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Journal of Materials Science: Materials in Electronics - JMS:ME Article Abstracts in Chinese: Volume 35, Issue 13

The Editors of Journal of Materials Science: Materials in Electronics are pleased to present a selection of abstracts translated into Chinese.


碳点和氮掺杂碳点-金属氧化物纳米复合材料:用于有效感测离子的强大剂

Carbon dots and nitrogen-doped carbon dots-metal oxide nanocomposites: robust agents for effective sensing of ions
Tauheeda Riaz, Raheela Azam, Tayyaba Shahzadi, Sammia Shahid, Sana Mansoor, Mohsin Javed, Ali Bahadur, Shahid Iqbal, Sajid Mahmood, Khalid M. Alotaibi & Matar Alshalwi 

通过使用茉莉花叶提取物作为碳源和还原剂的绿色超声方法,构建了碳点-二氧化锰(CDs-MnO2)和氮掺杂碳点-MnO2(NCDs-MnO2)纳米复合材料。通过紫外-可见光谱光度法、FTIR、XRD、EDX和SEM对构建的纳米复合材料进行了表征。CDs-MnO2纳米复合材料在λmax223 nm处给出了一个紫外-可见吸收峰,而NCDs-MnO2纳米复合材料在λmax225 nm处显示出一个峰。FTIR检查揭示了产生的纳米复合材料包含了各种功能团。纳米复合材料的大小是从XRD数据计算出来的,即CDs-MnO2为22.04 nm,而NCDs-MnO2具有非晶性质。EDX分析显示,两种纳米复合材料都有C、O和Mn,而只有一种纳米复合材料有N。SEM调查揭示了纳米复合材料是聚集的。光谱光度法被用于使用准备好的纳米复合材料对Cr(VI)离子进行敏感和选择性的感知。研究了不同的因素,以找到感测Cr(VI)离子的最佳环境,即离子浓度、反应时间、pH、温度和干扰物种的影响。计算出的检测限为CDs-MnO2的16 μM和NCDs-MnO2的69 μM。结果显示,两种纳米复合材料都是Cr(VI)离子的良好传感器,但NCDs-MnO2纳米复合材料在感测时需要较少的严酷条件,这可能是由于存在不同的功能团和纳米复合材料的大小。还通过尖峰恢复方法进行了实际样品分析,计算出的恢复百分比为CDs-MnO2的100.01-100.2%和NCDs-MnO2的99.9-100.01%。


通过掺杂钐氧化物纳米粒子提高锌酒石酸盐玻璃的弹性模量

Elastic modulus enhancement in zinc tellurite glass through samarium oxide nanoparticles doping
R. A. Tafida, Seema Thakur, M. Y. Onimisi, S. B. Adamu, I. G. Shitu & J. A. Owolabi 

锌酒石酸盐玻璃,其配方为[(TeO2)0.7(ZnO)0.3]1-x[Sm2O3NPs]x,通过熔融淬火技术合成,摩尔分数(x= 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 和 0.05)各不相同。通过XRD和FTIR技术阐明了玻璃的物理和结构特性。FTIR光谱分析揭示了酒石酸盐网络内部的功能性振动。在室温下,以5 MHz的频率测量了样品的剪切和纵向超声速度。超声速度被用来分析各种参数,如泊松比(σ)、微硬度(H)、弹性模量,以及德拜(θD)和软化(TS)温度。结果表明,钐氧化物纳米粒子对宿主材料产生了有害影响,导致了性能的提高和玻璃网络合成的强化。这项研究为掺杂物含量对锌酒石酸盐玻璃的物理和机械特性的影响提供了宝贵的见解。


对TiO2/FeOCl纳米复合物的光电化学和光-费尔顿性质的研究

Investigations of the photoelectrochemical and photo-Fenton properties of TiO2/FeOCl nanocomposites
Qing-Song Yu, Jin-Huan Ma, Zhi-Qiang Wei, Mei-Jie Ding & Hui-Ning Zhang 

通过简单的煅烧法制备了TiO2/FeOCl复合物,并在不同条件下,用模拟阳光研究了TiO2/FeOCl光-费尔顿催化剂对罗丹明B(RhB)和四环素(TC)的降解性能。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外-可见吸收光谱(UV-vis)研究了样品的结构、形貌、元素组成和光学性质。结果显示,合成的TiO2/FeOCl催化剂表现出增强的可见光吸收和优秀的光-费尔顿性能。与纯FeOCl相比,TiO2/FeOCl对RhB和TC都有更强的降解能力,在10分钟内,RhB的降解率达到90.9%,这大约是FeOCl的降解效率的6倍,TC的去除率达到86%,这大约是FeOCl的去除效率的2倍;在60分钟内,RhB的降解率达到98%,TC的降解率达到94%。TiO2和FeOCl之间形成的异质结阻止了电子-空穴对的复合,同时,e的存在促进了FeOCl中Fe3+和Fe2+的循环,这有利于从H2O2生成羟基自由基(·OH),提高了光-费尔顿活性,实现了污染物降解效果。自由基捕获实验证实,羟基自由基是主要的活性团,光-费尔顿降解的可能机制进行了详细分析。在这项研究中,TiO2/FeOCl的高效光-费尔顿性能为纯FeOCl的改性提供了新的思路。


通过MoTe2异质结层调控Sb相变薄膜及器件性能的研究

Study on the modulation of sb phase change thin films and device properties by MoTe2 heterojunction layer
Yi Lu 

在这项研究中,通过交替沉积MoTe2和Sb材料,制备了MoTe2/Sb异质结膜,并对其性能进行了深入的检查。与单层Sb膜相比,MoTe2/Sb异质结膜显示出更高的结晶温度(∼180.5°C)、改善的10年数据保留温度(∼97.41°C)和更大的结晶活化能(∼2.81±0.16 eV),表明其具有优越的热稳定性。近红外分光光度计揭示,结晶态MoTe2/Sb异质结膜的带隙比Sb膜的带隙更宽。此外,X射线衍射仪分析表明,MoTe2层抑制了Sb中的晶粒生长,导致晶粒尺寸更小。原子力显微镜观察显示,MoTe2/Sb异质结膜的表面比单层Sb膜的表面更平滑。利用MoTe2/Sb异质结膜的相变存储器件在各种脉冲宽度下显示出可逆的SET-RESET转换,与单层Sb膜相比,其操作功耗更低。这些结果表明,通过MoTe2异质结,可以有效地调控Sb膜的性能,从而产生具有出色整体性能的相变材料。


在梯度磁场下制备的NiFe2O4的微波吸收性能

The microwave absorption performance of NiFe2O4 prepared under the gradient magnetic field
Zhiqiang Yun, Ganhong Zheng, Haoqi Dong, Meiling Wang, Chuhong Zhu, Zhenxiang Dai & Wei Ding 

NiFe2O4(NFO)组件通过在梯度磁场中的热分解合成,其结构、组成以及磁性和电磁吸收性能进行了研究。应用的磁场调整了纳米粒子的大小,磁性质相应地发生变化。饱和磁强度从54.21 emu/g增加到61.67 emu/g,然而,矫顽力变化较小,Hc在32.75-34.01 Oe的范围内。同时,XPS结果表明,随着磁场的增加,氧空位增加。随着磁场的应用,复介电常数更高,微波吸收性能更优。随着磁场的应用,纳米粒子变小,生成更多的界面,界面极化效应得到加强。同时,应用的磁场也导致氧空位的增加。因此,介电损耗值得到增强。此外,当样品在0.32 T的磁场下制备时,反射损失优化到-14.32 dB,匹配厚度为5.5 mm。以上结果证明,磁场可以作为实现NFO优秀微波性能的有效途径。


