【摘 要】
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多铁性材料铁酸铋(BiFeO_3)因其室温多铁性而备受关注,不仅展现出许多优越的物理性质,而且在新型传感技术、信息存储技术、纳米电子技术、自旋电子技术等领域上拥有广阔的应用前景。具有低维尺度的铁酸铋薄膜的界面(包含异质结界面、畴壁、表面)常常诱导出许多新奇的物理效应,这些效应为探索低维结构的新奇物性以及外场调控下的响应机制,和研制新一代多功能氧化物器件奠定相应的物理基础。而扫描探针显微镜为研究铁酸
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多铁性材料铁酸铋(BiFeO_3)因其室温多铁性而备受关注,不仅展现出许多优越的物理性质,而且在新型传感技术、信息存储技术、纳米电子技术、自旋电子技术等领域上拥有广阔的应用前景。具有低维尺度的铁酸铋薄膜的界面(包含异质结界面、畴壁、表面)常常诱导出许多新奇的物理效应,这些效应为探索低维结构的新奇物性以及外场调控下的响应机制,和研制新一代多功能氧化物器件奠定相应的物理基础。而扫描探针显微镜为研究铁酸铋薄膜的低维尺度效应提供了强有力的手段。本论文利用扫描探针显微镜,开展了多铁性材料铁酸铋薄膜的低维尺度效
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元素的生理活性和毒性等性质不仅与其浓度有关,还与其物理、化学形态(如游离态、络合态、氧化型、还原型、纳米粒子(NPs)形态等)密切相关,开展环境和生物样品中痕量元素及其形态分析对评价环境污染风险/程度和保障人类健康生活具有重要的现实意义。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)具有灵敏度高、线性范围宽、分析速度快等优点,是目前最常用的元素特异性检测技术之一。然而将ICP-MS直接应用于实际样品中痕量/
近年来,由传统化石燃料日益枯竭所引发的能源危机以及因汽车尾气排放所导致的环境污染问题日趋严重,已引起世界各国的高度关注,而我国在这两方面的问题更是日益凸显,节能减排已成为大家的共识。为缓解传统化石能源紧缺、减少汽车尾气排放等问题,不少专家学者积极探索开发新型车用可再生代用燃料。而新型含氧燃料由于来源广泛、制备工艺简单、可实现清洁燃烧且可再生,还可直接充当车用内燃机燃料等优点吸引了专家学者们的重点关
氢气是一种重要的清洁高效能源。利用太阳能水分解的人工光合作用产氢是一种新颖且潜力巨大的能源转化方式,可在全球范围内将太阳能转化存储为氢能。然而,相比化石能源,开发高效低廉的太阳能产氢系统仍面临巨大挑战。一个无辅助高效低廉的光电化学池包含以下部分:P型光阴极和N型光阳极,内部电能则依靠这两个电极产生的光伏。其中,最重要的是如何在无辅助,低偏压条件下,实现最大光电转化效率。在众多研究的金属氧化物、氮化
为了解决能源危机和环境危机给人类发展带来的压力,由于氢能具有高热能及无污染的特点,利用太阳能光电解水产生氧气与氢气被认为是十分理想的危机解决方案。在太阳能光解水的过程中,光电极材料选取至关重要,它不仅决定着光电化学池的光能转换效率,而且还决定着光电化学池的服役时间。硅作为被广泛研究的半导体材料,其具有优异的载流子迁移率,成熟的制备和改性工艺,因此科学家认为它是十分具有潜力的光电极材料。但硅作为光电
由于优良的光学性质,量子点近年来在生物医学领域中得到了广泛的研究和应用。与此同时,它们的生物安全性也受到越来越多的关注。目前,有关于量子点在动物、细胞、生物大分子等各个层面上生物效应的研究报道,但关于量子点在细胞器层面上生物效应的研究还很少。有研究表明:量子点会引起氧化应激、线粒体膜电势坍塌等与线粒体途径密切相关的细胞毒性,线粒体可能是量子点毒性的靶向细胞器。在离体条件下,研究量子点对线粒体结构和
近年来,有序形貌且尺寸可控的微纳结构引起了人们的广泛关注。由于有序微纳结构的表面具有独特而有趣的特性,在生物和化学传感、表面增强拉曼散射(SERS)、超疏水、抗反射、光学吸收等方面具有广阔的应用前景。目前,虽然有许多先进的纳米加工技术可以用来构建微纳结构,如纳米压印、聚焦离子束刻蚀、光刻、软光刻、电子束刻蚀等。但是,上述加工技术的成本太高且有些无法得到大面积的有序阵列,因此纳米球刻印被广泛应用于周
自从半导体光催化技术成为解决环境污染问题的重要手段以来,应用于环境治理的半导体光催化材料发展迅速。单一半导体存在太阳光利用率低、载流子容易复合等缺点,在实际应用中受到严重限制。近年来,半导体与半导体的结合,形成复合异质结构,能够有效避免这些缺点。有能级差的两种半导体复合,可以有效地促进载流子的分离和转移,而窄、宽禁带半导体的复合可以拓宽半导体的光吸收范围,这两种复合体系都有利于提高半导体的光催化活
声子晶体是一种具有波带隙特性的周期性复合材料或结构。带隙频率范围内,声波、弹性波在声子晶体中的传播会部分或者全部受到抑制;而带隙频率范围外,声波、弹性波将在色散关系的作用下无损耗地传播。因此,声子晶体可以广泛应用于工程结构的减振降噪。鉴于此,对声子晶体进行带隙特性分析与拓扑优化设计在减振降噪领域有着极为重要的意义。目前,对于声子晶体带隙特性分析与拓扑优化设计的研究一般基于确定的系统参数与结构模型。
光学元件位相缺陷是影响光束精细调控和光学系统成像分辨率的重要因素,位相缺陷的产生机理比较复杂,可能出现在材料熔炼、生长、加工、清洗、使用、搬运等诸多环节。光学元件中的位相缺陷会对入射光场的相位产生扰动,影响光学系统性能。大型和超精密光学工程装置对位相缺陷提出了紧迫的检测需求,必须对全口径光学元件进行微米级、亚微米级甚至纳米级相位精度的位相缺陷检测。光场衍射无镜成像技术光路简单,在光学材料稀缺的光波
风能作为一种绿色可再生能源，对于改善能源结构，缓解能源危机具有巨大的发展潜力。风力发电作为风能开发利用的一种有效途径，近几年来发展迅速。随着风力发电系统单机容量不断增加以及海上风电场的快速发展，风力发电系统需要更高效、安全、可靠的运行。其最为关注的研究内容是:系统的功率控制和系统故障检测与容错控制。系统的低风速区的最优功率跟踪控制能够提高发电效率，高风速区的桨距角控制能够维持风机的额定功率输出，从