力学超材料带隙调控的胞元折叠方法及带隙变化规律

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作者 裘江海 杨德庆 张栗铭 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期104-111,共8页

针对减振用的负泊松比力学超材料,提出了基于XOY平面胞元的Z轴维度折叠的带隙调控方法。基于三维折叠胞元的带隙计算方法及对应的三维Bloch-Floquet周期性边界条件,应用有限元法对三类负泊松比超材料构型(箭形、星形和内六角形)的能带... 针对减振用的负泊松比力学超材料,提出了基于XOY平面胞元的Z轴维度折叠的带隙调控方法。基于三维折叠胞元的带隙计算方法及对应的三维Bloch-Floquet周期性边界条件,应用有限元法对三类负泊松比超材料构型(箭形、星形和内六角形)的能带曲线与样件的振级落差进行数值计算,并从振动模态角度分析了这类力学超材料的带隙变化原因。不同能带曲线对折叠角度的敏感性体现在胞元对应振动模态的局部刚度上,刚度变化可以产生或消灭带隙。研究表明,将胞元折叠的带隙调控方式应用于三类超材料胞元后,其能带结构均表现出相似的带隙演变规律,通过折叠角度控制胞元的几何形状可以调控能带曲线的移动。在特定折叠角度下超材料的能带结构中可以产生新的方向带隙,原有方向带隙也会消失。以箭形胞元为例,制作了超材料样件,通过扫频试验验证了数值计算结果和带隙变化规律的准确性,其能带结构中第一条方向带隙由3 989.2~4 204.4 Hz变为3 843.4~4 176.5 Hz。 展开更多

关键词 超材料 负泊松比 带隙调控 折叠胞元 三维带隙计算

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理论研究Stone-Wales缺陷和C掺杂对手性BN纳米带的带隙调控

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作者 徐祥福 赖国霞 +1 位作者 朱伟玲 陈星源 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期1343-1347,共5页

通过第一性原理密度泛函理论的方法,研究了Stone-Wales缺陷和C掺杂对手性BN纳米带的带隙调控。结果表明,Stone-Wales缺陷使得BN纳米带的价带顶(VBM)和导带底(CBM)的占据态发生变化,从而引入了缺陷能级降低了带隙,但Stone-Wales缺陷的个... 通过第一性原理密度泛函理论的方法,研究了Stone-Wales缺陷和C掺杂对手性BN纳米带的带隙调控。结果表明,Stone-Wales缺陷使得BN纳米带的价带顶(VBM)和导带底(CBM)的占据态发生变化,从而引入了缺陷能级降低了带隙,但Stone-Wales缺陷的个数对带隙的大小影响不明显。电子结构计算表明,带Stone-Wales缺陷的BN纳米带的缺陷能级主要是由VBM附近形成N-N原子的类π键轨道和CBM附近形成B-B原子的类σ键分布决定。通过在带Stone-Wales缺陷的BN纳米带中引入C掺杂改变杂质能级的分布,在VBM附近形成了C-C原子的类σ键轨道和CBM附近形成了C-B原子的类σ键,这样可以进一步降低BN纳米带的带隙,拓展了BN纳米带的应用。 展开更多

关键词 BN纳米带 Stone-Wales缺陷 第一性原理 带隙调控

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石墨烯纳米结构的制备及带隙调控研究 被引量：4

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作者 张慧珍 李金涛 +4 位作者 吕文刚 杨海方 唐成春 顾长志 李俊杰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第21期79-87,共9页

