Journal of Materials Science: Materials in Electronics - JMS:ME Article Abstracts in Chinese: Volume 35, Issue 17
The Editors of Journal of Materials Science: Materials in Electronics are pleased to present a selection of abstracts translated into Chinese.
下一代超级电容器的纳米结构制备：互连的Zn2SnO4和2D rGO以提高能源存储性能
Fabrication of nanoarchitectures for next-generation supercapacitors: interconnected Zn2SnO4 and 2D rGO for enhanced energy storage performance
D. Zamrooth, M. Durairasan, Surinderpal Singh, V. Mariselvam & S. Navaneethan
本研究关注的是使用水热法合成Zn2SnO4/rGO纳米复合物，并探索其作为超级电容器电极材料的潜力。我们采用了X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和BET表面分析来探索样品的晶相、形态特征和纹理。结构分析显示，合成的复合物呈现出晶体结构，粒径小于50纳米，并且有效地被rGO包裹。BET结果显示，Zn2SnO4/rGO复合物的比表面积为66.12 m2g−1，比Zn2SnO4（34.28 m2g−1）高。这种新型纳米结构的电极展示了多功能的电化学性能。通过循环伏安法（CV）和恒流充放电（GCD）分析研究了材料的电化学性能。GCD结果显示，Zn2SnO4/rGO混合纳米复合物在1 A g–1电流密度下的特异电容为1244 F g–1，同时在相同电流密度下经过5000次循环后的循环稳定性约为96.14%。Zn2SnO4/rGO电极的出色性能可以归因于rGO的引入提高了电荷传递的能力。rGO的引入作为一个缓冲器，擅长在充放电周期中容纳体积膨胀，从而确保电极的结构完整性和长期稳定性。增强的电荷传递、体积膨胀的容纳和增加的表面积的综合效应使Zn2SnO4/rGO电极成为先进能源存储技术的极具潜力的候选者。
制备高效氨基取代的1,4-萘醌敏化TiO2纳米颗粒基染料敏化太阳能电池
Fabrication of an efficient amino substituted 1,4-naphthoquinones sensitized TiO2 nanograin based dye sensitized solar cells
Sharad A. Mahadik, Habib M. Pathan & Sunita Salunke-Gawali
氨基取代的1,4-萘醌光敏剂，即BrA5；2-溴-3-(戊基氨基)萘-1,4-二酮，BrA6；2-溴-3-(己基氨基)萘-1,4-二酮，BrA7；2-溴-3-(庚基氨基)萘-1,4-二酮，BrA8；2-溴-3-(辛基氨基)萘-1,4-二酮，已经从2,3-二溴萘-1,4-二酮合成。这些光敏剂首次用于TiO2NG基染料敏化太阳能电池（DSSCs）。通过化学浴沉积法制备了TiO2纳米颗粒（TiO2NG）致密层，以减少电子复合。TiO2NG的多孔层通过刮刀法沉积，然后在450℃下煅烧。在TiO2NG光电极上敏化BrA5，BrA6，BrA7和BrA8光敏剂后，光电极的光学性质在可见区域显示出宽带，这被归因于n→π*电荷转移过渡。光敏剂的FT-IR分析显示了N-H带的存在。TiO2NG光阳极的XRD图谱证实了锐钛矿和金红石相。E0-0和HOMO-LUMO能级通过UV-可见光，荧光光谱和循环伏安法计算。BrA5和BrA7的E0-0为2.35电子伏，而BrA6和BrA8的为2.33电子伏。DSSCs系统是通过在TiO2NGs上加载BrA5，BrA6，BrA7和BrA8光敏剂来制备的。通过电化学阻抗分析研究了TiO2NG基电极的光敏剂光伏性能。J-V曲线分析和表征显示，TiO2NG光阳极的有效光吸收和电荷复合减少是TiO2NG/BrA5，TiO2NG/BrA6，TiO2NG/BrA7和TiO2NG/BrA8光电极效率的主要原因。与在TiO2NG光电极（TiO2NG/BrA5（0.33％），TiO2NG/BrA6（0.35％），TiO2NG/BrA7（0.36％））上使用其他光敏剂（BrA5，BrA6和BrA7）的DSSCs相比，使用BrA8的显示出更高的功率转换效率。具体来说，TiO2NG/BrA8显示出最高的效率，为0.43％。TiO2NG/BrA8基DSSC的性能提升可以归因于其增加的染料加载和快速的电子注入。本研究将开辟一条新的途径，使用氨基取代的1,4-萘醌光敏剂制备高效的DSSCs。
合成和表征BaGdTiFeO6：揭示一种新型双钙钛矿的微观结构、电介质和光学性质
Synthesis and characterization of BaGdTiFeO6: unveiling the microstructural, dielectric, and optical properties of a novel double perovskite
L. Boudad, A. El Boukili, M. Taibi, A. Belayachi & M. Abd-lefdil
新型双钙钛矿氧化物材料BaGdTiFeO6(BGTFO)采用固态反应法进行合成。使用各种技术对材料的结构对称性、形态和光学性质进行了研究。XRD测量结果显示，该材料在Pm3¯m空间群的立方双钙钛矿结构中结晶。利用Rietveld精修法确定了单元格参数、原子位置、晶粒尺寸和位点占有率。通过FTIR光谱学检查了样品中的振动模式和键的变形。扫描电子显微镜揭示了粒度不均匀的不规则形状。能量散射X射线光谱(EDX)分析确认了这种双钙钛矿氧化物的均匀性、化学计量比和化学公式。UV-Visible光谱学被用来分析材料的吸收，确定了2.05 eV的能带间隙。此外，使用Moss以及Herve和Vandamme方法确定了材料的折射指数，突出了其在包括光电子工业在内的各种应用领域的潜力。同时也研究了频率和温度对材料的电介质和导电特性的影响。
生物纤维素衍生的rGO支撑的SmCoO3混合复合光阳极用于高性能染料敏化太阳能电池
Bio-cellulose-derived rGO-supported SmCoO3 hybrid composite photoanode for high performance dye-sensitized solar cells
D. Sengeni, M. Vanitha, R. Puviarasi, J. Ashpin Pabi & K. Lawrence Mary
近期，生物基碳因其出色的电化学性质而成为最有前景的材料，为制造各种潜在应用的紧凑设备开辟了新的前景。本研究通过超声辅助水热法，将多孔生物纤维素（BC）衍生的rGO引入基于SmCoO3的双金属氧化物中，旨在增强Sm基双金属氧化物的电催化性能。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射分析，发现了具有纳米棒形状的立方晶体结构。纳米棒均匀地包裹在BC衍生的2D纳米片上，这导致了高表面积142.8 m2g−1和多孔性质（孔径9.2 nm）。基于多孔rGO和SmCoO3的联合优势，用rGO/SmCoO3光阳极制造的DSSC表现出令人印象深刻的改进，其Jsc和PCE值分别为16.62 mA cm−2和9.26%。此外，使用rGO/SmCoO3-光阳极的DSSC设备的FF和Voc超过了使用其他光阳极制造的电池。通过循环伏安法和电化学阻抗谱进行的电子传递测量表明，rGO/SmCoO3促进了电极和电解质之间的快速电子传递，并展示了基于rGO/SmCoO3的光阳极在三碘化物还原中的高电催化活性，从而显著提高了性能。这项工作突出了生物质废物在开发能源应用中的潜力，并提供了一种使用生物基rGO创建低成本、性能良好的混合催化剂的有效方法。
低In合金化和时效对Sn-58Bi焊料微观结构和塑性变形行为的影响
Influences of low In alloying and aging on microstructure and plastic deformation behavior of Sn-58Bi solder
He Zhang, Qingke Zhang & Zhenlun Song
SnBi共晶焊料在低应变率下表现出高延性，而由于含有高含量的脆性Bi富相和细小的交错片状结构，其内部的Sn富相的塑性变形受到限制，因此SnBi焊料的冲击韧性较差。在本研究中，将1.5 wt%的In添加到Sn-58Bi共晶焊料中，并深入研究了In合金化和时效对SnBi焊料的微观结构、变形和断裂行为的影响。结果表明，In合金化和时效都可以使SnBi焊料粗化并改变交错片状结构。SnBiIn焊料的拉伸延伸率远高于SnBi焊料，并且在时效后可以进一步提高，强度略有下降。SnBi焊料主要通过晶界和相界滑移变形，并以脆性方式断裂，Bi富相发生解理，Sn富相的塑性变形很小。相比之下，即使在较低的应力下，SnBiIn焊料中的Sn富相也会发生严重的变形和破碎，尤其是对于时效后的SnBiIn焊料，这不仅是由于微观结构的粗化和Bi富相的不连续性减少，还是由于Sn富相的软化。SnBiIn焊料的冲击韧性得到了改善，这与拉伸延伸率的增加相吻合。
调整α-MnO2的表面氧空位以增强ORR和OER的动力学
Tuning the surface oxygen vacancies of α-MnO2 to enhance the kinetics of ORR and OER
Thiruvenkatam Subramaniam, B. S. Krishnaveni & S. Devaraj
氧还原反应（ORR）和氧演化反应（OER）的缓慢动力学是电力可充电锌空气电池（erZABs）发展的瓶颈，使得电催化剂的选择至关重要。在电催化剂中，MnO2因其经济和环保属性而具有吸引力。然而，MnO2面临着诸如低导电性，重复循环时的降解，以及与基准催化剂相比的较低活性等难题。为了增强MnO2的催化性能，人们探索的策略通常是能源密集型和/或昂贵的。其中一个有前景的途径是调整表面氧空位（OVs）。尽管有一些关于调整MnO2表面OVs的报告，但它们仅限于ORR活性或使用惰性或还原气氛来创建表面OVs。在这项工作中，通过在空气中进行简单的热处理来改造其表面OVs，从而改善了α-MnO2的双功能催化活性。通过拉曼，XPS和EPR光谱研究对表面OVs进行了定量。在空气中加热至500°C的MnO2表现出更好的ORR（起始电位：802 mV，电流密度：-6.67 mA cm−2）和OER（过电位为489 mV以达到10 mA cm−2）活性。
用于染料敏化太阳能电池的dSiO2@TiO2-CsPbBr3分级微球以提高光伏转换效率
dSiO2@TiO2-CsPbBr3 hierarchical microspheres for dye-sensitized solar cells to enhance photovoltaic conversion efficiency
Zicheng Ge, Annan Yin, Min Fang, Weiju Zhu & Cun Li
通过在dSiO2模板上逐层沉积TiO2和CsPbBr3钙钛矿量子点，成功制备了分级的dSiO2@TiO2-CsPbBr3纳米球(dST-CPB)。由于SiO2(dSiO2)的树枝状表面具有大的比表面积(120 m2g−1)，dSiO2@TiO2纳米球(dST)促进了染料的吸附。dSiO2@TiO2-CsPbBr3的平均尺寸为1.4微米，与传统的微球相比，它提供了优越的光散射能力。基于对光电结果的分析，dST-CPB微球具有优越的光吸收、可调的带隙和优秀的电子迁移率的优点。使用dST-5%CPB和P25制造的DSSC具有短路电流密度(14.3毫安每平方厘米)，光伏转换效率达到了7.1%，比纯P25提高了57.65%。结果表明，dST-CPB-DSSC的光伏性能的提高主要归因于其独特的微球结构和TiO2-CsPbBr3复合物的协同效应。
生长，结构和光谱特性的氰酸盐琥珀酸盐 - 一种三阶非线性光学晶体
Growth, structural and spectral characteristics of cytosinium succinate—a third-order nonlinear optical crystal
E. Muhildharani, K. Saranya & C. Ramachandra Raja
通过在常温下使用慢速蒸发技术，已经合成了一种有机单晶氰酸盐琥珀酸盐（CS）。单晶X射线衍射研究表明，CS晶体具有单斜晶体系统，中心对称空间群C2 / c。粉末X射线衍射方法确定了CS的结晶性。UV-Vis-NIR研究表明，CS在可见光和NIR部分具有高透射率，截止波长为194 nm。红外和拉曼光谱揭示了CS晶体的功能团的振动特性。氰酸盐阳离子和琥珀酸盐阴离子通过N-H…O和O-H…O键连接，这在NMR分析中得到了很好的证实。通过Z扫描方法确定了三阶NLO行为。三阶易感性（χ3）被评估为1.231 ×10−7esu。CS的较大χ3值是由于结构内存在氢键。光致发光研究揭示了晶体适用于UV荧光检测，UV滤波器和光电设备。热重分析和差热分析有助于了解CS的热行为，并确定该晶体在135°C下是稳定的。上述CS晶体的性质使其能够在光电设备，激光Q开关和夜视设备中探索其应用。
合成和表征铜锡硫化物对电极以提高第三代太阳能电池的性能
Synthesis and characterization of copper tin sulfide counter electrode for enhanced performance in third-generation solar cells
Supriya A. Salunke, Harshad D. Shelke, Almas Mujawar, Pankaj K. Bhujbal, Shoyebmohamad F. Shaikh, Habib M. Pathan, Suhas Kowshik & Nithesh Naik
