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使纠缠双受体相的激发态非定域化,有助于提升供体-稀溶液型半透明有机太阳能电池的性能
有机半导体因其独特的光学带宽特性,能够实现与硅基和卤化铅基钙钛矿材料相比的近红外吸收选择性,因此在构建半透明光伏器件方面备受青睐。然而,在半透明有机光伏电池(ST-OSCs)中,实现高功率转换效率(PCE)的同时保持良好的可见光透射率一直是一个重大挑战。传统方法通常依赖于引入光学耦合层来优化透明度与效率之间的平衡,但这种方法往往面临复杂的工艺问题。相较之下,采用“供体稀释”策略提供了一种更为简便的途径,能够有效调节透明度与效率,但同时也带来了激子分裂和空穴传输等关键问题。为了克服这些挑战,本研究提出了一种创新性的策略,即将一种新型聚合物受体PYIT引入到最优的PM6(30 wt%):L8-BO
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-11-21
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纺织废弃物热化学转化过程中热解产物的特性分析
摘要 纺织业的迅速发展导致了纺织废物的大量产生,给城市废物管理系统带来了挑战。纺织废物由天然和合成聚合物组成,通过热化学转化可以对其进行资源化利用。本研究在500°C的固定床反应器中,对棉花、未经处理的牛仔布以及经过处理的牛仔布废物进行了热解,以生产呋喃、糖类和酮类等高附加值化学品。热解前,这些废物首先被切碎、清洗并晾干;对于经过处理的牛仔布,还需用硝酸进行化学处理以去除染料。原料分析显示,其挥发物含量较高(棉花为85%,处理过的牛仔布为83%,普通牛仔布为81%),水分含量较低(约6%),其中处理过的牛仔布由于染料残留物而具有较
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-11-21
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用于过程监控的双向稀疏主成分分析
摘要 稀疏主成分分析(SPCA)旨在提高传统PCA的可解释性。然而,由于其回归系数矩阵缺乏稀疏性,SPCA仍然属于“半稀疏”状态,这可能会降低过程监控结果的可解释性和准确性。为了解决这个问题,我们提出了双向SPCA(BSPCA)。为了解决BSPCA建模中的挑战,我们研究了矩阵结构特征,并提出了一种改进的粒子群优化(IPSO)算法。在田纳西东曼(Tennessee Eastman)工艺上的测试表明,BSPCA通过消除变量之间不重要的关联显著提高了数据的稀疏性。此外,BSPCA能够准确识别相关过程变量中的特定故障,从而凸显了其诊断效果
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-11-21
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超临界CO2及CO2/Xe混合工质在相变热交换器(PCHE)中增强传热特性的分析及传热关联性的预测
摘要 为了研究超临界二氧化碳以及CO2/Xe混合工质在印刷电路板换热器(PCHE)中的增强传热性能,并提高布雷顿循环的循环效率,通过改变CO2中Xe的质量分数、入口质量流量和入口温度,分析了该混合工质的流动和传热性能。研究结果表明,在超临界条件下,Xe的质量分数变化与混合工质的传热特性及布雷顿循环的热效率密切相关,填补了这两个研究领域之间的空白。当Xe的质量分数从0%增加到30%时,峰值传热系数下降了36.8%,但热效率显著提高。当雷诺数达到77,000时,综合传热评估指数(PEC)随着Xe质量分数的增加而提高,从而提升了传热性能
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-11-21
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研究管径和螺旋叶片高度对双管换热器热工性能的影响
摘要 本研究探讨了管间距和螺旋鳍高度对双管换热器热工性能的影响。通过数值分析和实验分析,研究了不同鳍片几何形状对压降、传热效率和系统整体性能的影响。在保持模型A的管材规格不变的情况下,开发了六种新的模型(标记为模型B至G),这些模型采用了具有不同高度和角度的平滑铜板鳍片,具有多种螺旋鳍配置。研究结果表明,螺旋鳍的角度和高度对换热器的热工和流体动力特性具有重要影响。研究确定了能够提高传热效率同时最小化压降的最佳鳍片配置,为高效双管螺旋鳍换热器的设计提供了宝贵的见解,并强调了几何参数在提升热工性能方面的重要性。在一致条件下对这七种模型
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-11-21