石墨烯在未来微电子学领域有极大的应用前景,但是其零带隙的特点阻碍了石墨烯在半导体领域的应用.研究发现,打开室温下可用的石墨烯带隙所需要的石墨烯纳米结构尺度在10 nm以下,这一尺度的纳米结构一方面制备比较困难,另一方面器件可承... 石墨烯在未来微电子学领域有极大的应用前景,但是其零带隙的特点阻碍了石墨烯在半导体领域的应用.研究发现,打开室温下可用的石墨烯带隙所需要的石墨烯纳米结构尺度在10 nm以下,这一尺度的纳米结构一方面制备比较困难,另一方面器件可承载的驱动电流较小.因此,如何实现亚10 nm石墨烯纳米结构的有效加工以及如何在有效调控带隙的基础上增大石墨烯器件可承载的驱动电流,还需要进一步的研究.本文首先研究了利用聚甲基丙烯酸甲酯/铬(PMMA/Cr)双层结构工艺,通过刻蚀时间的控制,利用电子束曝光及刻蚀工艺实现了亚10 nm石墨烯纳米结构的可控制备.同时设计并制备了单排孔石墨烯条带结构,该结构打开的带隙远大于相同特征宽度石墨烯纳米带所能打开带隙的大小.该结构在有效打开石墨烯带隙的同时,增加了石墨烯纳米结构可以承载的驱动电流,有利于石墨烯在未来微电子领域的应用. 展开更多

关键词 石墨烯 带隙调控 纳米结构

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发光碳纳米点的带隙调控及应用（英文） 被引量：2

4

作者 张博涵 田震 +4 位作者 李迪 周鼎 鲍鑫 周正杰 曲松楠 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期691-712,共22页

碳点作为一种新型的碳基荧光纳米粒子由于其可调谐发光、高光稳定性、生物相容性和低成本等独特优势而引起了很多关注。在过去的十几年中,碳点的制备和应用取得了巨大进展。然而,由于前体和合成方法的多样性,碳点的光致发光机理具有很... 碳点作为一种新型的碳基荧光纳米粒子由于其可调谐发光、高光稳定性、生物相容性和低成本等独特优势而引起了很多关注。在过去的十几年中,碳点的制备和应用取得了巨大进展。然而,由于前体和合成方法的多样性,碳点的光致发光机理具有很大争议。现在人们普遍认为,碳点的光致发光源于电子在带隙的跃迁,并将荧光起源分别归结为碳核跃迁(π-π~*)、表面态跃迁(n-π~*)以及分子荧光团等。本文总结了碳点发光起源的几种可能和机制,分别讨论了通过调控碳点粒径以及进行表面工程处理的方法来实现碳纳米点带隙可调控的高效发光。介绍了通过表面工程、元素掺杂等手段提升碳纳米点光致发光量子产率及其在光电器件、信息存储、生物成像、光热治疗以及光动力治疗中的应用。 展开更多

关键词 碳纳米点 光致发光机理 带隙调控 生物成像 白色发光二极管

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石墨烯制备与带隙调控的研究进展 被引量：5

5

作者 焦小亮 张悦炜 +3 位作者 何潺 徐剑峰 杨靖霞 洪樟连 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期12-17,共6页

石墨烯的独特结构和性能使其在纳米电子、半导体器件等领域中的研究成为热点课题。综述了石墨烯的结构特性及制备方法,重点评述了石墨烯带隙调控的方法及其原理,概括了各种方法可实现的带隙调节范围及研究现状,并介绍了半导体石墨烯在... 石墨烯的独特结构和性能使其在纳米电子、半导体器件等领域中的研究成为热点课题。综述了石墨烯的结构特性及制备方法,重点评述了石墨烯带隙调控的方法及其原理,概括了各种方法可实现的带隙调节范围及研究现状,并介绍了半导体石墨烯在纳米电子器件上的应用前景,提出今后值得关注的研究方向。 展开更多

关键词 石墨烯 半导体 禁带宽度 带隙调控 纳米电子器件

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垂直排列ReS2(1-x)Se2x合金纳米片的控制合成及带隙调控

6

作者 敖伟栋 刘妍 +5 位作者 马青山 刘欢 周斌 郑霄家 于东麒 张文华 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1083-1088,共6页

