【摘 要】
：
铁电半导体能够单片式集成半导体p-n结光伏与铁电体光伏,有望突破太阳能光伏电池能量转换效率的Shockley-Queisser理论极限.本研究采用Mn4+、Co2+等磁性离子替代技术在BiFeO3系固溶体钙钛矿中成功创制出一系列窄禁带室温铁电半导体,应用传统固相反应法制备了0.50BiFeO3-0.25A1MnO3-0.25A2TiO3(A1=Ca、Sr、Ba,A2=Sr、Ba、Pb)和0.49BiFeO3-0.26BaTiO3-0.25(Sr1-xBax)(Co1/3Nb2/3)O3单相钙钛矿陶瓷.室温
【机 构】
：
东华大学理学院,上海201620;东华大学功能材料研究中心,上海201620;东华大学功能材料研究中心,上海201620
论文部分内容阅读
铁电半导体能够单片式集成半导体p-n结光伏与铁电体光伏,有望突破太阳能光伏电池能量转换效率的Shockley-Queisser理论极限.本研究采用Mn4+、Co2+等磁性离子替代技术在BiFeO3系固溶体钙钛矿中成功创制出一系列窄禁带室温铁电半导体,应用传统固相反应法制备了0.50BiFeO3-0.25A1MnO3-0.25A2TiO3(A1=Ca、Sr、Ba,A2=Sr、Ba、Pb)和0.49BiFeO3-0.26BaTiO3-0.25(Sr1-xBax)(Co1/3Nb2/3)O3单相钙钛矿陶瓷.室温拉曼散射光谱测试表明这些固溶体钙钛矿空间中心反演对称破缺,与应用Vegard规则估算它们是室温铁电相的结果一致.紫外-可见-近红外波段吸光度测试表明它们是禁带宽度Eg在0.75～1.0 eV的直接带隙半导体.变温电学测试表明其电阻率为～106Ωcm(40℃)量级、缺陷激活能Ea～0.5 eV.与卤化物钙钛矿相比,Eg～0.9eV的BiFeO3系固溶体钙钛矿对太阳能光谱的吸收已深入近红外波段.通过分析铁电半导体禁带宽度与磁性离子d电子组态、μxrA/rB系综描述符(μ、rA和rB分别为原胞的约合质量、A位和B位离子半径)之间的因果关系,为下一步优选集成半导体p-n结光伏和铁电体光伏太阳能电池的功能元,提供了材料预测设计的物理模型.
其他文献
鄂尔多斯地块是华北克拉通的核心地质单元之一.前寒武纪基底陆块的划分、克拉通化过程与构造机制、古元古代活动带、中-新元古代的多期裂谷和壳幔调整、华北地台形成等华北早期大陆的几乎所有重要科学问题,都与鄂尔多斯地块密切相关.近年来鄂尔多斯地块的油气和煤资源的研究有重要突破,带动基础地质研究至少在三方面有重要进展:(1)大鄂尔多斯盆地的演化历史;(2)狭义鄂尔多斯盆地的基底以及与周边基底岩石的对比;(3)鄂尔多斯地块的周边断裂及其性质.这些都说明鄂尔多斯地块是在原有华北克拉通基底上发展起来的大盆地,现在的狭义盆地
气候变化、海平面上升、地面沉降和快速城市化很可能将加剧沿海城市洪水风险.如何定量刻画洪水风险未来变化趋势并进行有效适应是亟待解决的前沿科学问题.为此,我们提出了一套多学科的综合方法:(1)基于网络大数据和机器学习对承灾体分布与暴露价值进行精细尺度建模;(2)基于水文-水动力模型对未来极端风暴洪水进行淹没情景模拟;(3)针对不同情景进行经济损失风险分析和适应措施的成本效益评估.以上海为例,将上述方法应用于综合评估极端风暴洪水情景下的住宅建筑风险、未来演化(2050年)和适应措施的成本效益.结果 表明,海平面
磁热疗是一种新型的肿瘤物理治疗方法,是肿瘤纳米医学范畴的重要研究内容之一,相对于传统的肿瘤热疗,具有低毒、可控等优势,已被证明其在临床肿瘤治疗中具有巨大应用潜力.然而当前纳米氧化铁热疗剂磁热转换效率低、纳米靶向递送效率不足,以及磁场发生设备的限制等问题,严重制约了肿瘤治疗效果.随着纳米材料合成技术的快速发展以及人们对于磁性纳米材料生物学效应的深入理解,以四氧化三铁为代表的磁性纳米材料作为可介导外场的新型智能材料在肿瘤磁热疗应用方面取得了长足的发展.鉴于此,本文围绕如何提高肿瘤磁热疗效,从磁性纳米材料的产热