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从聚酯废弃物中制备工程化水炭:合成、优化及环境影响
摘要 聚酯材料已被重新利用以开发新的产品。在各种方法中,用于生产碳基材料的热处理技术尤为突出。其中,水热碳化(HTC)因其环境优势而备受关注,因为它能够生成一种称为水碳化物的碳基材料。然而,目前关于HTC过程如何改变水碳化物的结构、化学性质、热性能和表面特性的研究还较为有限。因此,本研究在不同的工艺条件下(包括聚酯用量、FeSO4添加量、碳化温度和干燥时间)探讨了使用聚酯作为原料生产水碳化物的过程。实验结果表明,HTC确实改变了聚酯的原有性质。在200°C、聚酯用量为120 g L−1且添加了FeSO4的条件下合成的水碳化物具有更
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-11-21
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原位硒化的WSe2/W/Ge背靠背双肖特基异质结,用于宽带高速偏振编码通信
摘要 由二维过渡金属硫族化合物(TMDs)和三维半导体组成的混合维度范德华异质结构在短波红外(SWIR)光检测方面展现出巨大潜力。在本研究中,通过采用W钝化层辅助的原位硒化技术,成功地在Ge基底上实现了WSe2/W/Ge背靠背双肖特基异质结的原位制备,有效抑制了GeSe副产物的形成。制备的8 × 8光探测器阵列在532–2200纳米的宽光谱范围内表现出显著的光响应特性。具体而言,该探测器在1550纳米处的响应度()和特定检测率()分别高达2.77 A/W和1.55 × 1012 Jones。该器件表现出独特的双指数衰减特性,这源于
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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探索利用DNA组装的各向同性/各向异性等离子体杂化体在自由空间中实现的光子学工程
摘要 在等离子体纳米结构中进行空间手性编程对于克服传统手性光学的根本局限性至关重要,然而固有的对称性约束始终限制了可编程的手性光学控制。在这里,我们利用DNA折纸技术构建了结合了金纳米立方体(NCs)或金纳米球(NSs)与纳米棒(NRs)的混合等离子体系统。我们证明了这种NC-NR混合物表现出稳健的、角度可调(θ)的三维圆二色性(3D-CD)响应,并且具有可逆的符号反转特性,而几何上各向同性的NS-NR混合物则几乎不显示手性。这种手性机制源于波长依赖的相位反转以及入射方向编码的等离子体模式耦合:纳米棒的纵向和横向模式与多个纳米立方
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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可拉伸调节的液晶弹性体激光器在视觉运动感知中的应用
摘要 在移动技术和可穿戴技术不断发展的时代,激光向柔性变形方向的演变变得越来越显著。本研究开发了一种新型的、柔性的、可拉伸的胆甾液晶弹性体(CLCE)激光器件。这种创新器件由于力诱导的反应,能够实现快速、渐进且可逆的颜色变化。通过将激光染料PM597引入CLCE中,实现了可拉伸切换(随机激光或带隙激光)和可拉伸波长调节(560–625纳米)的激光器。为了进一步扩展柔性系统中激光输出波长的控制范围,本研究引入了两种激光染料:供体染料PM597和受体染料NB,从而验证了基于拉伸效应的Förster共振能量转移柔性激光器的可行性。通过调
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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极化率矢量:用于表征各向异性纳米粒子的偏振测量参数
在纳米光子学领域,纳米颗粒(NPs)的光学特性一直是研究的核心。传统上,这些特性通常通过测量其极化率张量的两个主成分来表征,但这一过程往往需要检测散射场的相位信息,这在实验上具有一定的挑战性。为此,本文提出了一种全新的可观测量——极化率向量 $\mathcal{P}$,它能够通过单角度的斯托克斯向量测量来表征各向异性纳米颗粒的光学响应。这一方法不仅简化了实验流程,还拓宽了光学表征的适用范围,为研究纳米颗粒的光学行为提供了更高效、更直接的途径。### 极化率张量与光学响应的关系纳米颗粒的极化率张量决定了其与电磁场相互作用的方式。对于各向同性材料构成的纳米颗粒,极化率张量在坐标系中可以对角化,从而
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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优化超表面中的二次谐波产生:模式重叠因子