二维过渡金属硫属化合物具有优异的电学和光学特性,形貌控制及带隙调控对于其在光电子学、光子学、纳米电子学领域中的应用至关重要。研究采用CVD技术在SiO_2/Si衬底上生长了垂直排列ReS_2纳米片材料,硒化处理后得到ReS_(2(1-x))Se_(2x... 二维过渡金属硫属化合物具有优异的电学和光学特性,形貌控制及带隙调控对于其在光电子学、光子学、纳米电子学领域中的应用至关重要。研究采用CVD技术在SiO_2/Si衬底上生长了垂直排列ReS_2纳米片材料,硒化处理后得到ReS_(2(1-x))Se_(2x)合金纳米片,并研究了硒化温度(700、850和920℃)及硒化时间(0.5、1和1.5h)对ReS_(2(1-x))Se_(2x)合金纳米片形貌及组分的影响。XPS元素定量分析及紫外–可见–近红外吸收光谱研究表明ReS_(2(1-x))Se_(2x)样品中Se含量可以在x=0(纯ReS_2)到x=0.86之间调变,相应材料的带隙可从1.55eV(800nm)调变到1.28eV(969 nm)。SEM结果显示ReS_(2(1-x))Se_(2x)纳米片的结构受到硒化温度和硒化时间的影响,硒化温度升高和硒化时间延长会破坏纳米片的垂直结构。上述结果表明本研究成功合成了垂直排列ReS_(2(1-x))Se_(2x)合金纳米片,该材料在电化学催化、功能电子器件和光电子器件方面具有潜在应用价值。 展开更多

关键词 ReS2(1-x)Se2x ReS2 硒化 垂直排列 带隙调控

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压电分流声子晶体杆带隙调控研究 被引量：2

7

作者 张亚茹 郭辉 +3 位作者 袁涛 孙裴 王岩松 程乾 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第6期772-776,共5页

压电型声子晶体具有弹性波带隙特性,可用于噪声与振动控制。该文通过在环氧树脂杆上周期地布置含有负电容的压电分流单元,构造了压电声子晶体杆结构。为拓宽带隙,对此结构设计了3种元胞配置,运用传递矩阵法计算其带隙特性,并采用遗传算... 压电型声子晶体具有弹性波带隙特性,可用于噪声与振动控制。该文通过在环氧树脂杆上周期地布置含有负电容的压电分流单元,构造了压电声子晶体杆结构。为拓宽带隙,对此结构设计了3种元胞配置,运用传递矩阵法计算其带隙特性,并采用遗传算法对分流电路参数进行优化。理论与仿真结果表明,改变元胞中不同谐振频率的压电分流单元的个数,可以获得多个局域共振带隙,增强带隙可调谐性;运用算法优化可得到带隙调谐时分流电路参数值的最佳匹配,实现多个带隙的合并进而形成宽带,在不改变原有结构的基础上拓宽带隙。 展开更多

关键词 声子晶体 压电分流 局域共振 带隙调控 遗传算法

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C_(3)N带隙调控的第一性原理研究

8

作者 赵威 袁清红 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期114-119,共6页

采用基于密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)的第一性原理计算,研究了堆垛方式、层数及外加电场对C_(3)N的带隙调控.考察了AA-1型、AA-2型、AB-1型和AB-2型这4种堆垛结构,计算表明,AB-2型堆垛结构能量最为有利.通过HSE06杂化... 采用基于密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)的第一性原理计算,研究了堆垛方式、层数及外加电场对C_(3)N的带隙调控.考察了AA-1型、AA-2型、AB-1型和AB-2型这4种堆垛结构,计算表明,AB-2型堆垛结构能量最为有利.通过HSE06杂化泛函对带隙进行了精确计算,发现AA型堆垛与AB型堆垛的双层C_(3)N存在较大的带隙差异,AA型堆垛结构的带隙要明显小于AB型堆垛结构.此外,还发现C_(3)N的带隙可由单层的1.21 eV调控到体相的0.69 eV;通过施加外加垂直电场,可以将具有AB-2型堆垛结构的双层、三层和四层C_(3)N半导体调控为趋于零带隙的金属. 展开更多

关键词 第一性原理计算 C_(3)N 堆垛 带隙调控

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新型二维声子晶体带隙特性及调控方法研究

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作者 胡启国 胡皓 +1 位作者 魏晨 胡豁然 《大连理工大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期48-55,共8页

