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金屬氧化物半導體基等離激元學研究取得突破性進展
在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應的非金屬新材料，是當前等離激元學基礎(chǔ)研究及應用研發(fā)的一個熱點與難點。金屬氧化物半導體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應；此處的一個關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度。基于該研究團隊新近發(fā)展的、理論模擬計算指導下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導體材料在溫和條件下的可控加氫（即實現(xiàn)了“本征半導體→準金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應從近紅外區(qū)移至可見光區(qū)，且兼具強增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進一步揭示出該協(xié)同摻氫所導致的準金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應的等離激元動力學性質(zhì)。作為效果驗證，研究人員在一系列表面增強拉曼光譜（SERS）實驗中證實該材料表面等離激元局域強場可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強因子高達1.1×107（相較于一般半導體的104?5和貴金屬的107?8），檢測靈敏限低至納摩量級（1×10-9mol L-1）。 這項工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實現(xiàn)了具有強且可調(diào)的等離激元效應的準金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計提供了嶄新的思路和指導。
中國科學技術(shù)大學
2021-02-01
金屬氧化物半導體基等離激元學研究取得突破性進展
項目成果/簡介:在傳統(tǒng)貴金屬（金、銀等）之外發(fā)掘出具有高性能等離激元效應的非金屬新材料，是當前等離激元學基礎(chǔ)研究及應用研發(fā)的一個熱點與難點。金屬氧化物半導體材料具有豐富可調(diào)的光、電、熱、磁等性質(zhì)，對其采取氫化處理可有效修飾其電子結(jié)構(gòu)，從而獲得豐富可調(diào)的等離激元效應；此處的一個關(guān)鍵性挑戰(zhàn)在于如何顯著提高金屬氧化物半導體材料內(nèi)稟的低自由載流子濃度。基于該研究團隊新近發(fā)展的、理論模擬計算指導下的電子-質(zhì)子協(xié)同摻氫策略，在本工作中研究人員采用簡便易行的金屬-酸溶液原位聯(lián)合處理方法實現(xiàn)了金屬氧化物MoO3半導體材料在溫和條件下的可控加氫（即實現(xiàn)了“本征半導體→準金屬”的可控相變），從而突破性地大幅提升了該材料中的自由載流子濃度。研究表明，氫化后的MoO3材料中自由電子濃度與貴金屬相當（譬如H1.68MoO3：~1021cm-3；Au/Ag：~1022cm-3），這使得該材料的等離激元共振響應從近紅外區(qū)移至可見光區(qū)，且兼具強增益及可調(diào)性。結(jié)合第一性原理模擬計算和以超快光譜為主的多種物性表征，研究人員進一步揭示出該協(xié)同摻氫所導致的準金屬能帶結(jié)構(gòu)及相應的等離激元動力學性質(zhì)。作為效果驗證，研究人員在一系列表面增強拉曼光譜（SERS）實驗中證實該材料表面等離激元局域強場可使吸附的羅丹明6G染料分子的SERS增強因子高達1.1×107（相較于一般半導體的104?5和貴金屬的107?8），檢測靈敏限低至納摩量級（1×10-9mol L-1）。 這項工作創(chuàng)新性地發(fā)展出一種調(diào)控非金屬半導體材料系統(tǒng)中自由載流子濃度的一般性策略，不僅低成本地實現(xiàn)了具有強且可調(diào)的等離激元效應的準金屬相材料，而且顯著地拓寬了半導體材料物化性質(zhì)的可變范圍，為新型金屬氧化物功能材料的設(shè)計提供了嶄新的思路和指導。