摘要 尽管人们已经投入了大量努力来提高共振的质量因子(Q因子),以改善超表面的二次谐波生成(SHG)效果,但模式重叠因子(β$\beta$)的作用尚未得到系统和实验性的研究。在这项研究中,我们通过数值模拟和在受控Q因子条件下的实验验证,探讨了β$\beta$对SHG效率的影响。为了明确β$\beta$在控制非线性转换效率中的作用,我们设计并优化了三种具有不同β值的超表面,同时保持它们在FF共振处的Q因子相当,并且在SH波长处没有明显的共振现象。较高的增强了非线性材料内的场限制,促进了基波和二次谐波之间的更高效近场相互作用,从而显著
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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受猫眼结构启发的主动-被动复合光圈共享亚太赫兹元成像器,用于非交互式隐蔽物体检测
摘要 在猫的眼睛中,视网膜后方有一个独特的反光层——透明脉络膜(tapetum lucidum),它像一面镜子一样反射入射光线,模拟光源的发射效果。这种二次发光特性使猫对光线具有极高的敏感度,即使在黑暗环境中也能拥有出色的视觉能力。受这一自然现象的启发,我们提出了一种主动-被动复合的亚太赫兹(sub-terahertz)超成像系统,该系统集成了双焦点超表面(bifocus metasurface)、高灵敏度辐射计(high-sensitivity radiometer)和低功耗隐蔽辐射源(low-power signal hidd
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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基于多段TFLN Mach-Zehnder调制器的光合成数字模拟转换器
摘要 本研究提出了一种光子数字-模拟(DAC)转换器,并通过使用三段式薄膜铌酸锂(TFLN)调制器进行了实验验证,该调制器能够生成任意3位的光波形。所有三个段的测量3-dB带宽均大于43 GHz,调制效率约为2.2 V/cm。所提出器件的优异性能在系统层面得到了进一步验证,该器件可用于生成PAM-8光数字信号,以实现强度调制直接检测(IMDD)系统以及任意高速光模拟信号。具体而言,利用这种光子DAC,可以为IMDD系统生成120 Gb/s和180 Gb/s的PAM-8光信号,从而无需传统方法中的高速电子DAC。此外,该器件还能成功
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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通过混合光子系统在动量空间中对极化奇点的动态控制
摘要 动态控制极化奇点,包括连续介质中的束缚态(BICs)和圆偏振点(C点),为工程化远场极化纹理和手性光-物质相互作用提供了巨大潜力。然而,对这些奇点的动态操控通常需要可重构结构或可调谐材料,这对实际应用构成了重大挑战。在这里,我们提出了一种混合光子系统(HPS),该系统由光子晶体(PhC)薄片和完美电导体(PEC)层组成。通过简单调整PEC与PhC薄片之间的垂直距离,可以在不改变PhC薄片的几何形状或材料成分的情况下,动态操控动量空间中的极化奇点。具体而言,这种机制能够实现对奇点轨迹的稳健操控,包括生成和湮灭位于高对称性线之外
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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(TPA)2Cu4Br6的超宽带自束缚激子发射用于紫外单像素成像
摘要 紫外(UV)光谱成像在物理学、材料科学、生物学和医学等多学科研究中发挥着关键作用,是实现非视距信息检测和成像的基石。单像素成像(SPI)由于其光学结构简单且对散射具有很强的抗性,已成为一种有前景的UV光谱成像技术。然而,传统的SPI系统主要工作在可见光谱范围内,在UV应用中面临诸多挑战,如复杂的调制、聚焦困难以及昂贵的仪器设备,这些因素严重限制了它们的分辨率和编码能力。为了解决这些问题,我们提出使用(TPA)2Cu4Br6这种宽带自俘获激子(STE)发射体作为SPI系统中的UV到可见光波长转换器。这种材料具有优异的光致发光量
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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等离子体晶格中的模式锁定脉冲生成
