其它材料

0307011PVK/SiO_2纳米粒子复合体系能量传递的研究[刊]/安利民//发光学报.—2002,23(6).—590～594(E)通过溶胶反应在乙醇溶液中合成了60nm 的SiO_2纳米粒子,将其与聚乙烯咔唑(PVK)共混,得到了不同质量分数的 PVK/SiO_2复合体系。利用荧光光谱、吸收光谱,研究了 PVK/SiO_2复合体系的荧光效应,光致发光的研究表明在 PVK 与 SiO_2纳米粒子之间存在界面能量传递过程,这种能量传递的必要条件是 PVK 的发射谱与 SiO_2纳米粒子的吸收谱有重叠。以上研究表明 PVK/SiO_2复合体系存在较强的界面效应,是研究有机与无机纳米体系界面效应的良好模型。参20     

表面增强喇曼光谱的Au@SiO2核壳纳米粒子制备北大核心

研究了核壳纳米颗粒的表面增强喇曼光谱（SERS）,并制备了不同SiO2厚度的Au@SiO2核壳纳米粒子进行喇曼光谱分析测试。首先,采用化学还原法制备出酒红色的金溶胶溶液。接着,添加不同量的正硅酸四乙酯（TEOS）制备了以Au为核、不同厚度SiO2为壳包裹的Au@SiO2核壳纳米粒子。然后,采用紫外-可见光（UV-Vis）和扫描电子显微镜（SEM）对Au@SiO2核壳纳米粒子的结构进行表征。最后,不同SiO2厚度的Au@SiO2核壳纳米粒子和未进行表面修饰的金溶胶溶液中滴入等量质量浓度为0.1 mg/L的罗丹明B,离心干燥后用喇曼光谱仪测试表面增强喇曼光谱效应。结果表明：罗丹明B的检出限可达到2.1×10^-7 mol/L,在扫描范围为300-1 800 cm^-1,激发波长为532 nm的条件下,SERS活性随TEOS用量的增加先增大后减小。TEOS的用量为120μL时,罗丹明B的表面喇曼增强效应最佳。     

不同尺寸金纳米颗粒的制备及其SERS性能

为了研究不同尺寸的金纳米颗粒作为表面增强喇曼散射(SERS)活性基底对表面增强喇曼光谱的影响,采用氯金酸作为金源,柠檬酸三钠作为还原剂及保护剂,通过控制柠檬酸三钠的加入量合成了不同尺寸的金纳米颗粒。通过扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见分光光度计(UV-vis)等技术对金纳米颗粒进行了性质表征。利用喇曼光谱仪,以罗丹明B作为被检测探针,研究了三种不同尺寸的金纳米颗粒(20、50和100 nm)喇曼增强效果。通过喇曼光谱图发现20和50 nm的金纳米颗粒具有较好的SERS效果。随后以20 nm的金纳米颗粒为SERS活性基底,对表面增强喇曼光谱检测罗丹明B的检测限进行了研究,可以使罗丹明检测限灵敏度达到10-9 mol/L。     

纳米TiO_2复合微粒的制备及应用

为了改善纳米半导体TiO2的分散性,制备了以微米级的PMMA塑料粒子为核心粒子的TiO2/PMMA复合微粒和以SiO2作为表面包覆的TiO2/SiO2复合粒子。通过对TiO2/PMMA进行紫外、SEM测试,发现由于TiO2粒子分散性的改善,复合微粒对紫外线的吸收能力为纳米TiO2与PMMA塑料粒子混合物的3～10倍。在对TiO2/SiO2进行TEM、XRD及比表面测试后,结果表明复合粒子是由4nm的SiO2膜和约12.6nm的TiO2核组成。     

PANI/TiO2纳米复合材料的制备及其发光性能研究

采用原位化学氧化聚合的方法制备了一系列不同纳米TiO2含量的PANI/TiO2纳米复合材料,利用FI-IR、TG、XRD、TEM、SEM等方法对产物进行了结构表征和性能研究.研究表明:PANI包覆在TiO2表面,形成分散均匀的纳米复合粒子,直径约20～30nm; PANI/TiO2纳米复合材料有一定程度的晶化;在复合材料中,TiO2和聚苯胺分子链之间存在强的相互作用,并对复合材料的热稳定性起促进作用:通过UV-Vis、荧光光谱探讨了掺杂纳米TiO2粒子对PANI光学性能的影响,结果表明:PANI/TiO2纳米复合材料在紫外和可见光区域均有较强吸收,并在348nm处激发产生荧光,荧光强度随着TiO2的掺杂出现较大的提高.     

