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研究析氢反应（HER）催化剂，用于高效产氢对于缓解能源危机、实现碳达峰和碳中和的战略目标具有重要意义。Pt/C被认为是一种高效的HER催化剂，然而，由于资源稀缺，成本高，以及可能引起的重金属污染，限制了其大规模应用。因此，开发可替代的非金属催化剂成为该领域的研究热点。二维有机框架薄膜材料是有机化合物通过共价键或配位键形成的二维多孔网状材料，由于具有高度有序的孔洞结构、大的比表面积和可调控的活性位点...
近期，中科院合肥研究院固体所王振洋研究团队在等离激元太阳光热材料研究方面取得进展，研制出高性能的太阳光热硫化铜光热墨水和光热薄膜。相关研究结果发表在Nano Research上。
气液界面法合成芘基二维聚合物薄膜
气液界面 表面活性剂 共轭有机框架材料 二维聚合物薄膜
2022/3/29
以1,3,6,8-四（对胺基苯基）芘为构筑单元，通过席夫碱缩合反应，利用表面活性剂单分子层辅助的界面聚合法制备了芘基二维聚合物薄膜。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱考察了薄膜形貌、结构、结晶性和荧光强度等。结果表明：薄膜厚度约70nm，可通过单体浓度进行调控；表面活性剂单分子层的限域作用促进了薄膜的结晶性，而分子内氢键使其具有荧光...
论文对采用化学气相沉积法在不同高温条件下生长的一组 3C-SiC/4H-SiC薄膜的光学和表面特性进行了深入研究。通过X射线衍射、X射线光电子能谱和拉曼散射光谱评估生长温度对薄膜形貌、光学和材料性能的影响。通过分析X射线衍射和拉曼散射光谱得到外延生长温度对薄膜结晶质量有显著影响。X射线光电子能谱表征了Si、C、O 元素的表面态以及随外延生长温度的变化。研究结果发现 3C-SiC拉曼横向光学声子模随...
高质量的氮化铝薄膜是制备高质量深紫外发射器件的关键。由于衬底材料和生产成本的限制，外延氮化铝薄膜具有较高的位错，而且晶体质量通常与基板的错切角度和方向有关。因此，如何以低成本、高效率地获得高质量薄膜成为半导体领域的一个挑战。
北京大学物理学院高鹏与合作者首次在玻璃衬底上异质外延出准单晶氮化镓薄膜（图）
氮化镓 玻璃衬底 准单晶薄膜 石墨烯玻璃
2021/10/14
以氮化镓（GaN）、氮化铝（AlN）为代表的第三代半导体是国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要中确定的重点发展方向，是我国半导体领域在新一轮科技革命和产业变革中抢占未来竞争制高点的重要机遇。Ⅲ族氮化物薄膜一般通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法在蓝宝石衬底上外延制备。然而，一方面，蓝宝石与氮化物之间存在较大的晶格失配与热失配，外延薄膜质量较差，严重影响器件的性能及可靠性，成为目前宽禁带...
高熵合金氮化物薄膜是一种基于高熵合金设计理念的产物，在热力学和动力学上可以分别具有更低的吉布斯自由能和更小的元素扩散速率，抑制了金属间化合物有序相的生成，促进简单固溶体结构甚至非晶相的形成。独特的设计理念以及相结构赋予高熵合金氮化物薄膜超高硬韧性、优异耐磨和耐蚀性以及超强阻隔性等优异的物理性能，在航空航天、交通、能源等领域显示出广阔应用前景。直流/射频磁控溅射（DC/RF-MS）是制备高熵合金氮化...
铌酸钾钠基(KNN基)无铅铁电薄膜的低温铁电性能
无铅 脉冲激光沉积 铁电性
2022/3/18
在SrTiO3(001)衬底上生长SrRuO3后,外延生长的0.95(K0.49Na0.49Li0.02)(Ta0.02Nb0.8)O3-0.05CaZrO3(额外掺杂了2wt%MnO2)无铅铁电薄膜(简称KNNLT-CZM)被系统研究.X射线衍射结果说明KNNLT-CZM薄膜具有较高的质量.X射线光电子能谱(XPS)表明部分K元素没有进入KNNLT-CZM钙钛矿结构晶格中,Mn元素主要以Mn2+...