本研究展示了一种全新的机制,利用等离激元纳米结构来产生相位锁定的超快激光脉冲。这种机制基于等离激元超晶格与液体增益介质的结合,通过等离激元近场实现多个激光模式之间的相位锁定。这一成果标志着在纳米尺度上开发超短脉冲纳米激光器的重要进展,为芯片级应用提供了新的可能性。在传统光学激光器中,超快脉冲通常依赖于由两个镜面组成的宏观光学腔,支持多个共振的法布里-珀罗模式。为了实现模式锁定,通常需要引入某种参数调控,例如通过外部信号(如电场)来诱导模式间的相关性。而在被动模式锁定中,模式间的耦合则由腔内额外材料或组件的非线性响应实现。然而,这些传统方法在微型化方面面临挑战,尤其是当试图将额外组件集成到紧凑的
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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利用基于电磁诱导透明效应的非易失性相变超表面实现太赫兹表面等离子体的可重构聚焦
摘要 表面等离子体(Surface Plasmons, SPs)在太赫兹芯片系统中对波的操控至关重要,这得益于它们出色的亚波长限制能力。然而,现有的耦合SPs的技术往往难以实现多功能的宽带传播和动态多频率控制。在这项研究中,我们介绍了一种非易失性且可重构的太赫兹表面等离子体聚焦装置,该装置将相变材料Ge2Sb2Te5(GST)集成到具有电磁诱导透明性(Electromagnetically-Induced Transparency, EIT)耦合特性的超表面中。SPs焦点的动态调制是通过GST在其非晶态和晶态之间的可逆相变来实现的
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-21
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煅烧后的牡蛎壳能否有效去除加纳地下水中源自农业的硝酸盐和磷酸盐?
Jude Ofei Quansah|Sandra Vincentia Asare|Franklin Obiri-Nyarko|Jolanta Kwiatkowska-Malina|Grzegorz Malina环境化学与卫生工程系,CSIR-水研究所,邮政信箱M32,加纳阿克拉摘要 0.99),表明吸附主要通过化学吸附机制进行。热力学分析表明吸附过程是自发的且吸热反应。再生实验证明了COS-600的可重复使用性,凸显了其作为处理硝酸盐和磷酸盐污染地下水的可回收和环保材料的潜力。引言加纳许多农业社区的地下水质量受到营养盐污染的日益严重威胁,主要来自化肥使用和牲畜废弃物产生的硝酸盐(NO₃⁻)和磷
来源:Journal of Contaminant Hydrology
时间:2025-11-21
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感知到的共同育儿方式与中国青少年智慧之间的纵向关联:同伴依恋和心理灵活性的作用
智慧是一种通过经验与实践获得的全球性心理品质,它建立在智力与知识的基础上,将美德与机智融合在一起。在现代社会中,尽管已有多种方法致力于培养人类的智慧,但关于家庭因素如何促进青少年智慧发展的研究仍然不足。本研究借鉴家庭系统理论和融合美德与机智的智慧理论,探讨青少年感知到的父母协同育儿行为与其智慧之间的纵向关系,以及同伴依恋和心理灵活性在这一关系中的串行中介作用。智慧通常被视为一种高层次的心理能力,它不仅帮助个体应对生活中的挑战,还能促进幸福感和生命意义的实现。在不同文化背景下,智慧的定义可能有所差异,但其核心要素却具有一定的共性。在中国文化中,智慧被认为是一种综合了美德与机智的心理品质,这种观点
来源:Journal of Contextual Behavioral Science
时间:2025-11-21
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利用制浆黑液原位合成绿色且可回收的ZnS改性ZnO/碳干凝胶,以实现可持续的污染物净化
在当前全球环境问题日益严重的背景下,新兴污染物的广泛分布对生态和公众健康构成了重大挑战。这些污染物往往来源于工业排放、生活污水以及废水处理过程中的不完全去除,其具有显著的环境持久性、生物累积性和慢性毒性。它们能够迁移至水体、陆地和大气系统,因此迫切需要开发高效的修复技术。为了应对这一问题,研究者们不断探索新的方法,其中先进的氧化工艺(AOPs)因其在污染物矿化方面的高效性而备受关注。半导体光催化作为AOPs的重要技术之一,能够通过光生电子-空穴对激发产生高活性的反应自由基,从而实现对污染物的深度降解。锌氧化物(ZnO)作为一种广泛应用的半导体材料,因其高电子迁移率、低毒性和经济性而成为研究热点
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-11-21