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通过含有KCl的水溶液调节钾-聚(庚嗪亚胺)中的载流子动力学,并利用飞秒瞬态吸收光谱技术进行探测
基于石墨碳氮化物(GCN)的材料在碱金属盐溶液中的光催化产氢(PHE)性能显著提升,这引起了越来越多的关注。然而,这些盐溶液对这些材料内部载流子动力学的影响仍不甚清楚。在本研究中,我们合成了钾聚(庚嗪亚胺)(K-PHI),并系统地分析了其在纯水和1.0 M KCl溶液中的飞秒瞬态吸收(fs-TA)光谱。值得注意的是,1.0 M KCl的存在在K-PHI的fs-TA光谱中引发了明显的受激发射现象,同时伴随着一个特征形成时间为约3.5 ns的延迟光致发光过程。这种现象归因于光生电子从浅层陷阱态中释放出来。此外,K-PHI中浅层陷阱电子的寿命发生了显著变化:在
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-09-27
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钴肟催化的卡宾插入N–H键反应:一种高效合成α-氨基酯的方法,并揭示了其反应机理
高效构建碳-氮键对于合成药物、农用化学品和天然产物至关重要,尤其是对于α-氨基酯类化合物。过渡金属催化的卡宾插入N-H键是一种非常有效的方法,因为它具有高效率和选择性,但迄今为止主要使用的是贵金属催化剂。尽管也探索了一些贱金属催化剂,然而钴基催化剂的应用仍然较为有限。在这里,我们报道了一种由钴氧还酮催化剂催化的N-H插入反应,以生成α-氨基酯,其中使用重氮化合物作为卡宾前体。即使在低催化剂用量下,伯胺、仲胺以及(杂)芳香胺类化合物也能顺利反应(转化率可达97%)。虽然全面的机理研究表明这些反应主要由钴烷基酰亚胺中间体主导,但我们也观察到卡宾自由基的微弱参
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-09-27
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采用生物隧道场效应晶体管(bio-tunnel FET)的充电扣除方法的可靠性优化
摘要本文研究了血清中多种生物标志物识别的可靠性,研究对象包括健康和患病的男性和女性,并使用了一种基于短栅极双口袋掺杂异质栅金属堆栈和异质结构隧穿场效应晶体管(SG-DP-HGM Bio-HTFET)的生物传感器进行了相关的敏感性分析。本文重点研究和建模的生物标志物包括前列腺特异性抗原(PSA)、人附睾蛋白4(HE4)、C-erbB-2以及由干扰素γ诱导的单核细胞因子(MIG)。研究采用了基于电荷推导的方法,其结果与模型的理论预测一致。通过使用Silvaco ATLAS TCAD设备模拟器对器件进行了优化,以提高灵敏度。在假设浓度变化过程中存在排斥性立体效应的情况下,灵敏度的最大误差为17.94
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
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改进了三结光伏系统的参数估计方法
摘要准确地对太阳能光伏(PV)系统进行建模需要提取一组未知参数,这是一个涉及多个变量的复杂非线性优化问题。本研究对改进后的鲸鱼优化算法(IWOA)进行了六项针对性修改,旨在提高其效率和可靠性。通过结合代数函数和超越函数,这些修改增强了算法在探索与利用之间的平衡能力。性能通过十个基准函数进行了评估,并对结果进行了统计分析。随后将该改进算法应用于三二极管光伏模型中,以估计九个未知参数,该模型在模拟真实光伏行为方面具有较高的准确性。通过对KC200GT和MSX-60等商用光伏组件的实际数据进行验证,证明修改后的IWOA能够生成高度精确的模型。结果证实了该算法作为光伏系统建模的实际且可靠的工具的潜力。
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
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提高有机太阳能电池效率的创新途径:基于密度泛函理论(DFT)对小供体材料的探讨
摘要在有机太阳能电池(OSCs)中,创新的小分子供体(SMDs)因其高吸收率和可调的带隙而受到关注,这有助于提高电池的效率和性能。本研究提出了三种新型的小分子供体(M1、M2和M3),它们通过将末端氢原子分别替换为氟原子(M1)、甲基(M2)和甲氧基(M3)来实现。利用密度泛函理论(DFT)系统地分析了这些替换对材料结构、电子性质和光学性质的影响。研究发现,它们的HOMO-LUMO能隙分别为2.03 eV(M1)、2.02 eV(M2)和2.00 eV(M3)。其中,M3具有最高的吸收波长(λ_max)743 nm、最低的激发能量(1.67 eV)以及最高的光捕获效率(LHE = 0.9996
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