本文介绍了一种铜锡硫化物（CTS）对电极的制备方法，该对电极用于第三代太阳能电池的应用。制备过程涉及改良的化学浴沉积（M-CBD）或连续离子层吸附反应（SILAR）。首先，通过CBD在氟掺杂的锡氧化物（FTO）基底上沉积了一个ZnO种子层。随后，使用刮刀法在FTO基底上沉积了一个ZnO介孔层。使用SILAR方法在介孔ZnO层上沉积了CdS纳米晶体以进行敏化。采用了各种表征技术，包括UV-Vis光谱学，X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM），来分析光阳极和CTS对电极的光学，结构和形态特性。结果表明，成功合成了具有适合太阳能电池应用的理想特性的CTS对电极。制备的CTS对电极显示出0.49%的转换效率，这明显高于基于碳的对电极。
烧结条件和Ca2+替代对无铅Ba0.46Sr0.54TiO3压电陶瓷用于非冷却红外探测器应用的结构和电性能的影响
Effect of sintering condition and Ca2+-substitution on structural and electrical properties of lead-free Ba0.46Sr0.54TiO3 piezoceramics for uncooled IR detectors application
Dhanranjan Kumar, S. K. Rout & Kamana K. Mishra
钛酸钡(BaTiO3)是生产无铅压电陶瓷基电子设备的潜在材料。微结构工程改善了陶瓷材料的介电、铁电和压电特性。本研究旨在探讨烧结过程和Ca2+替代对Ba0.46Sr0.54TiO3(BST)和Ba0.46Sr0.27Ca0.27TiO3(BSCT)样品的微结构和电机械性能的影响。Ba0.46Sr0.54TiO3和Ba0.46Sr0.27Ca0.27TiO3粉末是通过固态反应技术合成的。X射线衍射表明单相粉末中存在四方和立方相。烧结条件影响粒度和密度；随着烧结温度的升高，粒度减小，密度增加。我们测量的粒度范围为0.89至2.14微米，密度在理论密度的82%和93.5%之间，以及在5千赫时的介电常数在约250和约6000之间。粒度、介电常数和对温度和电场反应的极化行为之间的关系都进行了评估。在制备的压电陶瓷中，观察到Ca2+的引入对可恢复能量密度和效率产生了巨大影响，从1.21焦耳/立方厘米(BST@1250°C在20千伏/厘米)到1.76焦耳/立方厘米(BSCT@1250°C在20千伏/厘米)，以及从21.48%到51.50%，分别。
通过熔盐法制备CoTiTa2O8的合成、相结构和介电性能，用于LTCC应用
Synthesis, phase structure and dielectric properties of CoTiTa2O8 by molten salt method for LTCC application
Liwei Liao, Jun Zuo, Pao Yang, Jiaji Liang, Zhijian Peng & Xiuli Fu
低温共烧陶瓷（LTCC）技术的进步导致了对微波介电陶瓷的需求增加。在各种材料系统中，ATiB2O8(A = Mg2+, Zn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+; B = Ta5+, Nb5+)家族由于其高质量因子（Q × f）而引起了重大关注。然而，该系统的高烧结温度阻碍了其在LTCC技术中的应用。在这项研究中，我们使用熔盐法合成了CoTiTa2O8陶瓷，以降低烧结温度。通过XRD、Rietveld精修和SEM分析，研究了CoTiTa2O8样品的相组成、微观结构和微波介电性能（MDP）之间的关系。研究发现，在优化条件下制备的CoTiTa2O8陶瓷呈现出P42/mnm (136)空间群的三重金红石结构。讨论了氧八面体畸变介电、填充分数和MDP的影响。在950℃烧结的CoTiTa2O8样品显示出优异的介电特性，εr= 38.6，Q × f = 20,600 GHz，τf= + 108.42 ppm/℃，表明它们在LTCC技术中的应用潜力巨大。
基于过渡金属氧化物的NiO-Co3O4纳米复合物作为高性能超级电容器的电极材料
Transition metal oxide-based NiO–Co3O4 nanocomposite as an electrode material for the high-performance supercapacitor
K. Athira, S. Dhanapandian, S. Suthakaran, A. Dinesh & Manikandan Ayyar
简单的水热法被用来合成NiO-Co3O4纳米复合物。研究了Ni和Co的摩尔比的影响。通过X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和能量散射X射线光谱（EDX）、高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和X射线光电子能谱（XPS）对合成的纳米复合物进行了表征。NiO-Co3O4纳米复合物在1:1的比例下展示出高的比电容，扫描速率为10 mV/s时为1466 F/g，电流密度为2 A/g时为1018 F/g。此外，使用NiO-Co3O4作为阴阳极，在1 M KOH作为电解质中，制作了一种袋式对称超级电容器，该电容器在电流密度为2 A/g时显示出优秀的比电容，为372 F/g。该设备在2093 W/kg时显示出高的能量密度，为46.511 Wh/kg。此外，该设备在5 A/g的1000个周期内显示出优越的循环稳定性，保持率为93%。增强的电化学性能表明，NiO-Co3O4纳米复合物将是超级电容器的理想候选材料。
自热WO3纳米线用于室温下对NO2气体的选择性和敏感检测
Self-heated WO3 nanowires for selective and sensitive detection of NO2 gas at room temperature
Satish Bonam, Venkata Ramesh Naganaboina, Bhukya Thirupathi & Shiv Govind Singh
自化学阻抗传感器的发现以来，气体传感材料已经得到了显著的发展，但是电极材料和交叉电极结构（IDEs）几何形状对传感性能的影响尚未完全探索。为了解决这个问题，本研究旨在研究IDEs中手指宽度（Wf）对气体传感响应的影响。选择氧化钨（WO3）作为检测NO2气体的传感材料，使用简单的水热法进行合成，并使用各种分析技术证实其材料特性。接下来，制造了三种具有不同Wf值的化学阻抗传感器，分别为50微米（S1）、100微米（S2）和200微米（S3）。气体传感性能显示，S1的响应比S2高2.79倍，比S3高3.28倍。因此，S1用于评估其他传感参数。这些参数至少比其他气体对NO2的传感响应高1.61倍，这可能归因于NO2在WO3表面的吸附能量更高。此外，S1提供了最低检测限为450 ppb，快速的响应时间和恢复时间，以及良好的重复响应。这些传感性能确保了该传感器在各种应用中监测NO2气体的巨大潜力。
通过湿化学方法合成高性能电极材料：NbN-Fe2O3复合物的研究
High-performance electrode material synthesis via wet-chemical method: a study on NbN–Fe2O3 composite
Junaid Riaz, Yongguo Zhang, Jianchun Cao, Amina Bibi, Zhengyun Zhang & Xiaolong Zhou
简单、高效、经济的超级电容器应用材料合成方法引起了广泛的实际应用兴趣。本研究采用湿化学方法制备了二元NbN-Fe2O3复合物，揭示了其晶体性质和作为超级电容器电极的适用性。NbN-Fe2O3电极以7200 W kg−1的功率密度(Pd)和73 Wh kg−1的能量密度(Ed)展示了显著的电化学性能，同时具有392 F g−1的高比电容(Cs)。此外，在10 A g−1的10000个循环下，它保持了91.1%的循环稳定性。由于这些有利特性，NbN-Fe2O3是SCs增强能量存储的强有力候选者。
研究PIGE/rGO/Cu@nHAp的电化学传感特性以动态检测尿素
Investigating electrochemical sensing properties of PIGE/rGO/Cu@nHAp for dynamic detection of urea
Sarah Jasmine Theresa T, Geetha B, Deevakar L & Deepa P. N
还原氧化石墨烯/铜纳米羟基磷灰石颗粒（rGO/Cu@nHAp）被沉积在石蜡浸渍石墨电极（PIGE）表面，并用作尿素的非酶传感器。nHAp具有良好的离子交换性能，并在浸泡铜时导电性增强。电极是通过一个简单的两步过程制备的，首先是氧化石墨烯（GO）的电化学还原，然后是Cu@nHAp的滴铸。使用FTIR、ATR-IR、拉曼、XRD、SEM和TEM对改性电极进行了彻底的表征，这支持了rGO/Cu@nHAp在PIGE上的存在。研究了PIGE/rGO/Cu@nHAp在各种电解质中的反应。PIGE/rGO/Cu@nHAp在NaNO3作为支持电解质中对尿素显示出良好的电化学活性。使用循环伏安法和方波伏安法研究了改性电极对尿素的传感特性。观察到的电催化电流具有两个动态线性范围，分别为1 - 2 fM和0.5 - 6.5 mM，检测限为0.34 fM。在优化条件下，也研究了其他相关分析物的干扰。发现改性电极的稳定性和重复性能非常满意。
NiCuZn铁氧体陶瓷掺杂MnO2-Bi2O3的微观结构和磁性能
Microstructures and magnetic properties of NiCuZn ferrite ceramics doped with MnO2–Bi2O3
Qiang Li, Xiaohai Zhang, Guohui Kou & Yajie Guo
在这项研究中，我们使用固态反应法制备了Ni0.4-xMnxCu0.3Zn0.3Fe1.98O4铁氧体。我们使用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、阻抗谱和导电性测试分析了样品的微观结构和磁性能。XRD图谱显示了样品的铁氧体结构。根据SEM图像，适当增加Mn2+含量可以在样品表面产生大颗粒和晶格畸变。我们还研究了室温下铁氧体的介电常数和磁性能。向样品中添加1.5-wt%的Bi2O3可以降低铁氧体的烧结温度，有效促进了颗粒的生长并增强了颗粒的密度。Ni2+被Mn2+替代影响了铁氧体样品的微观结构、渗透率、饱和磁化和介电常数。
2-甲基丙烷-2-铵2,4,6-三硝基苯酚酸盐（TBAP）单晶的结构，光学，介电，导电和固态行为
Structural, optical, dielectric, conductivity and solid-state behaviour of 2-methylpropan-2-ammonium 2,4,6-trinitrophenolate (TBAP) single crystal
S. Suguna, K. S. Nagaraja & C. Karnan
t-丁基铵苯酚酸盐（TBAP）在aP-1空间群中结晶，每个单元格有两个分子。固体在b轴上的苯酚酸氧和一个-NH3+氢之间有氢键（1.86和1.88Å）。在单元格中，如果一个苯酚酸离子在左边，阳离子在b轴的右边。另一个分子就在b轴的下方，阳离子在左边，苯酚酸离子在右边。每个苯酚酸离子与两个不同的t-丁基铵离子形成H键。因此，两个阳离子和两个阴离子通过H键连接在一起。红外光谱具有由于ν（C-O）酚酸，ν（NO2），ν（NH3+）和ν（C-H）峰产生的特征带。1H NMR光谱显示了由于NH3+质子以及特征芳香和-CH3质子产生的在7.7 ppm处的宽峰。13C NMR显示了由于三级（51.15 ppm），芳香（124-160 ppm）和甲基碳（27.15 ppm）产生的峰。235和380 nm处的峰是由于从UV-Visible光谱观察到的π→π*和n→π*，并且具有2.82 eV的带隙。晶体在476.5 K处熔化，然后分解。在323 K处，介电常数和介电损耗在低频率下达到最大。由于DTA显示的相变，373 K和423 K的值较小。交流导电性研究表明，导电性在323 K处最大，在373 K和423 K处较小，原因是相变。I-V研究显示了一个负效应，即光电流低于暗电流，原因是费米能隙接近VB和CB。极化率被发现为8.342×10-23cm3，这表明该分子可以用作光电材料。
对Gd2TiO5陶瓷的结构和光学性质的Fe替代影响
Influence of Fe substitution on the structural and optical properties of Gd2TiO5 ceramic
Ritu Nain, Vikash Mishra & Pankaj R. Sagdeo
已经研究了Gd2TiO5的结构、光学和电子结构，并研究了在Ti-O5多面体罕见的正方金字塔几何形状中，Fe在Ti位点的替代效应。为此，通过传统的固态反应路线合成了具有Gd2Ti1−xFexO5(x = 0.05, 0.07, 和 0.10)组成的样品。X射线衍射和Rietveld精修证实了合成样品的正交相，其空间群为Pnam。随着Fe替代，晶格参数和键长的变化被研究。为了进一步研究光学特性，使用漫反射光谱进行了光吸收测量，其中光学带隙(Eg)显示出对Fe替代的系统趋势，这可以与Ti/Fe-O键长的变化相关，表明Ti/Fe-O键长在调整这些材料的带隙性质中起着主要作用。为了支持这些结果，使用量子浓缩咖啡进行了第一性原理计算，确认Ti-3d和O-2p轨道在定义这些材料的光学带隙中起着主导作用。因此，通过改变轨道重叠和在Ti位点替代掺杂元素，可以调节这些稀土钛酸盐的光学和电子性质。
基于Ag-丝胶膜电阻器的人工突触用于仿生神经形态计算
Artificial synapses based on Ag-sericin memrister for bioinspired neuromorphic computing
Zhao Enming, Deng Shengchuan, Li Xiaoqi, Liu Guangyu, Jiang Jianbo, Zhou Bao, Zhang Jilei, Luo Chuang, Chen Bobo & Zhao Hongyi