为拓宽声子晶体弹性波带隙,提出一种关于基体双侧对称的声子晶体结构模型.采用有限元法计算了该声子晶体的能带结构和本征模态,基于局域共振机理深入分析了其带隙的形成机理,通过改变几何参数及施加等轴预拉伸应变的方法对该声子晶体的... 为拓宽声子晶体弹性波带隙,提出一种关于基体双侧对称的声子晶体结构模型.采用有限元法计算了该声子晶体的能带结构和本征模态,基于局域共振机理深入分析了其带隙的形成机理,通过改变几何参数及施加等轴预拉伸应变的方法对该声子晶体的带隙进行被动调控与主动调控.仿真结果表明:所提声子晶体结构基体中的长波行波与振子的谐振相互耦合作用产生一条局域共振带隙,通过优化几何参数可以获得起始频率更低的宽频带隙,对结构施加等轴预拉伸应变可以有效拓宽带隙且带隙宽度随着预拉伸应变的增大而变宽.研究结果为声子晶体的带隙主动调控提供了方案,为结构减振降噪提供了新思路. 展开更多

关键词 声子晶体 带隙特性 带隙调控 预拉伸应变

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多稳态力学超材料带隙特性及调控研究 被引量：4

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作者 刘宏 余江 +1 位作者 张凯 邓子辰 《动力学与控制学报》 2023年第7期5-11,共7页

多稳态力学超材料具有多重稳定状态和几何重构特性,在变形吸能和能带调控等方面有重要的研究价值.本研究提出了一种多稳态力学超材料.该超材料是由具有双稳态特性的曲杆和相关实体支撑结构组成.结合有限单元法和布洛赫定理,计算了结构... 多稳态力学超材料具有多重稳定状态和几何重构特性,在变形吸能和能带调控等方面有重要的研究价值.本研究提出了一种多稳态力学超材料.该超材料是由具有双稳态特性的曲杆和相关实体支撑结构组成.结合有限单元法和布洛赫定理,计算了结构的能带结构,分析了不同稳态条件下结构的带隙特性,得到了几何参数对结构带隙的影响规律,并研究了由5×5个单胞组成的阵列结构中部分单胞变形时,整体结构的传输率.研究发现,双稳态连杆的变形状态可显著改变结构的带隙,尤其是在低频范围内产生了更宽的带隙.整体结构中局部一行或一列单胞变形即可在该方向对应带隙频率范围内实现弹性波传播的衰减. 展开更多

关键词 多稳态力学超材料 带隙特性 带隙调控 布洛赫定理

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改变直流电场方向调控聚合物稳定胆甾相液晶的反射带隙 被引量：2

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作者 张欣敏 陆红波 +4 位作者 王琦 王藏玉 徐苗 朱俊 邱龙臻 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1075-1083,共9页

具有宽带反射特性的胆甾相液晶在众多领域有广泛的应用前景。为了拓展调控反射带隙的方法,实现在所需波谱范围内的带隙调控,本文通过添加紫外吸收染料,制备了一种聚合物网络梯度分布的新型聚合物稳定胆甾相液晶器件。实验结果表明,聚合... 具有宽带反射特性的胆甾相液晶在众多领域有广泛的应用前景。为了拓展调控反射带隙的方法,实现在所需波谱范围内的带隙调控,本文通过添加紫外吸收染料,制备了一种聚合物网络梯度分布的新型聚合物稳定胆甾相液晶器件。实验结果表明,聚合物网络的梯度分布使液晶盒上下表面附近的聚合物网络弹性产生了显著的差异,因此,其电诱导的反射带隙拓宽可以改变直流电场的方向进行调谐。当液晶盒厚度为40μm,染料浓度为1.2%的PSCLC,在施加12 V的直流电场时,面向光源为正极时的反射带隙位于570~778 nm,改变电场方向后,反射带隙红移至598~816 nm。这项研究为宽带反射胆甾相液晶材料提供了一种新的策略,在智能窗户、激光防护、数据存储等方面具有潜在的应用。 展开更多

关键词 聚合物稳定胆甾相液晶 宽带反射 直流电场方向 反射带隙调控

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碳量子点带隙宽度调控的研究进展

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作者 张晓琪 贾建波 +4 位作者 尹刘森 林永甲 黄光许 邢宝林 张传祥 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第S02期61-68,共8页