在高质量UV-LEDs的应用中，AlN薄膜的应力和光学性能对器件性能至关重要。目前，采用纳米图案化蓝宝石作为衬底的方法，可以有效降低晶格失配引起的应力和位错密度。本研究针对AlN薄膜在纳米图案化和平面蓝宝石衬底上的应力和光学特性随温度的变化情况进行了比较和分析，结果表明图案化衬底生长的AlN有更小的压应力，图案化产生的纳米孔洞为应力的释放提供了通道；从衬底界面到外延层表面应力由张应力转变为压应力。...
复旦大学物理学系晏湖根课题组发现石墨薄膜中温度敏感等离激元（图）
石墨薄膜 温度敏感 等离激元
2021/9/15
传统的金属薄膜等离激元难以在已有结构的基础上进行调控。这在一定程度上限制了其在可调器件中的应用。近年来，科研工作者开发了石墨烯和相变材料作为可调的等离激元材料。其中石墨烯可通过门电极进行有效的原位调控，因此被作为新兴的等离激元材料而广泛研究。然而由于石墨烯等离激元的共振强度与金属相比要弱很多，许多工作尝试了金属和石墨烯结合或多层叠加的石墨烯来增强共振强度。
金属玻璃薄膜的原子尺度分形结构研究（图）
金属玻璃薄膜 原子尺度 分形结构
2021/4/25
非晶态材料中无序原子结构的认识是理解非晶的非平衡态弛豫动力学和玻璃转变等过程的物理机制的基础，也是调控非晶态材料优异性能的关键。由于不存在平移对称性，非晶态结构中的原子位置和的排列规则很难像晶体材料一样，利用常规的结构表征手段（如透射电镜）进行研究。非晶态材料中原子结构的表征和解析已经成为非晶态物理和材料中最富挑战性，也是最根本的问题之一。经过近六十年的努力，基于许多实验和理论计算结果，科学家们以...
高效地调控氧空位的有序分布是对功能氧化物物态调控的重要手段之一。研究人员已经掌握了利用应力和化学势等手段改变氧化物中的氧含量。这些技术对功能材料在人工智能、传感、储能、催化等领域具有重要的应用需求。过去的理论计算和实验结果均表明，在衬底施加的张应力作用下，氧化物薄膜的氧空位形成能显著降低而离子迁移能会显著提升，造成材料氧含量的缺失；然而，衬底施加的压应力几乎不会改变薄膜中的氧含量。这种应力对氧空位...
氧化钙薄膜中缺陷诱导的高居里温度铁磁性研究
脉冲激光沉积 CaO薄膜 氧缺陷 铁磁性
2022/3/18
通过脉冲激光沉积在（111）取向钇稳定的氧化锆（YSZ）衬底上制备了氧化钙（CaO）薄膜。室温下磁滞回线的实验观测数据表明CaO薄膜具有明显的铁磁性。X射线衍射和X射线光电子能谱分析表明，CaO薄膜为（111）取向，没有杂质相。在高真空条件下生长和退火的CaO薄膜都表现出铁磁性磁化行为，而在相应的CaO靶材上没有检测到这种铁磁性。结果表明，氧空位浓度与氧化钙薄膜的磁化强度之间存在一定的相关性，后退...
单原胞层强磁性钴氧化物超薄膜的实现（图）
单原胞层 强磁性 钴氧化物 超薄膜
2020/12/24
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的硕士生李思思和博士研究生林珊在郭尔佳特聘研究员的指导下，与金奎娟研究员、谷林研究员、朱涛研究员合作利用SrCuO2无限层铜氧化物随厚度减小发生的结构相变诱导钴氧八面体键长和键角的改变，实现了单原胞层厚度（约0.4纳米）、强磁性（～0.5 μB/Co）和高居里温度（～75 K）的LaCoO3超薄膜，突破了单原胞层磁性氧化物难以在功能器件中应用的...
