光电学

科研中MOKE常用来表征材料的电子和磁学特征，例如磁畴结构、自旋态密度、磁相变动力学。在高质量纳米结构和2D材料中新的实验进展表明，有望在集成的光子或自旋电子器件中利用磁光效应在纳米尺度上加强对光的控制。MOKE实验需要灵活的光路与电学通道以及磁场环境。样品需要一个超稳定的低温环境并且能够调整配置以适应实验需求的多种几何光路。Cryostation基础系统与成熟的选件库可为MOKE提供多种解决方案。通过不同的搭配组合我们可以轻松实现磁光克尔效应、光磁测量、光致发光、偏振分辨测量、自旋输运与动力学、磁畴壁移动、磁阻研究、电学和高频测量、输运性质等方面的研究。以下是部分低温磁光克尔效应实验举例：

在制造薄膜太阳能电池过程中的主要挑战是控制膜层的成分。商品化所需要的膜层结构重复再现性和依靠膜层精确成分的电池的电学性质同样重要。辉光放电发射光谱分析能够适用于确定整个涂层系统的深度剖面元素含量分析。

光调制是现代光学技术中的基本环节，通过光与材料的相互作用，实现对光束的调控，在光通信、超快激光和光传感领域有广泛的应用。目前传统的方式是通过电学方法来提高信息处理速度，但快也只能在20~30个皮秒内完成信息处理。基于此背景，浙江大学童利民教授研究组与复旦大学刘韡韬教授等合作，另辟蹊径，以二维材料为基础，采用全光调制，将处理时间提升至2~3个皮秒内，达到传统方法的近十倍速度。实验中，HORIBA iHR 320光谱仪用于对石墨烯转移过程中的层数判断和精确定位。

检测方法优势：非接触式无损测厚方法；太赫兹具有穿透性，能穿透多种非极性材料；无需制备样品的繁琐步骤方案性能优势：功能强大—专利提取算法，一次测量可得电阻率、电导率、载流子迁移率、载流子密度、载流子散射时间、均匀性等所有参数分布图，包括每点位置的时域频域信号与各类分析数据快速与高分辨率—分辨率可达50um，扫描速度高达12cm2/min大面积表征—探测面积可从0.5 mm2到更大面积(m2)，可用于工业化检测可测材料多—石墨烯、薄膜、半导体、光伏器件等多种材料

For many materials, the truly important is how they perform and behave under the conditions that they are likely to be exposed to during their use-lifetime. This may be the application of stresses and strains in construction materials, the dielectric properties of ceramics or the corrosion resistance of materials as they are exposed to a variety of atmospheric conditions.

拉曼光谱系统：共聚焦显微拉曼光谱系统、小型科研拉曼光谱仪多种型号可选。借助各类原位池或者探针台，我们可实现对原始反应状态的样品进行检测而避免将其暴露在空气中，电学可根据需求搭配客户的电化学工作中或源表等电学测量设备。

应用：●材料科学腐蚀研究、电子材料、高分子、复合材料●地质学与矿物学宝石和矿物鉴别；液体包裹体；岩石截面上矿物和相的分布；相变；极端条件下矿物的反应●半导体 应力表征；纯度；金属掺杂；污物识别；超晶格结构；缺陷分析；异质结构；掺杂效果；显微光致发光分析（PL）等● 药物和化妆品 药物片剂中化合物的分布；混和的均一性；批量筛分检验；API浓度；粉末的组成和纯度；结晶度分析；污染物鉴别；组合化学；活体分析及皮肤纵深研究；涂层、药物填料和赋形剂鉴别及多态性的研究● 刑侦科学炸药、毒品、纤维、颜料的鉴定●碳材料 单壁碳纳米管（SWCNTs）；碳纳米管纯度；碳纳米管的电学性质；碳材料的sp2和sp3结构；类金刚石涂层（DLC）性质；碳材料缺陷/无序性分析；钻石品质和原产地

随着信息技术及太阳能光伏电池产业的飞速发展，半导体硅产业发展到了新的高潮。硅单晶材料在增大直径的同时，对其结构、电学、化学特征的研究也将日益深入；缺陷控制、杂质行为、杂质与缺陷的相互作用以及提高单晶硅片的表面质量已经是工艺技术研究的主攻方向。

瑞士万通光伏行业应用专辑离子色谱法测定电子级二氧化硅中的痕量磷半导体中掺杂剂的量决定半导体的质量，并直接影响它的电学性质，最重要的是它会直接影响物质的载流子浓度。