PVK:NPB复合空穴传输层对有机电致发光器件的影响

采用poly(N-vinylearbazole)(PVK):N,N'-bis-(1-naphthyl)-N,N'-bipheny-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine(NPB)掺杂体系作为复合空穴传输层,通过调节该体系的组分,制备了结构为indium-tin oxide(ITO)/PVK:NPB/8-hydroxyquinoline aluminum(Alq3)/Mg:Ag的双层有机电致发光器件(OLED),研究了具有不同掺杂质量比的OLED器件的电致发光特性,并对掺杂薄膜的表面形貌进行了表征.结果表明,将NPB掺杂到PVK中会提高空穴传输能力,改善器件的发光亮度和效率,并调节载流子复合区域的位置,光谱谱峰从509 nm移动到530 mm;但随着NPB质量比例提高,掺杂薄膜表面的平均粗糙度由3 nm上升为10 mm,电流密度和亮度先升高后降低.当PVK和NPB的掺杂质量比为l:3时,器件具有最优性能,发光亮度达到7852 cd/m2,功率效率为1.75 lm/W.     

ZnS/PS复合体系的光致发光特性研究

通过电化学阳极氧化法制备了多孔硅（porous Si,PS）样品,然后用脉冲激光沉积的方法在其上沉积ZnS薄膜,并测量了ZnS/PS复合体系的光致发光谱,结果表明,在不同的激发波长（340nm,360nm,390nm）下,ZnS/PS复合体系的光致发光谱不同,ZnS和PS发光的相对（蓝/红）积分强度比值也不同;ZnS薄膜的生长温度不同（100℃,250℃,350℃）时,ZnS/PS复合体系的发光不同,随着生长温度的升高,复合体系的发光谱中,ZnS的发光增强而PS的发光减弱;衬底PS的制备电流密度不同（3mA/cm2,9mA/cm2,11mA/cm2）时,ZnS/PS复合体系的发光也有着不同的特点,在适当的PS制备电流密度条件下,把ZnS的发光与PS的发光叠加,得到了可见光区较宽的光致发光谱带（450nm～700nm）,呈现较强的白光发射。     

LICVD法制备a-Si_3N_4纳米粒子光谱研究

用激光化学气相沉积法制备出平均粒径为１０ｎｍ左右的ａＳｉ３Ｎ４纳米粒子．红外吸收和喇曼光谱研究表明ａＳｉ３Ｎ４纳米粒子中存在Ｓｉ—Ｎ,Ｓｉ—Ｈ,Ｎ—Ｈ,Ｓｉ—Ｏ—Ｓｉ键,分析了ａＳｉ３Ｎ４纳米粒子在不同的温度和气氛退火后的变化情况．并对ａＳｉ３Ｎ４纳米粒子胶体溶液的紫外可见吸收进行了测试分析．     

聚乙烯基咔唑对稀土络合物发光特性的影响

本文报导了稀土红色荧光络合物－Eu(TTA)m复合体系与聚乙烯基咔唑（PVK）共混体系的光致发光和电致发光性质。通过对吸收光谱和发射光谱的测量,可知在光致发光中存在PVK向Eu(TTA).复合体系的能量传递,但在较大的掺杂浓度下仍存在来自PVK的发光.在电场激发条件下,此共混体系的电致发光仅有稀土络合物的特征发光而很难看到PVK的特征发光.并且这种电致发光器件的稳定性明显改善,另外在器件结构中加入电子传输层可明显提高器件的发光效率.     

ZnS∶Mn/PVA复合纳米纤维的制备及性能分析

采用绿色化学方法、通过使用对环境友好无危害的橄榄油,结合静电纺丝技术,成功制备了ZnS∶Mn/PVA复合纳米纤维。通过扫描电镜和X射线衍射对复合纳米纤维结构进行表征,通过光致发光研究了复合纳米纤维的光学性质。扫描电镜结果表明ZnS∶Mn/PVA复合纳米纤维的直径约为300 nm,X射线衍射仪结果显示ZnS∶Mn/PVA复合纳米纤维具有ZnS立方闪锌矿结构。光致发光光谱表明ZnS∶Mn/PVA复合纳米纤维在590 nm处具有较强的尖锐发射峰,实现了Mn2+的特征发射。ZnS∶Mn/PVA复合纳米材料是一种非常好的发光材料,有望在光电领域得到应用。     

