摘要 晶界和晶体结构各向异性影响晶体材料的力学性能。当多层膜沿不同方向受载时，界面结构对力学性能的影响可能多样。本研究通过分子动力学模拟，研究了具有立方-立方（COC）和孪生界面的面内单晶及多晶Cu/Pd多层膜在拉伸载荷下的力学行为，探讨界面结构、加载方向及面内晶界的影响。结果显示：界面错配位错线经弛豫后发生弯曲，300 K高温是位错线弯曲的必要条件。沿〈110〉方向拉伸时，COC界面的强化效应更明显；沿〈112〉方向拉伸时，孪生界面的强化效应更显著，体现了界面结构对力学性能的各向异性影响。而在面内蜂窝状多晶模型中，孪生界面表现出显著强化效应，且未观察到蜷曲位错。 引言 纳米结构金属多层（N

摘要 本研究采用沉淀/浸渍法合成了不同铜含量（0–25 wt%）的CuO负载四方SnO₂纳米颗粒（CuO/SnO₂ NPs），并对其H₂S气体传感性能进行了表征。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）及BET比表面积分析，系统评估了材料的相结构、形貌、化学组成及比表面积。气体传感测试表明，CuO负载显著提升了SnO₂ NPs对H₂S的响应，在20 wt% CuO含量时达到最优。该传感器在200 °C的低工作温度下，对10 ppm H₂S表现出高达1.36 × 10⁵的优异响应值，且对H₂、SO₂、CH₄、C₂

摘要 为降低氧化锆增韧氧化铝（ZTA）陶瓷颗粒增强高铬铸铁（HCCI）基复合材料中的热应力，采用有限元模拟优化陶瓷预制件几何构型。传统模型将陶瓷颗粒预制件整体简化并施加边界条件模拟颗粒，会导致不可控误差。本工作采用等效晶粒模型描述实际预制件，使模拟结果更接近实验。模拟复合材料凝固过程，实现熔融铁液与陶瓷颗粒渗透。获得凝固过程热应力和压缩应力分布。结果表明：在预制件上增加10 mm圆孔可改善复合材料性能，有助防止裂纹并提高材料塑性。 引言 随工业化进程推进，传统单一耐磨材料难以满足冶金、电力、建材等领域耐磨零件性能要求。陶瓷颗粒增强金属基复合材料，如ZTA陶瓷颗粒增强HCCI基复合材料（以下简

摘要 低能自旋电子学迫切需要居里温度高于液氮温度（77 K）且具备显著磁各向异性的二维（2D）铁磁体。本研究通过在MnBr₂单层中诱导1/4浓度的Mn空位，获得Mn₃Br₈单层。这种缺陷构型旨在改变Mn-d⁵配位结构，实现具有大磁各向异性能（MAE）的铁磁性。计算表明：Mn₃Br₈单层为铁磁（FM）半金属，居里温度130 K，MAE达-2.33 meV/式量单元，Mn原子磁矩为13/3 μB。此外，Mn₃Br₈单层在小双轴应变下保持铁磁性，5%压应变下居里温度升至160 K。双轴应变和载流子掺杂均可增大MAE，主要贡献来自磁晶各向异性能（MCE）。设计MnBr₂单层缺陷结构为在2D材料中实现大

摘要 乳腺癌转移严重影响预后。声动力疗法（SDT）凭借深穿透、无创优势展现治癌潜力。为克服单一疗法局限，构建多功能纳米平台实现协同治疗。本研究开发新型多功能纳米系统，采用精心设计的PLGA核壳结构封装氯化钆（Ce6，用于SDT）、全氟戊烷（PFP，用于超声成像）和多西他赛（DTX，用于化疗）。所得Ce6/PFP/DTX/PLGA纳米颗粒（CPDP NPs）具备优异生物相容性和稳定性。低强度聚焦超声（LIFU）照射下，可实现体外和体内增强超声成像。结合LIFU，纳米颗粒通过Ce6诱导细胞毒性活性氧（ROS）及DTX释放产生协同治疗效应，显著减少肺转移结节。结果表明，结合化疗的SDT导向纳米平台是

