关键词： 稀土   荧光粉   量子点   白光LED  

摘要： 由于稀土掺杂荧光量子点材料具有发光性能优异、光吸收能力较强、化学性质较为稳定、荧光使用寿命长、荧光效率高,以及能耗低、环境友好等特征,在固态照明、平面显示、激光器件、生物成像、传感及生物检测等领域应用广泛。白光LED作为一种节能、环保、绿色照明的全固态照明光源得到广泛关注。结合本课题组对稀土荧光量子点发光材料的研究,对白光LED用稀土荧光量子点材料研究进展进行综述,并对未来发展前景和挑战进行展望。

关键词： 自旋—动量锁定   自旋轨道耦合   隐藏自旋极化   反铁磁自旋电子学  

摘要： 继铁磁金属之后,具有强自旋轨道耦合与空间反演破缺的自旋极化量子材料,通过自旋—动量锁定(如Rashba、Dresselhaus自旋劈裂),实现了如自旋轨道矩、自旋场效应晶体管等新一代自旋电子学效应。近期,通过耦合新自由度,研究者们发现了一些新奇的自旋—动量锁定效应,包括突破空间反演对称限制的“隐藏自旋极化”效应和突破自旋轨道耦合限制的“反铁磁自旋极化”效应,这些发现再一次拓宽了可利用的自旋电子学材料。文章简要回顾了自旋—动量锁定效应的基本原理和发展现状,重点介绍了耦合实空间自由度的自旋—动量—层锁定效应,即隐藏自旋极化;和耦合局域磁矩自由度产生的与自旋轨道耦合无关的自旋—动量锁定效应,即反铁磁自旋极化;以及与两者相关的新型自旋电子学效应。最后,展望了自旋—动量锁定中多自由度耦合问题、隐藏X物理和反铁磁自旋电子学三个方面的未来发展。

关键词： 拓扑量子材料   拓扑表面态   水分解   电池   超级电容器   乙醇氧化  

摘要： 拓扑量子材料具有非平庸的拓扑表面态,并且对于材料的杂质、缺陷或无序具有很高的鲁棒性,因此在能源转化与存储领域中备受关注。简要介绍了拓扑量子材料的分类及相应的能带结构,同时结合近十年来拓扑量子材料在能源转化与存储领域中的应用发展,阐述了拓扑量子材料在水分解、电池、超级电容器和乙醇氧化等应用领域中的研究进展。总结了拓扑量子材料在能源转化与存储领域中现存的挑战,并对未来的新应用进行了展望。

关键词： 量子计算机   固态硬盘   团队开发   计算机信息   应用物理   智能手机   磁性材料   艾哈迈德  

摘要： 量子计算机有可能彻底改变世界,但它们目前只能在极低温度下运行,而冷却计算机非常昂贵。美国得克萨斯大学埃尔帕索分校团队开发出了一种新型量子计算材料能在常温下工作,且磁性是纯铁的100倍,有望用于制造可以在常温下工作的量子计算机。相关论文已刊发于最近的《应用物理快报》杂志。研究负责人艾哈迈德·埃尔金迪表示,磁铁广泛存在于智能手机、汽车和固态硬盘(存储计算机信息的硬件)等设备内。

关键词： 交叉学科团队   研究生教育   创新能力培养  

摘要： 本研究在对交叉学科团队研究生创新能力培养中存在的问题进行全面系统分析的基础上,从组建交叉学科团队、重塑课程体系、创新教学模式和完善评价机制四个方面,对以创新能力提升为导向的研究生团队培养模式进行了探索与改革,提出了提升交叉学科团队中研究生创新能力“四位一体”的培养模式,并将该模式在中原工学院低维量子物理与材料专业研究生的培养中进行了实践。实践效果表明,“四位一体”培养模式能够有效提升研究生的创新能力。

关键词： 金属有机骨架   量子点   双发射探针   单宁酸   荧光检测  

摘要： 采用一步水热法制备了一种具有新型褶皱球结构的镧系金属Eu3+掺杂的金属有机骨架材料Eu/ZIF-67,并进一步通过配位键合的方式将ZnO量子点负载到Eu/ZIF-67的表面,形成了一种类沸石咪唑酯骨架的双发射荧光杂化材料Eu/ZIF-67@ZnO QDs。通过对材料的结构、形貌以及荧光传感性能表征分析,发现该荧光材料具有ZnO量子点和镧系红光铕离子的双重荧光发射。此外,进一步探究了Eu/ZIF-67@ZnO QDs对单宁酸的荧光传感性能。结果表明,单宁酸能够有效猝灭Eu/ZIF-67@ZnO QDs在ZnO QDs处的特征荧光发射,检出限为0.029 9μmol/L。同时,Eu/ZIF-67@ZnO QDs对单宁酸的荧光响应具有抗干扰能力,可作为一种经济高效的荧光传感器来特异性识别单宁酸。

