关键词： 纳米材料   量子尺寸效应   宏观量子隧道效应  

摘要： 随着纳米材料的不断发展,研究人员对纳米材料的研究已经达到10 nm以下的领域,甚至开始基于复数原子或分子设计材料。而量子效应在这一尺度下已经不可忽略,量子效应可使新材料的光学、电学、热学、磁学等性能产生变化,在室温超导、量子计算、生物计算机、隐形涂层等领域有着广泛的应用。因此,本文分析了纳米材料的量子效应,并探讨了其在不同方向的应用,旨在为未来纳米材料的量子效应相关应用研究提供一定的参考。

关键词： 量子点   中波红外   光电探测器  

摘要： 量子点(Quantum dots,QDs)由于本身所具有的量子限域效应、尺寸效应和表面效应等各种特性,被广泛应用于光电探测、生物医学、新能源等方面。而中波红外(Mid-wave infrared,MWIR)量子点作为近年来红外领域的研究热点,通过调整控制其尺寸的大小,能够扩展其红外吸收波长。因此,成功制备中波红外量子点材料和器件对红外成像、红外制导和搜索跟踪等方面有着重要意义。本文首先介绍了HgSe、HgTe、PbSe、Ag_(2)Se和HgCdTe五种中波红外量子点材料制备合成技术,分析了量子点的尺寸形貌、晶格条纹以及红外吸收光谱等特性,然后对国内外中波红外量子点探测器进行了归纳总结,概述了探测器的器件结构、制备方法,并对器件的响应率、探测率以及响应时间等光电性能参数进行了对比分析。最后,对中波红外量子点的发展进行了展望。

关键词： 电工钢   复合材料   量子化学   自粘结   剥离强度  

摘要： 本文采用量子化学的研究方法,建立了复合材料组分间相互作用的量子化学模型,计算了纳米复合材料悬浮液的振荡光谱和结合能。通过红外光谱、DSC和TGA等,分析了复合材料的结构、固化行为、热稳定性和降解动力学,研究了纳米复合粉体(M)、环氧树脂(E)和胺类固化剂(P)之间力学、形态和热性能的协同作用。制备了具有不同含量纳米复合粉体的环氧树脂粘合剂,结果发现,用纳米粉体改性后的粘合体系的热稳定性得到了改善,常态和热态下剥离强度显著提高。

关键词： 纳米工艺   摩尔定律   物理极限   电子产品   量子结构   医疗健康   光电器件   消费类  

摘要： 随着摩尔定律的发展,传统硅基半导体进入5纳米工艺节点,器件的性能逐步达到物理极限。而消费类、医疗健康等领域电子产品的高速发展,迫切需求超小尺寸、高性能、高速、低功耗的光电器件。

关键词： 弗洛凯调控   光-物质相互作用   非平衡态   拓扑材料   二维材料  

摘要： 基于光-物质强相互作用的弗洛凯调控有望在超快时间尺度上驱动量子材料进入非平衡态,进而调控它们的电子结构和物理特性,实现平衡态所不具有的新奇物理效应.近年来,弗洛凯调控备受研究人员关注,理论方面已有大量丰富的预言;实验方面,拓扑绝缘体、石墨烯、黑磷等几个代表性材料的弗洛凯调控也取得了一些重要的研究进展.本文简略介绍该领域取得的理论和实验方面的重要进展,并对研究前景、实验挑战及发展方向进行展望.

关键词： 诺贝尔化学奖   美国化学家   布鲁斯   阿列克谢   量子点   突尼斯   俄罗斯   物理学家  

摘要： 日前,2023年诺贝尔化学奖花落“量子点”。美籍法国-突尼斯裔化学家蒙吉G.巴文迪(Moungi ***),美国化学家路易斯E.布鲁斯(Louis ***)和俄罗斯物理学家阿列克谢I.叶基莫夫(Alexei ***)因“发现和合成量子点”获得2023年诺贝尔化学奖。

关键词： 莫尔超晶格   强关联   平带   莫尔激子   莫尔声子   电子态  

摘要： 当具有晶格失配或小扭转角的2个或多个原子薄层垂直堆叠时,层间的原子排列呈现周期性变化,形成新型的平面图案,即莫尔超晶格.莫尔超晶格在范德华异质结中为相关电子态的工程设计提供了通用而强大的平台,从而涌现出大量的莫尔量子现象,例如非常规超导、相关绝缘体态、拓扑相和莫尔激子等.近年来,科研人员对扭角石墨烯和扭角过渡金属硫族化物(TMD)形成的莫尔超晶格的研究最为广泛.本文介绍了扭角石墨烯和TMD莫尔超晶格中的莫尔特性,并讨论了TMD莫尔超晶格实验中发现的新物理现象,如莫尔激子、莫尔声子和相关电子态.最后,展望了莫尔超晶格在未来研究方向面临的挑战.相信莫尔超晶格的进一步发展可以为强相关系统的量子控制提供新的思路,推动莫尔物理的发展.

关键词： 低维量子材料   量子隧穿效应   量子霍尔效应   拓扑绝缘体   石墨烯   硅烯   锗烯  

摘要： 许多新奇的量子效应可以在一些特殊的材料中被观察或者观测到,这一类材料是量子效应的载体,被称为量子材料。对量子材料的研究正在引领新的技术革命,是多个研究领域的前沿热点方向。由于低维材料中电子与电子之间的关联性和电子明显的限域效应,其中存在着丰富且奇妙的量子效应或者行为。文章主要从材料中的量子效应出发介绍了影响量子材料基本特性的几种机理,并着重介绍了几种低维量子材料(拓扑绝缘体、石墨烯、硅烯、锗烯)的发展历程、发展现状和目前所面临的挑战。

关键词： 氮掺杂碳量子点   重金属汞检测   荧光猝灭   重金属污染  

摘要： 针对传统重金属检测材料检测效果不佳的问题,提出一种新型的氮掺杂碳量子点(N-CQDs)试纸材料的快速检测方法。试验首先对N-CQDs的检测条件进行优化,然后对优化条件下的N-CQDs检测精度进行研究,最后将制备的N-CQDs试纸材料用于土壤中汞元素的检测。试验结果表明,在N-CQDs溶液体积为5μL,浓度为101.67μg·mL^(-1),pH=7的条件下反应5min,汞离子对N-CQDs的猝灭效果最好。在该条件下,汞浓度与荧光强度比值存在良好的线性关系,其相关系数R2超过0.99,检出限为0.076μmol·L^(-1);与其他重金属离子共存时,不受其他重金属离子的干扰,只对汞离子产生强烈的猝灭反应,表现出良好的选择性和抗干扰性。以尼龙滤膜为基础纸质,制作N-CQDs试纸,该试纸可根据待测物中汞离子浓度的不同出现不同的荧光猝灭效果,表现出良好的检测效果,可以用于包含土壤中重金属汞检测在内的环境监测中。

关键词： 合成   拓扑量子材料  

摘要： 拓扑量子材料因其潜在的奇妙物性和在电子器件上的应用,已成为凝聚态物理领域研究的前沿和焦点。目前在拓扑量子材料中,拓扑超导材料和拓扑磁性材料是两类极具吸引力的体系。尽管对这些材料的研究已取得很大进展,然而对其合成、性质及应用,尤其是在合成方面,仍缺乏系统性的综述。因此,本文重点介绍了两类典型拓扑量子材料的实验制备,并简要介绍了他们潜在的物理性质及应用。最后,我们对拓扑量子材料体系的研究现状和未来发展提出了自己的思考。