中國科學技術(shù)大學
2021-04-11
面向物聯(lián)網(wǎng)硅基SIW帶金屬柱懸臂梁可重構(gòu)帶通濾波器
本發(fā)明公開了一種面向物聯(lián)網(wǎng)的硅基SIW帶金屬柱懸臂梁可重構(gòu)帶通濾波器，包括SIW帶通濾波器、轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)(3)和帶金屬柱的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)。帶金屬柱的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)包括MEMS懸臂梁(6)，MEMS懸臂梁依靠錨區(qū)(7)的支持懸浮在硅襯底(1)之上，MEMS懸臂梁的下表面上設(shè)置有金屬柱(11)，硅襯底對應金屬柱的位置開設(shè)有孔(14)，且該孔(14)穿過硅襯底(1)上的氮化硅層(10)和上表面金屬層(5)進入硅襯底(1)中。本發(fā)明只需要通過控制MEMS懸臂梁的狀態(tài)就能夠改變?yōu)V波器通帶的中心頻率，達到切換濾波器通帶中心頻率的目的，MEMS懸臂梁可以實現(xiàn)快速的DOWN態(tài)和UP態(tài)的轉(zhuǎn)換，可以有效地實現(xiàn)微波電路中對濾波器濾波范圍的控制。
東南大學
2021-04-11
一種銅基粉末冶金剎車片材料及其制備方法和應用
本發(fā)明公開一種銅基粉末冶金剎車片材料及其制備方法和應用，該銅基粉末冶金剎車片材料由如下重量百分比的原料制得：銅粉54wt％～67wt％，石墨13wt％，鐵粉4wt％～17wt％，鐵鉻合金8wt％～14wt％，碳化硅1wt％～4wt％，二氧化硅1wt％～4wt％；其制備方法包括如下步驟：1)按配比稱取原料，放入混料機中混配均勻；2)將混配好的原料裝入模具中，在真空氣氛或在氮氣保護下采用熱壓燒結(jié)或放電等離子燒結(jié)得到綜合性能優(yōu)異的剎車片材料。制得的剎車片材料致密度和硬度高，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，耐磨損，綜合性能優(yōu)異，可以滿足高鐵列車制動摩擦片需求。該銅基粉末冶金剎車片材料可用于制備剎車片，制備方法為：采用Q235作基材，將制備銅基粉末冶金剎車片材料的原料與基材經(jīng)熱壓燒結(jié)工藝進行復合燒結(jié)，得到剎車片。
東南大學
2021-04-11
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一種含苯磺酰基喹啉類化合物的合成方法
本發(fā)明提出一種含苯磺酰基喹啉類化合物的合成方法，屬于有機合成領(lǐng)域，該方法直接使用廉價易得的苯硫酚類化合物作為合成原料，無需金屬試劑和有機溶劑的參與，環(huán)境友好，適合工業(yè)化生產(chǎn)。該技術(shù)方案包括向反應容器中分別加入喹啉類化合物和苯硫酚類化合物，在雙氧水和水作用下，于室溫下用3W藍色LED燈光照反應0.5?1小時；反應結(jié)束后，進行柱色譜分離，得到含苯磺酰基喹啉類化合物。本發(fā)明能夠應用于含苯磺酰基的喹啉類化
青島農(nóng)業(yè)大學
2021-01-12
硅基縫隙耦合式Ｔ型結(jié)的間接式毫米波信號檢測器
本發(fā)明的硅基縫隙耦合式Ｔ型結(jié)的間接式毫米波信號檢測器是由共面波導傳輸線、縫隙耦合結(jié)構(gòu)、移相器、單刀雙擲開關(guān)、Ｔ型結(jié)功分器、Ｔ型結(jié)功合器以及間接式熱電式功率傳感器所構(gòu)成，基于高阻Ｓｉ襯底制作，其上有四個縫隙耦合結(jié)構(gòu)，上方的兩個縫隙耦合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信號的頻率測量，下方的兩個縫隙耦合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信號的相位測量，在前后縫隙之間有一個移相器；Ｔ型結(jié)功分器和Ｔ型結(jié)功合器是由共面波導傳輸線、扇形缺陷結(jié)構(gòu)和空氣橋所組成；間接式熱電式功率傳感器由共面波導傳輸線、終端電阻以及熱電堆所構(gòu)成，熱電堆是由兩種不同的半導體臂級聯(lián)組成。