Incomplete Energy Transfer in PVK:OPA3008:MEH-PPV Blends

This study investigates the incomplete energy transfer behavior, absorption, and photoluminescence (PL) properties of a white-light-emitting blend film?spin-coated on indium-tin oxide glass. Poly(9-vinylcarbazole) (PVK), poly[(9,9-dioctyl-2,7-bis(2-cyano)vinylenefluorenylene)-alt-co-(2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene)] (OPA3008), and poly[2-methoxy-5- (2′-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV) are used as blue, green, and orange emitters, respectively. The spectral overlaps between the emission and absorption of the polymers are analyzed. It is revealed that the PVK:OPA3008, OPA3008:MEH-PPV, and PVK:OPA3008:MEH-PPV blends satisfy the requirements of the Förster energy transfer. PVK not only functions as the matrix of the blends but also absorbs the excitation energy and partially transfers it to OPA3008 and MEH-PPV, which results in the emission of white light. The PL excitation spectra are examined for evaluating the energy absorption and transfer behaviors in the polymeric blend films.     

Avoiding trap states in poly(n-vinylcarbazole) thin films

Optical properties of poly(n-vinylcarbazole) (PVK) thin films are revisited. Steady-state emission spectra put in evidence a strong red band whose intensity increases with decreasing temperature when the solid state PVK film is excited by a continuous 375 nm laser line. This red band is assigned to the emission from PVK aggregate states which act as trap states for the monomeric PVK triplet high energy (blue) excitons. At the same low temperatures, these trap states can be avoided when the excitation of the PVK film is made by a 355 nm pulsed laser line with 10 Hz repetition rate. The red band was also observed to compete with the emission of guest poly(3-octadecylthiophene) (PODT) molecules in a PVK/PODT sequential bilayer structure. Different optical geometries enabled us to show that the exciton energy transfer effect from PVK donor to PODT acceptor states dominates the scenario in the bilayer structure, suppressing almost completely the trap state emissions.     

石英基多层纳米TiO2-FeOOH复合材料的制备和 显微结构的表征

以石英玻璃片为基底,利用自组装技术在TiCl4-HCl体系中生长纳米TiO2,与在Fe(NO3)3-HNO3体系中生长纳米FeOOH制备负载型多层不同层序FeOOH-TiO2纳米复合薄膜光催化材料.高分辨透射电镜(HRTEM)表征结果显示:复合膜由纳米锐钛矿和针铁矿构成.UV-Vis表征结果显示:TiO2与FeOOH间的复合使TiO2吸收带均发生一定程度的红移,其中FeOOH/TiO2/FeOOH/TiO2和FeOOH/TiO2/FeOOH复合薄膜的吸收带分别为490 nm和498 nm;在以罗丹明B溶液为模拟废水的光催化实验中发现:负载FeOOH/TiO2/FeOOH/TiO2和FeOOH/TiO2/FeOOH的两种复合薄膜材料的光催化效果最佳;并且FeOOH膜在复合膜最外层比TiO2膜在最外层时光解效率高.具有一定吸附能力的针铁矿薄膜与TiO2薄膜的复合优化了复合膜内部微孔结构,促进两者间形成了积极地吸附-光催化耦合增强效应.     

Measurement of mean free paths for inelastic electron scattering of Si and SiO2

The effects of accelerating voltage and collection angle on the mean free path for all inelastic electron scattering (lambdap), which is an important parameter for determining specimen thickness by using electron energy-loss spectroscopy, were investigated with crystalline Si and amorphous SiO2. First, thickness of Si film was measured with the convergent-beam electron diffraction method, while thickness of SiO2 particles was estimated from their spherical shape. Then from electron energy-loss spectra, lambdap was evaluated for Si film and SiO2 particles by changing the accelerating voltage (100 to approximately 300 kV) and the collection angle for the scattered electrons. Under the condition of no objective aperture, lambdap for Si film and SiO2 particles was found to increase with the increase of accelerating voltage and to take values of 180+/-6 nm (Si) and 247+/-8 nm (SiO2) at 300 kV. Also, it was found that lambdap in both cases decreases drastically with the increase of collection angle in the range smaller than 25 mrad, while it tends to take a constant value at the collection angle larger than 25 mrad at 200 kV.     

