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光伏材料

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光伏材料相关的资讯

  • 光伏材料的角度分辨反射/透射分析
    光学镀膜材料在太阳能行业应用广泛:由化学气相沉降法生成的氧化锌涂层,自然形成金字塔形表面质地,在薄膜太阳能电池领域被用于散射太阳光。将不同折射系数的高分子材料排列组成的全息滤光镜,将太阳光在空间上分成不同颜色的色带(棱镜一样),将不同响应波长的光伏电池调到每个波长的焦距处,从而形成一种新型的多结太阳能电池。位于硅太阳能电池前部的纳米圆柱形硅涂层起米氏散射的作用,因此增加了在更宽入射角范围和偏振情况下的光被太阳能电池的吸收。曲面型光电模块的渲染和原理图。3M可见镜膜能够使模块在可见光区表现为镜像,而在近红外光区变为黑色。对于所有的光学涂层——特别是那些非垂直角度接收阳光或者阳光入射的涂层,表征波长、角度和偏振测定的反射和入射就尤为关键。PerkinElmer公司的自动化反射/透射附件ARTA,可以测定任何入射角度、检测角度、S和P偏振光在250-2500nm的范围内的谱图,从而告诉我们:所有的入射光都去哪儿啦?装备了ARTA的LAMBDA紫外/可见/近红外分光光度计样品3M可见光镜膜:吸收紫外光,反射可见光,透过红外光。仪器PerkinElmer公司的LAMBDA 1050+紫外/可见/近红外分光光度计。150mm积分球,Spectralon涂层积分球包含硅和InGaAs检测器,检测样品200-2500nm的范围内的总透射谱和总反射谱。装备了150mm积分球的LAMBDA紫外/可见/近红外分光光度计ARTA,配备PMT和InGaAs检测器的积分球(60mm),能在水平面上围绕样品旋转340°,进行角度分辨测量。3M薄膜固定在ARTA样品支架上的照片实验结果用150mm积分球附件测量的3M薄膜的总反射和总透射谱图。薄膜在750nm附近具有预期的突变,在此处有将近100%的可见光反射率和约90%的红外光透射率。3M薄膜对于s(左图)和p(右图)偏振光的角度分辨反射谱图。对于所有的偏振情况,直至50˚的范围内反射到透射的转变都很急剧,但是有轻微的蓝移。对于入射角在约50˚以上的情况,s偏振光的转换终止,并且薄膜开始失去对光谱的分光功能。这种情况的一个明显后果就是在冬天或者纬度高于30˚的区域的夏季月份,曲面型光电镜片的工作效率都很低。更多详情,请扫描二维码下载完整应用报告。
  • 国家光伏材料与技术重点实验室将于2011年年底建成
    据英利集团透露,落户于该公司的国家光伏重点实验室将于2011年底建成使用,并将正式定名为“国家光伏材料与技术重点实验室”。   自科技部批准英利建太阳能光伏发电技术国家重点实验室以来,英利集团积极展开建设。据介绍,该实验室研究领域包括硅材料制备及晶体生长、高效太阳能电池和组件、光伏应用系统、大容量飞轮储能系统等。有关专家表示,太阳能光伏发电技术国家重点实验室对于整个太阳能光伏行业和企业来说都是一件大事。对光伏行业来讲,国家重点实验室的成立大大缩短了我国光伏行业技术标准制定的进程 对企业来说,可以借这一个公共平台扩大企业间技术研究方面的交流以及合作。
  • 辽宁新增两个国家级质量监督检验中心:机器人和光伏材料
    p   3月28日,从省质监局获悉,辽宁省两个国家质量监督检验中心正式获批成立,分别是国家机器人质量监督检验中心(辽宁)和国家光伏材料质量监督检验中心(辽宁)。 /p p   国家机器人质量监督检验中心(辽宁)由中国科学院沈阳自动化研究所和沈阳产品质量监督检验院共同负责筹建。作为国内首家集检验检测、研发、培训与学术交流于一体的综合性法定权威检测服务机构,该中心的正式运营将填补国内机器人国家级质量检测中心的空白,成为国内目前唯一的专业机器人整机及核心零部件专业检测机构。 /p p   国家光伏材料质量监督检验中心(辽宁)由锦州市产品质量监督检验所承建,检验检测能力涉及半导体硅、晶体硅及工业硅,光伏玻璃,光伏用胶膜等 12大类产品,检验能力覆盖211个参数。该中心通过省市两级大型分析测试仪器共享平台,充分利用各类先进检测分析仪器为相关企业和科研部门提供检验测试服务。 /p p br/ /p
  • 乘风“碳中和”| 发展新能源---光伏材料的金属元素检测方案
    乘风“碳中和”| 发展新能源---光伏材料的金属元素检测方案王英光伏技术Photovoltaics在我国“力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的目标指引下,能源低碳转型步入长发展周期,光伏、风电作为可再生能源将逐渐取代传统化石能源。我国当前光伏、风电总装机容量在2-3亿千瓦,到2030年将达到12亿千瓦,未来的零碳城市将随处可见光伏技术。 光伏产业链主要由硅料环节、硅片环节、电池环节、电池组件环节以及应用产品环节组成,其中硅片是太阳能电池最重要的材料。硅片材料以及其它应用在太阳能电池的相关辅料如光伏玻璃的纯度直接影响到太阳能电池的性能和寿命。 图片来自百度百科 赛默飞不断开发光伏材料中的金属离子的检测方案,为太阳能电池材料及重要部件的纯度保驾护航。从上游晶体硅原料到光伏组件,帮助客户建立完整的质量控制体系。 ICP-OES 测定工业硅中的磷、硼及其它金属元素工业硅通常情况下作为生产高纯度多晶硅和单晶硅的原材料,对其杂质元素含量的准确测定成为控制最终成品质量的重要保障,基于工业硅样品中磷、硼元素存在易挥发损失造成回收率偏低的特殊性质,赛默飞采用iCAP PROSeries ICP-OES法建立工业硅样品中磷、硼以及其它金属元素准确可靠的分析检测方法。 iCAP™ PRO ICP-OES iCAP PRO Duo ICP-OES的水平和垂直观测模式以及耐氢氟酸进样系统,对于硅粉样品中的多种杂质元素进行测定,其快速、简单、准确的特点,完全满足于工业硅样品中磷、硼、钙、铁等杂质元素的日常检测需求。 ICP-MS测定光伏玻璃中的痕量杂质光伏玻璃的主要原料成分包括石英砂、纯碱。石英砂主要是起着网络形成体的作用,用量通常占据玻璃组分的大半,由于晶硅太阳能电池本身机械强度差,容易破裂,空气中的水分和腐蚀性气体会逐渐氧化和锈蚀电极,无法承受露天工作的严酷条件,为此,太阳能电池通常采用光伏玻璃通过 EVA 和背板进行封装,这样既可保护电池不受水气侵蚀、阻隔氧气防止氧化、耐高低温、还具有良好的绝缘性和耐老化性能,光伏玻璃必须具备良好的透光率,因此对于杂质含量的控制具有严格的限制。 iCAP™ ICP-MS 赛默飞的iCAP RQ ICP-MS可以测定ppb级的Ca Co Cr 等10多种金属杂质。其一键仪器设置和直观分析工作流程,为操作人员简化了实验步骤并避免出错,同时自动和记录监控仪器状态,确保了操作的一致性和结果的重现性。 总结: 光伏在双碳政策的激励下,会进入长足的发展。赛默飞为客户提供痕量金属离子解决方案,助力光伏产业大发展。 扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案,或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号,了解更多资讯+
  • 新材料创新,中国科学家取得钙钛矿光伏突破性进展!
    【科学背景】随着太阳能光伏技术的迅速发展,钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其高效能和低成本制造工艺而引起了广泛关注。黑相甲胺基铅碘(α-FAPbI3)钙钛矿由于具有1.5 eV的最佳带隙,在光伏应用中显示出了巨大的潜力,其光电转换效率(PCE)已经达到26.1%。然而,α-FAPbI3钙钛矿在高湿度环境中的可重复性和稳定性问题仍然是制约其广泛应用的主要障碍。在钙钛矿薄膜的制备过程中,溶剂工程被证明对实现高质量的α-FAPbI3薄膜至关重要。目前,大多数溶液处理方法都采用含有挥发性溶剂(如二甲基甲酰胺(DMF)和乙腈)及高沸点溶剂(如二甲基亚砜(DMSO)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP))的共溶剂体系。这些溶剂与碘化铅(PbI2)形成关键中间复合物,通过路易斯酸碱相互作用促进有序和均匀的结晶,有助于直接转化为α-FAPbI3,并防止形成光无活性的δ相。尽管DMSO在结晶控制中起到了重要作用,但其吸湿性在高湿度环境下会导致钙钛矿薄膜中水分吸收增加,从而促进δ-FAPbI3杂质相的形成。这一过程不仅影响了钙钛矿薄膜的结晶质量,还严重制约了其在实际环境中的应用。因此,解决在高湿度条件下制备高质量α-FAPbI3薄膜的问题成为研究的重点。有鉴于此,北京大学肖立新教授,曲波副教授,瑞士洛桑联邦理工学院Michael Grä tzel教授和魏明杨博士等人合作提出了一种新颖的晶体覆盖层(CL)策略,使用含氯有机分子形成覆盖层。该覆盖层具有疏水和均匀特性,能够有效阻止水分渗透,同时保留DMSO-PbI2复合物在中间薄膜中的作用,从而在高湿度条件下仍能实现高质量的α-FAPbI3薄膜结晶。通过这种方法,作者成功地在相对湿度范围为20%到60%时制备了光电转换效率超过24.5%的PSCs,在80%相对湿度下也达到了23.5%的效率。此外,未封装的器件在相对湿度为40%到60%的环境条件下经过500小时的最大功率点运行后,仍能保持96%的初始性能。【科学亮点】1. 实验首次探讨了DMSO在高湿度环境中对钙钛矿形成的影响:&bull 研究表明,DMSO的吸湿性在高相对湿度(RH)条件下促进了光无活性δ-FAPbI3杂质相的形成。&bull 通过多种光谱表征技术,揭示了DMSO-PbI2复合物在湿空气中的行为,发现DMSO在高湿度下会导致α-FAPbI3钙钛矿的形成不完全。2. 实验通过引入氯化有机分子形成覆盖层(CL),有效阻挡了水分渗透:&bull 该覆盖层具有疏水和均匀特性,在RH高达80%的条件下依然保留了DMSO-PbI2复合物的优势。&bull 这种策略使得钙钛矿太阳能电池(PSCs)在20%到60% RH范围内的光电转换效率超过24.5%,在80% RH下为23.5%。3. 实验验证了使用氯化p自由基的CL策略,在提高环境稳定性方面的效果:&bull 这种策略不仅确保了中间薄膜中DMSO-PbI2复合物的稳定性,还显著减少了水分对晶体生长的负面影响。&bull 实验结果显示,未封装的PSCs在环境条件下(RH为40%到60%)最大功率点运行时,经过500小时的操作后,仍能保持96%的初始性能。4. 实验进一步探讨了不同溶剂体系对α-FAPbI3钙钛矿晶体生长的影响:&bull 通过比较DMF-DMSO共溶剂体系与其他溶剂体系,发现DMSO在控制晶体生长和形成有序晶体方面起到了关键作用。&bull 然而,DMSO的吸湿性在高湿度环境中成为了制约其应用的主要因素,需要开发新的策略来改善其环境稳定性。【科学图文】图1:中间薄膜在潮湿空气中的动态转化。图2:具有原位形成封盖层的中间薄膜。图3:两步法工艺中的结晶动力学。图4:钙钛矿薄膜的光物理特性。图5:使用CL策略的PSC性能、重现性和稳定性。【科学结论】本文的研究揭示了在钙钛矿太阳能电池(PSC)制备中,湿度对材料性能的重要影响,尤其是在高湿度环境下的可重复性问题。通过引入氯化有机分子作为覆盖层(CL),研究者不仅有效阻挡了水分渗透,还保留了DMSO-PbI2复合物的稳定性,从而促进了α-FAPbI3的高质量生长。这一创新策略突出了溶剂工程在钙钛矿材料合成中的关键作用,尤其是在面对湿度波动时,如何通过材料设计来增强环境适应性。此外,研究表明,DMSO的吸湿性在晶体生长过程中具有双重性:它有助于形成必要的中间复合物,但同时也可能导致光无活性杂质相的生成。这提示作者在未来的研究中,需要更加深入地探讨溶剂的选择与其对晶体结构稳定性的平衡关系。最后,本文提供的成果为钙钛矿太阳能电池的实际应用奠定了基础,尤其是在湿度较高的环境中,通过合理的材料设计和制备策略,实现了高效和稳定的电池性能。这不仅为钙钛矿材料的未来发展指明了方向,也为其他功能性材料的设计与应用提供了重要的参考,强调了在复杂环境下保持材料性能的必要性和可行性。原文详情:Liang Shu&dagger , Xiaoming Shi, Xin Zhang, Ziqi Yang, Wei Li, Yunpeng Ma, Yi-Xuan Liu, Lisha Liu, Yue-Yu-Shan Cheng, Liyu Wei, Qian Li, Houbing Huang, Shujun Zhang, Jing-Feng Li,&thinsp Partitioning polar-slush strategy in relaxors leads to large energy-storage capability, Science, https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn8721