東南大學
2021-04-14
Ｓｉ基微機械懸臂梁耦合間接加熱式毫米波信號檢測器
本發(fā)明的Ｓｉ基微機械懸臂梁耦合間接加熱式毫米波信號檢測器，結(jié)構(gòu)包括懸臂梁耦合結(jié)構(gòu)、功率合成／分配器、間接加熱式微波功率傳感器和開關(guān)。懸臂梁耦合結(jié)構(gòu)包括兩組懸臂梁，每組懸臂梁由兩個對稱的懸臂梁構(gòu)成，用于耦合部分待測信號，兩個懸臂梁之間ＣＰＷ傳輸線的電長度在所測信號頻率范圍內(nèi)的中心頻率３５ＧＨｚ處為λ／４。功率通過輸入端口對應的ＣＰＷ信號線終端的間接加熱式微波功率傳感器進行檢測；頻率檢測通過測量兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號的合成功率實現(xiàn)；相位檢測通過將兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號
東南大學
2021-04-14
硅基縫隙耦合式Ｔ型結(jié)的間接式毫米波信號檢測儀器
本發(fā)明的硅基縫隙耦合式Ｔ型結(jié)的間接式毫米波信號檢測儀器是由傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、ＭＣＳ５１單片機和液晶顯示四大模塊組成，傳感器是由共面波導傳輸線、縫隙耦合結(jié)構(gòu)、移相器、單刀雙擲開關(guān)、Ｔ型結(jié)功分器、Ｔ型結(jié)功合器以及間接式熱電式功率傳感器所構(gòu)成，整個結(jié)構(gòu)基于高阻Ｓｉ襯底制作，上方的兩個縫隙耦合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信號的頻率測量，下方的兩個縫隙耦合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信號的相位測量；Ｔ型結(jié)功分器和Ｔ型結(jié)功合器主要是由共面波導傳輸線、扇形缺陷結(jié)構(gòu)和空氣橋所組成；間接式熱電式功率傳感器由共面波導傳輸線、終端電阻以及熱電堆所構(gòu)成。模數(shù)轉(zhuǎn)換
東南大學
2021-04-14
Ｓｉ基微機械懸臂梁耦合直接加熱式毫米波信號檢測器
本發(fā)明的Ｓｉ基微機械懸臂梁耦合直接加熱式毫米波信號檢測器，結(jié)構(gòu)由懸臂梁耦合結(jié)構(gòu)、功率合成／分配器、直接加熱式微波功率傳感器和開關(guān)構(gòu)成。懸臂梁耦合結(jié)構(gòu)包括兩組懸臂梁，每組懸臂梁由兩個對稱的懸臂梁構(gòu)成，兩個懸臂梁之間ＣＰＷ傳輸線的電長度在所測信號頻率范圍內(nèi)的中心頻率３５ＧＨｚ處為λ／４。功率通過輸入端口對應的ＣＰＷ信號線終端的直接加熱式微波功率傳感器進行檢測；頻率檢測通過利用直接加熱式微波功率傳感器測量兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號的合成功率實現(xiàn)；相位檢測通過將兩路在中心頻率處相位差為９０度的
東南大學
2021-04-14
硅基縫隙耦合式Ｔ型結(jié)的直接式毫米波信號檢測器
本發(fā)明的硅基縫隙耦合式Ｔ型結(jié)的直接式毫米波信號檢測器是由共面波導傳輸線、縫隙耦合結(jié)構(gòu)、移相器、單刀雙擲開關(guān)、Ｔ型結(jié)功分器、Ｔ型結(jié)功合器以及直接式熱電式功率傳感器所構(gòu)成，該結(jié)構(gòu)是制作在高阻Ｓｉ襯底上，其上有四個縫隙耦合結(jié)構(gòu)，上方的兩個縫隙耦合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信號的頻率測量，下方的兩個縫隙耦合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信號的相位測量，在前后縫隙之間有一個移相器；Ｔ型結(jié)功分器和Ｔ型結(jié)功合器主要是由共面波導傳輸線、扇形缺陷結(jié)構(gòu)和空氣橋組成；直接式熱電式功率傳感器由共面波導傳輸線、熱電偶和隔直電容所構(gòu)成，熱電偶是由金屬臂和半導體臂串聯(lián)
東南大學
2021-04-14