通过热氧化过程在铜网上控制生长CuO纳米线以增强场电子发射性能

Controlled growth of CuO nanowires on Cu grid via thermal oxidation process with enhanced field electron emission properties
Shrikrushna S. Gaikwad, Sambhaji S. Warule & Mahendra A. More 

我们报告了通过调整其长宽比、发射边缘的密度和纳米线的强度,改进了氧化铜(CuO)纳米线(NWs)发射器的场电子发射(FEE)性能。我们通过两阶段退火过程在铜网上控制形态生长CuO NWs。在200℃下进行2小时的第一步退火过程中,实现了生长NWs的成核位点的创建。随后,在400℃下进行另外2小时的第二退火阶段,导致垂直对齐的NWs的出现。这些结构在其基底处明显密集,宽度约为23纳米,长度可达几微米,如扫描电子显微镜分析所示。在FEE过程中,由于NWs相当长且在顶点处分离良好,场屏蔽效应明显最小化。开启场(Eon)观察到为4.72 V/μm(10 μA/cm2)。从发射器中得到的最大发射电流密度(J)为~14.11 mA/cm2,应用场~11.12 V/μm。稳定后发射电流密度的增强是由于气体的解吸和发射器表面上清洁发射位点的存在。预设值~15 μA的发射观察到在超过3小时的时间内非常稳定。这些结果是对基于自支撑1D纳米结构的集成场发射器的开发、生产和改进的不断追求的影响。


溶剂对Bi2Te3纳米结构形态和电性能的影响

Effect of solvents on morphological and electrical properties of Bi2Te3 nanostructures
Kavita Rani, Vivek Gupta & Ranjeet Dalal 

在当前的研究中,我们研究了不同溶剂和PVP表面活性剂浓度对Bi2Te3纳米结构形态和电性能的影响。由于水具有高介电常数和高表面张力,这将增强载流子的迁移性,并提高材料的电导率。高浓度的PVP提供了更好的分散稳定性,防止了团聚,并产生了像堆叠错位和晶粒边界这样的缺陷。Bi2Te3纳米结构是通过溶剂热法用不同的溶剂制备的。通过XRD检测,这些结构具有R$$\overline{3 }$$3¯m空间群的菱形晶体结构。通过FESEM观察到了纳米片、六角纳米片和纳米粒子的不同形态。密度测量和FESEM证实了多孔结构。通过XPS研究确定了价态和结合能。通过霍尔效应得到了载流子浓度和迁移率。在室温下,载流子浓度从7 × 1019cm−3到11.28 × 1019cm−3。通过Tauc图计算出的带隙能量约为0.28电子伏特。在480K时,用水作为溶剂制备的样品得到的最大$$\sigma$$σ为1.2 × 105S/m。


ZnO陶瓷在X波段的结构和电磁屏蔽

Structural and electromagnetic shielding of ZnO ceramics in X-band
Arpita Priyadarsini Dikshit, Dibyaranjan Das, Ritu Roumya Samal, Ashwani Tyagi, Kajal Parashar & S. K. S. Parashar 

近年来,对推进高性能微波屏蔽材料以抵御电磁干扰的发展越来越感兴趣。在这项研究中,我们分析了基于传统技术和高能行星球磨技术(HEPBM)的ZnO陶瓷的电磁屏蔽性能,频率范围为8-12 GHz(X波段)。使用矢量网络分析仪(VNA)测量了球磨和传统ZnO陶瓷颗粒在X波段频率范围内的EMI屏蔽特性和所有S参数(S11&S12)。结果显示,球磨和传统ZnO陶瓷颗粒的平均晶粒尺寸分别为16.75 nm和21.93 nm。在HEPBM方法中,吸收(SEA)从4 dB提高到26 dB,从而产生了以吸收为主的EMI屏蔽效果,最高的总屏蔽效能(SET)为26.30 dB,厚度为1.83 mm。球磨ZnO的介电常数实部(ε′)值被发现为15,传统ZnO的为3。在8-9 GHz的频率范围内,球磨ZnO的复透磁率实部(μ′)值被发现为4,传统ZnO的为1。这些结果表明,与传统的ZnO相比,磨制的ZnO是一种有前途的EMI屏蔽材料,并可作为X波段频率的潜在微波吸收器使用。


2D硫硒酸镉纳米异质结构:独特的合成方法和卓越的场发射性能

2D cadmium sulphoselenide nano-heterostructure: unique synthesis and superior field emission properties
Deepashri Prakash Ahirrao, Amol Deore, Mahendra More & Padmakar G. Chavan 

采用了一种成本效益高的化学浴沉积(CBD)方法在镉基底上合成硫硒酸镉(CdSSe)薄膜。随后,使用溅射单元在薄膜上引入了金(Au)纳米粒子。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射X射线光谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分别对CdSSe纳米片(NS)和Au/CdSSe纳米异质结构(NHS)的结构、形态、元素组成和化学分析进行了研究。此外,还对CdSSe NS和Au/CdSSe NHS的场发射特性进行了深入的比较研究。定义为电流密度为10 µA/cm2的开启场观察到CdSSe NS为5.8 V/µm,Au/CdSSe NHS为4.7 V/µm。在应用场为5.8 V/µm时,CdSSe NS表现出最大发射电流密度为10.24 µA/cm2,而Au/CdSSe NHS达到了显著更高的值56.2 µA/cm2。Au/CdSSe NHS与裸露的CdSSe NS相比,电流密度的显著提高表明了其场发射特性的增强。值得注意的是,Au/CdSSe NHS的开启场观察到比文献中报道的其他半导体NHS的值更优。此外,Au/CdSSe NHS的发射电流稳定性被发现在Au/CdSSe NHS的情况下表现出色。Au/CdSSe NHS的出色场发射性能和其独特的合成方式表明其在微/纳电子设备中的潜在应用性。


基于ZnO量子点/ZnO纳米线同质结的高响应度紫外光探测器

A high responsivity UV photodetectors based on ZnO quantum dots/ZnO nanowires homojunction
Panpan Cui, Xiangzhe Zeng, Luhua Chen, Chonghao Huo, Zhongge Ma & Jinhui Song 

近几十年来,由于其优秀的性能和在民用和防御领域的广泛应用,紫外(UV)光探测器引起了越来越多的关注。目前,大多数紫外光探测器在功能半导体材料中都存在晶格失配的问题,这阻碍了光电传输并影响设备性能。制备高响应度的紫外探测器仍面临重大挑战。在这里,我们提出了利用同质结设备结构制备高性能紫外光探测器,其中采用氧化锌(ZnO)量子点(QDs)来装饰ZnO纳米线以增强光电响应度。此外,我们研究了ZnO量子层对基于ZnO的同质结紫外光探测器的影响,以进一步优化设备性能。与纯ZnO纳米线光探测器相比,ZnO量子点/ZnO纳米线(ZnO QDs-NWs)同质结光探测器表现出显著增强的响应度,这是纯ZnO纳米线光探测器的12倍。此外,ZnO QDs-NWs同质结光探测器展示出更高的检测率。性能提升得益于QDs和纳米线之间接触表面的I型带结构的存在,其中大量的激发电荷载体可以从ZnO QDs注入ZnO纳米线。总的来说,这项工作介绍了一种基于ZnO QDs-NWs同质结的直接且高响应度的紫外光探测器,它有潜力开发高响应度的紫外光探测器。