摘要 本研究将无机锡掺杂钙钛矿量子点（PQDs）引入碳基钙钛矿太阳能电池（PSCs），以提升其光伏性能。一方面，通过控制Sn²⁺掺杂含量，可调节锡掺杂PQDs的能级，实现优化的能带排列，增强光生电子-空穴对的分离；另一方面，锡掺杂PQDs因Sn²⁺易氧化为Sn⁴⁺产生的自主p型掺杂效应，具有较高的受主浓度，能缩小钙钛矿背表面附近的耗尽区宽度，从而增强空穴提取。实验表明，加入CsSn₀.₂Pb₀.₈I₃量子点后，器件功率转换效率（PCE）从12.80%提升至14.22%。此外，通过一维钙钛矿/锡掺杂PQDs异质结模拟分析了实验结果。 引言 近年来，钙钛矿材料凭借合适的带隙、大光吸收系数和良好的

摘要 为实现更好的抗肿瘤疗效，迫切需要提高抗癌药物在靶向癌细胞中的递送效率。本研究通过微波辅助还原制备壳聚糖功能化氧化石墨烯（ChrGO）纳米片，用于乳腺癌细胞抗癌药物胞内递送纳米系统。药物负载与释放研究表明阿霉素可高效负载于 ChrGO 纳米片并实现释放。ChrGO/阿霉素在递送过程中药物释放较少且生物相容性更好，显著提高了其在 HER2 高表达 BT-474 细胞中的安全性和治疗疗效。此外，ChrGO/阿霉素联合曲妥珠单抗在 BT-474 细胞中表现出协同抗肿瘤活性，治疗疗效优于单药。曲妥珠单抗（5 μg/mL）或等量 ChrGO/阿霉素（5 μg/mL）单独处理分别诱导 54.5% 和

摘要 本研究利用热压工艺增强 TiO₂/Fe₂O₃ 双金属氧化物光催化性能，在表面制备周期性图案结构以增加光子吸收，用于水分解析氧反应。热压样品显示：结合两种金属氧化物改善了电极在不同波长下的吸收带边。热压工艺获得的图案结构成功提升光子吸收，较平面电极实现两倍增强。 引言 光催化分解水产氧是广泛研究的光能转换体系 [1-4]。不同波长光子照射半导体光催化剂时，其能量激发价带电子跃迁至导带。价带形成光生空穴，导带激发电子与水分子发生还原反应产生氢气，即析氢反应（HER）[5]。空穴主导氧气生成，即析氧反应（OER）[6]。半导体光催化剂导带边缘必须高于 H⁺/H₂ 还原能级，光生电子才能还原水

摘要 本文提出一种新型自旋电流滤波器，由单分子磁体（SMM）耦合两个正常金属电极组成。研究表明，该隧道结可产生高度自旋极化电流，其自旋极化可通过施加于 SMM 的磁场和栅极电压切换。SMM 隧道结中的自旋切换源于通过 SMM 最低未占据分子轨道（LUMO）的自旋选择性单电子共振隧穿。即使无外部磁场，电子电流谱仍保持自旋极化，有助于判断分子自旋态是否达到基态双重态 |±S⟩。该器件可用现有技术实现，在自旋电子学和量子信息领域具有潜在应用价值。 引言 随着材料科学发展，纳米分子电子器件因在纳米器件和自旋电子学中潜在应用而被广泛研究 [1-3]。因尺寸小、功耗低，基于单分子的基础器件已被演示，包括

摘要 采用共沉淀法制备了不同浓度的 Mg 掺杂 ZnO 纳米棒（NRs），旨在改善 ZnO 光催化性能。通过 XRD、FTIR、UV-Vis 分光光度计、EDS、HR-TEM 分别评估 Mg 掺杂对 ZnO 结构、相组成、官能团、光学性质、元素组成、表面形貌和微观结构的影响。光学吸收光谱显示掺杂后发生蓝移。XRD 结果显示六方纤锌矿相，晶粒尺寸随 Mg 增加逐渐减小。PL 谱揭示了载流子捕获效率、迁移及电子-空穴复合行为，HR-TEM 测定了层间 d 间距。FTIR 和拉曼光谱揭示了 ZnO 界面的化学键、振动模式和官能团。系统研究了制备 NRs 对亚甲蓝与环丙沙星混合物（MBCF）的光催化、