作为神经形态应用的潜在解决方案，膜电阻器因其独特的模拟特性和多样的可塑性，被广泛认为是复制生物突触的极具前景的选择。在这项研究中，我们提出使用Ag-丝胶复合膜电阻器来模拟生物突触功能。我们制造了一个三明治结构的膜电阻器，其中Ag-丝胶复合物作为功能层。Ag-丝胶膜电阻器展示了典型的模拟电阻切换特性，并表现出优秀的导电率调制能力。电阻切换特性主要由丝胶矩阵内银导电路径的形成和断裂决定。突触可塑性，如配对脉冲促进，脉冲时间依赖性可塑性，脉冲幅度依赖性可塑性，脉冲频率依赖性可塑性，以及增强和抑制，已经成功地使用Ag-丝胶膜电阻器复制。这些发现将有助于智能计算和仿生学的进步。
对于Ti4+掺杂的Li0.35+y/2Zn0.1Mn0.1TiyFe2.35−3y/2O4尖晶石铁氧体的温度依赖性电性能响应
Temperature-dependent response of electrical properties for Ti4+ doped Li0.35+y/2Zn0.1Mn0.1TiyFe2.35−3y/2O4 spinel ferrites
Thongam Ningthouba Singh, Athikho Hriishu, Rajkumar Shanajaoba Singh & Mamata Maisnam
通过固态法制备了具有组成公式Li0.35+y/2Zn0.1Mn0.1TiyFe2.35−3y/2O4的锂基铁氧体，其中y在0.00-0.75的范围内，步长为0.15。通过XRD研究发现了样品的单相立方尖晶石结构。此外，还计算了结构参数，如密度、孔隙度、晶粒尺寸和晶格常数。能量散射X射线用于确定样品的元素组成，而扫描电子显微镜用于确定样品的微观结构信息。研究了直流电阻率（ρd.c.）行为的温度响应，从温度依赖性，透射电子显微镜用于确定粒子的尺寸、形状和分布。对于这些样品，也涵盖了交流电导率（σa.c.）的性质。Nyquist图分析揭示了导电机制，得到的半圆曲线描绘了陶瓷样品的电阻贡献。报告对获得的结果进行了系统的分析和讨论。
Mg和Cu共掺杂对纳米结构TiO2光催化活性的影响
Effect of Mg and Cu co-doping on nanostructured TiO2 photocatalytic activity
M. Madani, H. Mansour, N. Alonizan & L. El Mir
通过共沉淀过程合成了Mg2+和Cu2+共掺杂的TiO2纳米结构（Mg/Cu-Ti），并在空气中退火两小时。我们在这项工作中试图研究退火温度如何影响物理、形态、光学和光催化性能。随着退火温度的升高，X射线衍射（XRD）研究表明，Mg/Cu-Ti纳米结构保持了锐钛矿六方晶体结构（空间群I41/amd）。晶粒平均尺寸随着退火温度的升高而增大，样品的形态变得更加多孔。根据Kubelka-Munk方程，随着温度的升高，带隙变宽。通过光降解MB染料评估了纳米粒子的光催化活性。发现退火显著提高了光降解效率。实验结果表明，改变退火温度可能会显著改变Mg/Cu共掺杂的Mg/Cu-Ti纳米结构的特性。
X波段石墨烯纳米片增强玻璃布/环氧树脂混合复合材料的单层雷达吸收材料的开发
Development of single-layered radar-absorbing material composed of graphene nanoplatelets-reinforced glass fabric/epoxy hybrid composites for X-band
V. S. Darekar & R. K. Goyal
本研究描述了雷达吸收材料（RAM）的合成过程，该材料由石墨烯纳米片（GNP）增强的玻璃布-环氧树脂（EP/GF）混合复合层压板组成，对于承载和X波段（8.2-12.4 GHz）的微波吸收都有效。通过超声波分散，实现了GNP的细小和均匀分散，通过常规手工铺设技术和压缩成型，制造了含有0.5、1和3 wt% GNP的RAM。评估了混合复合材料的热膨胀系数（CTE）、拉伸强度和电导率。研究了EP/GF/GNP RAM在X波段的雷达吸收性能。含有0.5 wt% GNP的RAM显示出最低的CTE，比纯环氧树脂的CTE低约83%。在EP/GF复合材料中添加GNP增强了拉伸强度，除了含有0.5 wt% GNP的复合材料。随着GNP负载的增加，发现EP/GF/GNP复合材料的电导率增加。在3 wt% GNP时，复合材料的电导率比没有GNP的复合材料增强了4个数量级。GNP的引入为EP/GF/GNP复合层压板提供了更好的微波吸收。在含有0.5 wt% GNP的复合材料中，观察到了优秀的微波吸收性能，即在9.98 GHz频率下测得的RLmin为-18.31 dB，90%的电磁波吸收带宽为1.45 GHz（9.25至10.7 GHz）。此外，含有3 wt% GNP的混合物在X波段显示出超过22 dB的屏蔽效果。
基于聚合物的应变传感器：综述
Polymer-based strain sensors: review
Chi Zhang, Xiaoyu Zhang, Xi Qi, Yujie Liu, Ning Li, Fanglei Zeng, Shengling Jiang & Jianning Ding
作为电子组件的应变传感器，利用应变计将非定量的应变状态转化为可视化的电信号变化。它们在材料科学、医疗诊断、结构力学和环境监测等多个领域有广泛的应用，使它们成为关键的测量工具。然而，传统的应变传感器存在诸如灵敏度低、响应速度慢、易受干扰等缺点，这影响了它们在高精度领域的使用。本文系统地总结了近年来基于聚合物的应变传感器的研究进展和制备方法，分析了应变传感器在其发展过程中面临的挑战，并展望了未来的研究方向，为新型应变传感器的制备提供了理论基础和基础。
作为高效氧还原电催化剂的钴-镍双金属氮掺杂层次多孔碳
Cobalt–nickel bimetallic hybridized nitrogen-doped hierarchical porous carbon as efficient oxygen reduction electrocatalyst
Jie-Ping Huang, Qiu-Ren Pan, Hui-Huan Jiang, Xiao-Feng Zhou & Nan Li
高效且成本效益的非贵金属催化剂在能源存储和转换技术的发展中起着至关重要的作用。这项工作引入了一种新型的钴-镍双金属催化剂(Cox/Niy–N–C)，通过SiO2球体作为模板和ZIF-8作为前驱体进行合成，旨在解决这一关键需求。以1:1的Co到Ni掺杂比例合成的Co1Ni1–N–C催化剂，显示出对氧还原的卓越电催化活性。其令人印象深刻的半波电位为0.81 V，限制电流密度为4.89 mA cm−2，几乎接近Pt/C催化剂的水平（0.82 V和5.09 mA cm−2），展示了其竞争优势。将Co1Ni1–N–C催化剂整合到锌-空气电池中显示出巨大的潜力，产生了185.17 mW cm−2的可观功率密度，仅略低于商业Pt/C催化剂（198.33 mW cm−2）。通过提供一种不妨碍效率的成本效益替代方案，这项研究显著地促进了可持续能源技术的更广泛采用。
Au+辐照调控CaCu3Ti4O12/CoFe2O4/环氧树脂复合材料的表面缺陷和介电性能
Au+ irradiation regulated surface defects and dielectric properties of CaCu3Ti4O12/CoFe2O4/epoxy composites
Neelam Kumari, Shivali Meena, Rahul Singhal, Jigar Limbachiya, Bhuwaneshwar Semwal, Ravi Hegde & Umesh Kumar Dwivedi
聚焦离子束可以改变聚合物复合材料的结构、形态和电性能。在这项工作中，我们使用机械混合技术开发了含有不同CCTO负载（50wt%，35wt%，25wt%和15wt%）的CaCu3Ti4O12/CoFe2O4/环氧树脂复合材料。这些复合材料被以恒定的流量6 × 1012离子/平方厘米的120 MeV Au+束辐照，然后对其介电性能和形态性能进行了研究。结果的全面检查揭示了表面形态（聚合物降解和裂纹）的显著变化。制备的复合材料的介电常数和介电损耗分别为~35和~1.2。辐照后，复合材料的硬度观察到约为99。离子辐照引起的物理化学变化是由于固体-离子相互作用，这改善了复合材料在微电子设备和电磁屏蔽中的应用性。此外，文中还讨论了固体-离子相互作用的机制。
新型光催化剂用于快速处理环丙沙星和结晶紫污染物：掺铟离子的CuO/CuMn2O4纳米复合物
Novel photocatalyst for fast treatment of ciprofloxacin and crystal violet pollutants: In3+-doped CuO/CuMn2O4 nanocomposite
Nabil Al-Zaqri & Abeer A. AlObaid
通过吸附/可见光光催化去除有机污染物是一种有前景的废水处理策略。通过简单的溶胶-凝胶法制备了纯的和掺铟的CuO/CuMn2O4纳米复合物。X射线衍射（XRD）分析证明了纳米晶CuO/CuMn2O4复合物的形成，没有任何杂质。向CuO/CuMn2O4中添加In3+离子会导致细粒的形成。此外，掺铟离子增强了CuO/CuMn2O4纳米复合物的可见光能量收集。掺铟的CuO/CuMn2O4样品在最低频率下表现出巨大的介电常数，估计值为43,306。对于环境应用，掺铟的CuO/CuMn2O4催化剂在太阳辐射25分钟后，对结晶紫和环丙沙星污染物的光降解效率分别达到97%和95%。总有机碳（TOC）和化学需氧量（COD）分析证实了结晶紫和环丙沙星化合物完全矿化为二氧化碳（CO2）和水（H2O）分子。测量结果表明，掺铟的CuO/CuMn2O4纳米复合物具有多功能性质，可用于电能存储设备和有机废水处理。
制备和光催化评估Cr掺杂ZnO/S掺杂g-C3N4纳米复合材料：利用协同效应进行高效环境修复
Fabrication and photocatalytic evaluation of Cr-doped-ZnO/S-g-C3N4 nanocomposite: exploiting the synergistic effect for efficient environmental remediation
Fatima Tahir, Mohsin Javed, Sana Mansoor, Ishrat Fatima, Shahid Iqbal, Sajid Mahmood, Muhammad Azam Qamar, Sohail Nadeem, Khalid M. Alotaibi & Matar Alshalwi
在这项研究中，通过水热法将铬掺杂的氧化锌纳米粒子（Cr-ZnO NPs）与硫掺杂的石墨烯氮化碳（SGCN）耦合，成功制备了有效的Cr-ZnO/SGCN光催化复合材料。我们还检查了各种NP和三元NC组成对光催化性能的影响。使用SEM、XRD、EDX和FTIR方法，检查了样品的形态、结构和键合特性，同时通过采用tauc plot方法确定了带隙。为了确定合成材料的光催化能力，我们对模型污染物即甲基蓝（MB）染料在阳光照射下的光降解进行了研究。为了确定具有最高光催化效率的光催化剂，我们对（1、3、5、7和9）wt.%的Cr-ZnO NPs和Cr-ZO/（5、10、15和20 wt.%）的SGCN NCs进行了两阶段的光催化降解研究。在第一和第二阶段，5%的Cr-ZnO NPs和5%的Cr-ZnO/20%的SGCN NCs表现出最佳的光吸收和光催化效果。观察到的Cr-ZnO/20% SGCN NC的光催化性能提高可以归因于SGCN和Cr-ZnO之间的e-h对分离和更好的吸收。因此，本研究为创建具有有用的环境修复应用的适合的可见光驱动光催化剂提供了良好的洞察。
氩气流速对通过磁控溅射技术制备的MnSmO3薄膜光学性质的影响
Influence of the rate of flow of argon on the optical properties of the MnSmO3 films prepared by magnetron sputtering technique
M. M. Abd El‑Raheem, Mahrous R. Ahmed & Sara A. Mohamed
通过射频磁控溅射方法在纯氩气流速（20、30、45、50和60 sccm）下沉积了MnSmO3薄膜。使用X射线衍射和扫描电子显微镜检查了MnSmO3薄膜的晶体和形态结构，显示出无定形的性质。MnSmO3薄膜的光学性质显示出直接过渡和所有流速下的折射指数的正常分散。光学能隙随着流速的增加而减小，而等离子体的行为与光学能隙相反。从Drude模型推导出的色散能量发现比单振荡器能量大。非线性折射指数随着流速的增加而减小。线性和非线性光学易感性显示出随着流速的增加而减小的趋势。
在镧和钴共掺杂的BiFeO3纳米材料中提高能源储存效率
Enhancement of energy storage efficiency in lanthanum and cobalt co-doped BiFeO3 nanomaterials
Gayatree Mandal, Rajkumar Singha & M. N. Goswami
已经制备了镧和钴掺入的BiFeO3(BFO)纳米材料，并在这里报告了它们的结构、介电和多铁性质。通过简单的溶剂热技术成功地合成了Bi1-xLaxFe1-xCoxO3(x= 0, 0.03, 0.06, 0.09, 0.12)纳米材料。使用FullProf软件进行的XRD和Rietveld精修分析证实，所有合成材料都遵循R3c空间群的斜方钙钛矿晶体结构。已经观察到在室温下的频率和在不同频率下的温度对介电性质的影响，温度范围为35℃至360℃。也进行了阻抗分析，以指示样品在电导过程中的晶粒、晶粒界等的贡献。Nyquist图给出了所有合成样品的导电机制信息，其中存在晶粒、晶粒界和电极效应。频率依赖的交流电导率行为强烈遵循Jonscher的通用定律。通过使用SQUID研究室温磁滞回路，观察到掺杂样品的磁性质的增强。从测量磁电容和P-E环，观察到掺杂纳米化合物的磁电耦合和能源储存效率的改善。共掺杂的BFO纳米材料的观察性质对于能源储存和自旋电子设备非常有用。