随着信息技术及太阳能光伏电池产业的飞速发展，半导体硅产业发展到了新的高潮。硅单晶材料在增大直径的同时，对其结构、电学、化学特征的研究也将日益深入；缺陷控制、杂质行为、杂质与缺陷的相互作用以及提高单晶硅片的表面质量已经是工艺技术研究的主攻方向。在光伏产业中广泛采用太阳能电池的单晶硅材料中存在着高密度的位错、金属杂质或晶界等缺陷，而这些缺陷和杂质的交互作用使得太阳能电池的转换效率显著下降，因此观察这些硅材料中缺陷和杂质的交互作用对于采用合适的吸杂工艺提高太阳能电池的转换效率有着十分重要的作用。

LEIPS结合UPS能够直接对半导体材料的电学带隙进行表征，可被广泛应用于研究材料的掺杂状态、电子器件的表/界面能级工程、材料的电荷转移和载流子传递行为等。

固体的电学、光学和化学性质深受其占据态（occupied state）和非占据态（unoccupied state）电子结构的共同影响。

磁电耦合的机理和应用是当今研究的热点科研问题之一。磁场对物质电输运性质的影响已经被广泛研究，例如钙钛矿结构中的庞磁阻现象。当前磁场对物质介电性质的影响也已成为研究的热点。PPMS作为功能强大的物性测量平台不仅可进行磁学、热学和电学等测量，也可进行介电测量，国内外众多研究组用PPMS在该领域做出了很多高水平的工作。

稀土元素独特的电学、光学和磁性使其应用非常广泛，其中掺杂有稀土元素Eu和Tb的氧化锌薄膜可作为白光LED材料。等离子体飞行时间质谱仪（PP-TOFMS）可快速获得各元素随深度的分布，并获得镀层任意深度的全质谱，为快速全方位的表征此类材料提供了可能。

近日，易科泰生态技术公司工程师赴武汉大学水利水电学院成功交付SPECIM IQ智能高光谱成像仪，该设备将用于无损分析禾苗生长状况，以预判下一步的施肥量，为研究人员研究农田、水利数字化及智慧农业提供全新一代科研利器。该设备的引进，将传统农业与现代农业有机结合，对学院“数字水利与增强现实实验平台”建设具有重要意义。

石墨烯(GR)由于其独特的微观结构使其具有优异的光学、电学和力学等性能，被广泛应用于材料化工、电化学、超级电容器、纳米电子器件及生物医药等领域。但GR在制备过程中引入的杂质元素(主要为过渡金属和硫）会大大影响其优异性能，从而制约其发展，因此，准确测量GR中的杂质元素含量具有非常重要的意义。

半导体透明导电氧化薄膜（TCO）具有优异的光学和电学性能，可见光区高透射率，红外区高反射率和微波强衰减性，同时具有低的电阻率，是功能材料中具有特色的一类薄膜， 已广泛应用于太阳能电池、真空电子器件、防护涂层、电磁屏蔽等领域中。

嵌段共聚物(BCP)纳米复合材料由于独特的纳米结构形态以及碳纳米管（CNTs）的定向掺入使得开发具有特殊热、机械和电学性能的功能材料成为可能。CNTs具有优良抗拉强度，优异导电性，高导热性，密度低等众多特点。通过将CNTs选择性地定向掺入到非混相共混物的合适相形态中，可以特异性地调整电学、热学和力学性能。碳纳米管的长径比较大阻碍了碳纳米管在纳米级BCP结构域中的定向掺入，碳纳米管的平均长度为1.5µm，明显超过了嵌段共聚物相的结构域尺寸。使用短CNTs比较容易将CNTs选择性掺入嵌段共聚物，但随着长径比的减小，电渗透阈值增加，即需要更多的填料含量来生产导电复合材料。对碳纳米管进行不同时长的球磨处理，并分别与BCP进行混合制备成复合分散体，利用LUMiSizer®分散体分析仪进行分散稳定性表征，研究不同研磨时间对稳定性的影响。

石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法。本试验采用AKF-CH6一体机测定石墨烯粉体中的水分含量。

徐老师团队主要利用共聚焦拉曼对半导体的两个重要参数进行了分析： 1. EPI 层厚度 ，因为不同的半导体器件对于外延EPI 层厚度的要求并不相同，因此，获知 EPI 厚度并对其 进行准确控制 是制备半导体器件的重要一步。 2. 载流子浓度 ，作为一个重要的电学性能参数，研究这一浓度分布情况，也可以帮助优化半导体的加工参数，比如指导离子注入剂量、退火温度和时间等关键加工参数的调控。