在2017年夏季对青藏高原青藏线沿线近地表大气相对氧含量测量的基础上,于2018～2020年夏季对青藏高原新藏线、环青海湖、环祁连山(含冬季)、川藏线、西宁-玉树-昌都-昆明线、玉树-那曲-阿里线、西宁-合作-成都线等不同区域作了野外路线考察测量,共计得到487个采样点的近地表大气相对氧含量等数据.研究结果表明,海拔、气温、植被覆盖度三者对近地表大气相对氧含量的贡献存在明显的时空差异.海拔的相对贡献为47％,气温的相对贡献为32％,植被覆盖度的相对贡献为3％,海拔不是绝对控制因素.海拔、气温、植被覆盖度只
In2/3PSe3因其对称性破缺的晶体结构、良好的发光性质和直接带隙特性,在光电子器件领域具有巨大的应用潜力.本研究采用化学气相输运法合成了 In2/3PSe3单晶并通过机械剥离方法获得了二维In2/3PSe3纳米片.借助二次谐波(second-harmonic generation,SHG)和光致发光(photoluminescence,PL)光谱对其非线性光学和发光性质进行了系统的研究,结果表明In2/3PSe3纳米片具有本征对称性破缺的晶体结构和优异的发光性质.通过微纳加工技术构筑了基于In2/3P
超细颗粒物质量轻、体积小,易在空气中传播及人体呼吸系统中沉积,引起慢性疾病甚至癌症.超细颗粒物在下呼吸道沉积的相关研究较少.本研究基于Yeh模型建立第1～10级三维人体非对称支气管模型,并利用EI-Basth模型描述颗粒沉积规律,采用计算流体力学方法模拟研究不同支气管的形状和直径以及超细颗粒物的不同物性,对其沉积效应的影响及其与细颗粒物的差别.研究表明,形状变化缓和以及较大的径向流体速度差是超细颗粒物发生沉积的有利条件,曳力对超细颗粒物的作用是超细颗粒物在下呼吸道沉积的根本原因.肺部的右上叶与左下叶相比于
低表面能工质被广泛应用于各种工业和先进技术领域,如制冷剂喷雾冷却和微流控系统等,其润湿性和动力学行为的有效调控对提高分析过程的效率具有非常重要的作用.本文利用表面规则微孔的气流作用,调控低表面张力液滴的润湿行为,形成类超疏悬浮状态,并对该现象中液滴运动行为及润湿性变化规律开展研究.类超疏悬浮状态中,液滴的运动行为演变可以分为悬停、振荡、弹跳、脱离4个阶段,本文探究了弹跳阶段液滴重力势能与表面能之间的转换关系.类比Young\'s方程,提出了类超疏悬浮状态中的类接触角概念,用于研究液滴不同阶段的润湿行为
电化学还原CO2是一种有效的CO2转化及利用方法,但是由于CO2在电解质溶液中溶解度较低,限制了其电化学还原性能.为增加电极-溶液-CO2的三相反应界面,本文通过水热自生长的方法在碳布基底上制备SnO2纳米片催化剂,利用三甲氧基硅烷修饰电极使其表面具有疏水性,研究了疏水电极与亲水电极的微观形貌和元素价态,对比了疏水电极与亲水电极的表面浸润性、双电层电容、塔菲尔斜率和电化学阻抗,并在不同电位下进行了电化学还原性能测试.实验结果表明,与亲水电极相比,表面改性后的疏水电极具有更低的塔菲尔斜率和传质阻力,表现出更
Intensified human activities during the last several thousands of years have been identified globally [1].About 4000 years ago,Chi-nese Neolithic cultures collapsed and were succeeded by Bronze Age culture [2],which was accompanied by a significant spatia
With the rapid development of the Internet of Things (IoT),self-sustainable power sources are highly demanded for the wireless devices (e.g.,sensors,actuators,and communication devices) that are connected and automated by IoT technology.Considering that a