  • 大连化物所开发出金属辅助氮化合成宽光谱捕光催化材料新方法
    近日,大连化物所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组(DNL1621组)章福祥研究员团队开发了一种低功函金属粉末(Mg、Al、Zr等)辅助氮化的合成新方法,实现了在低温、短时间内高效氮化合成基于d0区金属元素(Ta、Zr、Ti等)的窄带隙金属氮氧化物半导体材料。基于该合成路线,团队有效降低了大部分金属氮氧化物的缺陷密度,并提升了相应材料的光催化性能;此外,采用该氮化路线实现了对SrTiO3和Y2Zr2O7等材料的高浓度氮掺杂,大幅减小其带隙,拓展了氮氧化物半导体光催化材料的开发边界。宽光谱捕光催化材料设计合成是实现太阳能高效光—化学转化基础,其吸收带边越宽则太阳能转化理论效率越高。大连化物所太阳能研究部长期致力于具有较宽可见光利用的新光催化材料开发,先后设计合成了氮氧化物(Adv. Mater.,2019;Adv. Mater.,2021;J. Energy Chem.,2021等)、含氧酸盐(Adv. Energy Mater.,2018)、金属有机框架类(Adv. Mater.,2018;Sci. China Chem.,2020;J. Am. Chem. Soc.,2022)和金属氮卤化物半导体材料(Angew. Chem.,2023;J.Mater. Chem. A,2023)等20余例不同类型、具有我国自主知识产权的新材料,在光催化分解水制氢方面展现了良好潜力。   在团队前期氮氧化物设计合成基础上,为解决传统氮化路线氮化动力学慢、氮化产物缺陷密度高等问题,本工作以低功函金属粉末为辅助氮化剂,将金属粉与金属氧化物前驱体进行简单的机械混合,利用氮化过程中金属粉末向金属氧化物的供电子效应,有效促进了金属—氧键的活化,并降低氮原子取代的能垒,从而大幅提升氮化动力学;该创新路线不仅实现了系列金属氮氧化物在低温、短时间内的高效合成,部分抑制了氮氧化物中缺陷的生成,显著提升了金属氮氧化物基光催化剂水分解性能,而且合成了多个以往传统氮化合成路线无法制备的新材料。该低功函金属辅助增强外源阴离子植入策略有望拓展至含硫、含碳等混合阴离子或非氧阴离子半导体的设计合成和开发。   上述工作以“Metallic powder promotes nitridation kinetics for facile synthesis of (oxy)nitride photocatalysts”为题,于近日发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。该工作的共同第一作者为我所DNL1621组毕业生鲍云锋博士、博士研究生邹海、博士后杜仕文,以上工作得到了国家科技部、国家自然科学基金等项目资助。
  • 新一代高功率激光浮区法单晶炉助力哈尔滨工业大学 极端材料晶体生长实验及相关研究
    Quantum Design公司近期推出了激光浮区法单晶生长系统,该系统传承日本理化研究所(RIKEN,CEMS)的先进设计理念,具有更高功率、更均匀的能量分布和更加稳定的性能,其优越的技术性能将助力同行学者和专家的晶体生长工作!浮区法单晶生长技术因其在晶体生长过程中具有无需坩埚、样品腔压力可控、生长状态便于实时观察等诸多优点,目前已被公认为是获取高质量、大尺寸单晶的重要手段之一。激光浮区法单晶生长系统可广泛应用于凝聚态物理、化学、半导体、光学等多种学科领域相关单晶材料制备,尤其适合端材料(诸如:高饱和蒸汽压、高熔点材料及高热导率材料等),以及常规浮区法单晶炉难以胜任的单晶生长工作!跟传统的激光浮区法单晶生长系统相比,Quantum Design公司推出的新一代激光浮区法单晶炉系统具有以下技术优势:■ 功率更高,能量密度更大,加热效率更高■ 采用技术五路激光设计,确保熔区能量分布更加均匀■ 更加科学的激光光斑优化方案,有助于降低晶体生长过程中的热应力■ 采用了特的实时温度集成控制系统新一代激光浮区法单晶炉系统主要技术参数:加热控制激光束 5束激光功率 2KW熔区高温 ~3000℃*测温范围 900℃~3500℃温度稳定性 +/-1℃晶体生长控制大位移距离 150mm*晶体生长大直径 8mm*晶体生长大速度/转速 300mm/hour 100rpm晶体生长监控 高清摄像头晶体生长控制 PC控制其它 占地面积 D140 xW210 x H200 (cm)* 具体取决于材料及实验条件哈尔滨工业大学科学工程专项建设指挥部暨空间基础科学研究中心致力于各种高熔点、易挥发的超导、磁性、铁电、热电等材料的单晶生长实验及相关物性研究,近日,我司再次同院校哈尔滨工业大学合作,顺利完成新一代高功率激光浮区法单晶炉设备采购订单,推动单晶生长工作迈向更高的台阶,我们也将一如既往,秉承精益求精的研发、设计和加工理念,为用户提供优质的技术和服务,助力用户科研事业更上一层楼!RIKEN(CEMS)设计的五束激光发生器原型机实物图 采用新一代激光浮区法单晶炉系统生长出的部分单晶体应用案例: Sr2RuO4 SmB6 Ba2Co2Fe12O22Y3Fe5O12 * 以上单晶图片由 Dr. Y. Kaneko (RIKEN CEMS) 提供
  • 【巨哥科技】推出多光谱红外相机,快速识别材料属性
    在物料分选、材料分类、异物检测等应用领域,普通的RGB相机往往难以满足需求。多光谱红外相机探测目标对不同波段的光的吸收,形成代表材料属性的图像,提升分析的效率和准确性。巨哥科技最新推出的多光谱相机光谱响应范围900 nm至1700 nm,有效覆盖短波红外范围,适用于广泛的材料光谱分析。该相机具有7个波长通道,可提供丰富的光谱信息。一次多光谱成像时间小于0.1秒,10Hz的多光谱成像帧频确保了对动态过程的实时监控。通过收集不同波长下的光谱数据,该相机能够创建详细的材料光谱特征库,结合先进的数据处理算法构建高精度光谱模型,可实现自动化生产线上的快速材料分拣、质量控制和异物检测等任务。巨哥科技丰富的光谱分析和建模经验可以应对需要精确材料鉴别的复杂应用场景,如在复杂混合物中识别特定成分或在生产过程中实时监控材料变化。使用短波多光谱相机对不同材质的四类布料(涤纶、氨纶、棉以及使用了特殊染料的布料)进行成像。使用多光谱相机采集到的四类布料光谱数据如下图所示,可以看出不同材料在光谱上的差异。多光谱相机采集光谱通过建模算法确定图像中各点对应的材料成分后,使用伪彩色进行整体显示,可以直观看到各类布料的材质差异。多波段响应合成的伪彩色图区分不同材料基于上述原理,该款多光谱相机可用于以下领域:01 工业分拣:在生产线上,多光谱红外相机可以快速区分不同类型物质,如不同种类的纺织品或塑料,提高分拣效率。02 质量监控:通过光谱分析,实时监测PCB、水果等产品质量,快速识别并排除不合格品。03 成分分布:多光谱相机能够快速辨别材料成分,例如实时显示药物混合后的成分分布。04 异物检测:在食品加工等行业,相机能够有效识别潜在的异物,保障产品安全和消费者健康。巨哥科技多光谱红外相机的产品设计注重实用性和稳定性,确保在各种工作环境中均能提供可靠的性能。新款多光谱红外相机与现有光谱仪系列的协同作用,将为客户提供更加完善的材料属性分析工具。此外,巨哥科技为客户提供全面的技术支持和培训服务,确保客户能够充分利用我们的产品进行高效的材料分析和处理。巨哥科技致力于推动光电技术在工业和科研领域的应用,期待与客户共同探索和实现光电技术在现代工业中的更多可能。关于巨哥科技上海巨哥科技股份有限公司是专精特新和高新技术企业,自主研发光电仪器及核心芯片、智能算法和软件,获上海市科技进步一等奖。团队来自普林斯顿、清华、中科大、浙大、中科院等,获海外高层次人才、上海市优秀技术带头人等称号。巨哥科技提供全波段红外光电产品:用于电力、轨交、冶金、汽车等行业设备状态和过程监控的热像仪,用于石化等行业的气体泄漏成像仪,用于激光、半导体等先进制造领域的短波相机,用于石化、粮油、制药等领域成分分析的光谱仪等,并为材料、工程、生命科学等前沿研究提供科学级光电仪器。
  • 拉曼光谱:让物理与材料的研究更加深入
    拉曼光谱是物质的非弹性散射光谱,能够提供丰富的材料结构信息,已经成为研究材料物理性质,鉴别材料成分的基本手段,同时也是必不可少的一种有力工具。作为科研级拉曼光谱仪的使用“大户”,物理材料领域的研究一直代表着拉曼光谱应用的前沿和高端。近年来,相关的研究成绩斐然!即将召开的第四届拉曼光谱网络会议(iCRS2022 )特别邀请了多位专家进行相关的分享,部分报告预告如下( 点击报名 )。吉林大学 刘冰冰教授《拉曼光谱在高压下低维碳及相关材料研究中的应用》(点击报名) 吉林大学刘冰冰教授现任吉林大学超硬材料国家重点实验室主任,长期从事高压下材料的基础研究,在高压新结构、新性质以及高压新材料研究方面取得了系列结果,在Science、PNAS、Adv Mater 等刊物上发表SCI论文400 余篇。本次会议中,刘冰冰教授将分享其课题组最新的研究成果,题目待定。北京理工大学 张韫宏教授《光镊受激拉曼研究单液滴化学反应动力学》(点击报名) 北京理工大学张韫宏教授课题组多年来一直致力于与环境问题密切相关的大气气溶胶吸湿性的研究,近十几年来在Atmospheric Chem Phys、Anal. Chem.、EST、J. Phys. Chem. A、Phys. Chem. Chem. Phys和化学通报等国内外高水平杂志上发表论文百余篇。利用光镊技术,捕获微米尺度的单液滴,与二氧化硫痕量气体发生非均相氧化反应,依据液滴的受激拉曼共振峰,精确测量反应过程中半径的增长,测量不同条件下二氧化硫生成硫酸盐的速率,确定pH、离子强度、过渡金属离子催化对反应动力学的影响。本次会议中,张韫宏教授将分享其科体恤在光镊受激拉曼研究单液滴化学反应动力学的工作进展。北京大学 童廉明副研究员《二维材料的圆偏振拉曼散射研究》(点击报名) 北京大学童廉明副研究员研究方向为二维材料的拉曼光谱学。