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双栅ZnO TFT中晶界引起的阈值电压偏移:一种分析及仿真方法
摘要基于氧化物的双栅薄膜晶体管(DGTFT)因其出色的光学透明度和电子性能而成为平板显示器的理想选择。在本研究中,我们使用ZnO作为沟道区域的氧化物半导体材料,并采用HfO2作为栅极介质,以分析晶界(GBs)对DGTFT性能的影响。由于无序半导体中的晶界内存在陷阱态,精确确定积累模式TFT的阈值电压(Vth)具有挑战性。在本文提出的方法中,这些晶界被建模为具有高斯陷阱分布的连续电荷线,从而得到了一个将Vth与晶界陷阱密度相关联的解析表达式。研究结果表明,随着晶界陷阱密度的增加,Vth也随之增加。此外,我们还利用TCAD技术研究了在不同陷阱能量水平(Emid)和陷阱变化密度(Nt)下,多个晶界对
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
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综述:3D打印的预测性方法:聚合物材料的相关技术与方法
3D打印技术正在迅速发展,并逐渐成为制造复杂结构和功能性材料的重要手段。随着技术的进步,对材料性能的精确控制和优化成为推动这一领域发展的关键因素。聚合物因其多样的物理和化学特性,成为3D打印技术中的核心材料之一。然而,传统材料设计方法往往依赖实验试错,耗时且资源密集。因此,计算方法和数据驱动技术的引入,为聚合物设计和性能预测提供了新的可能性,使得从分子层面理解材料行为,到宏观应用优化,形成了一条更加高效、精准的路径。计算方法在3D打印材料设计中的应用涵盖了多个方面,包括分子结构模拟、反应机制分析、材料性能预测以及聚合物功能化设计。这些方法能够帮助研究人员在早期阶段识别具有潜力的材料配方,减少实
来源:WIREs Computational Molecular Science
时间:2025-09-27
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利用先进的定量EBSD(电子背散射衍射)和EDS(电子能谱)分析技术,深入理解粉末冶金镍基超级合金中选择性晶粒生长机制
摘要本文研究了在先进的多晶粉末冶金镍基超级合金RR1073中,过固溶热处理过程中的选择性晶粒生长行为。通过包含有效应变梯度 的等温锻造实验,系统地追踪了导致选择性晶粒生长的微观结构特征及其前驱体。评估并量化了与三种不同塑性应变水平相关的特征微观结构,并将其作为时间和温度的函数进行表征。利用先进的定量电子背散射衍射(EBSD)与能量色散X射线光谱(EDS)技术,结合微观结构信息学方法,对变形材料、部分热处理材料和完全固溶材料进行了微观结构分析,以揭示选择性晶粒生长的动力学和机制。本研究采用的方法能够快速提取基于物理原理的指标,为选择性晶粒生长理论提供定量支持,而这些理论在过去往往难以通过实验验证
来源:METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE
时间:2025-09-27
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基于FPGA的自适应模糊速度控制焊接机器人,结合图像处理技术
摘要制造业的发展以及该领域生产需求的迅速增长,促使焊接机器人系统在制造工业产品中得到广泛应用。通过机器人自动化焊接过程提高了生产的精度和质量,使机器人在行业中占据了重要地位。此外,机器人减少了焊接过程中对人工的依赖,降低了强光和有毒气体的危害,从而提升了安全性。然而,焊接过程的自动化以及生产过程中对人工控制的减少可能会导致系统出现不可控的情况。因此,智能控制单元对系统的控制至关重要,以确保机器人系统的生产质量参数并提升其性能。本研究旨在减少由于材料缺陷和外部因素导致的焊接操作中的系统误差,将焊接质量维持在最佳水平。为此,提出了一种自适应系统:该系统通过传感器确定焊接路径,并根据焊接路径的几何形
来源:Welding in the World
时间:2025-09-27
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镍层厚度对采用新型V/CuCrZr/Ni复合层的激光焊接技术形成的TC4/304不锈钢异种接头微观结构及性能的影响
摘要为了提高钢/钛接头的性能,首先分别使用激光金属沉积(LMD)工艺在304不锈钢(SS)侧和TC4合金侧沉积了镍(Ni)和钒(V)中间层。然后将这些沉积的中间层与轧制的CuCrZr板结合,作为复合中间层用于TC4/304不锈钢对接接头的异种激光焊接。研究了两种不同厚度镍中间层对TC4/304不锈钢接头焊接形状、微观结构和力学性能的影响。结果表明,使用新型的V/CuCrZr/Ni复合中间层成功获得了完全穿透的TC4/304不锈钢接头。具有1毫米厚镍中间层的TC4/304不锈钢接头的抗拉强度(UTS)为451.2 MPa,延伸率(EI)为2.8%。随着镍层厚度从0.5毫米增加到1毫米,304不锈
来源:Welding in the World