碳量子点因其合成简便、生物相容性良好、低成本和优越性能等特点,近年来发展迅速。其中,带隙宽度是影响碳量子点应用的一个关键因素。本文针对近年来碳量子点在带隙宽度调控方面的研究,从“自上而下”和“自下而上”两种制备策略出发,... 碳量子点因其合成简便、生物相容性良好、低成本和优越性能等特点,近年来发展迅速。其中,带隙宽度是影响碳量子点应用的一个关键因素。本文针对近年来碳量子点在带隙宽度调控方面的研究,从“自上而下”和“自下而上”两种制备策略出发,对将碳量子点的光学性质向长波长、窄带隙方向调控的方法进行了综述,包括尺寸调控、表面态调控和前驱体选择等,并对带隙可调碳量子点制备存在的挑战和前景进行了讨论。 展开更多

关键词 碳量子点 带隙调控 尺寸调控 表面态调控 前驱体选择

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新型二维压电声子晶体板带隙可调性研究 被引量：7

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作者 廖涛 孙小伟 +3 位作者 宋婷 田俊红 康太凤 孙伟彬 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期199-206,共8页

设计了一种由涂有硬质材料涂层的柱状压电散射体周期性连接在四个环氧树脂薄板上构成的具有大带宽的新型二维压电声子晶体板,并利用有限元方法计算了该声子晶体板的能带结构、传输损失谱和位移矢量场.研究表明:与二组元材料构成的传统... 设计了一种由涂有硬质材料涂层的柱状压电散射体周期性连接在四个环氧树脂薄板上构成的具有大带宽的新型二维压电声子晶体板,并利用有限元方法计算了该声子晶体板的能带结构、传输损失谱和位移矢量场.研究表明:与二组元材料构成的传统声子晶体板相比,新设计的声子晶体板的第一完全带隙频率更低,并且带宽扩大了5倍;通过在压电体表面上施加不同的电边界条件,可以实现多条完全带隙的主动调控;压电效应对能带结构有很大的影响,并且有利于完全带隙的扩大与形成.基于带隙的可调谐性,分析了可切换路径的压电声子晶体板波导,结果表明可以通过改变电边界条件来限制弹性波能量流. 展开更多

关键词 声子晶体 压电效应 带隙调控 电边界条件 有限元法

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基于形状记忆合金声子晶体的带隙优化设计 被引量：5

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作者 邱克鹏 陈智谋 +4 位作者 张建刚 张卫红 燕群 孙向洋 彭涛 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1278-1287,共10页

声子晶体是一种具有声子带隙的周期性结构,通过对其带隙的动态调控设计,进而满足航空航天领域中重大装备对减振降噪性能的特定需求.文章在声子晶体的带隙设计中,引入智能材料,采用拓扑优化方法,开展多功能声子晶体带隙动态调控设计.首... 声子晶体是一种具有声子带隙的周期性结构,通过对其带隙的动态调控设计,进而满足航空航天领域中重大装备对减振降噪性能的特定需求.文章在声子晶体的带隙设计中,引入智能材料,采用拓扑优化方法,开展多功能声子晶体带隙动态调控设计.首先采用有限元方法分析声子晶体的带隙性能,并建立形状记忆合金的温度本构关系模型;其次基于变密度法的拓扑优化方法,在满足特定体分比及强度约束、保证声子晶体单胞之间的连接性约束条件下,以相对带隙最大化为目标函数建立声子晶体带隙设计优化模型;最后根据改进的材料插值模型,分析求解设计灵敏度,采用移动渐进法开展多功能声子晶体带隙结构的拓扑优化设计.优化结果表明:在XY模式下形状记忆合金从马氏体转换到奥氏体带隙拓宽了103.9%,在Z模式下带宽增大了3.75倍.研究结果为声子晶体在复杂环境下实现更为主动带隙调控提供了一种有效的设计方法. 展开更多