摘要 聚偏二氟乙烯（PVDF）中的电活性 β 相因其最高的热释电和压电性能而最受青睐，可用于柔性传感器、可穿戴电子和能量收集器等。本研究通过机械拉伸和静电纺丝成功开制备了高 β 相含量的 PVDF 薄膜和纳米纤维网。通过监测偏振光显微镜（PLM）图像、输出电流和开路电压，表征了拉伸薄膜和纳米纤维网的相变过程及热释电/压电效应，证明它们与拉伸比（λ）和浓度密切相关。该研究为 PVDF 薄膜或纤维在可穿戴电子、传感器和能量收集装置中的简易制备与广泛应用开辟了新途径。 引言 数十年来，各类静电材料（无机陶瓷、热释电/压电聚合物、复合材料）被广泛研究并应用于纳米发电机和柔性器件等。部分钛酸铅基无机材

摘要 本文提出了一种偏振不敏感的基于石墨烯的中红外光调制器，其结构为 SiO₂/Ge₂₃Sb₇S₇₀，其中两层石墨烯以半椭圆布局嵌入，可支持横磁（TM）和横电（TE）偏振模式，并实现相同的吸收特性。偏振无关调制器的关键性能指标为偏振敏感损耗（PSL）。该器件波导仅支持基阶 TE 和 TM 模式，两模式间的 PSL 小于 0.24 dB。该模型可提供超过 16 dB 的消光比（ER）和小于 1 dB 的插入损耗。工作光谱范围为 2–2.4 μm，光学带宽达 400 nm。理论计算显示，3 dB 调制带宽高达 136 GHz。 引言 近红外波长的光纤通信网络正成为整个电信网络的核心。然而，中红外

摘要 摩擦纳米发电机(TENG)输出功率强依赖摩擦材料性能，特别是其微观结构与官能团。本文针对优异摩擦电性能，设计制备基于层层堆叠富氟基(-F)交替层状MXene复合薄膜TENG。得益于均匀内在微观结构与增大介电常数，当Nb2CTx纳米片含量增至15 wt%时，基于Nb2CTx/Ti3C2Tx复合纳米片薄膜TENG达最大输出。短路电流密度8.06 μA/cm²与电压34.63 V分别为纯Ti3C2Tx薄膜8.4倍与3.5倍，商用聚四氟乙烯(PTFE)薄膜3.3倍与4.3倍。此外，制备TENG可贴附人体收集打字、发短信、鼓掌等人体运动能量。结果表明层层堆叠交替层状MXene复合纳米片薄膜具卓越摩

摘要 本文演示了一种高压高温(HPHT)烧结技术，在纳米金刚石中形成氮-空位-氮(NVN)中心。平均尺寸25 nm的多晶金刚石纳米颗粒前驱体由爆炸冲击波产生。这些纳米颗粒在乙醇存在下，于7 GPa、1300 °C条件下烧结，生成大3–4倍的金刚石晶粒。光谱性质表征显示结晶质量显著改善。缺陷类型也发生变化：前驱体材料中存在的氮-空位(NV⁻)与硅-空位(SiV⁻)中心特征光谱消失，出现两个新特征：(1)顺磁性取代氮(P1中心，自旋½)，因氮核自旋磁矩I=1呈现电子顺磁共振特征三重超精细结构；(2)氮-空位-氮中心绿光光致发光特征。该制备方法是常规高能粒子束照射的有力替代，可轻松制备纯绿光荧光纳米

摘要 研究证实了有毒Al³⁺离子对人类神经系统及相关疾病（如阿尔茨海默症）的破坏性作用。针对Al³⁺检测，固态电极开发仍处于起步阶段。本研究设计制备了一种新型柔性ITO/PET基电化学固态传感器。通过层层组装(LbL)将Mg–Al LDH纳米片与茜素红S(ARS)构建为互联基质膜修饰电极表面。在电极感知基底分子设计中，ITO/PET层状(ARS/LDHs)n基质中的电活性有机单元(ARS分子)暴露于目标分子(Al³⁺离子)时参与电化学反应，使新形成的Al-螯合体系电化学变化可被检测。该传感器实现Al³⁺的高灵敏选择性检测。LbL组装第5循环获得最小方阻、最佳形貌与高电催化活性。双模检测中，循环

