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脉冲激光沉积法制备钐掺杂氧化锌薄膜的可见光光阻特性与响应时间研究
在光电探测领域,氧化锌(ZnO)因其3.37 eV的宽直接带隙特性长期被视为紫外(UV)探测的明星材料。然而,这种"紫外偏食"特性却成为其走向实际应用的阿喀琉斯之踵——可见光区的低吸收率导致探测器在日常生活光照环境下表现乏力。传统解决方案如元素掺杂虽能拓展响应光谱,但往往以牺牲载流子迁移率为代价。特别是稀土元素掺杂虽能引入丰富的4f能级,却易引发晶格畸变和二次相分离,使得材料在灵敏度与稳定性之间难以兼顾。台湾师范大学的研究团队另辟蹊径,选择具有独特4f电子构型的钐(Sm)作为掺杂元素,采用脉冲激光沉积(PLD)技术在c面蓝宝石衬底上制备了Sm浓度梯度为0-10 at.%的Sm:ZnO薄膜。这项
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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Dy3+、Tb3+共掺杂LuYAG晶体的光谱特性研究:突破自终止瓶颈效应的黄光激光材料新进展
在医疗和遥感领域,黄光激光(575–590 nm)因其对血红蛋白的低吸收率和大气散射弱的特点,成为血管治疗和激光雷达(LiDAR)的理想光源。然而,传统Dy3+掺杂晶体存在严重的自终止瓶颈效应——粒子堆积在激光下能级6H13/2导致粒子数反转困难。如何通过材料设计突破这一限制,成为国际激光材料研究的焦点。中国科学院福建物质结构研究所的研究团队选择了一种折中方案:以混合镥钇铝石榴石(Lu1.5Y1.5Al5O12,简称LuYAG)为基质,结合Dy3+和Tb3+的双重掺杂策略。这种晶体既保留了YAG的稳定立方结构(空间群Ia-3d,晶格常数11.9611 Å),又兼具LuAG的高热导率(7.5 W
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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聚(3-十二烷基噻吩)/大孔硅纳米复合材料中光致发光增强机制研究及其光电应用潜力
在光电材料领域,大孔硅(Macroporous Silicon, McPS)因其独特的光陷阱效应和超大比表面积备受关注,但其本征发光效率低下的问题长期制约着应用发展。与此同时,共轭聚合物聚(3-十二烷基噻吩)(P3DDT)虽具有宽范围可见光发射特性(1.6-2.45 eV),但如何实现其与半导体材料的协同增效仍是科学难题。突尼斯科学研究院(L2NE - Faculty of science of Tunis)的A. Hemdani团队在《Optical Materials》发表的研究中,创新性地将P3DDT与McPS复合,通过精确控制界面相互作用,成功破解了发光增强的机制密码。研究人员采用银辅
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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壳聚糖-单壁碳纳米管预敷料辅助激光皮肤组织接合工艺优化与性能研究
皮肤作为人体抵御外界侵害的第一道屏障,其高效修复能力对维持机体稳态至关重要。然而,深部真皮层(III级)创伤存在愈合周期长、易继发感染等临床难题。传统缝合技术虽能实现机械闭合,但存在操作耗时、异物反应风险;而单纯激光接合技术又面临生物组织吸光率低、热损伤不可控等瓶颈。如何兼顾高效接合与生物安全性,成为组织工程领域亟待突破的方向。针对这一挑战,国内研究团队创新性地将壳聚糖(Chitosan)的生物活性优势与单壁碳纳米管(SWCNT)的光热特性相结合,开发出复合预敷料辅助的激光接合新策略。研究人员通过构建不同浓度(1%-4% w/v)的Chitosan-SWCNT预敷料体系,采用响应面法(RSM)
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-07-19
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激光辅助高温车削中SiC陶瓷材料塑性去除行为的多尺度机理与预测模型研究
在航空航天和国防领域,碳化硅(SiC)陶瓷因其卓越的耐磨性和高温机械性能成为关键结构材料。然而这类硬脆材料在传统加工中面临巨大挑战——超高硬度和低断裂韧性导致加工效率低下,表面易产生微裂纹等缺陷。尽管学者们尝试通过优化磨削工艺、采用金刚石工具等方法改善加工质量,但本质上仍属于脆性去除,无法从根本上解决问题。山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室的研究团队另辟蹊径,创新性地将激光辅助加工(LAM)技术应用于SiC陶瓷车削。这项发表在《Optics》的研究通过建立微米级热力耦合有限元模型,首次揭示了激光高温软化诱导的塑性去除机制,并构建了精准的去除率预测模型。研究采用多学科交叉方法:通过有限元模
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-07-19