目前共发表学术论文76篇,引用 2300 余次;发表英文论著章节 6 篇,合编书籍1部(出版中)。拉曼光谱已经被广泛应用于二维材料的结构和物性表征。通过对拉曼光谱的峰位、峰强和峰宽等的分析,可以获得关于二维材料的组成、层数、缺陷、边缘结构等信息。在拉曼光谱表征中,偏振态是一个重要的自由度,影响到拉曼散射过程中的光电/电声/电光等相互作用,从而决定了拉曼散射光的强度和偏振态。童廉明副研究员利用圆偏振拉曼散射研究了石墨烯、二硫化钼、二硫化铼等代表性的二维材料,结合对拉曼散射光偏振态的分析,区分了极性二维材料中的电声耦合类型,观察到了手性拉曼散射,发现了扭转双层石墨烯中新的声子模式,并提出了竖直石墨烯阵列取向的表征方法。本次会议中,童廉明副研究员介绍其在二维材料的圆偏振拉曼散射研究进展。四川大学 雷力研究员《金属的拉曼光谱》(点击报名) 四川大学雷力研究员主要从事高压物理学研究,利用极端条件谱学方法探索高能量密度物质(聚合氮、金属氢)的演化机制。金属有没有拉曼光谱?如果有,如何测量金属在热力学加载条件下的拉曼光谱信号?金属拉曼光谱能够反映金属的哪些物理性质?此次报告雷力研究员将给大家介绍一下其课题组在金属拉曼光谱方面的研究进展。高端的研究当然对仪器性能也会提出更高的要求,除了精彩的专家报告之外,奥地利安东帕应用工程师史芸、雷尼绍(上海)贸易有限公司应用经理王志芳、天美仪拓实验室设备(上海)有限公司市场部应用工程师李朝霞等也将在本会场分享最新的产品和技术。奥地利安东帕 应用工程师 史芸《安东帕拉曼光谱原位检测解决方案》(点击报名) 雷尼绍(上海)贸易有限公司 应用经理王志芳《雷尼绍拉曼光谱技术发展及其在锂电材料领域的应用》(点击报名) 天美仪拓实验室设备(上海)有限公司市场部应用工程师 李朝霞《爱丁堡仪器全新显微共聚焦拉曼光谱技术与应用》(点击报名)为了分享拉曼光谱技术及应用的最新进展,促进各相关单位的交流与合作,仪器信息网与上海师范大学将于2022年9月22-23日联合举办第四届拉曼光谱网络会议(iCRS2022) 。以上仅是部分报告嘉宾的分享预告,更多精彩内容请参加会议页面:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icrs2022/
  • 岛津应用:有机电致发光材料的荧光测定
    近年来在电机和电子领域,不断开发出使用有机电致发光(EL)的显示器和照明设备等产品。在有机EL的开发过程中,需要通过光致发光(PL)对新合成物质的光学特性进行确认。这样可以帮助我们找到高效的发光材料,以及研究材料在溶液中发光原理。通过这个过程,以开发符合要求的光色调、满足节能和高效发光等要求的有机EL材料。在检测有机EL材料时,必须在较宽的波长范围内迅速且准确地测定荧光波长。 本次分析在韩国浦项科技大学基础科学研究院(POSTECH:Pohang University of Science and Technology)的协助下,我们使用岛津荧光分光光度计RF-6000对有机EL材料之一的卟啉溶液(溶剂:三氯甲烷)进行了测定。在各种有机EL材料的开发过程中,要求能够在更高灵敏度和更大范围内进行光谱观测。RF-6000不仅能够迅速准确地进行三维测定,还能够进行高达900nm的高灵敏度光谱测定。并且,还可使用选购件积分球测定量子效率(绝对量子产率)。综上所述,使用荧光分光光度计RF-6000可有效对有机EL材料的三维光谱及荧光光谱进行确认。本文向您介绍详细的分析示例 荧光分光光度计RF-6000 了解详情,敬请点击《有机电致发光材料的荧光测定》关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台
  • 岛津应用:有机电致发光材料的荧光测定
    近年来在电机和电子领域,不断开发出使用有机电致发光(EL)的显示器和照明设备等产品。在有机EL的开发过程中,需要通过光致发光(PL)对新合成物质的光学特性进行确认。这样可以帮助我们找到高效的发光材料,以及研究材料在溶液中发光原理。通过这个过程,以开发符合要求的光色调、满足节能和高效发光等要求的有机EL材料。在检测有机EL材料时,必须在较宽的波长范围内迅速且准确地测定荧光波长。 本次分析在韩国浦项科技大学基础科学研究院(POSTECH:Pohang University of Science and Technology)的协助下,我们使用岛津荧光分光光度计RF-6000对有机EL材料之一的卟啉溶液(溶剂:三氯甲烷)进行了测定。在各种有机EL材料的开发过程中,要求能够在更高灵敏度和更大范围内进行光谱观测。RF-6000不仅能够迅速准确地进行三维测定,还能够进行高达900nm的高灵敏度光谱测定。并且,还可使用选购件积分球测定量子效率(绝对量子产率)。综上所述,使用荧光分光光度计RF-6000可有效对有机EL材料的三维光谱及荧光光谱进行确认。本文向您介绍详细的分析示例 荧光分光光度计RF-6000 了解详情,敬请点击《有机电致发光材料的荧光测定》
  • 安捷伦携全线光谱产品进军材料行业领域
    安捷伦携全线光谱产品进军材料行业领域 由中国金属学会和中国分析测试协会主办,中实国金国际实验室能力验证研究有限公司承办单位的&rdquo 国际冶金及材料分析测试学术报告会暨国际检测技术及质量控制展(TQC)&rdquo 于2012年11月1~3日在北京国家会议中心隆重举行,以会展为依托的三大学术会议及高峰论坛:中国科学仪器设备与试验技术发展高峰论坛、第三届中国能力验证与标准样品论坛和国际冶金及材料分析测试学术报告会同期举行。安捷伦公司携其全线光谱产品精彩亮相此次展会,为材料行业各方面用户展示了针对高端研究、行业的复杂难点分析,为高端客户提供极致的技术与解决方案 以及针对常规检测,在提高仪器性能的同时,为客户提供更为简便、实用、可靠且降低运行成本的专业技术。 安捷伦公司作为化学应用和生命科学领域首屈一指的分析仪器供应商,无论从有机分析到无机分析,从小分子到大分子,从实验室、临床检测到现场检测,处处彰显出强大的产品、技术实力和市场适应能力。 其化学分析市场服务能源化工、食品安全、环境保护和法医毒理行业,多年来赢得行业用户的信任,取得了骄人的业绩。并购瓦里安和A2之后,安捷伦持续投入光谱市场,并拓展投资材料测试市场和移动检测市场。 随着瓦里安并购的完成,安捷伦的产品线已经扩展到色谱质谱、光谱、真空产品、核磁、X射线产品、自动化装置、样品前处理装置及消耗品,在液相、气相、质谱、光谱等产品方面均具有领先地位,为材料检测提供全面、灵活的解决方案。 (安捷伦公司展台) 安捷伦科技化学分析事业部中国区总经理许宏琪先生现场接受了媒体访问, 就公司在材料分析领域的最新技术以及安捷伦公司的售后服务特色进行了介绍 来自日本安捷伦公室ICPMS产品经理 Naoki Sugiyama 先生在会上 针对全球首款电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)进行了报告 更加全面的材料测试解决方案 安捷伦在仪器创新的另一重要的方向:针对常规分析的需求给用户提供简便、可靠、绿色、低成本的检测工具。自安捷伦并购瓦里安和A2后,安捷伦增加了在原子光谱方面增加了AAS、ICP-AES等产品线,协同安捷伦原有的ICP-MS,为客户提供了更全面的无机分析解决方案。2011年9月,安捷伦又新推出了微波等离子体发射光谱新产品,这一创新的原子光谱家族新成员仍然一如既往地秉承了安捷伦在常规分析领域为客户提供简便、实用、可靠且降低运行成本的创新技术的理念,创造性地推出了&ldquo 空气中运行&rdquo 的等离子体技术。该产品近期荣获2012 R&D 杂志百大科技研发奖,是全球范围内推出的技术最先进的 100 种产品之一(注:"R&D 100&rdquo 奖项由美国著名科技杂志《R&D》于1963年创立,在科技界享有 &ldquo 创新奥斯卡奖&rdquo 的美誉,同时也是国际科技研发领域极为推崇的科技研发奖项,该奖项是由独立评审小组和 R&D 杂志的编辑共同甄选)。除了荣获上述重要奖项以外,MP-AES还于&ldquo 2012中国科学仪器发展年会(ACCSI 2012)&rdquo 期间为安捷伦赢得&ldquo 2011年度科学仪器优秀新产品&rdquo 奖。 该技术无需危险气体或高价气体,可在空气运行,实现无机元素的分析和监测,大大降低了使用成本和安全顾虑。4100 MP-AES 从根本上改变了科学家进行元素分析的方法,开创了一个全新的产品类别,为科研人员提供了最低维护成本的元素分析设备,同时还提高了实验室的安全性。该技术绿色、安全、低运行成本的优点,极适合于采选矿、冶金原材料中的元素检测。 除了在原子光谱领域的创新技术,安捷伦公司在分子光谱领域也推出了很多新型的便携式仪器, 如新一代手持式傅里叶变换红外光谱仪&mdash &mdash EXOSCAN,适合于生产设备及复合材料的无损检测,该产品已被波音公司列入787梦想客机维修手册的必备工具,为机身机翼的的碳纤维复合材料的热暴露程度检测提供完美解决方案。 安捷伦最新傅里叶变换红外光谱仪Cary 630 荣获2012国际工业设计IBO金奖,小巧轻便,尺寸16 x 31 x 13 cm(WxDxH),重量只有3.8Kg,操作简单方便,使得实验室应用和现场分析都适用;丰富的附件选择可以应用于广泛的测量范围;专利的液体分析技术,根本上解决了传统液体池不易清洗和ATR分析灵敏度低的问题。 在元素检测中为客户的高端应用提供极致的解决方案 在元素检测中,对于某些高端研究与行业的特殊难点问题,由于目前单四极杆ICP-MS质谱技术仍然存在局限性,无法彻底解决难题,其中主要集中在复杂基质中的易受基体各种不同元素干扰的痕量或超痕量元素分析。所以需要ICP-MS技术不断的创新发展以满足高难度应用的需求。安捷伦于2012年1月刚刚发布的新型8800 ICP-MS/MS 系统,为全球首款电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS),亦称三重串联四极杆电感耦合等离子体质谱仪(ICP-QQQ)。8800ICP-MS/MS专为解决高端应用与复杂难点问题量身定做,为客户的高端应用提供极致的解决方案,这是安捷伦在仪器创新的一个重要方向。其性能优于单四极杆 ICP-MS,进行 MS/MS 运行时在反应模式下具有可控且持续的干扰消除能力。ICP-MS/MS 还能满足高端应用需求,具有单四极杆仪器所没有的灵活分析能力。8800-MS/MS 极适合于众多复杂样品基质中的超痕量元素的准确分析。金属材料基质复杂,同一样品中通常多种主、微量元素同时共存,同时对其中的许多痕量杂质元素限量极严。由于基质中的多种共存元素对各痕量元素的干扰以及对检出限的要求,此前业界不得不采用化学方法进行基质分离后再用ICP-MS并结合其它检测手段进行各种痕量元素的测定,而目前新型的ICP-MS/MS则有效解决了上述问题,使得复杂基质的超痕量分析简便、准备与可靠。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是全球领先的测量公司,同时也是化学分析、生命科学、电子和通信领域的技术领导者。公司的 18,700 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2011 财政年度,安捷伦的业务净收入为 66 亿美元。要了解安捷伦科技的信息,请访问:www.agilent.com.cn。
  • 超快光谱用于拓扑材料高压超快动力学研究