铁掺杂氧化锌纳米结构的光学、电学和结构性质
Optical, electrical and structural properties of iron doped zinc oxide nanostructures
Ali Al-Sawalmih, Qais M. Al-Bataineh, Rund Abu-Zurayk, Carlos J. Tavares, Johannes Etzkorn, Farzad Foadian & Ahmad Telfah
本研究调查了铁（Fe）掺杂对氧化锌纳米结构（ZnO NSs）的光学、电学和结构性质的影响。Fe/ZnO NSs是通过溶胶-凝胶和水热技术合成的，Fe的浓度为0、5、10和20 wt.%。从X射线衍射实验中，未掺杂的ZnO NSs呈现出六方纤锌矿结构，平均晶粒尺寸范围从50-70 nm，结晶度为80%。在Fe掺杂后，观察到纳米结构的结晶度降低，同时平均晶粒尺寸也减小。颗粒的形态从离散颗粒转变为在ZnO NSs中大量Fe掺杂（20 wt.%）的均匀棒状。此外，ZnO NSs中Fe浓度的增加导致表面亲水性增加。此外，Fe/ZnO NSs中Fe浓度的增加导致带隙值从3.21降低到2.84 eV，电导率从58.5增加到71.4 μS/cm。这些发现证明了Fe掺杂对ZnO NSs的结构、光学和电学性质的重大影响。
磁性质和TbDyHoErM（M = Ti，Co）高熵合金的磁热效应
Magnetic properties and magnetocaloric effect of TbDyHoErM (M = Ti, Co) high entropy alloys
W. H. Zhu, M. F. He, L. Ma, X. Q. Gao, M. X. Wu, L. Li, Q. R. Yao, J. T. Zhao & G. H. Rao
磁性稀土高熵合金（HEA）TbDyHoEr是磁制冷的候选材料，因其理想的“台阶式”磁热效应（MCE）。为了进一步增强MCE并减少稀土的数量，通过向TbDyHoEr基体添加具有相同六方密堆积（HCP）结构的3d过渡金属Ti和Co，制备了TbDyHoErM（M = Ti，Co）。 Ti的添加并未改变基体的HCP结构，并保持了基体优秀的“台阶式”MCE。 TbDyHoErTi的磁熵变（ΔSM）和制冷能力（RC）值分别为6.66 J·kg−1K−1和779.22 J·kg−1。添加Co后，优先形成了新的R3T（R = 稀土）相，TbDyHoErCo由R3T相和HCP无序固溶体组成。这种混合结构使TbDyHoErCo的ΔSM提高到11.32 J·kg−1K−1，但由于“台阶式”效应的消失，RC值下降到482.66 J·kg−1。这些结果不仅为减少稀土的数量提供了方向，而且为实际中温磁制冷应用提供了新的选择，可以用于天然气液化，医学中的生物器官储存和量子计算机热散射。
在室温下使用基础等离子体清洁器快速氧化半导体
Rapid oxidation of semiconductors at room temperature with a basic plasma cleaner
Angel Sánchez, Jose Juan Diaz, Yuriy Kudriavtsev, Miguel Avendaño & Rene Asomoza
本文展示了如何通过简单修改基础商用等离子体清洁器中的电极，使得在室温下能够氧化化合物半导体（GaAs）和Si。我们解释了半导体表面的氧化是由于从电极表面蒸发的铝原子参与放电，从而产生额外的等离子体紫外线（UV）辐射。这种紫外线辐射不仅增加了吸附在表面的氧分子的分解，而且还导致GaAs的光电离，形成氧化物-GaAs界面处的Ga和As离子。除了在半导体表面获得氧化物外，修改后的设备还被证明是蚀刻非晶碳膜的有效工具。
通过水热法合成的Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19 (x = 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 和 2.0)化合物的结构、光学和介电性质之间的相关性
Correlation between structural, optical, and dielectric properties of Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19 (x = 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0) compound synthesized by hydrothermal method
Jayashri Mahapatro & Sadhana Agrawal
通过水热法合成了化学成分为Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19(x= 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 和 2.0)的铝-钛掺杂的钙锶六铁氧体样品。XRD图谱分析证实了Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19样品的六方结构。Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19样品的晶粒尺寸从52到59纳米不等。Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19样品的频率依赖性介电行为由Maxwell-Wagner的双层模型解释。阻抗测量显示，所有的Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19样品都表现出非Debye型松弛行为。相关的势垒跳跃机制负责Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19样品中的传导过程。Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19样品的最大势垒高度(WM)范围从0.2208到0.7232电子伏特。随着Al-Ti的替代，Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19样品的活化能(Ea)从0.1528电子伏特(x= 0.0)增加到0.4985电子伏特(x= 2.0)。随着Al-Ti的替代，Ca0.5Sr0.5AlxTixFe12-2xO19样品的Motto温度(M0)从8.95 × 108K (x= 0.0)增加到1.17 × 1010K (x= 2.0)。
基于SnO2纳米管的高选择性异丙醇传感器在低工作温度下
Highly selectivity isopropanol sensor based on SnO2 nanotubes at low operating temperature
Huanghe Nan & Yang Li
设计一种具有优异响应和微量检测能力的异丙醇气体传感器对于环境监测和人类健康具有重要意义。在此，我们开发了一种简单的模板方法，通过使用MnO2纳米线作为牺牲模板来制备均匀的SnO2纳米管。同时，系统评估和比较了用不同摩尔添加量的SnSO4制备的SnO2纳米管的气体传感性能。测量结果表明，当SnSO4的摩尔添加量为1毫摩尔时，制备的SnO2纳米管（SnO2-1）具有相对优越的气体传感性能。SnO2-1传感器在相对低的工作温度（120°C）下对50ppm异丙醇显示出高的气体传感响应值（42.3），快速的响应/恢复时间（6.3/8.6秒），优越的选择性和良好的稳定性。特别是，传感器甚至可以检测到0.5ppm的异丙醇，并具有敏感的响应（2.0）。这些显著的气体传感性能主要归因于具有高比表面积和丰富孔隙的管状纳米结构，为设计具有高实用性的异丙醇气体传感器提供了有希望的策略。
微波辅助合成的氧化铈在不同温度下的退火电化学行为
Electrochemical behaviour of microwave-assisted synthesized cerium oxide annealed at different temperatures
P. E. Lokhande, Chaitali Jagtap, Vishal Kadam, Udayabhaskar Rednam, Radhamanohar Aepur, Amol Tambe, Mu. Naushad & Arun Thirumurugan
近年来，具有高电容和优秀循环稳定性的电极材料吸引了全球科学界的关注，以开发新型先进的超级电容器。在这种背景下，像氧化铈（CeO2）这样的稀土金属氧化物因其突出的价态、环保性质、丰富性和出色的氧化还原性质而成为潜在的电极材料。本研究报告了通过微波辅助方法合成的CeO2纳米材料，然后在不同温度下进行退火，从而用于超级电容器应用的检查。晶体学和形态学研究证实了CeO2纳米颗粒的形成和所制备材料的多孔性质。随着退火温度的提高，CeO2的性质发生了变化，并表现出不同的性能。在500°C下退火的样品观察到最大的比电容为656 Fg−1at 2 Ag−1。制造的不对称超级电容器CeO2//AC展示了在功率密度为833 W kg−1的情况下，能量密度为18 Wh kg−1，同时具有优秀的速率能力。进一步进行了3000个循环的稳定性测试，电容保持率为93%，这证明了材料的优越稳定性。观察到的电化学结果证明了CeO2的潜力，为这些在能源储存领域的进一步参与铺平了道路。
中等剂量电子辐照对YBa2Cu3O7-δ单晶中电荷载体散射的影响
The effect of medium doses electron irradiation on the scattering of charge carriers in YBa2Cu3O7-δ single crystal
G. Ya. Khadzhai, I. Goulatis, A. Chroneos, M. V. Kislitsa, S. M. Kamchatna, A. Feher & R. V. Vovk
已研究了电子辐照（能量为0.5-2.5 MeV，流量高达70×1018cm-2）对YBa2Cu3O7-δ单晶基面电阻率在超导转变温度Tc到300 K的温度范围内的影响。这种辐照导致出现大量缺陷，这些缺陷导致各向异性的减小，声子散射的显著增加，Tc的降低，以及超导转变的扩大。在指定的条件下，电阻率的温度依赖性可以通过电荷载体在缺陷和声子上的散射，以及在Lawrence-Doniach（LD）模型中的波动导电性，进行高精度的近似。讨论了近似参数对流量的依赖性。
通过Mn掺杂的尖晶石结构镁锌铝酸盐纳米复合材料的微波吸收性能：(Mg–Zn)1−xMnxAl2O4 (x = 0.05, 0.1, 0.15, 和 0.2)的特性和性能分析
Microwave absorption properties of spinel-structured magnesium zinc aluminate nanocomposites through Mn doping: characterization and performance analysis of (Mg–Zn)1−xMnxAl2O4 (x = 0.05, 0.1, 0.15, and 0.2)
Praveen Chenna, Suman Gandi, Sahil Sharma, Saran Srihari Sripada Panda & Saidi Reddy Parne
这篇研究文章调查了通过溶胶-凝胶技术制备的尖晶石结构纳米复合材料[(Mg–Zn)1−xMnxAl2O4，其中x= 0.05, 0.1, 0.15, 和 0.2]的微波吸收性能。采用了先进的分析方法，包括XRD，FESEM，FTIR，和UV–Vis光谱，来分析制备的纳米复合材料的物理和结构特性，这些分析确认了ZnO，MgO，ZnAl2O4，MgAl2O4，和MnAl2O4相的存在。FESEM揭示了球形，刚性的纳米晶形态和团聚现象。这些纳米复合材料显示出从3.13到2.85 eV的带隙，并在2–18 GHz的频率范围内展示出不同的介电性能和导电性。在x= 0.1时，镁锌铝酸盐在12.05 GHz处显示出最大的反射损失为-83.85 dB，有效吸收带宽(EAB)为3.82 GHz，而同样的样品在5 mm厚度时显示出4.82 GHz的EAB。此外，x= 0.05的纳米复合材料在5 mm厚度时显示出4.32 GHz的EAB，最大反射损失为-71.35 dB，在14.91 GHz处，和x= 0.15的纳米复合材料在4.5 mm厚度时显示出4.16 GHz的EAB。另一方面，x= 0.2的纳米复合材料在7.5 mm厚度时显示出最低的EAB为3.04 GHz，覆盖了X和Ku频段。
基于苯并噻吩的简单敏化剂用于染料敏化太阳能电池：不同电子供体对其光伏性能的影响
Simple phenothiazine-based sensitizers for dye-sensitized solar cells: Impact of different electron-donors on their photovoltaic performances
Kavery Elangovan, Prabhu Saravanan, Subramanian Muruganantham, Cristian H. Campos, Siva Chidambaram, Ramalinga Viswanathan Mangalaraja & Renganathan Rajalingam
染料敏化太阳能电池（DSSCs）被认为是解决当前能源危机的潜在候选者。因此，我们首次合成了一系列基于苯并噻吩（PHE）的敏化剂，用于光伏应用。这些敏化剂包括不同的辅助供体，即氢（无取代基）（PHE 1）、苯基（PHE 2）、4-辛氧基苯基（PHE 3）、4-二甲氨基苯基（PHE 4）和菲基（PHE 5）。使用NMR、HRMS、FTIR、吸收和发射光谱技术以及DFT理论研究对PHE 1-5敏化剂进行了良好的表征。根据研究发现，令人印象深刻的是，PHE 4显示出相比所有其他敏化剂显著更高的光伏效率1.00%，与基于PHE 1的电池的0.05%相比，效率提高了20倍。PHE 4的性能提升可能归因于其对TiO2的更高的基态和激发态结合能力。所制备敏化剂的光伏效率顺序为PHE 4 > PHE 5 > PHE 3 > PHE 1 > PHE 2。这项研究揭示了在简单的基于PHE的敏化剂中，电子供体取代基在微调DSSCs设备性能中显示出动态功能。