天然分子烟酸使得可打印的碳基介观钙钛矿太阳能电池效率达到17.3%

Natural molecule Niacin enables printable carbon-based mesoscopic perovskite solar cells with 17.3% efficiency
Ying Tao, Yiwen Chen, Wei Shao, Wending Zhu, Rongrong Guo, Zheling Zhang, Yu Huang, Jian Xiong, Dinghan Xiang, Dongjie Wang & Jian Zhang 

可打印的碳基介观钙钛矿太阳能电池(MPSCs)在不断发展的太阳能行业中受到了极大的关注,因为它们的成本低,制造过程可扩展,且稳定性极好。由于在三重介孔结构中生长的钙钛矿薄膜存在严重缺陷,MPSCs的功率转换效率(PCE)需要得到提高。在此,我们首次将天然分子烟酸作为双重目的添加剂添加到FA0.6MA0.4PbI3钙钛矿前驱体中,以提高MPSCs的性能。结果显示,烟酸不仅有效抑制了PbI2的形成,而且其羧基(–COOH)可以与Pb2+形成强烈的配位,以修复缺陷并获得具有更大晶粒尺寸的高质量钙钛矿。最后,在烟酸的协同优化下,获得了最高的PCE,达到17.3%。同时,未封装的烟酸改性MPSCs展示出了优秀的空气稳定性,在空气中暗存60天后,初始PCE的保持率达到92.8%。这项工作为进一步利用天然分子制备高性能MPSCs提供了新的途径。


PEDOT/花状1 T-2H MoS2/氮掺杂石墨烯三元纳米复合材料用于高效室温实时监测氨气

PEDOT/flower-like 1 T-2H MoS2/nitrogen-doped graphene ternary nanocomposite for efficient room temperature real-time monitoring of ammonia
Ravinder Singh, Sunil Agrohiya, Ishpal Rawal, Anil Ohlan, Sajjan Dahiya, R. Punia & A. S. Maan 

氨气(NH3)的检测在各种行业和应用中具有重要意义,因为它可能对健康、安全、环境和工业过程产生潜在影响。在寻求高效和选择性气体感测技术的过程中,聚(3,4-乙烯二氧杂环戊烷) (PEDOT)与混合相二硫化钼(1 T-2H MoS2)/氮掺杂石墨烯(NGN)之间的协同作用被认为是一条有前景的途径。本研究提出了一种通过将PEDOT与1 T-2H MoS2/NGN整合来增强氨气感测能力的新方法。PEDOT/1 T-2H MoS2/NGN纳米复合材料是通过溶热处理和原位聚合技术的组合合成的。使用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)和透射电子显微镜(TEM)研究对合成的纳米复合材料进行了表征。已经在包括氨、甲醇、乙醇、丙酮和氯仿在内的不同化学蒸汽环境中分析了制造设备的感测行为,浓度为100 ppm。PEDOT/1 T-2H MoS2/NGN纳米复合材料传感器对氨气的感测响应值为~690,响应时间为34 s,恢复时间为37 s,估计的检测限制为0.042 ppm (42 ppb)。PEDOT/1 T-2H MoS2/NGN传感器在10-100 ppm的氨气浓度范围内显示出线性气体响应。最后,PEDOT/1 T-2H MoS2/NGN纳米复合材料传感器的开发满足了对可靠、经济有效、能源高效的气体感测技术的日益增长的需求,这些技术可应用于各个领域,包括环境监测和工业安全。


通过添加SnO2和Ni:SnO2来增强[Ru(bpy)3]2+染料的O2敏感性

Enhancing the O2 sensitivity of [Ru(bpy)3]2+ dye by incorporating SnO2 and Ni:SnO2
Sibel Oguzlar & Merve Zeyrek Ongun 

氧气(O2)敏感探针封装在聚合物矩阵中,通过向组成中添加不同的金属氧化物半导体(MOSs)来提高气体敏感性。在这项研究中,选择了O2敏感的三(2,2'-联吡啶)钌(II)氯化物([Ru(bpy)3]Cl2)作为荧光剂,并使用SnO2和Ni:SnO2添加剂来增强染料的氧敏感性。在制备感测剂的薄膜和纳米纤维形式时,染料和MOSs粉末被固定在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)矩阵中,彼此紧密相邻。对每个感测滑片在0-100% [O2]浓度范围内的氧诱导强度测量、衰减时间动力学和动力学响应进行了研究。监测了所有MOSs掺杂的[Ru(bpy)3]2+基复合物的发射强度值的信号减少。与自由形态相比,Ni:SnO2掺杂的[Ru(bpy)3]2+基纳米纤维剂显示出4.03倍的信号变化(I0/I)比率增加。纳米纤维结构使传感器滑片具有更高的表面/体积比,使O2气体能更有效地渗透。这可能导致气体在传感器矩阵内的更大交互,从而导致更敏感的检测。更高的斯特恩-沃尔默(Ksv)值,更大的O2诱导感测能力,更大浓度范围内的更线性的光谱测量,以及更快的响应和恢复时间,表明MOSs掺杂的[Ru(bpy)3]2+基感测剂是氧气探针的有希望的候选者。


SILAR工程化的ZnO薄膜:探索Ni、Co和Fe掺杂对结构、光学和电子性质的影响

SILAR-engineered ZnO thin films: exploring the impact of Ni, Co, and Fe dopants on structural, optical, and electronic properties
Ismail Benaicha, Youness Ait-Alla, Jaouad Mhalla, Ridouane BakkalI, Othmane Daoudi, Ilyass Jelall, Khalid Nouneh, Mounir Fahoume & Ahmed Qachaou 

本研究主要关注无掺杂氧化锌(ZnO)薄膜和掺杂了6%的镍(Ni)、钴(Co)和铁(Fe)的ZnO薄膜的制备。制造过程采用了连续离子层吸附和反应(SILAR)方法,包括30个SILAR周期,并在富氧环境中在400°C下退火。通过X射线衍射(XRD)进行的结构分析揭示了ZnO的六方纤锌矿结构特征。没有发现与Ni、Fe或Co相关的二次相。掺杂物的引入导致了晶体度的降低,这表现为XRD峰强度的降低和优选取向的改变。光学特性的揭示显示,掺杂的ZnO薄膜的透射光谱出现了红移,这意味着与无掺杂的ZnO相比,带隙能量的降低。这种降低有望提高光催化性能并增强实际应用中的电导率。形态学研究显示,掺杂样品中的晶粒大小和分布发生了改变,这与结构观察结果一致。能量散射X射线(EDX)分析证实了掺杂原子成功地整合到ZnO晶格中。电测量证实,所有掺杂的ZnO样品都表现出n型半导体行为,其特征是相对于无掺杂的ZnO,电阻率降低,迁移率和载流子浓度增加。这些增强可以归因于掺杂物引入的额外电子。这项全面的检查为掺杂的ZnO薄膜的结构、光学和电子特性提供了宝贵的见解,为它们整合到光电和能量转换设备中提供了一个有前景的途径。


基于Li2Mg6TiO9的超高品质因子微波介质陶瓷新材料

A new Li2Mg6TiO9-based microwave dielectric ceramic with ultrahigh quality factor
Chenxi Cai, Zhenli Tao & Jianan Zuo 