    近期,中科院合肥研究院固体所计算物理与量子材料研究部与广东大湾区空天信息研究院、中科院合肥研究院强磁场中心等团队合作,研究了高压下拓扑绝缘体 Sb2Te3 的电子和声子动力学,探索了压力对该材料电声耦合强度、相干声子以及热声子瓶颈等的影响。 相关结果发表在 Physical Review B 上,固体所博士后张凯为论文第一作者,苏付海研究员为通讯作者。超快光谱可以飞秒时间分辨率记录激发态演化过程,进而获得热电子冷却、电声子耦合、相干声子激发等动力学信息;金刚石对顶砧高压技术可连续调控材料的晶格和电子结构,实现不同量子态的抑制或诱导。超快光谱和金刚石对顶砧相结合,对于探寻和理解高压下电子拓扑相变、金属-绝缘体转变等重要物理现象和机制具有重要意义。近年来,固体所计算物理与量子材料研究部研究人员已研制出基于飞秒激光的近红外至太赫兹波段高压超快光谱系统,并利用该技术在石墨烯、砷化镓等材料的热电子动力学压力调控方面取得了一定进展 (Appl. Phys. Lett. 117, 101105 (2020);Phys. Rev. Lett. 126, 027402 (2021);Optics Express, 29, 14058 (2021))。在此基础之上,研究团队以经典拓扑绝缘体Sb2Te3为研究对象,着重探究电子拓扑转变过程中的超快动力学效应。借助高压下飞秒泵浦-探测光谱,测量了不同压力下瞬态反射光谱,获得了Sb2Te3的热电子弛豫时间、相干声学声子寿命等参数和压力的关系,并观察到伴随电子拓扑转变的热声子瓶颈压制效应(图1)。结合理论计算,发现其电子能态密度在电子拓扑转变之上迅速增大,从而为热电子和热声子提供更多的弛豫通道,有效提高电声耦合强度,减弱热声子瓶颈效应。由于超快光谱可探测偏离费米面或能带极值点的高能载流子弛豫过程,反映电子和声子结构的色散细节以及高频光学声子相关的电声子耦合,因而高压超快光谱能够清晰直观地表征材料的电子拓扑及晶体结构转变(图2)。该研究首次揭示了高压下Sb2Te3材料在电子拓扑转变及晶格结构相变过程中的非平衡态电子和声子动力学,深化了对该体系材料中电声子相互作用的理解,为高压下拓扑相变探测开辟了新途径。该工作得到了国家青年基金项目、面上项目和基金委国家重大科研仪器研制项目等的支持。文章链接:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.105.195109。 图1. 不同压力下的Sb2Te3的飞秒泵浦-探测反射光谱以及相干声子寿命、快时间、热声子瓶颈效应随压力的变化趋势图2. 不同压力下Sb2Te3的飞秒泵浦-探测反射光谱。
  • 拉曼光谱在碳材料制备研究中的应用
    拉曼光谱在碳材料制备研究中,常用到TEM、SEM、X射线衍射(XRD)、红外光谱、X射线光电子能谱(XPS)以及拉曼光谱:这些方法中很多技术都可以起到互补的作用。例如,电镜与XRD、拉曼可以在结构表征中进行互补。红外、XPS和拉曼可以在化学基团的表征中进行互补。有些碳材料具备特殊的发光性质、电性质等,都可以通过一系列的表征手段进行机理解释,这对于深入理解碳材料的性质非常有助。在这些表征方法中,拉曼光谱所表达的信息是极其丰富的。并且拉曼的测量方式是非破坏性、非接触式的,因此在过去40多年间有非常多学者投身于碳材料拉曼光谱学的研究。在碳材料制备研究中使用拉曼光谱的主要目的是结构信息的表征,碳材料特征拉曼峰位所对应的一般性解释如下:G峰:在1580cm-1附近,归属于碳原子面内键的伸缩振动模,与石墨化程度有关;其峰宽与峰强也与缺陷有关;峰位与碳材料形态也有一定关系,如在碳纳米管中该峰会向低波数移动。D峰:在1350cm-1附近,归属于无序诱发的六边形布里渊区的边界振动模,用于缺陷表征。ID/G:常用来描述石墨结构中的点缺陷的密集度。2D峰(也被称为G’峰):在2680cm-1附近,用于表征石墨烯样品中碳原子的层间堆垛方式(或层数)。拉曼光谱在表征碳材料的晶格缺陷、层数和形态等结构信息方面是目前其他分析技术所无法替代的。目前在碳材料的论文中至少都会有一张拉曼光谱图。接下来为大家介绍一个使用安东帕Cora5001拉曼光谱仪检测石墨烯的实际应用案例,目的是为了评价石墨烯的两种制备方法。EXPERIMENT实 验 过 程样品为2种石墨烯:一种是采用CVD法在硅片上生长的石墨烯;另一种是采用化学溶液沉积法在玻璃载玻片上生长的石墨烯。Table1为拉曼光谱采集参数。图1:选用不同LOWESS平滑窗口处理的拉曼光谱在碳材料拉曼光谱测试中,有2点需要额外注意:一般在做碳材料拉曼检测时,仪器不需要做基线校正设置。因为若遇到一些碳材料的拉曼特征峰较宽时,进行基线校正可能会除去这种峰。需要谨慎选择光谱平滑参数。因为平滑有可能会对峰位和峰强造成细微改变,直接为数据分析引入误差。常用的平滑方法有S-G平滑、FFT滤波器和LOWESS平滑。在本案例中使用的是LOWESS平滑,选择的平滑窗口越宽(如图1中的蓝色曲线),虽然基线能够更平滑,但对于峰强的影响会越大。在本案例中,取最小的平滑窗口是最优的。因此,碳材料的光谱处理都需要根据自身特点做调整。并且在光谱平滑之前,数据不要进行任何插值处理,只需从仪器中导出最原始的数据即可。RESULT实 验 结 果不同的石墨烯制备方法[1]有可能会影响其结构特性,使用Cora5001拉曼光谱仪测试的2种石墨烯样品的测试结果如图2和Table2所示。主要从两方面进行表征:图2:使用CVD法在硅片上生长的石墨烯的拉曼光谱(上);以及使用化学溶液沉积法在玻璃上生长的石墨烯的拉曼光谱(下)缺陷分析在非常完美的石墨烯中,D峰是不会出现的。但从图2中,可以看到两个样品均出现了D峰,说明都是存在缺陷的[2]。但CVD法制备的石墨烯的ID/G低于化学沉积法石墨烯,因此CVD法石墨烯的缺陷更少[3,4]。G峰也与缺陷有关,G峰的半峰宽越小,且强度越低,则缺陷就越少[2]。通过观察G峰,也可以得出CVD石墨烯缺陷更少的结论。层数分析石墨烯的2D峰包含了层数的信息。A2.𝐷/A𝐺(峰面积) 的比值越高,则层数越少[5],若接近4时就意味着接近单层石墨烯[6]。 2D峰的半峰宽越窄,则层数越少[5]。在Table2中,CVD法合成的石墨烯的峰面积比值A2.𝐷/A𝐺为3.74,因此,CVD法石墨烯可以被近似的认为是单层石墨烯。而化学沉积法合成的石墨烯的2D峰的峰宽较宽,因此该石墨烯的层数是更多的。因此在本例中CVD法制备的石墨烯要优于化学溶液沉积法。拉曼光谱在碳材料制备研究中已经成为了不可缺少的表征技术,也为碳材料的制备方法、制备条件的优化提供大量有用数据。安东帕Cora5001便携式拉曼光谱仪希望在更多的科研研究中以及工业过程监控中发挥应用价值。References[1] S. A. Bhuyan, N. Uddin, M. Islam, F. A. Bipasha, S. S. Hossain Int. Nano. Lett. 2016, 6, 65 DOI: 10.1007/s40089-015-0176-1.[2] L. G. Cançado, A. Jorio, E. H. Martins Ferreira, F. Stavale, C. A. Achete, R. B. Capaz, M. V. O. Moutinho, A. Lombardo, T. S. Kulmala, A. C. Ferrari Nano Lett. 2011, 11, 3190 DOI: 10.1021/nl201432g.[3] A. C. Ferrari Solid State Commun. 2007, 143, 47 DOI: 10.1016/j.ssc.2007.03.052.[4] F. Tuinstra, J.L. Koening J. Chem. Phys. 1970, 53, 1126 DOI: 10.1063/1.1674108.[5] Y. Hao, Y. Wang, L. Wang, Z. Ni, Z. Wang, R. Wang, C. K. Koo, Z. Shen, J. T. L. Thong small 2010, 6, 195 DOI: 10.1002/smll.200901173.[6] A. Das, B. Chakraborty, A. K. Sood arXiv preprint 2007 ARXIV: 0710.4160.
  • 清华团队探微揭秘!飞秒激光改写材料“基因”
    光与物质的相互作用是探究低维量子材料微观物理机制的重要探测手段,并且其中超短、超强脉冲激光还可作为电子结构及物态的有效调控手段,实现平衡态所不具有的新物态、新效应。周树云研究组和合作者首次在半导体材料黑磷中实现了脉冲激光诱导的弗洛凯瞬时能带调控,并发现其与黑磷的赝自旋具有独特的耦合作用及光学选择定则,研究工作以“Pseudospin-selective Floquet band engineering in black phosphorus”为题,于2023年2月2日发表在Nature杂志。半导体材料弗洛凯能带调控示意图给黑磷中的电子“拍电影”低维量子材料包括碳纳米管、石墨烯、过渡金属硫族化合物等,以其新奇的物理特性和全新的器件应用而广受关注。例如,相比于石墨的三维立体结构而言,石墨烯以其单原子级厚度可以被视作“二维”这样的低维材料,其中的电子结构也会因为维度的降低而发生剧烈的变化。“我们研究的电子能带结构可以通俗地理解成这些材料的DNA,它决定了材料的各种属性,清华大学“水木学者”鲍昌华解释道,“而我们所做的就是利用飞秒激光来调控这些材料的DNA,从而获得我们想要得到的一些性质。”当前学界的研究主要聚焦在材料的平衡态特性,而对其非平衡态物理及超快动力学的研究尚处于发展阶段。周树云团队利用脉冲激光,将时间精度控制到万亿分之一秒,迈出了实现瞬时调控材料特性的坚实一步。在超快时间尺度(皮秒甚至飞秒)上实现电子结构和物理特性的测量和调控,不仅能够拓展非平衡态物理知识的前沿,还将为未来新型、高速器件的开发和应用奠定重要的科学基础。在非平衡态超快动力学和瞬时物态调控研究中,一个备受关注的重要研究方向是通过周期振荡的势场诱导量子物态的变化,进而实现对其电子结构的调控,该方案被称为弗洛凯工程(Floquet engineering)。从材料的晶格结构出发,电子受到空间中周期性变化晶格的影响,形成在动量空间具有周期性的能带结构,导致整个材料呈现出金属、绝缘体、半导体乃至超导体的多种性质的可能。与之相类比,外加的周期振荡势场将导致电子在能量空间出现能带结构的周期性复制,进而形成弗洛凯态。进一步地,通过电子与周期势场的相互作用对低维量子材料的能带结构、对称性及拓扑性质的瞬时调控,可实现平衡态所不具有的新物态,例如,将拓扑平庸的材料转变为拓扑材料,实现远离平衡态的拓扑超导态等。“目前,国际上这方面的研究还刚开始。一方面,我们希望弗洛凯能带工程可以在更加广泛的材料体系中被实现,从而为更加自由地调控材料的性质提供一种新的途径,”对于该研究领域的发展前景和可能的应用,清华大学物理系2017级博士生周绍华介绍,“另一方面则是在未来飞秒激光在材料物性调控作用上的应用,如在超快时间尺度上实现材料的非平庸拓扑、超导拓扑物态等。”弗洛凯态的概念自上个世纪初被提出后就引起了物理学家的广泛关注,并被应用于凝聚态物理、冷原子物理和光晶格等领域。近十年来,弗洛凯瞬时能带和物性调控已经发展成为国际上凝聚态物理和材料科学的一个重要科学前沿。然而,尽管理论方面涌现出丰富的预言,与之形成鲜明对比的是凝聚态体系中的实验进展非常少。