关键词 声子晶体 形状记忆合金 带隙调控 拓扑优化 灵敏度计算

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石墨烯带隙的打开方法及其研究进展

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作者 高杰 穆延琦 +3 位作者 王娇娜 赵景丽 郭北斗 宫建茹 《北京服装学院学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期96-106,共11页

石墨烯由于具有易于调控的电子结构、稳定的化学性能以及超高的载流子迁移率等特性,其在电子器件领域具有广阔的应用前景。然而,石墨烯为零带隙的半金属材料,开关比较小,其在微纳电子器件中的应用因此被限制。因此,打开石墨烯带隙使其... 石墨烯由于具有易于调控的电子结构、稳定的化学性能以及超高的载流子迁移率等特性,其在电子器件领域具有广阔的应用前景。然而,石墨烯为零带隙的半金属材料,开关比较小,其在微纳电子器件中的应用因此被限制。因此,打开石墨烯带隙使其具有明显的开关比,同时保持较高的载流子迁移率是石墨烯广泛应用于电子器件领域的重大挑战。研究者们通过化学掺杂、有机分子接枝、物理吸附等方法对石墨烯的带隙进行调控。本文主要以是否破坏石墨烯的晶格结构或化学结构为分类依据,综述了石墨烯带隙打开方法的最新研究进展。 展开更多

关键词 石墨烯 带隙调控 开关比 场效应晶体管

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周期性压电分流阵列板带隙特性研究 被引量：1

16

作者 张亚茹 郭辉 +2 位作者 袁涛 孙裴 顾汝彬 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第1期120-124,129,共6页

将带有分流电路的压电片周期性地粘贴到薄板表面形成二维压电分流阵列结构,该结构不仅具有声子晶体的带隙特性,还可以通过分流电路实现带隙调控。该文运用有限元法计算了二维压电分流阵列结构的带隙特性,研究了含有谐振单元及负电容的... 将带有分流电路的压电片周期性地粘贴到薄板表面形成二维压电分流阵列结构,该结构不仅具有声子晶体的带隙特性,还可以通过分流电路实现带隙调控。该文运用有限元法计算了二维压电分流阵列结构的带隙特性,研究了含有谐振单元及负电容的混合电路中不同电路参数对带隙的影响。此外,通过调节电感及负电容,可以将布喇格带隙和局域共振带隙进行耦合,拓宽带隙,实现宽频振动控制。 展开更多

关键词 周期结构 压电分流阵列 声子晶体 负电容 带隙调控

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纤铁矿TiO2和GaSe二维晶体的能带调控研究

17

作者 赵怡霖 张红 《光散射学报》 2019年第3期282-290,共9页

本研究建立了纤铁矿TiO2和GaSe二维晶体的物理模型,用第一性原理的密度泛函方法计算了两体系的能带性质,分析了体系的电子态及光谱性质,并进一步研究了二轴张力对体系的能带的调控作用,最后分析了二轴张力对体系电子态性质和光谱性质的... 本研究建立了纤铁矿TiO2和GaSe二维晶体的物理模型,用第一性原理的密度泛函方法计算了两体系的能带性质,分析了体系的电子态及光谱性质,并进一步研究了二轴张力对体系的能带的调控作用,最后分析了二轴张力对体系电子态性质和光谱性质的调控作用。结果表明,通过二轴张力,可以有效地调节两体系的带隙宽度,进而调节两体系的光谱响应特性,从而拓展了二维晶体在可控电子学、光伏器件等领域的应用。 展开更多