调谐性能：在微孔硅基底上生长的GaAs层的应变调制
Tuning performance: strain modulation of GaAs layers grown on meso-porous silicon substrates
Aicha Saidi, Imen Zeydi, Mohammed Helmi Hadj Alouane, Mohammed Bouabdellaoui, Larbi Sfaxi, Isabelle Berbezier & Ridha Mghaieth
一种新型的柔性基底，由单层（PS1，PS2）和多层（PSML1，PSML2）的多孔硅结构组成，使用恒流模式制造，用于分子束外延（MBE）生长0.5 µm GaAs。为了抵消晶格参数的不匹配，生长过程被定制为带有SiGe缓冲层，逐渐的Si1−xGex，有和没有原位退火。我们的研究主要提出了一个柔性基底作为GaAs生长的平台，可以用于光电二极管和激光器应用。场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和高分辨率X射线衍射（HR-XRD）确定PS2和PSML2为进一步研究的潜在候选者。Si1−xGex缓冲层减轻了在PS2中3D GaAs小山的形成。尽管，这种方法导致了在PSML2中"层状双晶"的形成，这是由于生长过程中高孔隙层（HPLs）堆叠产生的大量应力的结果。这种应变通过GaAs光致发光（PL）峰的红移得到确认。能量散射光谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）证明了GaAs层处于其纯净状态。在680 °C下的原位退火，导致了高分辨率X射线衍射曲线（658.68弧秒）半高全宽（FWHM）的相应减小。
聚氧化乙烯/聚苯胺纳米复合膜的物理化学特性，其中包含钛纳米粒子
Physicochemical characterizations of polyethylene oxide/polyaniline nanocomposite films incorporated with titanium nanoparticles
Mohammad A. Alebrahim, Ahmad A. Ahmad, A. B. Migdadi & Qais M. Al-Bataineh
使用简单的铸造方法在玻璃基板上沉积了含有不同浓度的TiNPs的PEO-PANI/TiNPs纳米复合膜。研究了这些纳米复合膜的结构、热性、形态、光学和电性质。当TiNPs添加到聚合物混合物中时，无定形相变得主导，支持聚合物链和TiNPs之间的物理相互作用。通过在纳米复合膜中添加16 wt%的TiNPs，熔融焓逐渐从100.6 J/g降低到63 J/g；相反，熔融温度却增加。发现PANI/TiNPs纳米复合膜的表面形态发生了变化，并伴随着光谱、带隙能量、折射指数和电导率的变化。例如，PEO-PANI膜的片阻（Rs）为2.31 × 108Ω/sq，随着TiNPs浓度增加到16 wt%，这个值连续降低到4.85 × 107Ω/sq。同时，PEO-PANI/TiNPs的电导率（σ）值从4.33 × 10−5S/cm增加到1.38 × 10−4S/cm。
不同晶相的排列有序TiO2纳米管及其紫外光电性能
Different crystalline phases of aligned TiO2 nanotubes and their UV photoelectric properties
Ming Zhou, Guoxia Wen, Xiaoyan Gan, Peng Zhang, Yunli Cai, Zhengpeng Fan, Yanling Yang & Maogen Su
通过静电纺丝、脉冲激光沉积和不同温度下的退火，制备了具有各种晶相的水平有序排列的TiO2纳米管。使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和紫外-可见吸收光谱对纳米管的形貌、微观结构、晶体结构和光谱吸收进行了表征。然后，将各种晶相的有序TiO2纳米管沉积到间距为100μm的金指状电极上，制备光电探测器，并检查和比较了它们的光电性能。研究发现，经500°C退火的TiO2纳米管具有更高的锐钛矿含量（93.8%），显示出更短的响应-恢复时间（分别为8.8和2.2s）和对365nm波长的紫外光（光功率密度为4.9mW/cm2，偏压为3V）的更高响应性（70.2μA/W）。最后，讨论了具有不同晶相的水平有序排列TiO2纳米管的紫外响应机制和优点。
MnS/rGO纳米复合材料对提高有机染料去除效率和电化学应用的影响
Effect of MnS/rGO nanocomposites on enhancing the removal efficiency of organic dyes and electrochemical applications
V. Menaka, D. Geetha & P. S. Ramesh
采用简单的水热合成方法制备了不同浓度的MnS/rGO纳米复合材料。使用XRD、FTIR、FT-Raman、XPS、TG-DTA、FE-SEM配合EDX和HR-TEM对产生的材料进行了表征。根据研究结果，MnS/rGO具有六方结构，平均晶粒尺寸约为35纳米。通过FTIR和FT-Raman分析获得了功能团。XPS分析用于研究产品的化学状态。使用TG-DTA测得MnS/rGO的热稳定性约为920°C。UV-DRS和PL用于检查产品的光学性质。FE-SEM配合EDX和HR-TEM分析用于进行MnS/rGO纳米复合材料的形态和元素分析。最后，MnS/rGO被用作电极材料来检查电化学性质。结果表明，电极MnS/rGO纳米复合材料在性质上表现为类似伪电容器（683 Fg-1），并在2000个周期后显示出94%的电容保持。晶体紫（CV）和刚果红（CR）染料在MS3作为光催化剂的存在下，使用UV光照射在不同pH值下进行光催化降解。结果表明，两种染料（CV和CR）都被有效地降解，计算值分别为91%和93%，在90分钟内，分别为CV和CR。制备的产品的循环稳定性和可重复使用性表现出良好的可重复使用能力，效率分别为CV染料72%和CR染料77%，在两个周期结束后。
通过离子交换过程形成ZnO-ZnS异质结构以提高ZnO纳米棒的光电化学性能
Enhancing photoelectrochemical performance of ZnO nanorods by forming ZnO–ZnS heterostructure via ion-exchange process
Vishnu M. Gore, Tushar T. Nagare, Mangesh A. Desai & Shrikrishna D. Sartale
在室温下，通过离子交换过程，利用SILAR方法生长的ZnO纳米棒上形成了II型ZnO-ZnS异质结构，以提高ZnO的光电化学电池（PEC）性能。X射线衍射确定了具有纤锌矿晶体相和无定形ZnS的ZnO。扫描电子显微镜图像揭示了ZnO的纳米棒形态和出现在ZnO纳米棒上的微小ZnS纳米颗粒。X射线光电子能谱和能量散射X射线能谱测量确认了ZnO-ZnS异质结构的形成。ZnO-ZnS异质结构展示了ZnO和ZnS的光学带隙。I-V特性，Mott-Schottky和电化学阻抗谱分析表明，由于ZnO-ZnS异质结构的形成，PEC性能整体上有所提高。发现24小时的离子交换时间显示出最大的光电流（0.6 mA/cm2）和光转换效率（0.33%）。Nyquist图用于获取ZnO-ZnS异质结构中电荷传递阻抗的行为。Mott-Schottky图用于研究核心机制和性质，如平带电势（VFB），掺杂密度等。给出了可能的电荷传递机制，以理解在ZnO-ZnS异质结构光阳极情况下PEC性能的提高。II型ZnO-ZnS异质结构光阳极由于适当的带对齐和重组速率和电荷传递阻抗的减少，提高了ZnO纳米棒的PEC性能。
增强的介电松弛和Bi(Mg0.5Hf0.5)O3掺杂的Ba(Ti0.8Sn0.2)O3陶瓷的能量效率
Strengthened dielectric relaxation and energy efficiency of Bi(Mg0.5Hf0.5)O3-doped Ba(Ti0.8Sn0.2)O3 ceramics
Qinglin Gong & Ming Hu
Bi(Mg0.5Hf0.5)O3(BMH)经常被用来改造BaTiO3(BT)基陶瓷的材料相结构、微观形态、介电、压电和能量存储性能，以优化多功能介电材料。在此，结合Ba(Ti0.8Sn0.2)O3松弛体，通过固态反应过程制备了(1 –x)Ba(Ti0.8Sn0.2)O3–xBi(Mg0.5Hf0.5)O3(BTS-xBMH)陶瓷样品。通过增加BMH含量，对BTS-xBMH陶瓷的微观形态、介电性能、铁电性能和能量存储性能进行了改造。BMH的添加可以细化晶粒大小，增加松弛度，提高击穿强度，并有助于在BTS-xBMH陶瓷中产生极性纳米区域。与纯BTS相比，BTS-BMH的能量效率显著提高，这源于BMH改性导致的铁电长程秩序的破坏。在最大应用场强为100 kV/cm的情况下，实现了x= 0.05的组成下最大的能量密度Wrec= 0.3 J/cm3。在110 kV/cm的情况下，获得了x= 0.15的最高能量效率η= 99%。此外，x= 0.15的能量效率显示出良好的温度稳定性。这些发现可以指导进一步优化设计环保的BT基陶瓷电容器用于能量存储应用。
光电器件中电荷传输的研究：使用金属-半导体界面等效电路模型研究碳纳米管-硫化铜纳米复合材料
Investigation of charge transfer in optoelectronic devices: a study of carbon nanotube-copper sulfide nanocomposites using equivalent circuit models for metal–semiconductor interfaces
Mainak Das, Dhananjoy Das, Supravat Ghosh, Ramjan Sk, Animesh Biswas & Partha Pratim Ray
本研究概述了通过溶剂热反应合成硫化铜（CuS）纳米粒子及其与碳纳米管（T-CuS）的复合材料。采用X射线衍射技术对合成材料的晶体结构进行了表征。使用真空涂覆技术沉积CuS和T-CuS的薄膜，以构建肖特基器件。利用原子力显微镜（AFM）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）检查沉积膜的地形和表面形貌，从而分析金属-半导体（MS）结的形成。在40 Hz至10 MHz的频率范围内，使用交流阻抗谱（IS）研究了Al/CuS和T-CuS/ITO设计中MS结的界面特性。在±1.0 V范围内进行偏压依赖的阻抗谱，以确定MS结肖特基二极管（SDs）的等效电路。从电流-电压（I-V）特性中推导出制造的二极管的参数，如开/关比率、串联电阻、理想因子和势垒高度。此外，还计算了与电荷传输相关的特性，包括光敏度和导电性。结果表明，基于碳纳米管的肖特基器件的性能得到了提高，这可能归因于CNTs和CuS纳米粒子之间的强烈相互作用和协同作用。
在非对称超级电容器中，改善了装饰有TiN纳米芽的MoS2片的性能
Improved performance of TiN nano buds decorated MoS2 sheets in asymmetric supercapacitors
Junaid Riaz, Jianchun Cao, Yongguo Zhang, Amina Bibi, Muhammad Arif, Zhengyun Zhang, Dost Muhammad & Xiaolong Zhou
本研究报告了一种简单的水热合成二硫化钼MoS2片和氮化钛TiN纳米芽的方法。研究了TiN、MoS2和TiN-MoS2复合物作为超级电容器电极材料的潜力。TiN-MoS2电极的复合物在1 A g−1时提供了显著的电容量，为535 Fg−1，而3M KOH电解液的高速率特性使TiN-MoS2||MnO2在12 A g−1时提供了高达9610 Wkg−1的高功率密度和32.62 Wh kg−1的能量密度，在非对称超级电容器制造中。TiN-MoS2复合物展示了约128%的优秀库伦效率和在10,000个周期后98.10%的令人印象深刻的循环稳定性。因此，本研究对TiN-MoS2复合物的电性能提出了独特且显著的结论。
镍焦磷酸盐纳米粒子在废水处理中的光催化应用
Photocatalytic applications of Nickel pyrophosphate nano-particles in wastewater treatment
P. D. Solanki, Mahatta Oza, H. O. Jethwa & M. J. Joshi
镍焦磷酸盐(Ni2P2O7)是一种有趣的材料，用于储能设备和超级电容器。表面活性剂介导的方法用于合成镍焦磷酸盐纳米粒子，并进一步使用粉末XRD和TEM进行分析，以确认其纳米结构性质。甲基硫菁氯化物或通常称为甲基蓝(MB)有机染料被选为使用镍焦磷酸盐纳米粒子进行光催化研究。由于MB在工业中的大量使用，它被发现存在于废水中，因此，MB的分解已成为降解的标准做法。通过几种分析方法，例如废水分析、总有机碳(TOC)分析、离子色谱和UV-Vis，确认了MB由镍焦磷酸盐纳米粒子光降解。结果表明，MB在低分子量的白色染料中降解。这为合成的镍焦磷酸盐纳米粒子在有机污染物去除中提供了重要的应用。为了评估镍焦磷酸盐纳米粒子的电化学性质，报告了电化学阻抗(EIS)光谱分析。发现镍焦磷酸盐纳米粒子是MB染料降解的潜在光催化剂。
Cd2+对Mn2+-掺杂的磷酸硼酸锌玻璃红色发射的影响
Effect of Cd2+ on the red emission of Mn2+-doped zinc phosphoborate glasses
Changyuan Xu, Hongming Yin, Wenqiang Song, Qun Wang & Fengjiao Zhao