在这项研究中,我们通过传统的固态烧结技术制备了基于Li2Mg6TiO9的陶瓷。研究分析了烧结过程中锂(Li)挥发对相组成和最终的微波介质性能(MIDP)的影响,采用了先进的分析技术。X射线衍射和拉曼光谱分析表明,当烧结温度达到1550°C时,由于Li的挥发,样品中出现了第二相Mg2TiO4。生成的Mg2TiO4可以有效地调整陶瓷的MIDP。基于Li2Mg6TiO9的陶瓷的最佳MIDP来自1650°C的烧结温度:介电常数(εr)= 12.78,品质因子(Q×f)= 129,010 GHz,谐振频率的温度系数(τf)= -46.2 ppm/°C。低εr和超高Q×f表明,当前的陶瓷在毫米波通信中作为基板材料具有潜在的应用前景。


通过核壳结构优化策略提高Sr0.7Bi0.2TiO3基松弛铁电陶瓷的能量存储密度

Improved energy storage density of Sr0.7Bi0.2TiO3-based relaxor ferroelectric ceramics via a core-shell-structural optimization strategy
Ruicong Chen, Yan Wang, Wenhui Zhao, Yuanqian Chen, Lili Zhao & Bin Cui 

环保型无铅介电陶瓷由于其高功率密度、快速放电率和优秀的介电稳定性,引起了广泛关注。在这项研究中,我们提出了一种组合策略,通过设计组成和形态来提高Sr0.7Bi0.2TiO3@Ba0.7Ca0.3TiO3(SBT@BCT)复合陶瓷的能量存储性能。通过溶胶-凝胶过程在SBT粉末表面涂覆BCT来制备SBT@BCT复合陶瓷。结果表明,适当的BCT含量可以导致四方和正交纳米领域的共存,降低烧结温度,并合理控制粒度,从而提高有效极化、击穿强度和温度稳定性。当BCT涂层为15 mol%时,SBT@BCT陶瓷在238 kV/cm的电场下的极化最大值为23.9 μC/cm2,放电能量密度Wrec为2.31 J/cm3,能量存储效率为82%,相对高的介电常数为2735,低的介电损耗为0.019。Wrec的稳定性偏差在20至150°C的范围内在15%以内,优越的介电温度稳定性(|Δε/ε20°C|≤15%)在-60至120°C的范围内测得。结果表明,SBT@BCT无铅陶瓷有潜力应用于高温能量存储电容器。


界面润湿性和Ni掺杂Ag/Bi2Sn2O7电接触材料的电性能

Interfacial wettability and electrical properties of Ni-doped Ag/Bi2Sn2O7 electrical contact materials
Xiaohua Zheng, Ri Zou, Tao Shen, Ziyang Shao & Fanger Yang 

Ag/Bi2Sn2O7材料具有高电导率,但由于其较差的Ag/Bi2Sn2O7界面润湿性,其机械性能与Ag/SnO2相似。在本研究中,通过高能球磨、粉末冶金和挤压制备了Ni掺杂的Ag/Bi2Sn2O7。通过XRD、SEM、XPS、霍尔效应测试、金属电阻率测量、拉伸测试和电寿命测试,研究了不同Ni摩尔分数的Ag/Bi2Sn2O7(Ni掺杂)材料的微观结构和物理、机械和电性能。还确认了含晶体Ni的固溶体的形成。随着Ni掺杂摩尔分数从0增加到8.3%,Ni掺杂的Bi2Sn2O7粉末的电阻率增加,Ag/Bi2Sn2O7界面润湿角从104.6°降低到83.1°,Ag/Bi2Sn2O7(Ni掺杂)材料的硬度和密度先增加后减少,而电阻率呈现相反的趋势。Ag/Bi2Sn2O7–5.2Ni (片材)展示了最低的电阻率2.00 µΩ·cm,最高的硬度687 MPa,和最高的密度9.99 g/cm3;其电寿命是Ag/Bi2Sn2O7和Ag/SnO2的1.6和1.8倍。因此,适量的Ni掺杂可以改善Ag/Bi2Sn2O7电接触材料的界面润湿性、物理性能和电性能。


作为全固态锂离子电池负极的硅氮化物的电化学反应机制

Electrochemical reaction mechanism of silicon nitride as negative electrode for all-solid-state Li-ion battery
Anil Kumar Sharma, Khushbu Sharma, Fangqin Guo, Kriti Shrivastava, Mukesh Kumar Gupta, Takayuki Ichikawa, Ankur Jain & Shivani Agarwal 

电化学能量存储已经成为解决可再生能源间歇性和有效满足能源需求的有前景的解决方案。由于其优越的属性,主要包括高理论容量和最小的极化,Si3N4基负极最近被认为是锂离子电池的有前景的候选者。在我们的研究中,我们探索了使用Si3N4作为全固态锂离子电池配置的阳极材料,以硼氢化锂作为固态电解质和锂箔作为对电极。通过恒流充放电分析,我们实现了832 mAh/g的显著最大可逆容量。此外,我们利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)等技术,对锂化和脱锂机制进行了全面的研究。这些发现表明Si3N4基材料对于高容量和低极化能量存储系统的潜力,为该领域提供了重要的可能性。


合成和表征具有可调谐带隙、异常光电压和增强能量存储的BaTi1−xNbxO3铁电钙钛矿氧化物

Synthesis and characterization of BaTi1−xNbxO3 ferroelectric perovskite oxides with tunable band gap, anomalous photovoltage, and enhanced energy storage
Deep Mala, Chandra Bhal Singh & Akhilesh Kumar Singh 

在这项研究中,我们研究了通过传统的固态反应技术制备的密实BaTi1−xNbxO3陶瓷,该陶瓷显示出能量存储性能和异常光伏效应。通过使用Rietveld方法拟合XRD图案,对BaTi1−xNbxO3组成进行了结构分析,所有样品都显示出共存的四方(P4 mm)和立方(Pm-3 m)结构。组成(x= 0.04)显示出最小的带隙(2.4 eV),小于纯BaTiO3陶瓷,这可以归因于晶格畸变和氧空位。对于BaTi0.93Nb0.07O3组成,实现了改进的击穿强度和能量存储密度。这种铁电陶瓷显示出278.7 mJ/cm2的能量存储和高能量转换效率(90.4%)。组成(x= 0.07)在可见光波长下表现出非常高的光电压(26 V)。这些发现为创造高性能功能铁电材料提供了新的方法。


对薄膜硅的拉曼光谱的重新审视

A re-examination of thin-film silicon’s Raman spectrum
Sin Hang Cheung, Kathrin Schmidt, Jean-Marc Baribeau, David J. Lockwood & Stephen K. O’Leary 

我们注意到,处理薄膜硅的拉曼光谱数据的差异可能导致拉曼相关指标的定量差异,这是一个附带的结果。为了改善这种不愉快的状况,我们提出了一些关键步骤,以向处理与薄膜硅相关的拉曼光谱数据的标准方法迈进。为了获取与给定的薄膜硅样本相关的拉曼光谱,我们建议进行七个基本步骤:(1)仪器校准,(2)数据采集,(3)峰值去除,(4)激光线调整,(5)平滑处理,(6)基线校正,以及(7)峰值拟合和分解。为了提供这些步骤如何影响拉曼光谱形式的一些理解,我们对代表性的薄膜硅拉曼光谱数据集执行后处理步骤,即步骤(3)至(7),包括在内。特别是,我们使用从超高真空蒸发准备的薄膜硅样本中获取的数据进行这种分析,注意到这些样本覆盖了薄膜硅基因组的大部分。我们希望这种提出的方法可以在薄膜硅社区中形成一个基准。


硅异质结太阳能电池照明退火过程中固化过程的影响

The effect of the curing process on illuminated annealing of silicon heterojunction solar cells
Shangzhi Cheng, Xiaojie Jia, Jinli Yang, Chunlan Zhou, Ke Xin, Jihong Xiao, Daoren Gong, Su Zhou & Wenjing Wang 