很多关键的科学问题,例如,能否在常规材料(例如半导体)中实现能带结构的瞬时调控,仍然有待实验的证实。利用超快时间分辨角分辨光电子能谱在黑磷中实现弗洛凯瞬时能带调控周树云研究组多年来致力于低维量子材料的电子能谱和非平衡态超快动力学的研究,尤其是弗洛凯能带及物态调控的实验研究。这一过程并不简单,需要研发具有能够实现弗洛凯调控工程所需的极端实验条件的先进科学仪器。由于弗洛凯调控要求激发光源具有低光子能量、强峰值电场等极端实验条件,研究组针对领域难点投入了大量的精力,攻克了中红外强场脉冲激发光源以及与角分辨光电子能谱仪结合方面的困难,研制出具有前沿技术指标的超快时间分辨角分辨光电子能谱(TrARPES)系统。在材料体系方面,周树云研究组独创一格,巧妙地选取了黑磷这个具有小带隙、高迁移率的经典半导体材料。通过精细调节中红外激发光源的光子能量,研究组发现当光子能量与带隙接近共振时,黑磷的电子结构从平衡态的抛物线形状演化为在带顶打开能隙的“墨西哥帽”形状,并观察到了复制的弗洛凯边带。在研究其中的弗洛凯瞬时能带调控时,研究组使用了类似“给电子拍电影”的方法:在飞秒尺度上去记录它在光的激发下,从光到来之前、刚好到达时以及光离开以后整个动态过程中的关键时刻,从而观察它是怎样演化的。在此基础上,他们通过系统性地探究该瞬时能隙对时间、光强和电子掺杂等变量的响应等,确认了所观测到的瞬时能隙是由弗洛凯能带工程所导致。更有意思的是,研究组发现黑磷中的弗洛凯能带工程对激发光源的偏振具有强烈的选择性:只有当泵浦光偏振沿着黑磷的扶手椅型(armchair)方向时,才会出现瞬时能隙,揭示出弗洛凯能带工程调控具有特定的光学选择定则。结合理论分析,研究组指出这一奇特的偏振选择效应来源于黑磷的赝自旋自由度(黑磷元胞中含有两个子晶格,对应的两能级系统可类比自旋)。这些研究结果不仅为弗洛凯能带调控提供了重要的思路,同时,飞秒激光调控的迅速“开关”特点也为进一步探索拓扑物态、关联物态(磁性、超导等)的瞬时调控奠定了重要的基础。此外,这一独特的偏振选择效应未来也有望应用于光学偏振相关的光电器件应用中。参与项目研究的实验团队成员坚持“一步一个脚印”这个研究课题自周树云2012年入职清华大学就已列入她的研究计划,是她在清华最想解决的科学挑战之一。该实验涉及多种精密实验技术的结合,没有现成的仪器设备可以开展此类实验,也缺乏可供借鉴的研究经验,研究过程充满了挑战。课题组通过多年的技术研发和多方筹集资源,克服重重困难,不断朝着目标努力,并最终在2018年完成了仪器平台的建设,使该系统在能量分辨率、时间分辨率、中红外泵浦光源等多方面指标具有国际领先水平。最近,他们利用这一设备成功攻克了超快时间尺度下,光与半导体材料相互作用导致的弗洛凯工程这一重要科学问题。该实验所需的实验条件十分苛刻,研究成果来之不易。例如,在实现弗洛凯瞬时能带调控的过程中,需要调控两束飞秒激光在时间和空间上完全重合,才有可能观测到该效应。这就需要不仅在时间上要使它们在飞秒尺度上重合,还要使它们在空间上聚焦到空间上同一个几十微米尺度的点。此外,激光光源的能量范围以及极端峰值电场强度也给实验带来了很多技术上的挑战。最困难的是,对于这样的未知领域,什么样的实验条件有利于弗洛凯瞬时能带调控的观测,在这方面并没有可供借鉴的经验,只能是摸着石头过河,通过大量实验逐渐积攒经验。在研究过程中,研究组成员通过长年累月的坚持、严谨求实的态度最终攻克了一个又一个难关,从最初开始该实验时遭遇不断失败到观察到最终实验结果时的豁然开朗,他们用专精的实力诠释了科研的态度和决心。“清华大学为我们提供了优质的科研环境,为青年学者的成长提供了助力。”在清华园学习生活的第 11 个年头,鲍昌华一步步从清华物理学堂班学生、获得研究生特奖成长为今年的 “水木学者”,对科研有他自己深刻的体会。“我们在做科研的过程中,需要不忘初心,始终坚持一步一个脚印。只有把每一步都做到完美,厚积薄发,最后才有希望摘取到最重要的科研成果。”周绍华也有这样的深切体会:“除了优秀的学术环境和科研平台以外,清华自强不息的文化传统也使我们受益匪浅。在科研的道路上,只有坚持自强不息,不断追求卓越,才能取得科研上的重大突破。”论文通讯作者是周树云,论文共同第一作者为周绍华和鲍昌华。合作者包括清华大学物理系段文晖院士、于浦教授,北京航空航天大学汤沛哲教授,中科院物理所孟胜研究员等。该研究工作主要受到科技部国家重点研发计划、自然科学基金委国家杰出青年科学基金项目、重点项目和重大科研仪器研制项目的支持。此外,该研究工作还受到国家自然科学基金委基础科学中心项目和中国科学院项目的支持。
  • 网络讲座 | 光谱技术在材料领域中的应用——9月19日
    主题:光谱技术在材料领域中的应用时间:9月19日 14:00~16:15讲座简介材料涵盖内容广泛,近年来越来越多的新兴材料涌现到生活中,正在改变或将要推动日常生活的重大变革,如2d纳米材料、量子点等。本课程涉及四种光谱技术,您可以从中了解到不同的材料分析方法,以及如何获取材料不同层面信息等内容。适合人群强烈推荐各类材料的分析研究人员参加。涉及技术14:00-14:30 光学光谱14:35-15:05 拉曼光谱15:10-15:40 荧光光谱15:45-16:15 x射线荧光光谱仪讲师1. 熊洪武研究方向:光学光谱、荧光等负责光学光谱仪的应用支持,光学背景深厚,有着丰富的光学系统搭建经验。可根据用户需求提供性能优异,功能独特的的光谱测试方案,如光致发光、拉曼、荧光、透射/反射/吸收等。2. 胡恩萍博士研究方向:拉曼、afm等主要负责拉曼及其相关技术的应用测试及实验开发,在碳材料、生物科学、药物、地质、刑侦等领域积累了丰富的分析经验。3. 周磊博士研究方向:荧光、spri等多年从事荧光光谱和表面等离子体共振成像的技术支持,负责仪器选型、功能开拓及用户培训等。拥有丰富的样品测试、数据解析及疑难问题解决经验。4.于邵南报名复制至浏览器打开:https://jinshuju.net/f/e7uTXGHORIBA光谱学院课程预告10月25-26日 光谱学堂——走进校园系列(福建福州)10月14日 网络讲座——光谱技术在半导体领域中的应用扫描识别查看更多详情HORIBA光谱学院HORIBA及其旗下有着近 200 年光学光谱历史经验的Jobin Yvon, 一直致力于为用户普及相关基础知识。为此特创立 Optical School ,以传播光学光谱相关基础知识和新应用进展。无论是刚接触光学光谱的学生,还是希望有所建树的研究者,都能在这里找到适合自己的学习资料及课程:发散思维,内容全面 以光学光谱为核心,辐射其它应用技术名师开讲,专业权威 对话业内知名科研大咖和horiba资深专家 课程多样,选择灵活 网络讲堂,校园科普、国际论坛,多种模式组合搭配 更多详情请登录:http://www.horiba.com/cn/scientific/news-events/events/
  • 安光所在新型弱光探测材料与器件研究方面取得新突破
    近期,安光所孟钢研究员团队在无机钙钛矿三溴化铅铯(CsPbBr3)材料的制备和光电探测研究方面取得新进展,相关研究成果分别以《基于热压CsPbBr3块材的高性能平面型光电探测器》和《用于超灵敏弱光光电探测器的高质量CsPbBr3单晶的成核控制生长》为题分别发表于美国化学会(ACS)出版的Journal of Physical Chemistry Letters和英国皇家化学学会(RSC)出版的Journal of Materials Chemistry C上。   CsPbBr3材料因其优异的环境稳定性和光电特性是一种极有应用前景的新型光电材料。团队王时茂副研究员和博士生赵啸等人采用简单高效的粉末热压方法制备了形状规则、尺寸可控的CsPbBr3多晶块材(图1)。此外,研究团队还将溶液精炼策略引入CsPbBr3单晶的逆温度结晶生长过程中,获得了高质量的CsPbBr3单晶(图2)。基于CsPbBr3热压块材/单晶的光电探测器件表现出了超快的光响应,并且基于CsPbBr3单晶的光电探测器表现出了2.25 nW cm−2的极低检测限,表明其在弱光探测方面具有巨大潜力。本研究为制备高质量CsPbBr3材料提供了新的思路,并且有望应用于包括太阳电池、辐射探测器等在内的多种光电器件。   本研究获得国家自然科学基金、中科院百人计划、先进激光技术安徽省实验室主任基金等项目的资助。图1. 粉末热压制备CsPbBr3块材及其光电探测性能图2. 溶液精炼辅助逆温度结晶生长的高质量CsPbBr3单晶及其光电探测性能
  • 超材料制成高定向太赫兹激光器
    美国哈佛大学和英国利兹大学的一个联合研究小组最近演示了一种新型太赫兹半导体激光器,其发射的太赫兹光波准直性能与传统太赫兹光源相比显著改善。该激光器的研发成功,为太赫兹科技的应用打开了更广阔的领域。哈佛已经为此提交了一系列专利申请。这一进展发布在8月8日的《自然材料》杂志上。   新型太赫兹激光器突破了传统材料的限制,研究人员刻了一组亚波长光栅,直接加倍了超材料晶面的光流量,设备以3太赫兹(百亿赫兹)的频率发射光线(波长为100微米,在可见光谱中属于远红外线),大大降低了这些半导体激光器的散射角度,同时保持了光能的高输出功率。   这种超材料被直接嵌入光学设备的高吸收性砷化镓晶面上,在演示中能看到,人造光显示出深浅不同的微米光栅,各具不同的功能。浅蓝色的狭缝能将输出的激光功率加倍,导向并限定在晶体表面。   太赫兹射线(T—rays)能穿透纸张、衣物、塑料和其他一些材料,在探测隐匿武器和生物制剂方面非常理想,在做肿瘤成像检测时对人体无伤害和副作用,还能探测材料内部诸如断裂之类的缺陷,也可用于星际稀薄化学物质的高灵敏探测。   研究人员卡帕索表示,新的人造光学设备,从晶面上发出的激光器非常紧密,瞄准度非常高,高度凝聚使光能有效聚集,这是昂贵且笨重的传统透镜达不到的。   另一位研究人员林菲尔德说,新的太赫兹激光器还能用于海关探测非法药品,并能检验生产和存储的药物是否合格。这种超材料还能用作一种演示的工具,同时还具有一些神奇的潜在功能,如用来研发隐身斗篷、负折射和高解析图像。   研究的另一项重要意义就是这种超材料的光导作用。该设备产生的极强太赫兹光线,以直线光束导向激光晶面,这种超强的限定导向作用,还可应用于传感器和太赫兹光路。
  • 美利用超材料制成高定向太赫兹激光器
    美国哈佛大学和英国利兹大学的一个联合研究小组最近演示了一种新型太赫兹半导体激光器,其发射的太赫兹光波准直性能与传统太赫兹光源相比显著改善。该激光器的研发成功,为太赫兹科技的应用打开了更广阔的领域。哈佛已经为此提交了一系列专利申请。这一进展发布在8月8日的《自然材料》杂志上。   新型太赫兹激光器突破了传统材料的限制,研究人员刻了一组亚波长光栅,直接加倍了超材料晶面的光流量,设备以3太赫兹(百亿赫兹)的频率发射光线(波长为100微米,在可见光谱中属于远红外线),大大降低了这些半导体激光器的散射角度,同时保持了光能的高输出功率。   这种超材料被直接嵌入光学设备的高吸收性砷化镓晶面上,在演示中能看到,人造光显示出深浅不同的微米光栅,各具不同的功能。浅蓝色的狭缝能将输出的激光功率加倍,导向并限定在晶体表面。   太赫兹射线(T—rays)能穿透纸张、衣物、塑料和其他一些材料,在探测隐匿武器和生物制剂方面非常理想,在做肿瘤成像检测时对人体无伤害和副作用,还能探测材料内部诸如断裂之类的缺陷,也可用于星际稀薄化学物质的高灵敏探测。   研究人员卡帕索表示,新的人造光学设备,从晶面上发出的激光器非常紧密,瞄准度非常高,高度凝聚使光能有效聚集,这是昂贵且笨重的传统透镜达不到的。   另一位研究人员林菲尔德说,新的太赫兹激光器还能用于海关探测非法药品,并能检验生产和存储的药物是否合格。这种超材料还能用作一种演示的工具,同时还具有一些神奇的潜在功能,如用来研发隐身斗篷、负折射和高解析图像。   研究的另一项重要意义就是这种超材料的光导作用。该设备产生的极强太赫兹光线,以直线光束导向激光晶面,这种超强的限定导向作用,还可应用于传感器和太赫兹光路。
