电化学发光

    摘要： 金纳米粒子（AuNPs）及金纳米粒子标记抗体可作为共反应物参与三(2,2'-联吡啶)钌(II)（Ru(bpy)3 2+）的电化学发光（ECL）反应。实验验证了该新型ECL体系的电化学与光谱特性，其反应机理推测有别于典型ECL体系。结果表明：该新体系具有更高ECL效率，且借助金纳米粒子可灵敏检测金纳米粒子标记物质?；诮鹉擅琢Ｗ蛹婢吖卜从ξ镉氡昙俏锏乃刈饔茫珹uNPs-Ru(bpy)3 2+ ECL体系将成为生化分析的有力工具。

    关键词： 共反应物，Ru(bpy)3 2+，电化学发光，生化分析，金纳米粒子

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 基于局域表面等离子体共振的锥形光纤乙醇传感器

    摘要： 乙醇主要存在于饮品、食物、饮料以及人体体液中，例如尿液、血清、汗液、唾液和血液等。体液中高浓度的乙醇会引发糖尿病、肝硬化和肝炎等多种代谢紊乱。因此，乙醇检测对临床和法医调查至关重要。本研究报道了一种基于局部表面等离子体共振（LSPR）的锥形光纤乙醇传感器的制备与表征。目前LSPR技术是生物传感应用中非常有效的手段。LSPR现象要求纳米颗粒尺寸小于入射光波长，当电磁波照射金属纳米颗粒时，其内部自由电子会产生集体振荡。当振荡频率与入射光频率匹配时，振幅达到最大值，此时纳米颗粒周围会出现强烈的场增强效应。在LSPR现象中，峰值吸收波长取决于纳米颗粒周围介质的介电常数。 为制备乙醇检测的LSPR光纤探针，我们采用Turkevich法合成了金纳米颗粒（AuNP），其TEM图像如图1(a)所示。LSPR探针结构示意图见图1(b)，该探针由锥形光纤纤芯表面的AuNP层、固定的乙醇脱氢酶（ADH）酶层及辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）层构成。制备过程中，先用pirhana溶液清洗纤芯并置于氨基硅烷溶液中处理，通过浸涂法将AuNP包覆在硅烷化纤芯上。随后将探针浸入1mM胱胺二盐酸盐水溶液孵育1小时，使-NH2基团附着于AuNP包覆的纤芯表面。最后将探针在ADH和NAD溶液中孵育12小时，完成探针制备。

    关键词： 乙醇传感器、乙醇脱氢酶、锥形光纤、局域表面等离子体共振、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、金纳米粒子

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 含金纳米颗粒的Pr<sup>3+</sup>掺杂Ge<sub>2</sub>O-PbO玻璃在高压下的发光效应

    摘要： 本文研究了金纳米粒子与高压致密化对掺杂Pr3+的重金属GeO2-PbO光子玻璃发光性能的协同效应。致密化前，在342和412 nm处观测到与离子俘获激子缺陷S1和S2相关的局域态。7.7 GPa高压致密化后，红外光谱、折射率和密度测量表明玻璃基质结构发生不可逆改变。透射电镜分析显示高压致密化诱导形成了金纳米粒子团簇。Pr3+离子在可见-近红外波段吸收和发光光谱的变化，与高压作用下基质玻璃中Pr3+离子周围局域场改变相关。对于445 nm（3P2能级发光）和593 nm（1D2能级发光）激发，致密化与金纳米粒子的协同效应使1050 cm-1发射带增强；而488 nm（3P0能级发光）激发时，该协同效应导致可见光区发射强度显著降低，揭示出与3P0能级共振的非辐射过程出现。该现象可能源于能量传递、离子俘获激子缺陷以及Pr3+离子与金纳米粒子间的交叉弛豫过程。

    关键词： 交叉弛豫过程、金纳米粒子、掺杂Pr3?、高压致密化、能量传递、GeO?-PbO玻璃、发光

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 金纳米粒子作为中子治疗中的强效放射增敏剂

    摘要： 本研究旨在探究金纳米粒子作为放射增敏剂在中子治疗肝癌中的潜在应用。通过透射电镜、细胞存活率、细胞周期、DNA损伤、迁移及侵袭性等指标评估，在有无金纳米粒子存在条件下，分别用γ射线和中子射线（高传能线密度辐射）照射肝癌细胞系Huh7和HepG2。结果显示：金纳米粒子使Huh7和HepG2细胞对γ射线的放射敏感性分别显著提高1.41倍和1.16倍，对高传能线密度中子射线的敏感性则分别提升1.80倍和1.35倍。相应地，金纳米粒子协同中子辐射能更显著诱导细胞周期阻滞、DNA损伤及细胞死亡，并更强效抑制细胞迁移与侵袭。这些效应可能源于金纳米粒子能更高效放大中子辐射的有效剂量。数据表明，金纳米粒子可通过增强高传能线密度辐射的毒性，在肝癌联合治疗中具有临床应用价值。

    关键词： 中子治疗、癌症、放射增敏剂、γ射线、金纳米粒子

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 金纳米粒子的尺寸和表面封端对其光致发光及细胞毒性的影响

    摘要： 通过简单化学方法制备了亲水性、均一且尺寸小于10纳米的蓝色发光金纳米粒子（NPs），这些粒子表面修饰了不同封端剂。我们系统研究了这些NPs的结构、平均尺寸及表面特性，并评估了胶体NP溶液在不同pH值条件下的稳定性。实验显示金纳米粒子具有蓝色光致发光特性，其中谷胱甘肽（GSH）封端的NPs尤为显著——硫醇-金属核心电荷转移跃迁大幅增强了荧光发射强度。为获得适用于生物医学应用的金纳米粒子，我们分析讨论了封端剂类型和NP尺寸对细胞毒性与荧光发射的影响。采用高浓度NP处理肿瘤细胞系和原代细胞，测定了不同类型金纳米粒子的细胞毒性。结果表明所有测试NP均表现出良好生物相容性（即使在高浓度下仍保持低细胞毒性），而Au-GSH NPs会降低肿瘤细胞系和原代淋巴细胞的存活率与增殖能力。

    关键词： 半共焦显微镜、光致发光、包覆、细胞活力、谷胱甘肽、金纳米粒子、试剂、增殖、细胞毒性

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 一种利用聚合物/多壁碳纳米管/金纳米复合薄膜制备潜在下一代细菌检测器的简便方法：通过共振频率偏移实现检测能力的可能性

    摘要： 未来全球市场对食品、临床、组织及制药行业新型一次性无线传感器的需求日益增长。我们采用室温溶液浇铸法成功制备了明胶基多层薄膜。为应对未来发展，我们研究了低成本无源RFID标签在体液、食品、药品等场景中检测细菌（本文以胰蛋白酶作为生物传感测试对象）的潜在应用。本文首先通过RFID标签的频率偏移实现材料介电常数的远程测量；随后搭建实验装置，利用明胶薄膜的新型多层结构，通过物理方法判断生物流体中是否存在细菌——当细菌穿透明胶多层薄膜使RFID标签接触生物流体时，介电常数变化会引发频率偏移而被检测到。样品通过FTIR、XRD、TGA、FESEM、拉伸及矢量网络分析仪进行表征。我们提出的无线仿生传感器可在数分钟内检测出胰蛋白酶。该生物传感器的首个应用场景是老年人与婴儿纸尿裤，未来还可拓展至生物医学、生物医学工程、食品工业等领域。

    关键词： 明胶，矢量网络分析仪，金纳米粒子，胰蛋白酶，碳纳米管

    更新于2025-09-10 09:29:36