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基于K-means序列提取的亚太赫兹光辅助4600米无线系统高维QPSK星座优化研究
在通信技术飞速发展的今天,高速数据传输的需求与日俱增,但传统正交相移键控(QPSK)调制技术却面临着频谱效率瓶颈和噪声敏感性的双重挑战。特别是在5G/6G无线网络、光通信系统等高速场景中,常规QPSK的局限性愈发明显。虽然概率整形(PS)和几何整形(GS)等先进技术试图突破这一困境,但它们要么需要复杂的硬件改造,要么难以在低阶调制中实现有效增益。更棘手的是,这些方法还会影响数字信号处理(DSP)中盲均衡算法的性能,形成技术闭环中的死结。针对这一系列问题,国内某研究机构(根据CRediT署名推测为国内高校或研究所团队)的创新性研究给出了破局方案。研究人员巧妙地将机器学习领域的K-means聚类算
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-07-19
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水相合成稳定Pb(OH)Br:Cu红色荧光粉及其发光机理的DFT研究
在光电材料领域,红色荧光粉因其在生物成像、植物补光和固态照明中的特殊应用而备受关注。然而传统合成工艺依赖DMF、乙腈等有毒有机溶剂,不仅危害环境,所得材料在潮湿环境中性能急剧衰减的问题更制约其实际应用。铅羟基卤化物Pb(OH)Br因其独特的稳定性被视为理想基材,但本征发光性能微弱的问题亟待解决。北部湾大学广西绿色化工材料与安全技术重点实验室的研究团队在《Optical Materials》发表突破性成果。他们摒弃传统有机溶剂,首创水相合成Pb(OH)Br:Cu红色荧光粉的绿色工艺。通过调控水热反应温度与时间,获得具有规则形貌的晶体材料。密度泛函理论(DFT)计算表明,Cu+掺杂在材料中引入缺陷
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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Mn2+共掺杂MgAl2O4:Cr3+荧光粉的热稳定性增强与能量传递机制及其应用研究
在智能照明和精准农业快速发展的今天,深红色发光材料因其在植物光合作用调控和高质量全光谱照明中的独特作用成为研究热点。过渡金属离子Cr3+因其可调谐发光特性(650-1600nm)备受关注,但其热稳定性和量子效率仍是制约应用的瓶颈。尖晶石结构的MgAl2O4因其优异的物理化学稳定性成为理想基质,而Mn2+在该基质中的高效绿光发射为能量传递研究提供了新思路。韩山师范学院的研究团队在《Optical Materials》发表的研究中,采用高温固相法在热碳还原气氛下制备了Mn2+/Cr3+共掺杂MgAl2O4荧光粉。通过XRD、光谱分析和变温测试等技术,系统研究了浓度依赖性和温度依赖性发光特性,证实了
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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单壁碳纳米管原始薄膜的厚度测定、抗反射特性及双光子3D光刻应用研究
90%)的原始薄膜犹如纳米尺度的海绵,传统原子力显微镜(AFM)或椭偏仪在测量其厚度时,探针极易陷入多孔结构,导致数据失真。更棘手的是,薄膜表面粗糙度与模糊的界面使扫描电镜(SEM)也束手无策。这种"看得见却测不准"的困境,严重制约了SWCNT薄膜在透明电极、X射线光学器件等领域的精准应用。俄罗斯科学院的研究团队另辟蹊径,采用铂金属预镀层加固SWCNT表面,结合机械轮廓仪突破测量瓶颈。就像给松软的雪地铺上硬木板再测量深度,这种方法首次实现了原始SWCNT薄膜厚度的精准测定,相关成果发表于《Optical Materials》。研究团队运用气溶胶化学气相沉积(CVD)制备SWCNT薄膜,通过铂镀
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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激光冲击强化整体加筋板的应力成形与位错演化:三点弯曲循环载荷下的疲劳裂纹扩展行为研究
在高端装备制造领域,飞机和高铁蒙皮如同"金属皮肤",既要承受复杂气动载荷,又要抵抗长期振动引发的疲劳失效。传统铆接结构存在螺栓松动、焊缝退化等隐患,而整体加筋板(ISP)虽能避免连接缺陷,却面临"厚薄不均、双向约束"的成形难题。更棘手的是,现有成形工艺难以兼顾"高曲率成形"与"深层压应力植入"的双重需求,导致蒙皮结构在服役中易发生疲劳断裂。江苏大学激光技术研究所的研究团队独辟蹊径,将具有超高压(GPa)、超高应变率(107 s-1)特性的激光冲击强化(LP)技术升级为成形工艺(LPF),对6005A-T6铝合金ISP展开研究。这项发表于《Optics》的工作创新性地实现了"性能增强+弯曲成形"
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-07-19