在使用传统的熔融淬火技术制备Mn2+-掺杂的玻璃时，观察到Mn2+在高温熔融过程中容易氧化为Mn3+。通常，研究人员会将还原剂加入到合成的原材料中，或者在准备样品时使用还原气氛来减轻这种现象。在这项研究中，提出了一种新的方法来抑制Mn2+的氧化并增强其发光性能。基于28.1P2O5–10.9B2O3–28.1ZnO (P–B–Zn)的磷酸硼酸锌玻璃是通过传统的熔融淬火方法制备的。通过掺杂2.9 mol% Mn2+并改变玻璃中Cd2+的浓度，研究了Cd2+对Mn2+红色发射的影响。光致发光发射(PL)光谱和光致发光激发(PLE)光谱的分析揭示了在409 nm激发下，掺杂Cd2+离子后，由Mn2+的4T1(G) →6A1(S)跃迁产生的红色发射显著增强。当Cd2+的掺杂含量为19 mol%时，Mn2+的发光强度达到其最大值，这是未掺杂Cd2+的4.24倍。吸收和透射光谱的结果表明，Mn3+的5Eg→5T2g跃迁减弱，玻璃的透明度增加。Mn3+吸收峰的显著减少表明，掺杂Cd2+可以有效抑制Mn2+氧化为Mn3+，这一点通过X射线光电子能谱(XPS)分析得到进一步确认。
高价稀土元素掺杂对ZnO热电性能的影响机制
The influence mechanism of high-valence rare earth element doping on the thermoelectric properties of ZnO
Sheng Yang, Xinqi She, Zhibin Wang, Tongqiang Xiong, ZhiPeng Zheng & Bo Feng
本文研究了高价稀土元素Ce对ZnO热电性能影响的机制。样品是通过高能机械合金化和高温放电等离子体烧结方法制备的。结果显示，ZnO样品在Ce掺杂后，其电导率和功率因子显著提高，在873 K时达到最大值，分别为~297 Scm−1和~9.917 μWcm−1K−2，这比未掺杂ZnO的值分别高出~290%和~75%。这主要归因于Ce掺杂后能带间隙的缩小和态密度的增加。态密度的增加主要是由于引入杂质能级和Ce掺杂后Zn和O原子的态密度增加。由于杨氏模量的减小和杂质散射的增强，热导率减小。ZT值显著增加，最大值为~0.436。
添加锶对BaNi2V2O8陶瓷结构和微波介电性能的影响
Effect of addition of strontium on the structure and microwave dielectric properties of BaNi2V2O8 ceramics
Haiyan Li, Zhenjun Qing, Jin Wang & Yan Xue
通过固态反应法制备了Ba1-xSrxNi2V2O8(x = 0, 0.05, 0.1, 0.15)陶瓷。XRD和结构精修结果显示，随着Sr2+含量的增加，新的Ba0.5Sr0.5Ni2V2O8相的存在增加。这个新相具有独特的四方结构，与BaNi2V2O8的六方结构明显不同。我们对分子极化、填充分数和[NiO6]八面体的畸变进行了分析，发现Ba0.5Sr0.5Ni2V2O8的εr和τf超过了BaNi2V2O8，而其Q×f值较低。这解释了陶瓷的εr和τf值的放大，以及Q×f值的减小。Sr2+的引入使陶瓷的τf值从-49.5 ppm/°C提高到-7.8 ppm/°C。在950°C下烧结4小时的Ba0.85Sr0.15Ni2V2O8样品，展现出最优秀的微波介电性能：εr= 12.7，Q×f= 34,200 GHz，τf= − 7.8 ppm/°C。这些结果强调了这种陶瓷的实用潜力。
Al/YbFeO3/p-Si/Al和Al/YbFe0.90Co0.10O3/p-Si/Al结构的电气和介电特性，取决于偏压电压和频率的界面钙钛矿氧化物层
The electrical and dielectric features of Al/YbFeO3/p-Si/Al and Al/YbFe0.90Co0.10O3/p-Si/Al structures with interfacial perovskite-oxide layer depending on bias voltage and frequency
M. Coskun, O. Polat, I. Orak, F. M. Coskun, Y. Yildirim, D. Sobola, C. Sen, Z. Durmus, Y. Caglar, M. Caglar & A. Turut
在这项研究中，通过射频磁控溅射方法在500°C下在ap-Si基底上制备了YbFeO3薄膜，包括其纯净形式和掺杂10% Co的形式。通过扫描电子显微镜的检查显示，纯样品具有多孔质地，与Co掺杂后的光滑无裂纹表面形成对比。通过X射线光电子能谱分析揭示了Yb的3+氧化态，以及在高斯拟合曲线中明显的晶格氧、氧空位和吸附氧的存在。光致发光光谱揭示了发射强度的增加，这可能归因于Co掺杂样品中缺陷的增加。此外，拉曼光谱被用来识别检查样品中的振动模式，显示出拉曼峰的移动，这表明Co的替代和YbFeO3晶体结构的随后扭曲。在室温（300K）下，在环境条件下进行了电气评估，使用电压和频率作为变量。电容-电压测量显示了积累的出现，根据应用的电压，在不同的频率下显示出耗尽和反转区域，这归因于Al和p-Si界面处的YbFeO3界面层。电导-电压特性表明，该结构在积累区域显示出最大的电导。通过电容-电导-电压测量推导出这些配置的串联电阻，表明它依赖于偏压电压和频率。掺杂过程导致电容和串联电阻的减小，伴随着电导值的增加。在获得校正的电容和电导参数后，显然串联电阻显著影响这两个参数。通过Hill-Coleman关系确定的界面态密度（Nss）显示出随着频率的增加而减小的趋势。纯样品在每个频率下显示出比Co掺杂样品更高的界面态密度，突出显示出10% Co掺杂的YbFeO3薄膜比纯接触提高了金属-半导体界面性质的质量。
对薄膜涂层数量和金属接触类型对未掺杂ZnO、Fe掺杂ZnO和Fe-B共掺杂ZnO薄膜物理性质影响的研究
Investigation of the effects of coating numbers of thin films and metal contact type on physical properties of undoped ZnO, Fe-doped ZnO, and Fe–B co-doped ZnO thin films
Neslihan Üzar & Ubade Abdulaziz
本研究设计有三个目的。首个目标是检查铁（Fe）和硼（B）元素对氧化锌（ZnO）材料的物理性质（结构、电性、光学和光电）的影响。为此，我们使用溶胶-凝胶浸涂和喷涂方法在玻璃和硅（Si）基板上制备了不同厚度（每种样品类型的涂层为4、6、8和10层）的原始ZnO、6% Fe掺杂ZnO（Zn0.94Fe0.06O）和6% Fe-4% B共掺杂ZnO（Zn0.90Fe0.06B0.04O）薄膜。在第二阶段，我们检查了膜厚对这三种样品类型的光学、电性和光电性质的影响。在最后阶段，我们使用作为中间层的三组样品创建了MIS（金属/中间层/半导体）结构。金（Au）最初被应用为这些MIS结构中的金属接触。我们研究了所有带Au接触的样品的光电和电性质，如理想因子、势垒高度和串联电阻。然后，铝（Al）接触被涂在与Au接触得到最好结果的样品上，重新检查了相同的性质，从而确定接触材料，特别是对光电性质的影响。所有样品都被制成纯的和沿（002）面优选取向的纤锌矿ZnO多晶。尽管霍尔测量结果表明所有样品组都是n型半导体，但载流子密度从原始ZnO的-7.5×1013降到Fe-B共掺杂的-8.7×1011。通过将硼并入结构，ZnO的不规则纳米点状表面形貌转变为均匀且光滑的形貌。在所有样品组中，除6% Fe掺杂ZnO薄膜外，薄膜的带隙随膜厚增加而减小。对于纯ZnO和Fe-B共掺杂ZnO样品组，带隙能量分别从3.245 eV降到3.215 eV，从3.540 eV降到3.180 eV，这取决于膜的厚度。另一方面，只有Fe掺杂ZnO样品的带隙能量从3.34 eV增加到3.46 eV。观察到随着膜厚的增加，Au/ZnO/p-Si、Au/Zn0.94Fe0.06O/p-Si和Au/Zn0.90Fe0.06B0.04O/p-Si二极管的理想因子增加，三个样品组的势垒高度降低。然而，当我们看所有层的电性质的平均值时，我们可以说Fe-B共掺杂样品组得到了最好的结果。具体来说，涂有6层涂层的Fe-B共掺杂ZnO样品的理想因子为3.25，势垒高度约为0.51 eV，串联电阻为8.42 kΩ。这个样品再次获得了作为太阳能电池和光电二极管的最佳性能。虽然这个样品（涂有6层的Zn0.90Fe0.06B0.04O）的太阳能电池效率在Au接触时为0.04%，但在Al接触时增加到0.08%。总的来说，观察到ZnO材料的电性、光学、结构和光电（作为太阳能电池和光电二极管）性质在Al接触和涂有6层的Fe和B共掺杂时得到了很好的改善。因此，Zn0.90Fe0.06B0.04O样品可能是光电设备的有前途的材料。
对回收多域GdBCO块状超导体的磁悬浮力的研究
Investigation on magnetic levitation force of recycled multi-domain GdBCO bulk superconductor
Miao Wang, Songrong Wu, Wanmin Yang, Yanan Wang, Xiaomei Wang, Ming Zhang, Huachun Wu, Senlin Chen & Jiawei Li
单域REBa2Cu3O7−δ(REBCO，这里的RE是稀土)块状超导体对于各种应用具有巨大的潜力；然而，它们的高制造成本和低产量阻碍了其广泛的使用和商业化。基于先前的研究，本研究探讨了在各种条件下回收的多域GdBa2Cu3O7−δ(GdBCO)块状超导体的磁悬浮特性。研究发现，直径为30毫米的回收多域GdBCO块状超导体的磁悬浮力超过150 N，而样品的力密度达到21.96 N/cm2。此外，本研究分析了样品的磁悬浮力在不同冷却条件下的变化。这些结果为开发成本有效且高效的REBCO块状超导体制造过程提供了科学基础，并支持其在高温超导技术中的实际应用的进步。
通过加载AgNO3 NPs来提高聚合物纳米复合膜的结构、光学、介电和电气性能，以应对新兴的光学和电气应用
Enhanced structural, optical, dielectric, and electrical properties in polymer nanocomposite films via loading AgNO3 NPs for emerging optical and electrical applications
Azza A. Al-Ghamdi, Norah Algethami, Fatimah Mohammad H. AlSulami, Reema H. Aldahiri, Ahlam I. Al-Sulami, Jawza Sh Alnawmasi, E. M. Abdelrazek, M. O. Farea, Maha A. Alqarni, Haifa Mohammed Alghamdi & A. Rajeh
本研究探讨了新型纳米复合材料的开发和性质。这些纳米复合材料是通过铸造方法合成的，由聚乙烯醇（PVA）和海藻酸钠（NaAlg）的混合物以及不同浓度的硝酸银纳米粒子（AgNO3NPs）组成。XRD分析显示，随着AgNO3NPs的添加，PVA/NaAlg混合物的无定形特性呈现增加趋势。这表明纳米粒子在聚合物基质中的分散性得到了改善。FTIR结果表明，聚合物链和AgNO3纳米填料之间形成了潜在的分子相互作用，可能影响整体材料性质。UV-Vis光谱和Tauc关系被用来确定纳米复合材料的直接和间接带隙能量。值得注意的是，添加7 wt% AgNO3NPs使得原始PVA/NaAlg混合物的直接带隙能量（Eg）从5.03 eV降低到4.69 eV。这种降低表明纳米复合材料的光吸收潜力得到了改善。纳米复合膜的介电行为和电导率也进行了研究。有趣的是，介电常数和介电损耗与交流电导率呈现相反的趋势。随着频率的增加，交流电导率增加，而介电常数和损耗减少。然而，研究发现AgNO3浓度与介电损耗和常数值之间存在正相关关系，表明AgNO3含量对介电响应有影响。制备的PVA/NaAlg-AgNO3纳米复合膜展示出有希望的性质，包括改善的交流电导率和介电特性。这些发现表明它们在各种技术领域，如光电设备和电气应用中的潜在应用。
通过粉末冶金法制备的增强TiO2和ZrO2纳米粒子的SZCN焊料的微观结构、硬度、电导率和热导率
Microstructure, hardness, electrical, and thermal conductivity of SZCN solder reinforced with TiO2 and ZrO2 nanoparticles fabricated by powder metallurgy method
M. M. Mousa, Moustafa M. Mohammed, Omyma A. El-Kady & H. S. Mohamed
通过粉末冶金法合成的增强TiO2和ZrO2纳米粒子（NPs）的Sn-Zn-Cu-Ni（SZCN）焊料合金的微观结构和表征进行了研究。Sn、Zn、Cu和Ni金属粉末以10:1的球粉比以300 rpm的速度机械混合2小时。然后，以相同的参数将0.5 wt%的纳米ZrO2或TiO2与混合金属粉末混合。通过X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM）以及能量散射X射线光谱仪（EDX）研究了制造过程中形态和微观结构的发展。结果显示，TiO2或ZrO2NPs在SZCN基焊料中的分布得到了改善，从而提高了其密度。微观结构分析表明，将TiO2或ZrO2NPs添加到SZCN焊料中，可以细化β-Sn相的晶粒，同时形成尺寸小且分布均匀的Ni3Sn IMC。由于添加了TiO2或ZrO2NPs，微硬度得到了提高。实验结果显示，SZCN-ZrO2复合焊料由于其在抑制β-Sn晶粒的生长和位错堆积方面的有效性，具有最大的硬度和应力指数值。与其他焊料相比，通过添加TiO2NPs，电导率和热导率都得到了改善。
银纳米线透明导电膜的剪切涂覆制备及其电性能各向异性
The preparation of shear coating for silver nanowire transparent conductive films and its electrical performance anisotropy