关键词： 狄拉克量子材料   狄拉克方程   负磁阻   量子反常  

摘要： 狄拉克量子材料具有独特的电子结构,可以用无质量和有质量的狄拉克方程描述.从奇异的量子流体到晶体材料的多种系统均已发现了狄拉克量子材料.由于其拓扑非平庸的能带结构,狄拉克量子材料表现出丰富有趣的输运现象,包括纵向负磁阻、量子干涉效应和螺旋磁效应等.本文介绍狄拉克量子材料输运理论最新进展,总结了基于狄拉克方程的相关量子输运理论和量子反常效应,重点关注有质量的狄拉克费米子和量子反常半金属,介绍了半磁拓扑绝缘体中宇称反常和半整数量子霍尔效应的实现.

关键词： 拓扑绝缘体   拓扑相变   量子反常霍尔效应   轴子绝缘体  

摘要： 磁性拓扑绝缘体是过去十年里凝聚态物理学领域的一个重要研究方向,其拓扑非平庸能带结构与自旋、轨道、电荷、维度等自由度之间的相互作用可以产生丰富的拓扑量子物态和拓扑相变现象.对磁性拓扑绝缘体输运性质的研究是探索其新奇物性的重要手段,对于深入理解拓扑量子物态以及开发新型低功耗电子学器件具有重要意义.本文回顾了近年来磁性拓扑绝缘体输运实验方面的重要研究进展,包括磁性掺杂拓扑绝缘体中的量子反常霍尔效应和拓扑量子相变现象、本征反铁磁拓扑绝缘体MnBi_(2)Te_(4)中的量子反常霍尔相、轴子绝缘体相和陈绝缘体相,以及在脉冲强磁场下陈绝缘体演化出的螺旋式拓扑物态.最后,本文对未来磁性拓扑绝缘体研究的方向和该体系中尚未充分理解的输运现象进行了分析和展望.

关键词： 石墨烯纳米带   量子输运   线缺陷   格林函数  

摘要： 石墨烯的能带工程是当前凝聚态物理的热点问题,旨在费米能级处打开能隙.另外实验报道石墨烯存在多种线缺陷,但人们尚未讨论线缺陷与石墨烯能带工程间的关系.本文采用Landauer-Büttiker公式及格林函数方法,研究了三种4-8环线缺陷随机排列方式对石墨烯纳米带电输运的影响.计算结果发现:尽管4-8环线缺陷随机分布的石墨烯纳米带在费米能级处存在电子态,但该电子态为局域态且体系在费米能级处存在透射能隙,这是由线缺陷随机排列诱导产生结构无序进而引起的Anderson局域化现象.当线缺陷无序程度较低或纳米带宽度较窄时,石墨烯纳米带的透射能隙依赖4-8环线缺陷的随机排列方式;随着线缺陷无序程度的增强或纳米带宽度的增加,三种线缺陷石墨烯纳米带的透射能隙趋于一致.总之,4-8环线缺陷随机分布的石墨烯纳米带具有透射能隙,该能隙对线缺陷的排列方式、无序程度及纳米带宽度均表现稳健性.

关键词： 沸石咪唑酯骨架材料   乙酰胆碱酯酶   石墨相氮化碳量子点   荧光检测   乙酰胆碱   阿尔茨海默病  

摘要： 以二水合乙酸锌、2-甲基咪唑、石墨相氮化碳量子点(g-CNQDs,7mg)和乙酰胆碱酯酶(AchE)为起始原料,采用一锅法制备了沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)包载g-CNQDs和AchE的酸度敏感型复合物ZIFs@g-CNQDs@AchE,并和患阿尔茨海默病(AD)小鼠的脑组织样品在pH 7.4磷酸盐缓冲溶液中室温反应2.5h,在380nm激发波长下测量体系在475nm处的荧光强度,用于测定乙酰胆碱(Ach)的含量。结果显示,合成的复合物呈十二面体结构,平均粒径约300nm,加入Ach后,Ach渗透进入复合物,被AchE催化生成乙酸,体系酸度增加,复合物结构瓦解,g-CNQDs释放,475nm处出现明显的荧光发射峰。Ach的浓度在5.5~82.5mmol·L^(-1)内和对应的体系荧光强度呈线性关系,检出限(3S/N)为1.83mmol·L^(-1);常见的干扰物质(葡萄糖、多巴胺)以及干扰离子(Fe^(2+)、Fe3+、Cu^(2+)、Mg^(2+)、Zn^(2+))对Ach的检测无干扰,复合物的特异性较高;按照标准加入法对阳性实际样品进行回收试验,成功检出了Ach,回收率为93.2%~112%,测定值的相对标准偏差(n=5)为0.82%~3.4%。构建的酸度敏感型复合物可作为一种潜在的载体,用于AD诊疗。