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基于自制超低吸收LMA-30/400掺镱光纤的5千瓦窄线宽单模激光器研究
在激光技术领域,高功率窄线宽光纤激光器因其在光谱/相干光束合成、量子信息、精密干涉测量等领域的广泛应用而备受关注。然而,随着功率提升,受激布里渊散射(SBS)、受激拉曼散射(SRS)等非线性效应以及横向模式不稳定性(TMI)成为制约性能的关键瓶颈。如何平衡非线性效应抑制与TMI阈值提升,同时保持窄线宽(<0.15 nm)和近衍射极限光束质量(M2≈1),成为当前研究的核心挑战。中国工程物理研究院激光聚变研究中心(ICM, CAEP)的研究团队通过创新设计,制备出超低包层吸收的LMA-30/400掺镱光纤(包层吸收0.22 dB/m@915 nm,纤芯数值孔径NA=0.065),并系统研究了弯曲
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-07-19
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Kr-F脉冲激光优化PMMA微通道加工参数的响应面法研究及其在微流控器件中的应用
在医疗诊断和即时检测(PoC)设备领域,微流控通道的加工精度直接决定生物样本检测的可靠性。传统微铣削、光刻等技术面临加工效率低、热变形严重等挑战,而聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)因其优异的光学特性(透光率92%)和生物相容性成为理想基底材料,但其紫外波段(100-400 nm)吸收特性使得加工参数优化尤为关键。印度理工学院坎普尔分校和CMTI班加罗尔的研究团队在《Optics》发表论文,首次系统研究了248 nm Kr-F准分子激光加工PMMA的工艺优化。该研究采用中心复合旋转设计(CCRD)实验方案,通过20组实验量化分析了激光能量、扫描速度和频率对通道几何特征的影响,发现310 mJ能量配合
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-07-19
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微腔结构太赫兹波纹波导中横纵模局域化效应的调控与机理研究
在电磁波谱中占据特殊位置的太赫兹(THz)辐射,因其独特的穿透性、安全性和光谱分辨率,已成为通信、医疗成像等领域的研究热点。然而,随着THz技术的快速发展,功能性器件的需求与日俱增,特别是对电磁模式进行精确调控的器件仍极为稀缺。虽然激光刻蚀技术为加工THz器件提供了有效手段,但如何在波导中实现多模式局域化调控仍是一个亟待解决的难题。针对这一挑战,广西无线宽带通信与信号处理重点实验室(Key Laboratory of Cognitive Radio and Information Processing)的研究团队创新性地提出了一种带有微腔结构的THz波纹平板波导设计方案。通过在周期性波纹结构中
来源:Optics and Lasers in Engineering
时间:2025-07-19
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基于温度与组分协同效应的ZnS:M@Al2O3-PDMS复合材料力致发光性能优化研究
在智能传感与柔性电子技术飞速发展的今天,力致发光(Mechanoluminescence, ML)材料因其能将机械能直接转化为光能而备受关注。这类材料无需外部电源即可实现自发光,在结构健康监测、电子皮肤和虚拟现实等领域展现出巨大潜力。然而,当前主流ML材料——掺杂硫化锌(ZnS:M@Al2O3, M=Mn/Cu)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)的复合材料——面临发光强度低、环境敏感性高的瓶颈问题。普通光谱传感器难以捕捉其微弱信号,严重制约了实际应用。针对这一挑战,山西某高校的研究团队在《Optical Materials》发表了一项突破性研究。他们通过调控制备温度(60-90°C)和材料配比(Zn
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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新型TeO2-ZnO-La2O3-WO3碲酸盐玻璃:可见光至中红外声光材料的突破性进展
在激光调制和光通信领域,声光(AO)材料如同"光学指挥棒",其性能直接决定器件效率。当前主流材料陷入两难困境:石英玻璃虽易加工但AO品质因数(M2)低下,而砷硫化玻璃(As2S3)虽M2较高却面临声衰减严重(7.266 dB/cm@10 MHz)和激光损伤阈值(LIDT)不足的缺陷。更棘手的是,晶体材料虽性能优异却难以规模化生产。这种"性能-工艺不可兼得"的困局,严重制约着高精度光学系统的发展。宁波大学的研究团队另辟蹊径,将目光投向碲酸盐玻璃体系。通过精准调控TeO2-ZnO-La2O3-WO3四元组分,采用熔融淬火法成功制备出直径达50 mm的TZLW玻璃。这项发表于《Optical Mat