灯热加热和热风加热是用于硅异质结(SHJ)太阳能电池制造中的两种主要金属浆料固化方法。固化后,照明退火(IA)是一种可以提高SHJ太阳能电池电性能的过程。在这项研究中,我们研究了这两种固化方法对提高照明退火转换效率(Eff)的影响,并使用基于双二极管模型的计算来解释这种影响。灯热加热固化的效率增益在提高固化温度和时间时会减少,并且低于热风加热固化所达到的效果。基于网格线和基板之间的接触界面的微观结构以及接触电阻率,我们得出结论,两种方法在浆料固化效果上的差异微乎其微。随后,填充因子(FF)损失分析揭示了灯热加热后的空间电荷区复合比热风加热后的小得多,但在后照明退火后降低到相似的水平。预金属化样品由于固化而显示出增强的少数载流子寿命。分解的寿命曲线也证实,灯热加热比热风加热更大程度地减少了空间电荷区的复合,从而导致由于照明退火而产生的寿命改善的差异。此外,对带/不带掺杂硅膜样品的测量少数载流子寿命曲线的比较显示,固化和照明退火后,没有掺杂膜的样品没有改善。这进一步验证了载流子的空间电荷区复合减少是SHJ太阳能电池固化和照明退火后的主要原因。


在行星式球磨机中使用BaBi4Ti4O15进行染料降解

Dye degradation in planetary ball mill using BaBi4Ti4O15
Pushpendra Kumar & Rahul Vaish 

本研究利用行星式球磨机进行压电催化过程。通过固态法合成BaBi4Ti4O15(BBT)催化剂粉末,并在950°C下煅烧四小时。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)和带隙分析,确认了催化剂的成功合成。BBT催化剂在60分钟内,使用10 ppm的甲基蓝(MB)模型染料,展现出了显著的46%的降解效率。此外,还进行了参数研究,分析了诸如催化剂装载量(c)、球磨机的转速(r)、用于催化的球数(b)和MB染料的初始浓度(ic)等变量。结果表明,催化剂的数量是最具影响力的变量,而旋转速度是影响力最小的变量。影响的顺序是k(c) > k(b) > k(ic) > k(r)。


一步合成Li2Mg2Mo3O12-(Li1/2Bi1/2)MoO4复合陶瓷,具有稳定的温度系数,适用于ULTCC应用

One-step synthesis of Li2Mg2Mo3O12-(Li1/2Bi1/2)MoO4 composite ceramics with a stable temperature coefficient for ULTCC applications
Lifeng Ding, Ben Heng, Xia Feng, Wenjie Bian, Haikui Zhu, Lixi Wang, Yi Hou & Qitu Zhang 

需要具有接近零τf值的介电材料,以增强设备的热稳定性,并确保在温度变化期间的稳定性。在这项研究中,引入(Li1/2Bi1/2)MoO4相被用来调节Li2Mg2Mo3O12系统的τf。首次使用一步直接合成方法成功合成了温度稳定的Li2Mg2Mo3O12-(Li1/2Bi1/2)MoO4复合陶瓷。该合成涉及控制Li2CO3:MgO:Bi2O3:MoO3的比例为1:(2 - 1.5x):x/2:3 (x= 0.02 - 0.30)。研究了不同x值对相组成、烧结性能和微波介电性能的影响。X射线衍射和罗曼光谱揭示了两相的共存,没有其他杂相。当x= 0.15时,经600°C烧结2小时的样品获得了优秀的微波介电性能:εr= 11.4,Q×f= 41,592 GHz (f= 11.2 GHz),τf= - 8 ppm/°C。


热稳定性和扩散阻隔性能的非晶态Ni-P层在Sn/Ni-P/Cu界面

Thermal stability and diffusion barrier performance of amorphous Ni-P layer at Sn/Ni-P/Cu interface
Jinye Yao, Min Shang, Xiangxu Chen, Jing Xing, Tianhao Guo, Yunpeng Wang, Haitao Ma & Zhaoqing Gao 

随着芯片集成度的提高和3D集成电路(ICs)中微凸点尺寸的减小,由于电迁移和热迁移导致的服务可靠性问题变得越来越普遍。本文研究了不同加热处理温度下非晶态Ni-P层的热稳定性以及在不同焊接条件下Sn/Ni-P/Cu界面的微观结构演变。研究表明,保持非晶态Ni-P阻隔层的最高温度低于250°C。在焊接过程中,Ni-P的非晶态层在Sn/Ni-P/Cu界面上有效地抑制了Cu原子的扩散。然而,当暴露于超过275°C的焊接条件5分钟或更长时间时,厚度约为1.8μm的Ni-P非晶态层失去了在Sn/Ni-P/Cu界面上作为阻隔层的能力。这主要发生在300°C的条件下,停留时间少于5分钟。此外,Ni-P阻隔层的消耗主要由晶界扩散和体积扩散控制。本研究的发现可能为设计带有阻隔层的焊点结构提供理论指导。


合成和表征BiVO4/g-C3N4/GO异质结构用于光催化应用:研究g-C3N4/GO比例的影响

Synthesis and characterization of BiVO4/g-C3N4/GO heterostructure for Photocatalytic application: a study on the effect of the ratio of g-C3N4/GO
J. Rehaboth Nissi, I. Sheebha & B. Vidhya 

可见光区活性半导体光催化剂,BiVO4/g-C3N4/GO复合物,通过水热法在180°C的炉子中制备3小时,其中GO和g-C3N4的重量比例各不相同。这里研究了GO和g-C3N4与BiVO4的重量比例的优化。制备的样品显示单斜BVO4相。由于g-C3N4和GO的数量较少,相应材料的峰值消失了。制备的纳米粒子显示出棒状和带片状的形态。制备的样品在UV-Visible区域显示出更高的吸收能力。GO的比例较高,g-C3N4与BiVO4的比例较低,即7 GB显示出在可见光照射下对甲基蓝降解的最高光催化效率为78%,在180分钟内。降解效率与光致发光数据、光吸收数据的结果相关,即1.82 eV的低带隙和载流子的重组减少。通过FTIR分析了样品的功能团。通过拉曼分析检查了异质结构的晶体性质和键合,通过XPS检查了样品的组成。7 GB比0B显示出更大的比表面积。通过改变MB染料浓度和染料溶液的pH值进一步分析了光降解,观察到在pH 9的60分钟内有90%的MB染料降解。样品在染料降解前后的FTIR结果证实了其稳定性。


由铁磁性Co0.9Ni0.1Fe2O4和La0.67Sr0.33MnO3以及铁电性0.5Ba0.7Ca0.3TiO3-0.5BaZr0.2Ti0.8O3组成的复合材料的多铁性质

Multiferroic properties of composites made up of ferromagnetic Co0.9Ni0.1Fe2O4 and La0.67Sr0.33MnO3 with ferroelectric 0.5Ba0.7Ca0.3TiO3-0.5BaZr0.2Ti0.8O3
Abhishek Kakade, Rajanish Kamat & Shrinivas Kulkarni 

