【摘 要】
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表面增强红外吸收光谱技术利用表面等离激元效应突破光学衍射极限,在亚波长尺度下增强光波与分子的相互作用,可以精准探测中红外指纹区内分子的振动振动信息,具有无需样品标记、无损原位检测、高“指纹”特征性等优点,在食品安全、环境检测、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。相对于金属表面等离激元,石墨烯表面等离激元在红外波段具有电磁局域能力强、传播损耗低和谐振频率动态可调等独特优势,突破了金属表面等离激元难以动
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表面增强红外吸收光谱技术利用表面等离激元效应突破光学衍射极限,在亚波长尺度下增强光波与分子的相互作用,可以精准探测中红外指纹区内分子的振动振动信息,具有无需样品标记、无损原位检测、高“指纹”特征性等优点,在食品安全、环境检测、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。相对于金属表面等离激元,石墨烯表面等离激元在红外波段具有电磁局域能力强、传播损耗低和谐振频率动态可调等独特优势,突破了金属表面等离激元难以动态调制的限制,为发展宽波段表面增强红外光谱技术提供了有效的解决方案,极大推动了该领域的快速发展。然而,由
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随着电子器件朝“更小、更快、更冷”的方向发展,当器件尺寸越来越小时,其尺寸将很快达到分子或原子的尺度,在这一尺度下,量子效应不可忽略,这使得传统的以硅为基础的电子元器件的进一步小型化将碰到严重障碍。在这一背景下,将一些分子甚至是单个分子放置于两个电极之间从而实现一些最基本的数字电路的功能(如分子电流开关、整流、存储)已经成为微电子器件领域内的研究和应用热点。在微观甚至原子分子尺度下,基于第一性原理
有机-无机复合钙钛矿材料由于具有直接带隙,光学吸收系数大,载流子寿命长,载流子迁移率高等优良的光电性质使其在光电探测器的应用上具有极大的应用前景,目前已成为研究的热点。本论文围绕着MAPbI_3钙钛矿薄膜及其平面结构的光电探测器展开,通过界面工程、光场调控等技术提升基于MAPbI_3钙钛矿薄膜的光电探测器性能,同时从载流子传输特性的调控的角度,研究了双曲超材料基底对MAPbI_3钙钛矿薄膜自发辐射
太赫兹波因在光谱学、成像和通讯等方面具有广泛的应用而得到了广泛的关注和研究。在太赫兹波段,与大多数天然材料是高损耗介质相比,人工微结构材料(以空气为背景)具有很低的能量损耗,因此已经被广泛地用来调控太赫兹波。在这些人工微结构材料中,周期性介质形成的光子晶体由于具有光子带隙,因此可以在波长尺度上实现电磁场的高度局域化和对电磁波的灵活操控,从而被认为是调控和传导太赫兹波的有效平台。由于光子带隙的存在,
干涉型光纤水听器具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、灵敏度高、便于复用组网、动态范围大和远程传输等特点而广泛应用于石油天然气勘探、水声物理研究和水下目标探测等。随着光纤水听器技术的日趋成熟以及应用需求的不断提升,光纤水听器阵列的规模不断扩大,光纤传输距离也扩展至数百公里。传输距离的提高与水听器阵列规模的不断扩大导致系统的光损耗急剧增加。为了实现光纤水听器对微弱声信号的有效探测,必须对远程传输的光信号进
光调制器是光通信系统中产生高速数字脉冲光信号的器件,相当于光信息系统的心脏。光调制器的工作原理是用高速微波电信号对光信号通道的物理特性进行调制,从而使连续激光束变成与其同步交变的光脉冲信号。目前光调制器有两种:一种是电光调制器,另一种是电吸收调制器,分别利用外部驱动电信号改变光信号通道的光折射率和光吸收特性。铌酸锂晶体波导电光调制器已经在光通信中得到了广泛应用,达到了40GHz调制带宽,但其电光特
近年来有机场效应晶体管(OFET)受到了广泛的关注,在高性能材料的设计合成、器件制备工艺以及电荷传输机理等方面都得到了迅猛的发展。有的OFET迁移率可以达到或者超过无定形硅的水准,并且可以赋予多功能性质,具有极大的应用前景。本论文针对共轭聚合物尚不明确的多尺度结构与宏观电学性能的关系,以简化OFET制备工艺、优化器件性能为目标,提出应用共轭/绝缘聚合物共混相分离的方法制备共轭聚合物超薄膜,研究了超
尽管近些年关于多种二维材料的研究报道层出不穷,黑磷由于其出色的综合性能,仍然是最具应用潜力的二维材料之一。黑磷具有0.3～2 eV的直接带隙,刚好弥补了零带隙的石墨烯与宽带隙的过渡金属硫族化物之间的空白。同时,室温下黑磷具有高达1000 cm2V-1s-1的空穴迁移率,而在低温下甚至能够达到6000 cm2V-1s-1,这一数值远超绝大多数二维半导体材料。然而,黑磷研究还存在以下问题:诸如黑磷薄膜
过渡金属氧化物(Transition metal oxides,TMOs)作为地球上含量最多的材料,种类众多,由于其独有的磁性、半导体性和介电性能使得其在信息存储、能源和微波器件等方面应用很广。其中含铁尖晶石氧化物中由于复杂的晶格结构和变价离子的分布,使得其在自旋逻辑器件、电化学能源材料和半导体材料领域上备受注目,并在小型化电子器件、高能量密度存储和清洁能源领域有着巨大的应用价值。但是,大多数的尖
表面等离激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)通常是指金属表面自由电子与光场相互作用形成的电磁振荡。石墨烯在中红外到太赫兹波段具有类似金属的光学性质,在其表面也能够激发出SPPs,即石墨烯表面等离激元(Graphene Plasmons,GPs)。由于GPs的波长比入射光在真空中的波长小得多,其局域性相较于金属SPPs更强,在实验上直接表征极为困难。此外,由于金属S
有机电致发光器件(organic light-emitting diodes,OLEDs)具有不需要背景光源、高发光效率、低功耗、广视角和可柔性显示等特点引起了科研和商业领域的广泛关注。磷光金属铱配合物具有高的发光效率和化学稳定性、相对短的激子寿命以及容易调控的发光颜色等优点而成功地应用在OLEDs中,以提高电致发光性能。在制备OLEDs时,磷光铱配合物通常以较低的浓度分散到合适的主体材料中,降低