摘要 本文制备了一款具有0.1 cm²有源面积的13.5 kV 4H-SiC PiN整流器。为满足超高反向电压需求，提出了电荷场调制结终延伸（CFM-JTE），该结构将JTE注入剂量容限窗口扩大至传统双区JTE的约2.8倍。CFM-JTE可沿用传统双区JTE工艺实现。在无载流子寿命增强技术条件下，实测正向电流高达100 A @ VF = 5.2 V。CFM-JTE结构以相对较小的400 μm终端面积实现了并面结理论击穿电压的96%，从而达成了58.8 GW/cm²的巴利加性能指标。 引言 碳化硅凭借更高耐压下的更薄有源层、更高功率密度、更高开关频率、更优散热、更小系统尺寸及更低系统成本等特性

摘要 低压触发硅控整流器（LVTSCR）有望为低压集成电路提供静电放电（ESD）保护。然而，因其极低维持电压，通常易受锁定效应影响。本文在28 nm CMOS工艺中提出并验证一种嵌入额外P型MOSFET的新型LVTSCR（称EP-LVTSCR）。该器件具有更低触发电压（~6.2 V）和显著更高维持电压（~5.5 V），传输线脉冲（TLP）测试下失效电流仅降低23%。还表现出更低导通电阻（~1.8 Ω）和可靠漏电流（~1.8 nA @ 3.63 V），适用于2.5 V/3.3 V CMOS工艺ESD保护。通过TCAD仿真探讨并演示了触发机制和导通特性。 背景 半导体器件特征尺寸持续微型化，静电

摘要 钙钛矿太阳能电池因其可调带隙、高吸收系数和低制备成本，被用于硅基叠层太阳能电池。然而，底部硅的光学折射率远大于顶部钙钛矿吸收层，导致两端器件存在显著反射损失。因此，光管理对于提高Si底部电池光生电流吸收至关重要。本文在底部电池设计中引入填充TiO₂的纳米孔阵列。采用有限差分时域（FDTD）方法分析300–1100 nm范围内吸收效率和光生电流密度，并优化结构参数。计算显示光生电流密度随纳米孔高度增加趋于饱和。通过电场分布直观分析不同波长光子吸收增强模式。这些结果为钙钛矿/硅叠层太阳能电池高效率设计提供可行便捷路径。 引言 太阳能是可再生清洁能源，对人类可持续发展意义重大。光电转换效率和

摘要 基于多功能纳米复合物的联合疗法被认为是提高癌症治疗效果的有前景途径。本文报道靶向多功能聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAM）基纳米复合物，用于乳腺癌细胞的协同化疗-光热治疗。合成PNIPAM时引入丙烯酸（AAc）提高相变温度，使固有低临界溶液温度（LCST）变为42 °C。为在近红外（NIR）激光照射（808 nm）下产生光热效应，聚吡咯（ppy）纳米颗粒均匀装饰在PNIPAM-AAc上。叶酸（FA）作为癌症靶向配体，成功共价连接在PNIPAM网络多余羧基上。PNIPAM-ppy-FA纳米复合物药物释放可由NIR激光照射引起的温度变化高效触发。证实PNIPAM-ppy-FA通过叶酸受体

摘要 开发了由聚苯胺纳米纤维组成的聚苯胺纳米线团（PANS）。PANS通过顺序萃取、加热和溶胀工艺制备。利用X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、热重分析和Brunauer-Emmett-Teller分析表征组成，结果表明PANS仅由有机材料组成。此外，PANS随周围酸性环境表现出可转换吸收特性，利用这一特性展示了PANS用于感知周围氧化还原状态变化的可能性。 引言 花状无机结构用于催化、生物传感器、诊疗剂等。合成策略包括：模板法（如脂质体软模板引导树枝状Pt片形成）；定向连接法（如树枝状PtRu纳米颗粒）；特定封端剂/表面活性剂诱导各向异性生长（如PVP或CTAB存在下合成Pt和Au多足结