山东大学刘宏教授课题组光催化研究取得新进展

<正>近期,山东大学晶体材料国家重点实验室刘宏课题组的桑元华博士在全光谱太阳光催化材料方面取得新进展,相关研究成果以From UV to Near-Infrared,WS2 Nanosheet:A Novel Photocatalyst for Full Solar Light Spectrum Photodegradation为题发表在材料领域著名期刊《Advanced Materials》上(2014,DOI:10.1002/adma.201403264),这是刘宏教授课题组在光催化研究方面获得的又一重要研究成果。有效利用太阳光进行光催化反应的基本要求是拓展太阳光利用的光谱范围。根据基本的半导体能带理论和反应物的基本氧化还原势的基本要求,单一物相的半导体纳米材料很难实现近红外光在光催化方面的     

Fe,Co,Ni对NaNbO_3的电子结构与光催化性能影响的密度泛函理论研究

本文采用密度泛函理论方法详细研究了Fe,Co和Ni对NaNbO_3电子结构及光催化性能的影响。结果表明,Fe,Co和Ni在NaNbO_3的禁带中引入了新的杂质能级,其在电子跃迁中具有桥梁作用从而使得电子吸收光线可红移至可见光区。另外,Co和Ni所引入的能级具有很强的分散性,其有利于电子的跃迁且能降低电子复合的几率从而提高NaNbO_3的光催化效率。     

p型金刚石欧姆接触的研究

金刚石的欧姆接触是制造半导体器接触的研究进展,结合器件的发展和实际工艺的要求,讨论了改善欧姆接触特性的途径和方法,指出目前存在急需解决的一些问题.     

Yb∶LuScO_3晶体的超精密光学加工及其激光性能

Yb∶LuScO_3晶体作为固体激光器的新型增益介质,其面形和表面质量严重影响激光器的光束质量,因此探索Yb∶LuScO_3晶体的超精度光学加工工艺参数具有重要意义。本文系统开展了Yb∶LuScO_3晶体超精密光学加工的工艺参数研究,针对Yb∶LuScO_3晶体在加工过程中容易破裂和表面质量较差的问题,提出了拼接上盘和树脂铜盘抛光垫的关键技术。首先,使用COMSOL Multiphysics有限元软件对拼接工艺中选取的不同保护垫料的应力进行仿真。接着,研磨阶段逐步减小B_4C磨料的粒径。然后,粗糙阶段使用树脂铜盘作为抛光垫,并对树脂铜盘抛光垫的作用进行了分析。最后,使用激光二极管泵浦加工好的样品进行激光输出实验。实验结果表明:基于该技术加工后的晶体表面粗糙度RMS=0.296 nm,面形精度PV=53 nm。在1 086 nm处获得了8.3 W的连续激光输出,斜效率为58%。该加工方法可以广泛应用于Yb∶LuScO_3晶体的高精度加工。     

基于6H-SiC衬底外延石墨烯的被动锁模掺镱光纤激光器

报道了6H-SiC衬底外延生长的石墨烯作为可饱和吸收体,环形腔结构的全正色散被动锁模掺镱光纤激光器。在注入抽运功率为250mW时,得到稳定的重复频率为1.05MHz的自锁模脉冲,平均输出功率为6mW;当注入抽运功率增加到480mW时,最大平均输出功率为20mW,相应的最高单脉冲能量为19nJ,激光脉冲宽度约为520ps。     

稀土元素Pr替位改性的高温CaBi_2Nb_2O_9压电陶瓷

采用普通陶瓷工艺制备了由稀土元素Pr替位改性的高温Ca1-xPrxBi2Nb2O9(x=0～0.100)无铅压电陶瓷,研究了Pr含量对CaBi2Nb2O9(CBNO)压电陶瓷介电及压电性能的影响。结果表明:Pr对Ca的替换明显提高了CBNO压电陶瓷的压电性能。其中,Pr含量x为0.050的Ca0.95Pr0.05Bi2Nb2O9压电陶瓷表现出最好的压电性能,其压电常数d33高达14pC/N,且在800℃以下表现出良好的温度稳定性。     

稀土离子掺杂锆酸钙纳米晶的制备及发光性质

采用溶胶–凝胶法在700℃和较短的煅烧时间下制备了钙钛矿结构的CaZrO3和不同浓度的Eu3＋、Dy3＋掺杂的CaZrO3纳米晶粉末,对合成产物的发光性质进行研究。结果表明：Eu3＋掺杂的CaZrO3样品在590～630 nm之间有强的橙红光发射,在Eu3＋掺量为5.0%（摩尔分数,下同）时发光强度达到最高值。Dy3＋...     

Ti不足对Na_（0.5）Bi_（4.5）Ti_（4-x）O_（15）陶瓷性能的影响

用传统固相烧结工艺制备致密Na0.5Bi4.5Ti4-xO15（x=0,0.02,0.04,0.06,0.08）系列铋层结构压电陶瓷,研究该系列陶瓷的微观结构、介电性质和压电性质。结果表明：少量Ti不足可以促进Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷晶粒长大并使陶瓷的压电性能获得较大提高;随着x增大,陶瓷的压电常数和机电耦...     

光电化学刻蚀方法去除SiC衬底外延石墨烯缓冲层及其表征

高温条件下裂解碳化硅（SiC）单晶,在直径5 cm的4H-SiC（0001）面制备出单层石墨烯。利用光电化学刻蚀方法,使KOH刻蚀液与SiC发生反应,降低石墨烯与衬底之间的相互作用力,去掉原位生长过程中SiC衬底与石墨烯之间存在的缓冲层,获得准自由的双层石墨烯。首先通过对比不同的电流密度和光照强度,总结出电流密度为6 mA·cm^-2、紫外灯与样品间距为3 cm时,石墨烯缓冲层的去除效率以及石墨烯质量皆为最佳。采用此优化后工艺处理的样品,拉曼光谱表明原位生长的缓冲层与衬底脱离,表现出准自由石墨烯的特性。X射线光电子能谱（XPS）C1s谱图中代表上层石墨烯与衬底Si悬键结合的S1、S2特征峰消失,即石墨烯缓冲层消失。通过分析刻蚀过程中的电化学曲线,提出了刻蚀过程的化学反应过程中的动态特性。     

光电功能晶体材料研究进展

光电功能晶体,包括激光晶体、非线性光学晶体、电光晶体、介电体超晶格、闪烁晶体和PMN-PT驰豫电单晶等,在高技术发展中具有不可替代的重要作用。近年来,我国在这些重要晶体材料的生长、基础研究和应用方面都获得了很大成绩。综述了光电功能晶体材料研究和应用的部分进展。在此基础上,提出进一步发展晶体理论,扩大理论的应用范围,注重晶体生长基本理论研究,发展新的晶体生长方法和技术,加强晶体生长设备研制,加强晶体从原料到加工、后处理、检测及镀膜等全过程的结合等建议,以全面提高我国光电功能晶体研究发展及其产业化水平。