Zhijian Min, Yuehui Hu, Yichuan Chen, Weimin Wu, Yefu Hu & Huiwen Liu
在传统的旋涂法制备银纳米线透明导电膜(AgNWs-TCFs)上仍存在一些问题，如接触电阻高和电阻分布不均等，这是由于AgNWs在网络中的随机分布所导致的。在本文中，采用了剪切涂覆方法来制备排列有序的AgNWs-TCFs，以降低接触电阻。结果显示，电阻具有显著的各向异性分布，当溶液温度为40°C时，最大的横向/纵向电阻比(Ry/Rx)为4.31。两次退火处理可以有效地消除样品中的化学残留物PVP，并得到最佳的电性能，同时，排列有序的AgNWs-TCFs具有显著的电阻各向异性分布。然而，经过三次以上的退火处理后，排列有序的AgNWs-TCFs的电阻率各向异性会变差。此外，本研究表明，通过磁控溅射产生的SnO2纳米粒子修饰的排列有序AgNWs-TCFs的片电阻显著降低。排列有序的AgNWs-TCFs的电阻定向性在晶体定向生长的电场感应中具有重要的潜在应用。
在二维Be2Al光电探测器中的线性和椭圆光伏效应
Linear and elliptical photogalvanic effects in two-dimensional Be2Al photodetector
Xi Fu, Guangyao Liang, Jian Lin, Wenhu Liao, Hui Zeng, Liming Li & Xiaowu Li
光伏效应（PGE）使得在零偏压下且无需构建p-n结的情况下产生光电流，显示出在低功耗二维光电子学中的潜在应用。然而，PGE光电流通常较小，需要高光电流才能在实践中用作光电探测器。因此，在本文中，我们构建了两个光电探测器，即扶手椅和锯齿形光电探测器，基于已被证明稳定的Be2Al单层，并进一步研究了这些设备中的线性和椭圆PGEs。研究发现，当引入空位掺杂和替代掺杂，对应于Be2Al单层的不对称性从D6H增加到D2H或C2V时，PGE光电流的强度已经显著增大，显示出在扶手椅和锯齿形Be2Al光电探测器中产生的稳健PGEs。此外，光电流主要显示出对于扶手椅光电探测器的cos(2θ)关系，以及对于锯齿形光电探测器的sin(2θ+θ0)关系，其最大强度分别达到34.8和4.2a02/光子。此外，结果显示线性PGEs比椭圆PGEs更强，对于圆偏光，光电流的强度不再改变，显示出各向同性PGEs的存在。最后，高消光比表明扶手椅和锯齿形Be2Al光电探测器都是偏振敏感的。总的来说，这些结果表明了Be2Al光电探测器在高性能光电子学和纳电子设备上的巨大潜在应用。
用于非线性光学应用的有机p-硝基乙酮单晶的生长和表征
Growth and characterization of organic p-nitroacetophenone single crystals for nonlinear optical applications
T. R. Anitha, S. Goma, T. Suthan, C. Gnanasambandam & T. C. Sabari Girisun
通过在室温下使用慢蒸发溶液生长方法，生长出了一种有机材料p-硝基乙酮单晶。单晶X射线衍射研究显示，生长的晶体属于具有中心对称空间群P21/c的单斜晶系。粉末X射线衍射图谱揭示了生长晶体的晶体性质。通过FTIR和FT-Raman光谱分析确认了生长晶体中存在的功能团。在UV-Visible研究中，记录了生长的p-硝基乙酮晶体的线性光学透射，并估计了光学参数，如光学带隙、消光系数、折射指数、光学导电率和Urbach能量。热重(TG)和差热(DTA)分析用于分析生长单晶的热稳定性。Coats-Redfern、Horowitz-Metzger和Broido方法用于计算热解区的动力学和热力学参数。使用平行板电容器方法研究了生长的p-硝基乙酮单晶的介电行为。计算了电子性质，如等离子体能量、Penn间隙、费米能量和电子极化率。光致发光分析表明，生长的晶体有紫色发射。使用开孔Z扫描技术分析了生长晶体的三阶非线性光学吸收和光学限制性质。
基于有机硅纳米点的阴极界面层用于稳定的倒置有机太阳能电池
Cathode interface layer based on organosilica nanodots for stabilized inverted organic solar cells
Yangyang Zhang, Yuxuan Hu, Xiujuan Hao, Luchan Huang, Wenwen Chen, Na Li, Qikun Rong, Xingsen Gao & Li Nian
在这项工作中，我们分别使用了三种含氨基的硅烷分子（APTMS，DAMO，AEEA）通过一步水热法合成了有机硅纳米点（OSiNDs-AP，OSiNDs-DA和OSiNDs-AE）。这些OSiNDs被用作有机太阳能电池（OSCs）中的阴极界面层（CIL）。OSiNDs-AE降低了ITO阴极的功函数，并增强了电荷载体的提取，无需高温退火，从而提高了设备性能（PCE = 15.45％）。同时，与基于ZnO CIL的设备相比，基于OSiNDs-AE的OSCs与PM6：Y6展示出高度改善的光稳定性。
基于深度可分离卷积与身份块ASPP的Si3N4陶瓷轴承圆柱滚子表面缺陷的无损检测方法
Nondestructive testing method of Si3N4 ceramic bearing cylindrical roller surface defects based on depthwise separable convolution coupled with identity block ASPP
Xiang Ning, Nanxing Wu, Xiaobin Cui, Mingshuai Yin, Qi Zheng & Xiang Wang
在Si3N4陶瓷轴承圆柱滚子表面缺陷分割中，基于U-Net（U型网络结构）的语义分割网络存在缺陷特征提取精度低和模型参数数量大的问题。它无法满足不同大小缺陷的分割精度要求。提出了一种嵌入多尺度缺陷特征融合模块的语义分割网络（D-A-IU-Net-嵌入多尺度缺陷特征的语义分割网络模型）。D-A-IU-Net继承了U-Net语义分割网络在结构上的编码-解码特性，并具有感知多层缺陷特征的能力。为了减少模型参数的数量和网络模型的训练时间，D-A-IU-Net网络模型只进行了三次下采样。为了解决在下采样过程中详细语义信息的丢失，网络采用了步长=2的深度可分离卷积层，代替了编码模块中的最大池化层。进一步提高了分割精度。为了克服在Si3N4陶瓷轴承圆柱滚子表面上微小缺陷的低分割精度，将Atrous Spatial Pyramid Pooling Module（ASSP模块-空洞空间卷积池金字塔）添加到D-A-IU-Net网络模型的底部，以替换U-net网络模型底部的模型结构。为了避免由于网络模型深度增加而导致的性能下降，底部添加了两个身份块。为了验证，准备了一个Si3N4陶瓷轴承圆柱滚子表面缺陷的数据集。实验结果显示，D-A-IU-Net网络模型的mIoU（平均交集并集）达到90.70%，mPA（平均像素精度）提高到95.13%，单图像预测时间为46.53毫秒。提高了Si3N4陶瓷轴承圆柱滚子表面缺陷的区域分割效率。
灵活的三维MoS2-TiO2纳米棒阵列异质结构用于高效可见光光催化
Flexible 3D MoS2–TiO2 nanorod arrays heterojunction structures for high visible light photocatalysis
Tao Wang, Shuang Li, Xupeng Zhu, Xinshui Zhang, Qiudi Zhang, Shuyi Ma, Zhengmei Zhang, Haiqin Bian & Huimin Shi
可见光光催化在废水光降解和光电化学清洁能源生成中具有重要意义。制备具有高光催化活性、稳定性和可回收性的可见光光催化剂是理想的也是具有挑战性的。在本文中，我们设计了灵活的三维（3D）MoS2-TiO2纳米棒阵列（NRAs）异质结构。具体来说，通过原子层沉积技术和两步水热过程，将牡丹形状的MoS2纳米片（NS）加载到由灵活的导电碳布（CC）基底支撑的3D金红石TiO2NRAs上。所制备的灵活的3D MoS2-TiO2NRAs异质结构的可见光光催化活性约为纯金红石TiO2NRAs的40倍。更重要的是，经过7次循环测试后，所制备的光催化系统仍保持98.634 ± 0.936%的光降解效率。粗糙表面MoS2NS的添加不仅扩大了光吸收边缘到可见光范围，而且提供了丰富的活性反应位点。在接触的MoS2和TiO2之间的界面形成的II型异质结有效地延长了光生电子-空穴对的寿命，抑制了光诱导载流子的复合。3D结构减少了表面光反射损失，提高了光利用效率。此外，光催化剂和基底之间的无粘结组合使电子移民路径快速，提高了载流子分离效率。目前制备的灵活的3D MoS2-TiO2NRAs能够成为大规模实际可见光或太阳光光催化应用的优秀候选者。
带/不带阻孔层的p-Si/n-Ga2O3异质结的紫外太阳盲检测性能
The performance of ultraviolet solar-blind detection of p-Si/n-Ga2O3 heterojunctions with/without hole-blocking layer
Q. Zhang, H. L. Gao, J. X. Deng, X. Meng, K. Tian, J. W. Xu, X. L. Yang, L. Kong, L. J. Meng, J. Du, Q. Q. Yang, G. S. Wang, J. H. Meng & X. L. Wang
宽带隙半导体Ga2O3由于其适宜的带隙、高晶体质量和热稳定性，已成为优秀的紫外检测材料。在本文中，我们对不同厚度的Ga2O3的微观结构进行了表征，并进一步研究了Ga2O3/p-Si异质结的太阳盲检测性能。XRD和UV-VIS表明，溅射20分钟的Ga2O3是无定形的，带隙为4.98 eV，随着溅射时间的增加，Ga2O3沿(002)晶面生长，带隙增大。XPS揭示，Ga2O3中的晶格氧含量随溅射时间的增加而增加，然而，Ga3+含量在溅射1.5小时的Ga2O3中达到峰值。并且，Ga2O3/p-Si异质结中Ga-O之间结合能的增加加速了响应速度。电气实验表明，由溅射1.5小时的Ga2O3和p-Si组成的异质结达到了更高的PDCR，其值在5.7V时为6684。同时，异质结的上升和衰减时间在0V时分别为0.13秒和0.14秒，随着施加电压的增加，衰减时间逐渐从0.1秒增加到0.7秒。然而，在p-Si和Ga2O3的界面插入20nm的掺硅Ga2O3作为阻孔层，显著降低了各种施加偏压下的衰减时间，并且对异质结的光电流没有明显的损害。
2D纳米材料-聚合物复合材料：氧化石墨烯掺杂聚乙烯吡咯烷酮纳米复合材料的光学和结构性质以及室温下增强的介电响应和磁性行为
2D nanomaterial–polymer composite: optical and structural properties along with room temperature enhanced dielectric response and magnetic behaviour of graphene oxide doped polyvinylpyrrolidone nanocomposites
Tilak Narayan Ghosh, Amit Kumar Bhunia, Sitangshu S. Pradhan, Rajesh Samui, Satyajit Saha & Subhas Chandra Saha
如今，由于其显著的潜力和机械、热和微波吸收特性，研究人员正在关注基于石墨烯和氧化石墨烯(GO)-聚合物复合材料的能源存储设备、超级电容器应用、传感器和导电涂层。对于GO-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纳米复合材料，合成、表征以及室温下介电性质作为频率和磁性质的函数的测量一直是这项工作的主要重点。首先使用改进的Hummers和Offeman方法将石墨转化为氧化石墨烯。通过溶液混合法制备了含有15、30和50 wt% GO的氧化石墨烯-聚乙烯吡咯烷酮(GO-PVP)纳米复合材料薄膜。对制备的纳米复合聚合物薄膜进行了光吸收、发射、拉曼光谱和FESEM、TEM、XRD和FT-IR研究。在纳米复合材料中观察到了直接带隙（值从2.38调整到4.38 eV）性质和半导体性质。Urbach能量分别为PVP、GO、PVP-GO 15、30、50%的0.45、1.5、3.55、3.15、2 eV。具有良好的发射性能、精细的量子产率和2.9 eV的带隙，PVP-GO 50%表现出更好的半导体性质。在10 Hz到10 kHz的频率范围内，以及在室温下，测量了GO-PVP纳米复合材料的介电特性。使用测量数据，计算了室温下介电常数的实部（ε′）和虚部的频率依赖性。在频率增加到500 Hz之前，介电常数（ε′）随着频率的增加而下降；之后，它几乎保持不变。发现在研究的纳米复合材料中，随着GO浓度的增加（最高达到50%），介电常数增加，且值非常高（首次达到≈2×104）。在室温下，GO-PVP复合材料的磁性质（M-H测量）显示出随场参数变化的滞后性质。PVP-GO纳米复合材料的拉伸应力从3535变化到4565 psi，而拉伸应变从42变化到24%，随着GO含量从15变化到50%。
对二氧化锰/不锈钢伪电容器电极的新型有前景的水溶液电解质
Novel promising aqueous electrolytes for manganese dioxide/stainless steel pseudocapacitor electrode
Sameh Hassan, A. H. Khafagy & Dalia Usama
通过在不锈钢片上电位静态电沉积二氧化锰（MnO2）膜作为电流集电器，使用浓度为0.25 mol L−1的醋酸锰四水合物溶液，开发出二氧化锰膜。通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析确认，沉积的样品层是无定形的。在四种不同的水溶液中；硫酸钠，醋酸镁，醋酸镍，以及氯化钠+碳酸氢钠+硼砂的混合物，通过充放电，循环伏安法，和电化学阻抗谱技术，对制备的电极的电容性质进行了表征。充放电曲线揭示了在Ni醋酸水溶液中表征的被研究的MnO2膜的比电容（Cs）为1580 F g−1，电流密度为0.5 mA cm−2。也研究了电沉积锰氧化物膜的结构，形貌和电化学性质。结果表明，沉积样品的比电容强烈依赖于电解质水溶液，从而导致开发新的电解质，这是与寻找新的电极材料相比的首要任务。发现电极的孔隙大小结构与电解质的离子大小的匹配对于提高制备电容器的容量具有重要意义。