在本研究中,我们对由磁致伸缩Co0.9Ni0.1Fe2O4(CNFO)和巨磁阻La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)铁氧体与铁电固溶体0.5Ba0.7Ca0.3TiO3-0.5BaZr0.2Ti0.8O3(0.5BCT-0.5BZT)组成的复合材料对多铁性质的影响进行了比较研究。在这里,我们使用各种表征技术对0.5(CNFO)-0.5(0.5BCT-0.5BZT)和0.175(LSMO)-0.825(0.5BCT-0.5BZT)的磁电(MD)复合材料进行了比较研究。简单且低成本的氢氧化物共沉淀法被用于合成铁电0.5BCT-0.5BZT和铁磁CNFO和LSMO的单个成分。复合材料的结构研究验证了铁氧体和铁电相的存在。微观结构显示LSMO和CNFO粒子在BCT-BZT铁电相上紧密排列。复合材料的介电常数和损耗角(品质因数)变化在室温到500℃的高温下,对100Hz到1MHz的频率进行了研究。磁滞曲线可以用来研究复合材料的饱和磁化强度如何随着铁氧体含量的增加而增加。在1特斯拉磁场下的磁电容测量给出了两种复合材料的MD系数分别为7%和2.5%。


利用基于紫外-可见光巴豪色移的氧化石墨烯进行抗坏血酸感测

Ascorbic acid sensing utilizing graphene oxide based on UV–Visible bathochromic shift
Aruna Unnikrishnan, V. Megha & Libu K. Alexander 

本研究介绍了一种使用氧化石墨烯(GO)检测抗坏血酸(AA)的新技术。作为营养和医疗保健中的重要化合物,精确感测是至关重要的。我们的方法利用了GO的独特属性,利用其与AA作为还原剂的相互作用,建立了一个强大的感测平台。GO的紫外-可见光谱显示出与不同AA浓度相对应的明显吸收峰移动。这种移动,与AA浓度直接成比例,提供了一个可量化的参数用于精确感测。观察到的移动归因于AA诱导的GO还原,恢复了石墨烯结构内的π-共轭。美国卫生和公众服务部规定,我们体内的维生素C量范围从300毫克到2(美国国立卫生研究院(NIH)膳食补充剂办公室(ODS)美国卫生和公众服务部,维生素C事实表,供健康专业人士参考,https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminC-HealthProfessional/),这在使用紫外-可见光谱法达到的感测范围内。该方法优先考虑在特定范围内实现灵敏度,无需过高的灵敏度。总的来说,我们创新的基于GO的方法提供了一种适合抗坏血酸感测的方法,具有广泛的应用,包括临床诊断、食品质量控制和环境监测。


通过表面改性调控的六方氧化锌的制备和气敏性能

Preparation and gas sensing properties of hexagonal zinc oxide regulated by surface modification
Cheng Gao, Shuang Sun, Hui Zhou, Bao-Xu Wu, Qian-Qian Zhang & Xiang-Bing Li 

成功通过水热法合成了六方ZnO纳米锥体,并结合活性剂和其他控制手段,在350°C下进行焙烧。使用XRD、XPS、SEM、BET、UV和PL等测试方法,对样品的晶体结构、微观形态、光学性能和生长机制进行了详细的测试和研究。基于六方ZnO的气体传感器在最佳工作温度200°C下,对乙二醇的气敏性能良好。对25ppm乙二醇的响应值高达350.3,响应恢复时间约为48s/104s。即使对5ppm乙二醇的响应也达到55,并且表现出优秀的周期重复性和选择性。最后,详细分析了气敏机制。


Er2BaNi1−xZnxO5氧化物的磁性质和磁热效应(MCE)

Magnetic properties and magnetocaloric effect (MCE) in the Er2BaNi1−xZnxO5 oxides
Yiming Shen, Jie Luo, Yuming Gu, Xin Wang, Chenxi Lu & Lingwei Li 

各种稀土基磁性材料中的磁热效应(MCE)已经得到了深入的研究,不仅因为其在低温磁制冷方面的潜在应用,也因为理解这些材料的固有属性。在此,我们制备了Er2BaNi1−xZnxO5氧化物,并对其晶体结构、微观结构、磁性质和MCE进行了实验研究。所有目前研究的Er2BaNi1−xZnxO5氧化物都在RE-211型结构(Pnma空间群)中结晶,并在目前测量的温度和磁场区域内经历了二阶类型的磁转变。在目前的Er2BaNi1−xZnxO5氧化物中观察到了相当的低温MCE,这些MCE由磁熵变、温度平均熵变和相对冷却功率的参数确定。目前的工作表明,Er2BaNi1−xZnxO5氧化物对于低温磁制冷是值得考虑的。


由于缺陷工程,(Bi0.98Ge0.02)2Te2.7Se0.3化合物的功率因数可能有所改善

Potential improvement in power factor of (Bi0.98Ge0.02)2Te2.7Se0.3 compound due to defect engineering
Swaraangi Shirodkar, A. N. Prabhu, Suchitra Putran, Ashok Rao, U. Deepika Shanubhogue & Ganesh Shridhar Hegde 

近年来,热电能作为一种可再生能源越来越受到欢迎,其应用包括佩尔捷冷却器和热电发电机,特别是关注像碲化铋及其掺杂衍生物这样的材料。本研究通过固态反应合成了Bi2Te3,(Bi0.98Ge0.02)2Te2.7Se0.3和(Bi0.98Ge0.02)2Te2.7Se0.3/Bi2Te3,XRD图谱显示出菱形结构,并通过EDS确认了化学成分和复合物的均匀性,通过FESEM确认了孔隙度、密度和硒的整合。电阻率随温度升高而降低,而塞贝克系数呈线性增长,表明了n型半导体行为。最高的功率因数108μW/mK2是由(Bi0.98Ge0.02)2Te2.7Se0.3实现的,与在250°C时观察到的最低的20μW/mK2的原始样品形成鲜明对比。Ge原子使(Bi0.98Ge0.02)2Te2.7Se0.3的功率因数比原始化合物提高了5.4倍,通过受体行为和缺陷工程使其成为热电应用的理想选择。


通过掺杂N、O和S原子,深入了解g-C3N4的结构变化和光催化性能

Insights into the structural variation and photocatalytic performance of g-C3N4 via doping N, O and S atoms
Hongkun Luo, Simin Zheng, Danying Wang, Xiongjian Li & Shuijin Yang 

非金属(N、O和S)掺杂的g-C3N4通过三聚氰胺和掺杂剂的热聚合成功制备,并应用于四环素(TC)的光催化降解。对N、O、S掺杂的g-C3N4的结构和光催化性能进行了比较研究。催化剂剂量、污染物浓度以及共存阴离子和阳离子对光催化性能的影响也进行了详细的研究。结果显示,N通过形成石墨氮被嵌入到g-C3N4矩阵中;O通过替代N-C=N中的N原子信号被嵌入到骨架中形成N-C-O键;S通过替代g-C3N4矩阵的N原子形成C-S键。各种技术如XPS、UV-Vis DRS、Mott-Schottky曲线、瞬态光电流响应、EIS和PL证实了O掺杂的g-C3N4在可见光照射下显示出最佳的TC光催化性能(87.6%),这归因于适当的价带(VB)和导带(CB)位置提高了氧化还原能力和光生载流子分离率。这项研究为深入了解g-C3N4通过掺杂不同非金属的结构变化和光催化性能提供了新的思路。


Dy3+/Tb3+ 共掺杂磷酸盐玻璃的制备和光学性质

Preparation and optical properties of Dy3+/Tb3+ co-doped phosphate glasses
Shuofang Liu, Jiaxuan Xu, Manman Zhang, Xiuqin Cai, Mei Lu & Yuee Chen 