高温超导物理机制的理解是一个凝聚态物理领域世纪性的课题。范德华异质结为量子现象提供了新的材料作为模型系统。近日，国际合作团队（团队成员来自美国伯克利大学，斯坦福大学，中国上海南京以及日本韩国等课题组）研究石墨烯/氮化硼范德华异质结具有可调控超导性质的工作发表在《自然》杂志上。在温度低于1K的时候，该异质结的超导的特特性开始出现，电阻出现一个明显的降低，出现一个I-V电学曲线的平台。

许多微粒系统取决于颗粒悬浮体系的稳定性和再分散能力，而它的PH范围不能太过局限。一种达到稳定性的方法为通过适当的离子端基修饰改变它的界面。越高的离子电荷密度，单个颗粒间的排斥力就越高，从而可以克服范德华吸引力。离子排斥可以通过静电学的颗粒界面电势（PIP）和总的离子表面电势表征。PH稳定范围和总离子电势，都可以通过Stabino II ® 电位滴定轻松控制。

在合成高分子领域中，为了获得理想的材料性能，经常需要将不同的单体聚合，得到共聚物材料。研究证明共聚物分子量，以及分子结构对材料的机械性能、电学性能和热力学性能都有极大的影响。凝胶渗透色谱（GPC）作为一个基本的分子量测定方法，可以用来测定单一组分聚合物的分子量和分子量分布。但是通常情况下，无法用来分析和测定共聚物的分子量。本文介绍了利用最新型的EcoSEC仪器，简便、快速分析共聚物的方法。

快速延迟线是本系统实现快速扫描时域光谱的核心部件，因而，有必要对其运动特性与实现系统光谱快速扫描的关系进行分析。当飞秒探测光人射到反射镜时，快速延迟线的反射镜在音圈电机匀速驱动下进行连续的直线运动，反射点的变化就会产生光学延迟位置的变化。根据反射光与入射光的光程关系，产生的光学延迟距离为反射点沿电机运动方向变化量的两倍

沉积物中的矿物颗粒被掩埋之后不断接受来自周围环境的辐射，导致矿物颗粒随时间的增长不断累积辐射能。通过加热或者光束照射激发矿物颗粒使累积的辐射能以光的形式被激发出来，这就是释光信号。通过加热激发的释光信号叫热释光，通过光束激发的释光信号叫光释光。其测年物质是石英或长石，在绝大多数沉积物中含量丰富，因而被广泛应用。

沉积物中的矿物颗粒被掩埋之后不断接受来自周围环境的辐射，导致矿物颗粒随时间的增长不断累积辐射能。通过加热或者光束照射激发矿物颗粒使累积的辐射能以光的形式被激发出来，这就是释光信号。通过加热激发的释光信号叫热释光，通过光束激发的释光信号叫光释光。其测年物质是石英或长石，在绝大多数沉积物中含量丰富，因而被广泛应用。

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp² 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。为了检测其中的金属元素是否符合标准，我们采用微波消解的方法将其溶解。同时微波消解还有，酸雾污染小，回收率高，样品空白低等优点，有利于后续检测设备对样品中的金属元素快速准确测定。

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp² 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。为了检测其中的金属元素是否符合标准，我们采用微波消解的方法将其溶解。同时微波消解还有，酸雾污染小，回收率高，样品空白低等优点，有利于后续检测设备对样品中的金属元素快速准确测定。

硅材料具有优异的电学性能和机械性能，是用量最大、应用最广的半导体材料。硅材料中B、P、Cu、Fe等都是极有害的杂质，因此，电子工业中对硅材料的纯度要求极高。由于硅材料中主成分是硅和碳，溶解此类样品通常需要加入HF，温度过高易造成B的损失，另外硅材料中杂质含量通常很低，要求分析仪器具有较高的灵敏度，尤其要求B、P等难电离元素具有高灵敏度。因此，选择合适的消解方法和高灵敏的检测仪器对此类样品的分析至关重要；本文采用氢氟酸等混合酸低温湿法消解硅材料样品，随后使用ICP-5000对该样品中Mn等8种有害杂质元素进行测定， 并考察了仪器检出限和方法的精密度。

硅材料具有优异的电学性能和机械性能，是用量最大、应用最广的半导体材料。硅材料中B、P、Cu、Fe等都是极有害的杂质，因此，电子工业中对硅材料的纯度要求极高。由于硅材料中主成分是硅和碳，溶解此类样品通常需要加入HF，温度过高易造成B的损失，另外硅材料中杂质含量通常很低，要求分析仪器具有较高的灵敏度，尤其要求B、P等难电离元素具有高灵敏度。因此，选择合适的消解方法和高灵敏的检测仪器对此类样品的分析至关重要；本文采用氢氟酸等混合酸低温湿法消解硅材料样品，随后使用ICP-5000对该样品中Al等8种有害杂质元素进行测定， 并考察了仪器检出限和方法的精密度。