  • 便携式拉曼光谱仪助力药品原材料监测
    目前,医药品和膳食添加剂制造行业已开始对进厂的药品生产原材料进行100%监测,特别是美国食品与药物管理局(FDA)已发布了适用于膳食添加剂行业现行药品生产管理规范的最终的21 CFR Part 11标准,意味着现行药品生产管理规范需要对膳食添加剂生产过程中的特定的组成部分进行100%的鉴定检测。为适应这一应用领域,必达泰克公司目前已开发出MiniRamIITM便携式拉曼光谱仪系统与符合21 CFR Part 11标准的BWIDTM软件,将拉曼光谱技术与光谱数据库技术有机的结合在一起,用于食品和医药品制造行业的未知材料的鉴定与已知材料的监测上。 拉曼光谱可以在分子层面上对物质进行鉴定。一般来说,拉曼可以透过透明的包装材料,如塑胶袋和透明瓶等包装物对其中的物质组成进行分子层面的鉴定。因此它是一种非破坏的检测手段,并且不需要任何的样品预备过程。 MiniRamIITM 拉曼光谱系统易于携带,并采用电池供电,非常适合于现场快速检测,同时该系统可以分析固体、粉末以及液体等多种物质,应用范围非常广泛。该系统集成了本公司的专利激光器技术、TE致冷CCD阵列光谱仪以及高性能的拉曼探头,使得该系统在轻巧便携的同时还保证了优良的性能,能够满足大部分的拉曼检测需求,是一款性价比极高的便携式拉曼光谱仪系统。另外该系统还配备了掌上型电脑,可以运行基于Windows系统的应用软件及BWTEK公司的BWID等专用软件,为现场检测带来了更大的便利。 BWID是专为必达泰克公司的MiniRamII和其他拉曼光谱仪产品设计的一款用于特殊应用的软件。该软件能快速的分析可疑物质,并立刻给出鉴定结果(匹配/不匹配)或检验结果(通过/不通过)。BWID具有直观的用户界面和规范化的工作流程,从而使得用户造成的误差最小化,并保证即使是新手也能很快上手。同时该软件还支持用户对样品鉴定方法进行自定义,并自建光谱数据库。而预定义的方法允许所有的仪器操作者能够通过一键点击就完成样品的鉴定过程。另外该软件还支持FDA 21 CFR Part 11关于电子记录与电子签名规则。可提供增强的系统存取安全性,数据活动记录的审核追踪以及包括IQ和OQ流程的系统校验。完全符合现行药品生产管理规范的要求。 必达泰克公司将轻巧便携、性能优良的MiniRamIITM便携式拉曼光谱仪系统和快速易用并符合FDA21 CFR Part 11规则的BWIDTM软件结合为一个有机的系统,很好的满足食品和医药品制造行业的现行药品生产管理规范中的未知材料的鉴定与已知材料的监测的应用需求。目前美国联邦政府部门已采购了数台该系统以用于现场办公室对现行药品生产管理规范执行的监测工作中。相信随着现行药品生产管理规范的进一步完善和深化,该系统将会有更大的用武之地。
  • 国家纳米中心在圆偏振发光材料研究中取得进展
    具有圆偏振发光性能的手性材料在三维成像、光学信息存储、不对称合成等方面颇具应用潜力,在手性科学研究中具有重要意义。手性基元在氢键、静电相互作用及π-π堆积等相互作用的协同下,可以自组装成各种各样的手性结构,表现出独特的圆偏振发光性质。而在自组装过程中,非手性基元如何参与并影响到最后的圆偏振发光性能,手性如何在组装结构中实现转移、传递和放大仍有未知。因此,如何构筑圆偏振发光材料并实现其性能提升在手性科学领域是重要的研究方向。  中国科学院国家纳米科学中心研究员段鹏飞团队在高效圆偏振发光材料的构筑和性能提升研究方面取得了新进展。利用卤键相互作用构筑了一种二维手性分形结构,实现了手性发光材料发光各项异性因子的显著提升(Angew. Chem. Ed. Int. 2021, 60, 22711-22716);在自组装手性多孔晶态材料中实现了无机纳米粒子到有机发光分子之间的辐射能量转移,并显著放大了材料的发光各项异性因子(Adv. Mater. 2021, 33, 2101797)。  卤键本质上是一种静电相互作用,关于卤键驱动的共组装体系已有报道。科研团队合成了两种含有吡啶基团的联二萘手性分子(R/S-1,R/S-2),其与1,4-二碘四氟苯(F4DIB)可以共组装,自发形成了不同形貌的二维手性分形结构。单晶结构的分析发现,晶体中吡啶基团的N原子与F4DIB中的碘原子通过卤键形成一维的超分子聚合物链,而后在π-π和C-FH的协同作用下形成最终的组装结构(图1)。由于R/S-1与F4DIB分子间相互作用更强所以形成的手性分形结构更加致密。在共组装过程中,手性由R/S-1,R/S-2分子传递给了超分子聚合物链,再经过进一步的组装从超分子聚合物链传递到手性分形结构,实现了手性的多级次放大。从基态和激发态手性光谱上也可以观察到,分形结构的手性各项异性因子相较于单分子手性信号呈现出两个数量级的放大。卤键驱动的手性自组装实现了手性从分子手性到分形结构的转移和放大,为设计、提升圆偏振发光材料性能提供了新思路。相关研究成果发表在Angew. Chem. Ed. Int.(2021, 60, 22711-22716)上。  手性多孔晶态材料具有有序的组装结构,在圆偏振发光材料的构筑和性能提升方面具有重要意义。近日,团队工作人员通过设计“Turn-on”型二芳基乙烯(DAEC)和上转换纳米粒(UCNPs)负载的手性金属有机框架复合材料,实现了紫外光、可见光、近红外光多重光源响应的圆偏振发光固态开关,并通过UCNPs到DAEC的能量转移实现了圆偏振发光的放大(图2)。  研究人员选择了一种具有一维孔道的手性镧系框架结构,将上转换纳米粒子和具有光响应性质的二芳基乙烯同时负载于手性框架结构中,通过手性诱导分别实现了二芳基乙烯和UCNPs的圆偏振发光。UCNPs上转换发光的能量可以转移至二芳基乙烯,实现二芳基乙烯的上转换圆偏振发光。该手性多孔框架结构复合物中,二芳基乙烯可以在紫外光和近红外光照射下到达关环发光态,分别表现出下转换和上转换的圆偏振发光。在可见光照射下变为开环暗态,实现圆偏振发光的“关闭”。此外,研究发现上转换的发光各项异性因子(glum)大于下转换的发光各项异性因子,可能是手性体系中的能量转移造成的,这是首次发现无机给体到有机受体能量转移实现的圆偏振发光放大。  该手性晶态多孔复合材料实现了固态下多重光响应的圆偏振发光开关,并在不同光输入的条件下的下转换和上转换过程可以实现荧光信息和圆偏振信息的多级光信号输出,在多维度光响应和输出的存储与加密方面具有重要应用价值。相关研究成果发表在Adv. Mater.(2021, 33, 2101797)上。研究工作得到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项(B类)、国家重点研发计划等的支持。
  • 激光等离子加工促成新一代光电材料诞生
    加拿大研究人员发现,新型纳米混合物结构结合采用脉冲激光烧蚀技术可能会产生新一代的光电开关、快速光电探测器和第三代太阳能设备。其成果发表在《先进材料》上。   近年对半导体纳米粒子,如硫化铅(PbS)的光电特性的研究有着显著增长。硫化铅与碳纳米管相结合可以有效产生光电流,但常规的合成方法仍然有着局限性。   现在,INRS 能源材料通讯研究中心的科学家在使用相对简单程序来合成纳米粒子,这能够为创造其他纳米混合物的各种应用提供很大的自由度。脉冲激光烧蚀(PLA)技术能够产生更纯粹的纳米结构。   My Ali El Khakani教授说:“当化学合成纳米混合物时,研究人员利用配体(ligands)以防止电荷动力从纳米粒子转移到纳米管。配体可以减少光响应效率和增加反应时间–两种效应在使用脉冲烧蚀方法合成粒子时都观察不到,因为硫化铅与碳纳米管表面有着直接的原子接触。”   将纳米混合物材料整合到功能性光电设备可能产生比其他方法更强大的光响应。当通过激光照射时,该材料的光电流响应时间是目前使用合成粒子的1000至100,000倍。
  • 牛智川:锑化物外延材料与红外光电器件的开拓者
    在科研的路途中,固然山高水深,寒暑风雨,但只要初心如磐,奋楫笃行,终能让梦想照进现实。中国科学院半导体所研究员,博士生导师,中国科学院大学材料科学与光电技术学院量子光电子学首席教授牛智川,就是在这样的风雨兼程中,实现了半导体材料的突破。锑化物材料的突破半导体是一种材料,是现代科技不可或缺的技术。半导体技术发展一代材料体系、形成一代器件技术。本世纪初,锑化物半导体材料,即GaSb基晶格匹配异质结、量子阱、超晶格体系获得业界高度重视,其破隙型窄带隙能带构型和材料组分适于能带工程设计调控和先进的III-V族半导体工艺,为突破传统红外半导体长期瓶颈提供全新路径。近年来GaSb单晶、衬底与外延材料技术的突破,极大地促进了中波红外激光器、中长波红外探测器的技术跨越,其应用价值得到确认,2009年起西方实施锑化物半导体出口管控。“只有将科技掌握在自己的手中,才能真正的安心,放心。”近些年来,中国的科研工作者经历了太多这样的波折,所以,面对封锁,牛智川教授没有抱怨,更没有放弃,他知道,这是中国制造必然要走的一步。锑化物材料属于多元素化合物体系,相比于其他材料,锑化物量子阱超晶格等低维材料的能带结构最为复杂,器件台面、腔面表面氧化性质悬殊,实现高光电效率激光发光和探测器的能带设计优化、外延材料质量调控、器件高稳定性的工艺结构优化方法、高可靠性大功率输出热场等综合表征与优化等,都是该器件技术的核心科学难题。作为长期从事半导体低维材料物理与量子光电子器件技术研究的探索者,牛智川教授率先在我国开拓锑化物半导体外延材料与红外光电器件技术方向。他带领团队针对锑化物多元复杂材料能带设计及外延生长技术的挑战难题,聚焦中波红外量子阱激光器波长拓展效率提升、长波红外超晶格探测器暗电流抑制效率优化等关键科学问题和应用发展需求,历经20年攻关,成绩斐然。他,不仅发明GaSb基二元AlSb/AlAs/AlSb/GaSb超晶格数字合金,克服锑化物四元、五元合金组分精确控制和组分互溶,提升光学质量和发光效率;发明As/Sb、Ga/In双交叉外延技术,提升超晶格质量和载流子寿命;创新外延技术,解决应力平衡、缺陷界面调控、表面颗粒抑制难题;锑化物量子阱材料用于2-4微米中波红外激光器,激光单管/巴条/模组的室温连续功率分别达到2.6瓦/18.4瓦/172瓦的国际最高记录(超越禁运指标),超晶格材料用于中长波红外探测器,实现了单色、双色焦平面探测器,国际首次报道>14微米甚长波焦平面成像芯片。这些成果标志着中国的单晶、衬底与外延材料及器件技术成功突破封锁,2023年7月,我国发布锑化物材料管制法规,自此,国内的锑化物半导体技术实现了跨越式的升级。乘风破浪的探索从零开始,一路披荆斩棘,屡获突破,到现在,整个锑化物半导体红外光电产业链逐渐完善和发展,牛智川教授依靠的就是开拓创新,砥砺前行。众所周知,科研是永无止境的,半导体领域的探索更是如此,InAs/GaAs量子点量子光源、InGaAsSb量子阱大功率与单模激光器的问世,就是牛智川教授持续深耕探索的见证。InAs/GaAs基量子点量子光源。