在这项工作中,我们通过传统的熔融淬火法制备了Dy3+单掺杂、Tb3+单掺杂和Dy3+/Tb3+共掺杂的58P2O5–10B2O3–12Li2O–8Al2O3–10BaO–2La2O3(PBD1Ty)。测量了所有磷酸盐玻璃样品的物理性质。XRD用于表征合成的磷酸盐玻璃样品的相。通过透射光谱、激发光谱、发射光谱和荧光衰减曲线研究了Dy3+和Tb3+离子之间的能量转移。在450 nm波长激发下,PBD1T5样品获得了最大的能量转移效率69.6%。还证明了PBD1Ty样品中由电偶极-偶极相互作用引起的能量转移机制。在450 nm波长激发下,共掺杂的玻璃显示出从橙色到绿色的可调色发射,随着Tb3+掺杂浓度的逐渐增加。制备的PBD1Ty样品具有相对较长的荧光寿命。结果显示PBD1Ty样品在绿色发光材料中有广泛的应用前景。


关于Sm3+激活的Ca3MgSi2O8荧光粉的结构、光和热发光性质的研究,用于固态照明

Studies on structural, photo and thermoluminescence properties of Sm3+ activated Ca3MgSi2O8 phosphors for solid-state lighting
Pradeep Dewangan, D. P. Bisen, N. Brahme, D. S. Kshatri, Shubhra Mishra, Vikas Kumar Jain, Hemant Kumar Sharma, Manorama Sahu & Ishwar Prasad Sahu 

通过固态反应法合成了不同浓度的钐激活的橙红发光的钙镁正硅酸盐[Ca3MgSi2O8:xSm3+(CMSOSM)]荧光粉。通过PXRD技术确认了具有P21/c空间群的单斜晶体结构。在405 nm的激发下,记录了在橙红区域的Sm3+离子的特征发射光谱,分别在565 nm、570 nm、602 nm和648 nm,这是由于4G5/2→6H5/2,6H7/2,6H9/2的跃迁。Sm3+离子的临界掺杂浓度是2.0 mol%,临界距离被确定为32 Å。在Ca3MgSi2O8(CMSO)荧光粉中,Sm3+离子之间的能量转移被发现是偶极子-四极子相互作用。更进一步,令人兴奋的是,发现红色发光荧光粉显示出高热稳定性。Ca2.98MgSi2O8:Sm0.02(CMSOSM2)在加热速率(HTR)恒定为5 °Cs−1时,104 °C处有一个强烈的尖峰,291 °C处有一个肩峰。发光峰的形状和孤立曲线的强度严格依赖于掺杂杂质,导致TL灵敏度显著增加。光度学结果表明,合成的橙红荧光粉可能适用于固态照明和显示设备的应用。


在K波段中AgVO3/Ag2CrO4异质结构的合成和微波吸收性能

Synthesis and microwave absorption properties of AgVO3/Ag2CrO4 heterostructure in the K-band
Felipe de Moraes Yamamoto, Maria Tereza Fabbro, Bráulio Haruo Kondo Lopes, Rodrigo Gabas Amaro de Lima, Maurício Ribeiro Baldan, Sergio Luiz Mineiro & Luís Presley Serejo dos Santos 

基于AgVO3和Ag2CrO4的异质结构通过共沉淀法和微波辅助水热(MAH)法的结合合成。合成的样品分散在环氧树脂矩阵中,以获得含有50 wt.%添加剂和50 wt.%环氧树脂的复合物。为了研究所需材料的形成,进行的结构表征包括X射线衍射技术,用于确认每种材料的相形成,以及拉曼光谱,用于研究异质结构材料之间界面的出现。基于Nicholson-Ross-Weir模型的矩形波导用于测量电磁性能,每种构成异质结构的材料的样品都被准备用于研究创建这些材料之间界面的影响。基于测量的电磁性能,复电介电常数和复磁导率,使用FEKO软件进行了反射损耗法的电磁模拟,以探索这些材料作为雷达吸收材料(RAM)的潜力,并为了验证模拟的完整性,进行了测量反射损耗和模拟反射损耗的比较,条件相同。


简单的SILAR合成Ni2+掺杂聚苯胺膜用于超级电容器应用

Simple SILAR-synthesized Ni2+-doped polyaniline film for supercapacitor application
T. H. Bajantri, U. M. Chougale, S. S. Patil, J. Manjanna & Vijay J. Fulari 

已经认识到,由于其高导电性、快速充放电性能和易于处理的特性,导电聚合物可以在超级电容器应用中发挥重要的电极材料角色。在这里,我们通过氧化化学聚合法制备了Ni2+掺杂的聚苯胺(Ni-PANI)和聚苯胺(PANI)膜,并研究了它们的储电性能。选择了一种简单、便宜的连续离子层吸附和反应(SILAR)方法在不锈钢导体上生长复合材料膜。通过FT-IR、XRD和FESEM表征技术研究了制备的膜电极的形态和结构行为。在使用三电极系统的1 M H2SO4电解液中进行了Ni-PANI和PANI的电化学性能测试。裸PANI在电流密度为5 mA cm−2时显示出最大的比电容为667.5 F g−1。然而,Ni2+在PANI中的掺杂增加了比电容至1060 F g−1。此外,这种SILAR合成的无粘结剂Ni-PANI膜显示出84%的良好稳定性,经过3000个CV周期。


制备和电磁性能的多组分吸波剂及其在聚酯织物上的双层涂层

Preparation and electromagnetic properties of multi-component absorbing agents and their double-layer coatings on polyester fabrics
Shengchao Ruan, Na Tian, Hengyi Lou & Junmin Wan 

随着自然环境中的电磁环境变得越来越复杂,对具有微波吸收功能的织物的需求变得越来越迫切。为了满足这一需求,采用了两步水热法和涂层法来制备和获得具有波吸收功能的聚酯,从微观形态和电磁性能方面进行了测试和分析。结果表明,通过两步水热法制备的Co3O4/COOH@MWCNTs/NiFe2O4复合物具有优秀的电磁性能,而用这种复合物作为波吸收器和水性聚氨酯作为粘合剂处理的聚酯织物具有优秀的微波吸收性能。研究得出,当织物具有反射层时,吸收器的浓度为10%,吸收器组分的质量比例,Co3O4:MWCNTs:NiFe2O4= 6:2:1,织物在波吸收性能方面表现最好,此时它在19.26 GHz处有最大的反射损失,最大反射损失为-22.7 dB,有效吸收频带为13.46-20 GHz(6.54 GHz)。


关于有机非线性光学晶体2A3C2HP(C5H7N2+.C6H7O7)的合成、生长和物理化学性质的研究

Investigations on synthesis, growth and physicochemical properties of organic nonlinear optical crystal: 2A3C2HP (C5H7N2+.C6H7O7)
S. Mohanraj, A. Sinthiya, B. Janani & P. Jayaprakash 

中心对称单晶2A3C2HP,其IUPAC命名为2-氨基吡啶-1-ium 3-羧基-2-羧甲基-2-羟基丙酸酯,通过慢速蒸发法生长,并通过粉末X射线衍射和FTIR分析分析其分子结构和晶体性质,揭示了分子的功能团存在。UV可见吸收在265 nm的低截止波长处发生,从UV-Vis光谱确定了吸收系数(α)、能带间隙(Eg)、消光系数(K)、折射指数(n= 1.83)、介电常数的实部和虚部(ε1和ε2)以及介电损耗。从光致发光光谱确定激发带隙,从循环伏安计确定电化学带隙,从TG/DTA确定热稳定性。二次谐波产生效率比KDP高1.2倍。