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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压力调控二维钙钛矿OA2PbI4激子工程实现新型发光机制
在光电材料领域,二维有机-无机杂化钙钛矿(2D OIHPs)因其可调谐的带隙和强激子效应成为研究热点。然而,传统压力诱导发光通常源于结构畸变导致的激子捕获态,如何通过压力工程实现本征激子态调控仍是挑战。针对这一问题,中国研究人员以典型2D钙钛矿OA2PbI4((C8H17NH3)2PbI4)为研究对象,通过多尺度表征与理论计算相结合,揭示了压力驱动的新型激子发射机制,相关成果发表在《Optical Materials》上。研究团队运用高压原位光致发光(PL)、瞬态吸收光谱(TAS)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)等实验技术,结合第一性原理计算(DFT),系统分析了材料在高压下的结构演变
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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射频与直流磁控溅射铝镀层作为光学阻挡层在X射线空间探测滤光片中的性能对比研究
在探索宇宙奥秘的征程中,X射线天文观测是研究黑洞、中子星等天体的重要手段。然而,X射线探测器在太空环境中不仅会接收到目标X射线信号,还会受到强烈的紫外、可见和红外光(UV-VIS-IR)干扰,这些"杂散光"会严重影响探测精度。为此,科学家们设计了一种关键部件——光学阻挡滤光片(Optical Blocking Filter, OBF),它需要像"智能门卫"一样精确放行X射线,同时阻挡其他波段的光线。目前最常用的OBF采用聚酰亚胺(PI)薄膜与铝(Al)镀层复合结构,但如何让超薄的铝镀层(仅60纳米)实现最佳光阻挡效果,成为制约探测器性能提升的瓶颈问题。中国科学院高能物理研究所的研究团队在《Op
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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铂纳米簇修饰g-C3N4/TiO2异质结的理性设计及其高效光催化降解RhB的机理研究
在环境污染治理领域,光催化技术因其绿色可持续特性备受关注,但传统光催化剂如二氧化钛(TiO2)存在可见光利用率低、载流子复合快等瓶颈问题。尽管石墨相氮化碳(g-C3N4)的引入改善了可见光响应,但异质结界面电荷转移效率不足仍制约着实际应用性能。为突破这一技术瓶颈,研究人员通过高温度煅烧法成功构建了g-C3N4/TiO2异质结体系,并创新性地采用铂(Pt)纳米簇进行界面修饰,制备出PtC–CN–TiO2复合光催化剂。发表于《Optical Materials》的研究成果显示,该材料在160分钟可见光照射下对罗丹明B(RhB)的降解效率高达99.29%,较未修饰样品反应速率常数提升34.3%,循环
来源:Optical Materials
时间:2025-07-19
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倾斜床面条件下圆柱桩绕流的大涡模拟研究:Re=3900时的流体-结构相互作用动力学
在海洋工程领域,圆柱形结构物作为典型的支撑构件,其流体动力特性直接关系到海上平台、跨海桥梁等重大基础设施的安全性能。传统研究多聚焦于水平床面条件下的直立圆柱绕流问题,然而实际海床常存在复杂地形变化,特别是近岸区域的斜坡地形会显著改变流场特性。当雷诺数(Re)达到3900这一临界值时,流动状态处于层流向湍流过渡的关键区域,此时微小的地形扰动就可能引发流场失稳、涡脱落频率突变等复杂流体现象,进而导致结构物承受异常 hydrodynamic loading(流体动力载荷)。针对这一工程科学难题,中国的研究团队在《Ocean Engineering》发表的最新研究中,创新性地将床面倾角(θ)作为核心变
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-19
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基于数据驱动的粒状柱荷载-位移行为评估及其在海洋工程中的应用
海洋经济的快速发展推动着近海与离岸基础设施建设,但松软的海相沉积层给地基处理带来巨大挑战。粒状柱(granular columns)作为改良软土地基的常用技术,其荷载-位移行为直接关系到结构物安全,然而现有研究缺乏对多因素影响的系统性评估。传统方法受限于样本量不足或简化假设,难以准确预测实际工程中粒状柱的力学响应。为突破这一瓶颈,研究人员开展了开创性研究。通过收集全球44组全尺寸加载试验数据,涵盖振动压实、夯击压实等不同施工工艺,以及砂、碎石、土工格栅包裹等多种材料类型。研究采用双曲线函数(hyperbolic function)拟合荷载-位移曲线,提取初始刚度(initial stiffne
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-19