面向量子光源核心器件基础研究前沿和量子信息系统重要需求,围绕半导体量子点生长密度和均匀性控制技术挑战,研究发展亚单层InAs循环、束流梯度分布外延新技术,揭示液滴法生长量子环机理,突破量子点相干发光效率、单光子发光速率和全同性瓶颈,实现三项全优性能单光子源,实现量子点单光子量子态存储(Nat. Comm.),发展量子点拓扑角态激光(Light),为构建全固态量子网络提供半导体量子光源器件解决方案。InGaAs(Sb)量子阱激光器。面向中短波红外激光重大需求,围绕量子阱应变临界束缚、拓展波长、提升功效难度难题,发明锑化物数字合金势垒结构,研制成功1.9-3.6微米高功率和单模激光器,其中2.0微米激光器的室温连续功率国际领先突破卡脖子(禁运)条例,发光效率和单模性能超越国际同行。花会沿路盛开,牛智川教授的科研之路也会如此。一个有坚定信念的探索者,总是能够从容的面对荆棘,能以智慧扛起身负的责任和使命。作为中国的半导体人,牛智川教授始终对中国的半导体充满了期待,他认为,中国的半导体处于黄金发展时期,但任何产业的发展都不会一蹴而就,半导体的探索是一场接力赛,“只要有更多的人投入到半导体领域,中国的半导体技术,才会不断突破,产业才会实现可持续发展。”他这样说,也在这样做。作为博士生导师,牛智川教授十分关注学生的成长,毕竟,知识需要传承,科技需要接力,所以,他对学生的学业和科研要求严格,同时,对于学生遇到的问题,也给予指导和引导。目前,他已培养百余位硕士博士学位高级科技人才,这些人才走向了各自的工作岗位,继续助力中国半导体事业的发展。而牛智川教授本人,则继续以国家需求为目标,通过承担国家重点任务立足锑化物半导体领域,在基础研究成果之上,联合国内产学研用各方面力量,发起成立锑化物半导体技术创新与产业发展联盟,通过联盟方式针对各方需求,为国内各装备行业及高科技企业开发多功能高性能光电芯片,推动长期受限于国外技术封锁的红外高端光电芯片的自主可控全链条技术进步,实现从部分性能的超越领跑和满足各类需求的全链条解决方案。当前,半导体技术的代际更替已经进入了微电子与光电子技术的并重发展时代,锑化物窄带隙半导体呈现出第四代半导体光电芯片技术发展的重大潜力。未来,牛智川教授将以锑化物半导体光电材料与芯片为中心,面向智能化信息技术新时代广泛需求,建设完整的技术创新与产业制造链条,并以这样的方式,提升中国半导体的整体竞争和研发能力。在这个喧嚣的时代里,牛智川教授始终踏踏实实,创新探索。不被繁华迷惑,不被名利捆绑,心里,眼里,始终是中国的半导体,或许,正是这份坚定,这份执着,让他在这个领域硕果累累。这就是牛智川,这就是中国的半导体人。个人简介牛智川,中国科学院半导体所二级研究员,博导,中国科学院大学材料科学与光电技术学院量子光电子学首席教授。入选中科院“BR计划”,“国家杰出青年科学基金”、“新世纪百千万人才工程国家级人选(首批)”、“国务院政府特殊津贴”等。先后主持了国家863计划,国家973重大科学研究计划,国家重点基础研发计划等项目,在国际顶尖学术期刊发表了400多篇论文,曾获得北京市自然科学二等奖,中国电子学会自然科学一等奖,湖北省科技进步一等奖等。近年来积极推动引领新型锑化物半导体材料与红外光电器件成果转化,推动了相关制造与装备技术进步。
  • 明日开播!光电材料、器件研究与检测技术讲座通知
    仪器信息网联合电子工业出版社于四、五月将启动“半导体主题月”活动。活动同期,仪器信息网与电子工业出版社特组织三场“半导体材料、器件研究与检测技术系列讲座”,旨在邀请领域内专家围绕相关论坛主题分享精彩报告,依托成熟的网络会议平台,为半导体产业从事研发、教学、生产的工作人员提供一个突破时间地域限制的免费学习、交流平台,让大家足不出户便能聆听到精彩的报告。半导体光电器件是指把光和电这两种物理量联系起来,使光和电互相转化的新型半导体器件。即利用半导体的光电效应(或热电效应)制成的器件。光电器件主要有,利用半导体光敏特性工作的光电导器件,利用半导体光伏打效应工作的光电池和半导体发光器件等。近年来,一方面新能源、低碳等理念和产业的发展,光电池技术不断突破已成为行业热点;另一方面,光电子功能材料和器件是光电子技术的基础,对光电子产业的发展起着决定性的作用,大力发展光电子材料与器件,是国家战略高技术发展之必须,与信息、能源、国防安全等国家重大需求息息相关。针对于此,在4月18日上午,将在仪器信息网3i讲堂平台召开第二场报告讲座:光电材料、器件研究与检测技术。点击图片直达会议页面一、主办单位仪器信息网 & 电子工业出版社二、举办时间2023年4月11-26日,每周一期三、会议日程光电材料、器件研究与检测技术报告时间报告题目报告嘉宾单位职称10:00-10:40热活化延迟荧光发光电化学池器件张保华广州大学教授10:40-11:20硅光传感技术与工艺杨妍中国科学院微电子研究所研究员三、报告嘉宾四、参会指南1、点击会议页面链接报名;会议页面:https://insevent.instrument.com.cn/t/RUs2、报名并审核通过后,将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接;3、本次会议不收取任何注册或报名费用;4、会议联系人:3i讲堂—材料小周( 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn;微信二维码如下,可加入会议交流群)会议联系人微信二维码五、下周预告4月26日:传感器/MEMS研究与检测技术术报告时间报告题目报告嘉宾单位职称14:00-14:40MEMS无线智能温振传感器及应用王建国苏州捷研芯电子科技有限公司副总经理14:40-15:20氧化物半导体气体传感器(拟)刘凤敏吉林大学教授
  • 半导体材料 硫化铂光电特性研究获新突破
    记者6月20日从云南大学材料与能源学院获悉,该学院杨鹏、万艳芬团队经过持续研发,解决了类石墨烯材料大面积均匀少层硫化铂的合成及其结构和物理性能的一系列问题,为更丰富的应用场景器件开发提供支持,同时给行将终结的摩尔定律注入新的希望,提供极具潜力的半导体材料。“微电子技术历经半个多世纪发展,给人类带来了极大的便利。作为信息产业基础的半导体材料是微电子、光电子及太阳能等工业的基石,对我国的工业、信息及国防事业发展具有重要意义。”云南大学副教授杨鹏介绍,石墨烯作为典型的二维纳米材料,具备化学、光、电、机械等一系列优良的特性而得到广泛应用,但石墨烯存在零带隙、光吸收率低等缺点,限制其更广泛地应用。与此同时,类石墨烯材料应运而生。作为类石墨烯材料的典型代表,过渡金属硫族化合物不仅具备类似石墨烯的范德华力结合的层状结构,还拥有优异的光、电、磁等性能,可更好地弥补石墨烯的缺点,大大拓宽了半导体材料的实际应用范围。基于贵金属的硫化铂作为过渡金属硫族化合物家族的重要成员,具有较宽且可调带隙、“光—物质”相互作用强和稳定性好等特点,是半导体器件的潜在候选者,给现代电子技术领域带来了新的发展机遇。然而当今二维材料共同面对的比如材料面积不大、不易转移等问题对半导体产业的发展形成了一定的影响。针对这些难题,云南大学材料与能源学院、云南省微纳材料与技术重点实验室杨鹏、万艳芬团队通过物理气相沉积和化学气相沉积相结合的方式,在合适的温度、压强等条件下,实现制备平方厘米级大面积少层、均匀的硫化铂材料,并表征了相关物理特性。这一研究成果为大面积电子器件的发展提供了新的思路与技术基础,并为未来拓展过渡金属硫族化合物的应用范围提供了重要参考。相关研究成果发表在国际著名材料学术刊物《现代材料物理学》上。
  • 在iCS2023,光谱技术带你探索热门材料奥秘
    在材料领域,光谱技术已经成为了一种重要的分析测试手段,可以帮助研究人员探究材料的物理、化学以及光学性质。光谱不仅可以用来鉴定、分析和表征材料,还可以为新材料的开发提供技术支持,具有十分广阔的应用前景。那么,如何利用ICPOES及ICPMS检测金属材料?半导体材料最新的光学研究?光谱技术对于稀土离子,又有怎样的研究进展……. 如果你对以上问题感兴趣,那就来参加第十二届光谱网络会议吧!2023年6月16日,第十二届光谱网络会议( iCS2023 )设置了“光谱在材料领域的应用进展”专场,将邀请多位材料领域相关专家,对碳、金属、半导体、稀土发光等材料的光谱检测技术及应用进展进行探讨。点击立即报名》》》 精彩报告重磅来袭:吉林大学 姚明光 教授《碳材料的高压结构与性质》(6月16日下午开讲 点击报名)2002年吉林大学物理系获学士学位;2007年吉林大学获凝聚态物理博士学位;2007至2010年先后在瑞典于墨奥大学和法国里昂第一大学从事博士后研究,2010年被引进回到吉林大学工作。2018至2019年受“培英工程”资助在美国卡耐基地球物理实验室进行访问研究。主要从事高压下碳的新结构与新性质研究,近五年取得系列进展,以第一/通讯作者在Nature、Nat. Commun.、JACS、PRL、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.等SCI期刊发表论文,其中近全sp3非晶碳的成果被Nature专题亮点评述为“材料领域的突破”。获国家自然科学基金委杰青(2022)、优青(2018)、霍英东青年教师基金(2015)、吉林省青年科技奖(2020)、省自然科学一等奖(排名2,2018)、中国材料研究学会科学技术奖一等奖(基础研究类,排名2,2022)等资助和奖励。【摘要】本报告将介绍课题组近年来在碳材料的高压研究中取得的进展,基于碳及碳骨架材料,利用高压技术,设计构筑出系列具有优异力学和光学等特性的新结构材料。珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 周映 应用工程师《ICPOES及ICPMS在金属材料检测中的应用》(6月16日下午开讲 点击报名)2004年毕业于郑州轻工业大学应用化学专业,从2005年开始,一直从事铝及铝合金材料、铅及铅合金、铜及铜合金、低合金钢和不锈钢等相关的性能测试和元素分析工作。2014年加入珀金埃尔默,从事AAS、ICPOES及ICPMS的应用技术支持工作;主要负责客户培训,现场方法开发和优化,系统性测试问题的现场支持,有丰富的样品前处理和合金元素分析经验。【摘要】从日常分析工作需求出发,分享使用ICPOES我们在常见低合金钢,高铬钢以及高温钢、铝合金、贵金属等日常分析的前处理和测试技巧;ICPMS在氧化铝、a氧化铝分析、稀土等领域测试的前处理和反应池干扰、高低浓度同测等先进技术的分享。中国科学院物理研究所 陈佳宁 研究员《超高时空分辨近场显微术在半导体光学研究中的应用》(6月16日下午开讲 点击报名)陈佳宁,中国科学院物理研究所课题组长研究员,现担任科技部重点研发计划首席科学家。学术方向为近场光学,重点研究红外至太赫兹波段材料近场光学性质,包括一维和二维材料在中远红外频段的极化激元激发、传播、操控,在石墨烯等离激元的电学和应力调控,氮化硼声子激元的衬底调控,碳纳米管等离激元的化学掺杂开关,III-V半导体等离激元激发和局域子带间跃迁探测等方面开展了系统的研究工作,较早在国内开发研制了超高时空分辨近场光学系统,系统总结了低维材料极化激元、介质波导等各类传播和局域光学模式的机制和调控手段。部分成果收录在Nature、Science、Advanced Materials、JACS、Physical Review Letters、Nano Letters 等期刊,单篇最高引用2066余次。【摘要】近场光学显微镜具有超强的光场局域增强以及宽广的波长适用范围,将光学探测带入到纳米尺度。在这个报告中我首先介绍近场光学显微镜的特点与优势,然后回顾近场光学显微术的发展,以及近场光学显微镜在极化激元,半导体材料光电性质局域探测等领域的应用。