关于一种新型2-氨基苯胺基苯-1,2-二胺基三(4-甲基苯-1-磺酸盐)单晶的结构、光学、机械和电性质的研究

Studies on the structural, optical, mechanical, and electrical properties of a novel 2-aminoanilinium benzene-1, 2-diaminium tris (4-methylbenzene-1-sulfonate) single crystal
C. Amirthakumar, S. Suresh & A. Venkatesan 

通过在环境温度下缓慢蒸发溶液生长技术,生长出了2-氨基苯胺基苯-1,2-二胺基三(4-甲基苯-1-磺酸盐)有机单晶。生长的晶体经过单晶X射线衍射研究以确认晶体结构。通过FTIR分析识别出不同的分子团和振动模式。UV-可见光谱研究揭示了透明度、较低的截止波长、带隙能量、光学参数如折射指数(n)、消光系数(k)、光学导电率和电导率。激光诱导损伤阈值计算为3.5 GW/cm2。通过Vicker's微硬度测试研究了生长晶体的机械性质。室温下的介电测量显示了晶体的电行为。


通过近红外发光Ca8NaBi(PO4)6F2:Nd3+氟磷灰石磷光体进行温度感测

Temperature sensing by means of a near-infrared luminescent Ca8NaBi(PO4)6F2:Nd3+ fluorapatite phosphor
Abir Douzi, Sami Slimi, Pavel Loiko, Victor Llamas, Josep María Serres, Rosa Maria Solé, Magdalena Aguiló, Francesc Díaz, Ezzedine Ben Salem & Xavier Mateos 

钙钠铋氟磷灰石微棒掺杂钕,记为Ca8NaBi1-xNdx(PO4)6F2(其中x范围从0到0.5),使用改良的Pechini溶胶-凝胶方法合成。这些磷光体的晶体结构使用Rietveld方法进行了精炼,并展示出六方对称性,空间群为P63/m—C26h,其中晶格参数为a= 9.3855(5) Å和c= 6.8998(6) Å,对于x= 0.2。通过SEM分析了粒子的形态,揭示了平均长度约为1.5微米。当激发波长为808纳米时,Ca8NaBi(PO4)6F2:0.2Nd3+微棒在872、957和1055纳米处强烈发射,落在近红外区域内。这些发射对应于Nd3+离子的4F3/2→4I9/2(P2)、4F5/2→4I11/2(P3)、4F3/2→4I11/2(P1)跃迁,分别位于第一和第二生物窗口内。Nd3+的4F3/2态的发光寿命被测量为对于最低Nd3+浓度的样品x= 0.05为294.4微秒。此外,发光强度比P2/P1和P3/P1被发现是温度依赖的,可能使其适合于发光比例温度感测。这些发现表明,合成的Ca8NaBi(PO4)6F2:Nd3+微棒温度计在相对灵敏度、温度不确定性和303-403 K温度范围内的重复性方面表现出有利的特性。


二价金属离子(Cu2+, Zn2+, 和 Mg2+)掺杂的4-硝基苯肼单晶的双重目的:二阶和三阶非线性光学应用

Dual purpose of divalent metal ions (Cu2+, Zn2+, and Mg2+) doped 4-nitrophenyl hydrazone single crystals: a second order and third order NLO applications
G. Krishnamoorthi & R. Uvarani 

通过在室温下从其水溶液(pH值为2.5)中缓慢蒸发技术,生长出纯的和掺杂(Cu,Zn和Mg)的4-硝基苯肼(4-NPH)有机非线性光学材料。生长的晶体经过了如X射线衍射,傅立叶变换红外,UV-Vis光谱,硬度,介电,交流导电性和SHG测量等各种技术,以了解晶体的结构,光学和非线性光学性质。通过ICP研究进一步确认了4-NPH晶体中掺杂物的存在。透射光谱显示,该晶体的UV截止低至360nm,并在整个可见区域内具有良好的透射率。纯4-NPH,Cu: 4-NPH,Zn: 4-NPH和Mg: 4-NPH晶体的带隙值分别为4.50,3.71,3.42和3.30 eV。Mg掺杂的4-NPH显示出生长晶体的介电和导电性的显著改善。SHG考虑表明,Mg掺杂的LAAN的相对SHG效率比KDP高3.2倍,比纯的,Zn和Mg掺杂的4-NPH晶体分别高2.1,1.5和1.8倍。因此,对化合物材料4-NPH的掺杂研究效果证明了它是一种新型的非线性光学应用的有机材料。采用Z扫描方法研究了三阶非线性光学特性,即非线性折射指数(n2),吸收系数(β)和易感性(χ3),在632.8 nm的波长下使用He-Ne激光。


基于席夫碱材料的湿度传感器具有低滞后、高灵敏度、快速响应和恢复时间

Low hysteresis, high sensitivity, fast response, and recovery time of humidity sensor based on Schiff bases material
Syed Ghani Shah, Muneeb ur Rahman, Khaled Althubeiti, Sattam Al Otaibi, Sherzod Abdullaev, Mateen Ullah, Ali Haider, Saqib Ali, Zulfiqar, Shahid Iqbal, Noor Uddin, Nasir Rahman & Rajwali Khan

席夫碱化合物2-((2-氯-4-甲基苯亚胺基)甲基)-5二乙胺基)酚(以下简称L4化合物)已经合成,并首次用于传感器的制造和测试其湿度感应性能。L4化合物的溶液通过滴铸技术沉积在交叉指状的Ag-Pd电极上。扫描电子显微图(SEM图像)显示,表面形态由平坦表面以及各种形状和大小的孔和孔道组成。孔隙和导管便于并容纳更多的H2O分子,并在感应机制中起关键作用。当应用频率从25 Hz增加到2 MHz时,设备的电容从48.8降低到3.92 pF。然而,当湿度从39.4%RH改变到90%RH时,设备的电容从8.68×10-10增强到4.1×10-9法拉。回归或拟合优度(R2)值为0.96和0.94,非常接近于1,代表了两条曲线的最佳拟合,以提高线性度。基于L4化合物的传感器显示出快速的响应时间(3.5 s)和恢复时间(9.4 s),这比我们之前发布的结果要快得多。目前的L4基传感器显示出高达47,299%的灵敏度,这比传统的湿度传感器高。传感器的滞后性低(3.63%)。因此,L4化合物的快速响应/恢复时间、高灵敏度和低滞后性似乎是非常有前途的高效电容湿度传感器的候选者。


准备、表征和PVDF-ZnO纳米复合薄膜的电性能

Preparation, characterization, and electrical properties of PVDF-ZnO nanocomposite thin films
A. H. Arshad, Santhoshkumar Dani, Bibi Raza Khanam, S. R. Manohar & U. V. Khadke 

聚合物基电池隔离器以其灵活性和通过掺杂易于修改的特性而广为人知,已经得到了广泛的研究。这项研究旨在利用ZnO纳米粒子作为聚偏氟乙烯(PVDF)基质中的填充物,分析其结构和电性能。本文概述了通过溶液铸造法制备PVDF-ZnO纳米复合物(PZC)薄膜的过程,其中ZnO的浓度变化(2, 4, 6, 8, 和 10 wt%)。表征涉及X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)和紫外-可见(UV-Vis)光谱。在室温下,对交流电导率、阻抗和模量进行了评估,频率范围从10 Hz到8 MHz。薄膜显示出提高的交流电导率,改善的阻抗和电模量响应跨频率。通过cole-cole图表现的复阻抗分析,揭示了与增加的电导率相关的非Debye类型的介电松弛。这些发现表明,PZC薄膜可能作为能源存储设备中的隔离器使用,表明它们在推进这种技术方面的潜力。

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