PbZr0.52Ti0.48O3薄膜红外椭圆偏振光谱研究

用磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2 /Si衬底上制备了PbZr0 .52 Ti0 .4 8O3(PZT)薄膜 .XRD结果表明经过退火后的PZT薄膜呈现多晶结构 .通过红外椭圆偏振光谱仪测量了λ为 2 .5～ 12 .6 μm范围内PZT薄膜的椭偏光谱 ,采用经典色散模型拟合获得PZT薄膜的红外光学常数 ,同时拟合得到未经处理的PZT薄膜和退火后PZT薄膜的厚度分别为 45 4.2nm和 45 0 .3nm .最后通过拟合计算得到结晶PZT薄膜的静态电荷值为 |q|=1.76 9± 0 .0 2 4.这说明在磁控溅射法制备的PZT薄膜中 ,电荷的转移是不完全的 .     

离子束溅射宽带吸收薄膜设计与制备技术研究

Si薄膜在可见光和近红外波段具有一定的吸收特性,可用于宽带吸收薄膜的制备。采用离子束溅射技术,在熔融石英基底上制备了不同沉积工艺参数的Si薄膜,基于透、反射光谱和椭偏光谱的全光谱数值拟合法,计算了Si薄膜的光学常数,并研究了氧气、氮气流量对其光学特性的影响。选择Si和Ta2O5作为高折射率材料、SiO2作为低折射率,设计了吸收率为2%和10%的宽带（1 000~1 400 nm）吸收薄膜。采用离子束溅射沉积技术,在熔融石英基底上制备了宽带吸收薄膜,对于A=2%的宽带吸收光谱,在1 064、1 200、1 319 nm的吸收率分别为2.12%、2.15%和2.22%;对于A=10%的宽带吸收光谱,在1 064、1 200、1 319 nm的吸收率分别为9.71%、8.35%和9.07%。研究结果对于吸收测量仪、光谱测试仪等仪器的定标具有重要的作用。     

咔唑在Sol-Gel制备的SiO_2薄膜中的发光机理

利用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺制备了能够发射红光的含咔唑的SiO2薄膜。测量了薄膜样品的发射谱,发现当激发波长从610nm连续减小到400nm时,样品的发射波长从760nm连续蓝移到了550nm左右。将含咔唑的SiO2薄膜溶解在乙醇中,经逐步稀释后所得溶液的发光可以从绿光变到紫光。基于它们的发射谱、激发谱和吸收谱,探讨了咔唑在SiO2薄膜中发红光的机理。结果表明,咔唑分子被紧缩在SiO2薄膜内部的微孔中,因受到挤压而使其共轭尺寸变大,从而导致咔唑的发光特性发生改变。     

SiO2-TiO2溶胶-凝胶薄膜的激光致密化研究

为了研究激光直写技术在薄膜器件成型工艺中的应用,采用波长为1.07μm的连续光纤激光器对SiO2/Si基表面SiO2-TiO2多孔溶胶-凝胶薄膜进行致密化的方法,得到了激光功率密度对薄膜收缩率的影响规律以及热处理温度对薄膜的激光致密化功率密度阈值和厚度变化的影响结果.结果表明,薄膜收缩率随着激光功率密度的增加而增大.薄膜热处理温度越高,激光致密化功率密度阈值越高,达到薄膜致密化极限需要的激光能量越大.激光致密化机制是通过硅衬底吸收激光能量,然后以热传导的形式加热溶胶-凝胶疏松薄膜,实现薄膜致密化.     

一种基于自适应差分进化算法的薄膜参数表征方法研究（特邀）

依据穆勒椭偏测量方法中偏振光的传输方式,文中提出了一种基于自适应差分进化算法（SADE）的各向同性纳米薄膜厚度与光学常数的表征方法。通过建立出射光强关于待测标准样片穆勒矩阵的最小二乘模型,用SADE算法对穆勒矩阵元素进行求解,并将拟合得到的穆勒光谱曲线与用双旋转补偿器穆勒矩阵椭偏仪(DRC-MME)测量得到的穆勒光谱图进行了比较,利用传输矩阵求解薄膜厚度。对标定值分别为(104.2±0.4) nm和(398.4±0.4) nm的SiO₂/Si标准样片进行仿真计算,实验表明:当分别迭代到80次和87次时,目标函数光强的残差平方和收敛到最小值0.97和1.01,得到的膜厚计算值分别是(103.8±0.6) nm和(397.8±0.6) nm,相对误差均小于1%。同时用计量型椭偏仪根据得到的折射率进行计算,得到膜厚的计算值分别为(104.1±0.6) nm和(398.2±0.6) nm,验证了SADE在相近收敛速度下对各向同性纳米薄膜参数求解过程中具有计算简单和可以准确的找到全局最优解的特点。