时间:2025-09-27
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利用双丝电弧增材制造技术制备具有不锈钢与低碳钢梯度分布的FGM(功能梯度材料)结构
摘要双丝电弧增材制造(T-WAAM)技术能够制备出具有不同成分元素及其相关性能的功能梯度材料(FGM)。在本研究中,使用了两种原料——SS 316L(不锈钢)和ER-70S6(低合金钢)——通过集成有气体钨极电弧焊(GTAW)电源的T-WAAM设备来制造FGM结构。通过控制两种原料的进料速率,实现了制造结构中元素成分的调整。制造出的壁体的两端分别由纯SS和LCS构成,而中间区域则通过混合75% SS+25% LCS、50% SS+50% LCS以及25% SS+75% LCS来形成。这些混合区域表现出复杂的微观结构、机械性能和摩擦学特性。其中观察到了双相结构(奥氏体(FCC)和铁素体(BCC)
来源:Welding in the World
时间:2025-09-27
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利用犁耕诱导的成形技术研究超声波焊接接头的强度、断裂行为及微观结构演变
摘要我们研究了采用新型犁形加工技术的超声波焊接铝线/铜板接头。在铜板上加工出多种犁形表面,以改善焊接接头的结合性能。PS-4组表现出更强的界面结合力,其界面强度和最大剥离强度分别达到了2605牛顿和2349牛顿。应力/应变测试中的最大抗拉强度(UTS)值为96兆帕。导电性分析显示,PS-4组的焊缝具有较低的电阻率(0.008–0.009毫欧)。样品2和3的焊接质量较差,这是因为添加了凹槽导致高频超声波信号迅速衰减。相比之下,样品1和4的焊接质量更好,信号衰减较慢。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,在1600焦耳的焊接能量下,界面致密且无空洞或不规则结构。能量分散光谱(EDS)扫描显示,水平位置
来源:Welding in the World
时间:2025-09-27
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多模协同测温技术:通过Eu3+/Er3+共掺杂的YVO4材料设计宽范围光学温度计
在本文中,开发了一种基于Eu3+/Er3+共掺杂的YVO4荧光材料的五模协同测温系统。利用该荧光体的光谱特性,建立了两种发光强度比(LIR)测温模式和两种激发强度比(EIR)测温模式,并将该系统引入了Eu3+5D0 → 7F2的发光寿命测温(τ)模式。Er3+和Eu3+/Er3+基LIR模式的Sr值随温度升高而减小,在300 K时Sr的最大值(Srmax)为0.98% K−1。同样,通过V–O电荷转移(监测Er3+的发射)实现的EIR模式也显示出Sr值下降的趋势,在300 K时EIR模式的Srmax为1.01% K−1。与传统LIR系统不同,基于Eu3+7F0 → 5D4/7F0 → 5L6的
来源:Dalton Transactions
时间:2025-09-27
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综述:迈向高效节能的碱性水电解技术:质量传输优化与电解槽设计的进展
碱性水电解(AWE)作为可扩展的可再生能源制氢技术,具有显著的潜力,但其发展仍面临多重尺度的质量传输挑战,这些挑战直接影响了其效率和耐久性。尽管AWE在工业制氢中占据主导地位,并因其使用低成本、丰富的电极材料(如拉尼镍、镀镍或铁的钢和不锈钢网)以及成熟的碱性电解液(如氢氧化钾)而受到青睐,但这些优势在面对动态操作条件时可能被削弱。特别是在与间歇性可再生能源系统结合时,AWE需要应对诸如负载变化、快速调整和不稳定的输入等因素,这些因素可能导致多种质量传输瓶颈的出现,从而限制其实际应用潜力。质量传输问题主要体现在四个相互关联的方面:离子迁移受阻、电解液再分布、气泡积累以及气体交叉。在分子尺度上,氢
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-27
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异质结构的MnO2/CuO复合薄膜在铜线上的应用及其在电化学储能中的性能:来自光谱-显微技术的洞察
摘要 深入理解双金属氧化物异质结构中的电荷存储机制仍是电化学储能研究中的一个关键挑战。在本研究中,通过一种简单的两步法在铜 wire 上合成了锰氧化物/铜氧化物(MnO2/CuO)异质结构:首先利用碱辅助对铜表面进行氧化处理,然后在受控的反应时间内使用高锰酸钾实现二氧化锰的自发氧化还原沉积。X 射线衍射图谱证实了 Cu、CuO 和氢氧化铜(Cu(OH)2)相的存在,而拉曼光谱则揭示了 CuO/Cu(OH)2 和 MnO2 的振动特征。通过调节浸渍时间,可以制备出纳米棒、纳米针和纳米片状结构;其中 40 分钟制备的样品(MnCu-4
来源:Advanced Sustainable Systems
时间:2025-09-27