关键词 纤铁矿TiO2 GASE 第一性原理 带隙调控 光谱调控

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压电分流阵列板复能带结构计算的ES-FEM方法

18

作者 杨兴家 杨会松 王刚 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第1期43-49,共7页

为了提高压电分流阵列板复能带结构的计算精度,构造一种基于Mindlin假设的边光滑有限元法(ES-FEM)数值模型。以单个原胞为研究对象,采用三角形单元对其进行离散。基于背景单元的各条边,进一步构造相应的光滑域,依托梯度光滑技术(GST)建... 为了提高压电分流阵列板复能带结构的计算精度,构造一种基于Mindlin假设的边光滑有限元法(ES-FEM)数值模型。以单个原胞为研究对象,采用三角形单元对其进行离散。基于背景单元的各条边,进一步构造相应的光滑域,依托梯度光滑技术(GST)建立光滑应变场。最后通过建立离散系统方程并结合Bloch定理对复能带结构进行求解,并进一步探究电学参量对带隙的影响规律。研究结果表明:ES-FEM方法能够有效提高压电分流阵列板复能带结构的计算精度;电阻和电感等参数分别对局域共振带隙的衰减峰值和位置有显著影响,而对布拉格带隙则影响较小。 展开更多

关键词 振动与波 压电分流阵列板 边光滑有限元法 梯度光滑技术 复能带结构 带隙调控规律

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高压下低维材料的光学特性调控

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作者 肖冠军 邹勃 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-9,共9页

压力作为独立于物质温度和组分的热力学参量,为物质科学的研究和创新提供了新的维度,已成为发展新概念、创造新理论及探索新材料的重要源泉。本文主要概述了作者近年来在高压下低维材料的光学特性调控方面所取得的一些进展。通过压力改... 压力作为独立于物质温度和组分的热力学参量,为物质科学的研究和创新提供了新的维度,已成为发展新概念、创造新理论及探索新材料的重要源泉。本文主要概述了作者近年来在高压下低维材料的光学特性调控方面所取得的一些进展。通过压力改变激子结合能和卤素八面体的扭曲行为,实现了低维卤化物钙钛矿纳米材料发光从“0”到“1”的突破,提出了压力诱导发光的概念;通过引入压力效应,利用压力对纳米材料表面配体的调控,改变了表面配体与CdSe量子点的相互作用和能级耦合,促进了Hirshfeld电荷转移,从而实现了CdSe量子点的荧光大幅度增强近一个数量级;借助高压手段调控能带结构,成功实现了CdSe/CdS半导体纳米晶由准Ⅱ型核壳结构向Ⅰ型核壳结构的构型转变。上述工作加深了对发光材料在极端压缩条件下构效关系的深入理解和认识,研究成果为设计和制备具有特定功能的低维材料提供了新方法。 展开更多

关键词 高压 压力诱导发光 带隙调控 金属卤素钙钛矿 硒化镉纳米晶

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硼酸表面处理对ZnxMg_(1-x)O量子点自驱动光电探测器性能的影响

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作者 何玥仪 宋玺尧 +8 位作者 王浩然 胡均义 刘少尧 周芩安 成明 范翊 王云鹏 王飞 赵东旭 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1521-1530,共10页

氧化锌材料(ZnO)因其独特的物理和化学性质在自驱动光电探测领域中展现出巨大应用潜力。然而,目前基于ZnO材料的自驱动光电探测器存在结构复杂、响应时间长、响应度低等问题,难以满足实际应用需求。本文构建了一种结构简单、响应速度快... 氧化锌材料(ZnO)因其独特的物理和化学性质在自驱动光电探测领域中展现出巨大应用潜力。然而,目前基于ZnO材料的自驱动光电探测器存在结构复杂、响应时间长、响应度低等问题,难以满足实际应用需求。本文构建了一种结构简单、响应速度快的ITO/ZnO量子点(QDs)/Au光电探测器,并提出了一种硼酸(BA)表面处理结合退火的处理工艺,成功降低了ZnO QDs薄膜中的表面态密度,提高了器件光电性能。器件在0 V下响应时间约为1 ms,开/关比达到104,响应度达到8.81 mA/W。将这一工艺应用在Mg2+掺杂ZnO量子点基光电探测器中,同样提高了器件的比探测率和响应度,获得了具有0.93 ms上升时间的高响应速度自驱动光电探测器,Mg2+掺杂量越高,器件的上升时间越短。这项工作证实了BA表面处理结合退火处理工艺对化学合成的ZnO材料性能具有普遍提升作用,有望广泛应用于ZnO基紫外光电探测器的性能优化中。 展开更多

关键词 氧化锌量子点 自驱动光电探测器 溶液表面处理 带隙调控

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