之后介绍利用超快近场显微镜在纳米尺度对III-V半导体局域电光性质动力学研究的最新进展:包括直接探测InAs孪晶超晶格纳米线中由于周期性孪晶结构对电子能带的调制引入的子带间中红外跃迁及动力学过程;在单根InSb纳米线中通过光致载流子注入实现等离激元共振频率一个倍频程的宽谱调节及动力学过程的直接探测。岛津企业管理(中国)有限公司 曹亚南 光谱产品专员《岛津光谱技术解决方案介绍》(6月16日下午开讲 点击报名)岛津企业管理(中国)有限公司 分析计测事业部 光谱产品专员,硕士毕业于北京化工大学,目前主要负责岛津紫外-可见-近红外分光光度计、荧光分光光度计等光谱产品的市场工作,拥有多年光谱分析技术和仪器测试方面的工作经验。【摘要】光谱技术作为一种快速、灵敏的分析手段,不同物质会产生对应的特征谱图,从而进行定性和定量分析,不同物质和光谱之间的相互作用主要有吸收、散射、透过等。本次报告主要介绍岛津紫外可见分光光度计和荧光分光光度计在光学元件、新材料研究等方面的解决方案,从常见测试项目、实际测试案例、仪器配置方面展开介绍,为材料领域客户提供参考方案。中国科学院化学研究所 闫永丽 研究员《有机微纳激光材料与器件》(6月16日下午开讲 点击报名)闫永丽,中国科学院化学研究所研究员,先后获国家优秀青年科学基金、北京市自然科学基金杰出青年科学基金资助。围绕有机材料的光子学特异性,在激发态物理化学、光子行为调控及柔性集成器件等基础和应用研究方面取得系列创新成果。在Nature Communications,Science Advances,J. Am. Chem. Soc.等国内外重要学术期刊上发表论文80多篇,他引4000多次;为Springer和Wiley-VCH出版的专著撰写两章。发展的测试表征方法拥有自主知识产权,通过国际质量体系认证并在国内部分单位推广,荣获中国分析测试协会科学技术奖一等奖(第一完成人)。2014入选中科院青年创新促进会(2018年结题获评优秀),研究工作作为团队成果的一部分,获得了2016年度中国科学院杰出科技成就奖(主要完成者)及第十八届中国青年女科学家团队奖(排名三)。陕西师范大学 张正龙 教授《等离激元近场调控稀土离子上转换发光》(6月16日下午开讲 点击报名)主要从事纳米光学和高分辨光谱领域研究。主持国家自然科学基金重大研究计划培育项目、联合基金集成项目子课题、青年项目等科研项目。曾获得陕西省高等学校科学技术研究成果奖一等奖、陕西省科学技术二等奖、陕西青年科技奖等奖励。在等离激元近场调控稀土离子发光方面取得了多项创新性成果,先后在Nature Photonics、Light: Science & Applications、ACS Photonics、Science Advances等期刊上发表学术论文100余篇。【摘要】稀土离子发光具有性质稳定、窄带多色的光学特性,已被广泛应用于节能照明、特种光源、生物医学成像、光电信息等领域。由于4f电子屏蔽和f-f禁戒跃迁效应,稀土离子荧光寿命较长、量子产率较低,难以满足下一代光互连和量子通信的高频操控需求。 我们利用等离激元近场增强、热载流子和热效应,实现了对稀土离子掺杂纳米介质的物态结构和发光性质的精密调控。通过构建新型等离激元倾斜纳米光腔,实现了稀土掺杂纳米颗粒荧光发射在频域和时域上的精密调控,将稀土离子f-f发光寿命压缩至纳秒量级,揭示了等离激元调控稀土离子激发态吸收和能量转移的物理机制。此外,利用等离激元光热效应,实现了等离激元光热驱动稀土微纳晶体结构原位快速调控新方法,并发展了自加密全光存储新功能。由仪器信息网主办,中国仪器仪表学会近红外光谱分会、中国生物物理学会太赫兹生物物理分会等协办的第十二届光谱网络会议( iCS2023 )将于6月13-16日举办。iCS2023将聚焦最新、最前沿的光谱技术及应用,特别设立了超快/瞬态光谱最新技术及应用进展、高光谱技术及应用新进展、光谱快检及在线应用技术进展等专场。同时会议也会选择光谱技术在生命科学、环境、材料等领域的应用进展进行深入探讨,为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个全新、高效的沟通交流平台,以促进业内交流,提高光谱研究及应用水平。点击立即报名 》》》报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ics2023/
  • 手持合金分析光谱仪可以检测铜合金材料吗
    铜合金具有出色的材料性能,可用于许多场景。在过去的数千年中,纯铜一直是最重要的金属之一,与其他金属相比,它的优点在于:导电性好、高导热率、强度和可塑性的杰出结合、在许多环境中的耐腐蚀性。  关于如何分类铜合金呢?  由于铜合金中的合金元素含量都不同,要测得准,光谱仪精度必须足够高,铜合金和铝合金、钢铁有所不同,它通常要对含量达到80%~90% 的材质进行检测。  手持光谱仪在铜合金材料检测中具有以下优势:  非破坏性检测:手持光谱仪可以通过物质的光谱特征来进行分析,而无需对样品进行破坏性测试或取样。这样可以保持材料的完整性和可用性,并节省时间和成本。  实时性和迅速性:手持光谱仪通常具备快速采集和处理数据的能力,可以在几秒钟内给出结果。这使得在现场或实时监测环境下,能够迅速获得铜合金材料的检测结果。  便携性和灵活性:手持光谱仪通常具有小巧轻便的设计,易于携带和操控。使用者可以随时随地进行检测,无需将材料送到实验室或专门设备的限制。  宽泛的应用范围:手持光谱仪可用于检测不同类型、形状和大小的铜合金材料,例如铜合金管、板、线等。同时,它也可用于其他材料的检测,具有较高的适用性。  数据准确性和可靠性:手持光谱仪通常采用先进的光谱分析技术,能够提供准确和可靠的检测结果。通过与预先建立的光谱数据库进行比对,可以准确确定铜合金材料的成分和特性。  赢洲科技作为仪景通一级品牌代理商,拥有完整的售前售后服务体系,如有仪器购买或维修需求,可联系赢洲科技为您提供原装零部件替换、维修。
  • Webinar | 拉曼光谱在材料领域的应用专题网络会议
    WEBINAR 拉曼光谱在材料领域的应用专题网络会议2021年10月21日 14:00-16:00作为分子光谱仪器中最为活跃的仪器类别之一,拉曼光谱技术及应用一直是业界关注的热点。近年来,拉曼光谱相关的科研成果频出,相关的新技术、新仪器、新应用层出不穷,特别在物理材料、生命科学等多个领域发挥着越来越重要的作用。本期会议,我们将聚焦拉曼光谱在材料领域的应用,邀请知名专家及安东帕分享近期进展及相关仪器应用解决方案。会议对听众免费,欢迎参加!欢迎转发!会议日程2021年10月21日(周四) 14:00--14:45 上海交通大学教授 车顺爱 手性介观结构无机材料的合成及其拉曼光手性响应性 14:45--15:20 安东帕技术专家 史芸安东帕拉曼光谱仪介绍及在材料分析中的应用 15:20--16:00 南开大学讲师 严振华 电沉积制备高性能电解水催化剂及原位拉曼表征报名方式扫码关注【安东帕精密仪器】公众号回复【拉曼】即可进行报名!
  • 大连化物所卿光焱团队开发超精准内毒素分离材料
    近日,大连化物所生物技术研究部生物分离与界面分子机制研究组(1824组)卿光焱研究员团队开发了一种超精准内毒素分离材料。该团队通过“量体裁衣”的材料设计理念,提出了一种基于噬菌体展示筛选和血液相容性肽基聚合物设计的策略,实现了在血液中对特定内毒素的原位、快速、精准清除。  脓毒症是ICU高发病率、高死亡率、高治疗成本的危重病症,每年造成全球超1100万患者死亡。基于内毒素清除的血液净化策略,在脓毒症治疗中具有重要临床意义。然而,内毒素的结构复杂性、血液成分的复杂性以及内毒素在血液中的低丰度,导致血液中的特异性内毒素清除极具挑战。针对当前血液净化材料特异性不足所导致的内毒素清除效率低、活性药物在血液净化过程中大量流失等问题,团队创新性地提出了超精准内毒素分离材料的研发策略。在本工作中,团队以大肠杆菌内毒素为模型,通过噬菌体表面展示迭代亲和筛选和内毒素解毒活性筛选,发现了一种对靶标内毒素具有高亲和力、高特异性和高解毒活性的内毒素亲和肽(HWKAVNWLKPWT)。该多肽不仅可以实现对内毒素与其他血液成分的精确区分,而且能够实现对特定种类内毒素分子的精准识别与清除。由此设计的肽基聚合物[poly(PEGMEA-co-PEP-1)]可以将脓毒症家兔血液中的内毒素水平从2.63±0.01降低到0.78±0.05 EU/mL (清除率 70%),显著缓解内毒素引起的多器官损伤和脓毒症预后。  该项工作为超精准内毒素分离材料的开发提供了一个通用范例,有望通过打造一个内毒素系列分子全覆盖的高选择性吸附材料库,全面提升血液净化材料对内毒素的清除选择性,实现对特定内毒素分子的精准识别与清除。此外,这种自上而下的配体筛选策略也适用于其他内源性和外源性血液毒素的特异性清除,有助于推动“个性化”精准医疗在全球重症血液净化领域的探索与应用。  卿光焱团队致力于开发生物分离分析新材料、新方法,提出了生物分子响应型聚合物的设计思想,研制了多磷酸化肽智能富集材料(Nat. Commun. 2017)、磷酸化肽、唾液酸型糖肽同步富集材料(Anal. Chem. 2020);提出基于动态共价化学的唾液酸糖肽富集新策略,改变了科学家对富集材料稳定性的认识(J. Am. Chem. Soc. 2020);利用赖氨酸侧链氨基和18-冠-6间的选择性络合,高效分离甲基化肽(Anal. Chem. 2020);展望新一代翻译后修饰富集材料的典型特征,以及智能聚合物在该领域的应用前景(Adv. Mater. 2017; TRAC Trends Anal. Chem. 2020)。  上述工作以“Specific Clearance of Lipopolysaccharide from Blood Based on Peptide Bottlebrush Polymer for Sepsis Therapy”为题,于近日发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。该工作的第一作者是我所1824组博士后施振强。上述工作得到国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划、我所创新基金等项目的支持。
  • 2024高端研磨抛光材料技术大会圆满闭幕
    2024年7月9日,由中国粉体网主办的“2024高端研磨抛光材料技术大会”在河南郑州高新假日酒店隆重召开!本次大会聚焦高端研磨抛光材料应用及技术难点,面对行业的新机遇和新挑战,深入探讨了当前高端研磨抛光行业的发展方向,共寻产学研用交流合作。大会云集了高端研磨抛光材料及仪器装备企业,科研院所以及半导体等终端企业的 300多位行业精英。大会此次特邀我司总经理采访对话并在大会发言演讲:“高速离心纳米粒度仪在超硬材料和高效研磨领域的应用”。我司代理的美国CPS高精度纳米粒度分析仪一直服务于超硬材料、抛光液、氧化粉材料的TOP企业,帮助企业解决了纳米材料粒径的真实粒径分布测量,特别是100nm超细粒径的粒径测试,得到客户的认可,复购率逐年增加。此次展会让更多的企业了解我们仪器的解决方案,再次感谢您对儒亚科技的支持和关注,我们将继续努力不断创新产品,为全行业提高更优质的产品和一体化解决方案!落幕不散场,期待与您再次相遇!
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