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综述:用于从二维到三维偏振结构工程的平面光学技术
光束的偏振结构在光学领域正发挥着越来越重要的作用,因其独特的光学特性和额外的编码自由度,已被广泛应用于多种先进技术中。传统方法在生成和操控这些偏振结构时,通常面临系统复杂、体积庞大、成本高昂以及控制精度受限等问题,从而限制了其在实际应用中的扩展。然而,近年来,光子学中的超构表面(metasurfaces)技术为偏振调控带来了突破性的进展。超构表面作为一种平面纳米结构界面,能够在亚波长尺度上实现对光的振幅、相位和偏振的精准控制,为光学设计提供了全新的思路和工具。超构表面的出现,不仅改变了传统的光学设计方法,还为二维(2D)偏振结构的生成与操控开辟了新的路径。这些偏振结构可以用于图像隐藏、防伪、动
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-27
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光强度控制的光电导极性切换技术,用于神经形态学和逻辑电路应用
2D过渡金属二硫属化物(TMD)半导体及其异质结是当前研究的热点,因其优异的光电特性而被广泛应用于高性能的光电器件中,如光电探测器、太阳能电池和逻辑门等。近年来,研究者进一步探索了正向光电导(Positive Photoconductance, PPC)与负向光电导(Negative Photoconductance, NPC)之间的可逆调控,这为高精度图像识别和双向可重构逻辑门等应用提供了新的可能性。然而,大多数实现这种可逆光电导切换的方法依赖于不同波长的光或外部电场调控,这通常需要多个光源或额外的电子元件,限制了其在实际系统中的集成度和简化性。本文提出了一种基于光强和光照时长的光电导极性切
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-27
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基于生物玻璃、维生素D3和蜂毒肽的多功能生物活性涂层(通过MAPLE技术沉积),可提升钛植入物的骨整合性、抗菌性能及耐腐蚀性
这项研究围绕一种新型多功能生物活性涂层的开发展开,该涂层由生物玻璃(Bioglass, BG57)、维生素D3(VD3)和蜂毒肽(Melittin, Mel)组成,通过矩阵辅助脉冲激光蒸发(MAPLE)技术沉积在钛基材上。研究的主要目标是通过提升钛植入物的骨整合能力、耐腐蚀性能和抗菌活性,从而增强其在生物医学领域的应用效果。研究结果表明,这种复合涂层不仅具有良好的化学稳定性和适宜的微/纳米结构,还能有效促进细胞粘附和活性,展现出广泛的应用前景。钛作为一种广泛应用的生物材料,因其优异的机械性能、耐腐蚀性以及良好的生物相容性,被广泛用于骨科和牙科植入物。然而,钛植入物在体内存在一个显著的挑战,即其
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-09-27
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探索MoS2/Sb2Se3异质结构中的双NDR调制及紫外-近红外光检测技术
本研究聚焦于一种基于二维材料与准一维材料异质结的负微分电阻(NDR)行为,探讨了其在高频率电子器件和逻辑电路中的应用潜力。MoS₂/Sb₂Se₃异质结作为研究对象,展示了在室温下显著的整流特性以及两个不同的NDR峰。这一发现不仅拓展了NDR器件的设计思路,还为实现可调谐的电子与光电子器件提供了新的可能性。研究团队通过机械剥离获得了具有准一维特性的Sb₂Se₃薄片,并采用化学气相沉积(CVD)技术制备了高结晶度和均匀厚度的MoS₂层,从而构建了具有精确能带对齐特性的异质结。这种异质结构在电子传输、光电响应以及NDR特性方面展现出独特的性能,尤其在光调控下,NDR峰的位置和强度均发生变化,显示出对
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-27
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综述:基于几何的地球物理数据集反演技术进展综述
摘要利用地球物理反演技术来确定地下目标的几何形状有着悠久的历史,可以追溯到地球物理解释的早期阶段。由于对更精确、更易于解释的地下物体可视化表示的需求不断增长,这些方法持续受到广泛关注。近期兴趣的激增促使了许多新策略和算法的开发,这些新方法和算法的共同目标都是定义目标的几何形状。目前尚缺乏对这些方法的全面综述,这导致了一些研究上的重叠现象,即一些研究未能提及先前的工作,也没有明确说明它们的方法与其他研究人员的工作有何异同。在本文中,我们对该领域的最新进展进行了全面回顾,旨在:(1)让读者更深入地了解目前正在研究的各种基于几何的反演技术;(2)帮助从业者评估这些反演方法的实际应用;(3)为未来的研
来源:SURVEYS IN GEOPHYSICS
时间:2025-09-27