涉及到含有吡啶-2,6-二亚胺（pydim）配体的双核Ru（II）复合物的光检测Ru（II）/Si异质结系统
A light-detecting Ru(II)/Si heterojunction system involving a binuclear Ru (II) complex with pyridine-2,6-diimine (pydim) ligand
Mümin Mehmet Koç, Osman Dayan, Ayşegul Dere, Bekir Çetinkaya, Burhan Coşkun & Fahrettin Yakuphanoğlu
采用了一种精细详尽的化学程序来合成含有Ru（II）的吡啶-2,6-二亚胺（pydim）有机金属复合物。然后，将得到的复合物通过旋涂技术应用到Al涂覆的Si晶片上，从而生产出Al/Ru（II）有机金属复合物/n-Si/Al光电二极管。通过获取I-V和I-t特性，展示了这些光电二极管的光响应性。随后，基于获得的I-V和I-t图，评估了如理想因子、光敏度、势垒高度和光响应值等关键参数。计算得出的理想因子和势垒高度的平均值分别为6.41和0.552 eV。此外，还使用G-V和C-V评估对二极管的电性质进行了深入分析，揭示了其对交流信号频率的强依赖性。这项研究强调，观察到的与频率相关的电性行为源于串联电阻和界面态。
通过CuO-SnO2: F混合氧化物喷涂薄膜改善臭氧传感参数
Improvement of ozone sensing parameters by CuO–SnO2: F mixed oxide sprayed thin films
Ghofrane Charrada, Mejda Ajili, Neila Jebbari, Sandrine Bernardini, Khalifa Aguir & Najoua Turki Kamoun
在这项当前的工作中，我们在玻璃基板上通过喷雾热解技术合成了CuO-SnO2: F混合氧化物薄膜。通过将基板温度从300°C变化到350°C，每步25°C，我们优化并改善了其结构和光学性能。随着基板温度的提高，除了CuO单斜相外，我们还在XRD光谱中注意到SnO2: F四方相的出现。因此，CuO-SnO2: F耦合氧化物薄膜，其中喷雾溶液中的比例(r=[Cu][Sn]=3)在升高的温度350°C下成功生长。这个结果通过拉曼和FTIR分析得到了证实。在基板温度等于350°C的条件下，对CuO-SnO2: F薄膜进行的SEM分析证实了其颗粒状球形结构和光滑表面。而EDS和元素映射证实了预期元素的存在。通过使用传输反射光谱，我们估计了折射指数n，消光系数k和介电常数的值。在可见区域，折射指数(n)从1.5变化到2.3，消光系数k从Ts=300°C的0.8降低到Ts=350°C的约0.2。此外，还调查并解释了薄膜的光致发光光谱。气体传感测量显示，通过喷雾热解法在基板温度等于350°C的条件下生长的CuO-SnO2: F薄膜，可以在相对较低的温度(200°C)下，以良好的灵敏度，快速的响应和恢复时间(分别为60秒和79秒)，检测到微量的O3气体(30 ppb)。本手稿报告了我们自制设备作为许多工业应用中的臭氧气体传感器的有效性。
在PVDF-HFP微孔膜中高度分散的荧光和压电双功能的碳点的耦合
Coupling of fluorescent and piezoelectric bifunctions in PVDF-HFP microporous film with highly dispersed carbon dots
Yongya Wang, Ping Huang, Shunjian Xu, Yongping Luo & Yike Liu
S，N共掺杂的碳量子点（S，N-CQDs）作为荧光源和β压电相诱导剂被植入到聚（偏氟乙烯）氟化六氟丙烯（PVDF-HFP）微孔膜中，以便基于敏化技术准备荧光和压电S，N-CQDs/PVDF-HFP复合膜。结果表明，S，N-CQDs均匀地锚定在PVDF-HFP骨架中。这促进了极化效应并防止了固态发光猝灭，进一步确保了复合膜中荧光和压电双功能的耦合。由于诱导的极化效应，复合膜中的β压电相从65.8%上升到86.6%，幅度为31.6%，这导致压电常数（d33）从15.4增加到21.6 pC N−1，幅度为40.26%。由于没有固态发光猝灭，S，N-CQDs的淡青色荧光在复合膜中成功实现。复合膜在柔性压力传感器（FPS）中的应用使得能够实现出色的灵敏度267.75 mV N−1，超过了使用纯PVDF-HFP膜时的灵敏度（191.73 mV N−1）。此外，S，N-CQDs的嵌入使FPS具有了几种新功能，主要归因于复合膜的紫外线激发荧光。
控制重复合成新结构：绿色合成3D ZnO NCs的纳米纱线及其对光学性质的热时间影响
Control repeatability synthesis of a new structure: nanoyarn in green synthesis of 3D ZnO NCs and its thermal time influence on optical properties
Adnan H. Alrajhi, Naser M. Ahmed, Mohd Mahadi Halim, Abeer S. Altowyan, Mohamad Nurul Azmi, Ahmad M. AL-Diabat & Munirah A. Almessiere
本研究提供了一种使用自然鼠尾草（SOL）叶子提取 氧化锌纳米晶体（ZnO NCs）的绿色合成方法，无需化学表面活性剂，采用自下而上的方法。在玻璃基板上，通过热化学溶液沉积（CSD）路线在85°C下制备了ZnO NCs。FESEM图像显示了三维（3D）ZnO NCs纳米纱线状结构与反应时间变化的重复性，该结构由许多均匀的新月形ZnO纳米切片和纳米板组装而成。X射线衍射（XRD）剖面显示了结晶度和反应时间之间的正相关性。SOL/ZnO NCs的光学性质表现为在蓝色区域的UV-vis吸收，带隙（Eg）为2.16 eV，以及在572.7 nm处的高光致发光（PL）发射强度和在16小时反应时间后的黄红色移位发射。使用环保的绿色合成方法，重复制造出具有优秀光学性质的SOL/ZnO NC纳米纱线状结构的能力，对未来光伏应用具有鼓舞人心的前景。
制备BaTiO3/NiFe2O4多铁性层状复合系统用于磁电应用
Fabrication of BaTiO3/NiFe2O4 multiferroic laminated composite systems for magnetoelectric applications
K. C. Dhanyaprabha, Bibin Jacob, Manoj Mohan & Hysen Thomas
成功通过共烧技术制备了以BaTiO3和NiFe2O4为铁电和铁磁相的多铁性磁电2-2层状复合系统。对于这个相，纯BaTiO3和NiFe2O4分别通过溶胶-凝胶和多元醇方法成功合成。使用X射线衍射、HR-TEM、SEM-EDX、P-E环、VSM和磁电耦合分析研究了相纯和共烧系统的结构、微观结构、多铁性和磁电耦合性能。将层状系统的多铁性和磁电耦合性能与具有相似BaTiO3和NiFe2O4重量百分比的混合系统进行了比较。制备的复合系统显示出良好的多铁性和磁电性能。与混合复合系统相比，层状结构的磁电（ME）耦合增强到6.42 mV/cm.Oe。这种ME耦合的变化归因于层状系统中的低漏电流效应。层状中的ME耦合随层的性质和数量变化。对于层状复合系统，随着层数的增加，ME耦合系数从6.42 mV/cm.Oe增加到10.48 mV/cm.Oe。
简化的ZnO/g-C3N4异质结光催化剂的合成以提高光降解性能
Simplistic synthesis of ZnO/g-C3N4 heterojunction photocatalyst for improved photodegradation performance
Smita M. Yadav, Mangesh A. Desai & Shrikrishna D. Sartale
本研究的目标是开发一种简单的方法，用于合成具有改进光降解性能的可见光活性ZnO/g-C3N4型II异质结光催化剂。通过单步热解法合成g-C3N4，而ZnO和不同（10、15和20 wt%）ZnO负载的ZnO/g-C3N4型II异质结光催化剂则通过简单的水热法合成。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能量散射X射线光谱、漫反射光谱和光致发光表征分析其结构、形态和光学性质。合成的光催化剂用于在35 W Xe光灯下降解罗丹明B（RhB）染料。通过pH效应、活性氧（ROS）捕获、循环稳定性测试等不同实验详细研究光催化活性。15 wt% ZnO负载的ZnO/g-C3N4型II异质结光催化剂（15ZG）显示出最佳的光降解性能，其降解速率常数为0.52 min−1，主要ROS为超氧化物自由基（·O2−）。此外，它在酸性介质（pH = 3）中表现出最高的降解速率，其零电荷点值为2.54，并具有良好的循环稳定性和高活性（5个周期后为91%）。此外，还进行了光电流测量研究，以探索异质结中电荷分离和传输过程的概念。提出了涉及上述活性的光降解机制。15ZG异质结光催化剂非常适合用于水净化应用。
多壁碳纳米管/生物质衍生氮掺杂碳@再生LiFePO4阴极材料的构建用于锂离子电池
Construction of multiwall carbon nanotubes/biomass-derived nitrogen-doped carbon@regenerated LiFePO4 cathode materials for lithium-ion batteries
Bo Wang, Xuchao Wang, Kun Liu, Nan Wu, Hongli Chen & Hui Wang
成功设计并通过结合简便的喷雾干燥和高温煅烧过程合成了具有优异锂储能性能的多壁碳纳米管/氮掺杂碳涂覆再生LiFePO4复合物（简称为MCNTs/N-DC@LFP）。原材料是废弃的LiFePO4、甲壳素和碳纳米管，其中废弃的LiFePO4使用了一种新颖的低温冻融技术进行回收。来自甲壳素衍生的N掺杂碳涂层和CNTs网络在MCNTs/N-DC@LFP复合物中的三维网络结构能够增强复合物的电导率并为锂离子提供短的扩散路径。当用作锂离子电池（LIBs）的阴极材料时，得到的MCNTs/N-DC@LFP复合物在0.2 C的高电流率下显示出157.0 mAh g−1的高初始比放电容量，代表了95.2%的高初始库仑效率。经过500个周期后，观察到了显著的比放电容量，为146.9 mAh g−1。即使在5 C的峰值电流下，电极仍保持有111.4 mAh g−1的大量放电容量。MCNTs/N-DC@LFP复合物的优越电化学性能主要归因于再生LiFePO4结构、高导电的甲壳素衍生氮掺杂碳涂层和CNTs网络与高效电子和Li离子传输的有利组合。
超轻大尺寸空心立方碳材料的制备及吸波性能
Preparation and absorbing properties of ultra-light and large size hollow cubic carbon materials
Xiaoqing Yin, Ziyi Zhang, Fan Zhang & Yang Chen
在本文中，我们使用NaCl作为模板，原位聚合酚醛树脂作为碳源，制备了微米级大尺寸空心立方碳。随着搅拌速度的增加，空心立方碳（HCCs）的粒径、腔体尺寸和壳厚度逐渐增大。在非常低的负载（1.5 wt%）下，搅拌速度为1500 r/min的样品（HCCs-5）获得了强大的损耗能力（RLmin= −43.99 dB）、宽带宽度（EAB = 5.22 GHz）和薄厚度（2.0 mm），考虑到现代波吸收材料的“强、宽、轻、薄”的要求。HCCs的空心立方结构可以使电磁波在其内部反射多次，电磁波就会丧失。相邻HCCs之间形成的三维导电网络会导致导电性增加和一定的导电损耗。更重要的是，介孔结构提供了界面极化，这些损耗机制的协同确保了优秀的波吸收性能。
具有负电子亲和力的半导体中载流子浓度的精确评估
Precision assessment of carrier concentration in semiconductors with negative electron affinity
Vasily Zubkov, George Yakovlev, Anna Solomnikova & Tatiana Orlova
窄带隙n-InAs和其他几种半导体具有负电子亲和力。这在通过电气方法评估自由电荷载流子浓度时造成了严重的问题。特别是，在传统的电容-电压（C-V）测量中，我们记录了由于近表面层富含电子而过高（几个数量级）的表观载流子浓度。本文详细讨论和分析了这个问题。为了正确和可靠地估计自由电荷载流子浓度，我们为C-V测量的适当处理提出了三种方法，以消除电子富集表面对测量电容的影响。提出了一种新的技术，结合了非平衡条件下的电化学电容-电压测量。实验伴随着使用修改的托马斯-费米近似解决泊松方程的数值解。
经济且简单的原位合成CuS@Cu泡沫作为无粘合剂阴极用于高性能混合镁-锂离子电池
Economical and simple in-situ synthesis of CuS@Cu foam as a binder-free cathode for high-performance hybrid Mg–Li ion batteries
Yang Liu, Jingdong Yang, Jiaxin Wen, Junliu Ye, Huan Liu & Liwei Lu
近期，可充电镁离子电池（MIBs）和可充电镁/锂混合离子电池（MLHBs）被认为是有前景的能源存储设备。然而，传统的CuS阴极表现出缓慢的动力学和差的循环稳定性，从而阻碍了CuS的进步和应用。在这项工作中，我们开发了一种经济且简单的原位合成CuS@Cu泡沫（CSC）的方法，并评估了其作为MIBs和MLHIBs阴极材料的潜力。在MIBs和MLHIBs中，CSC阴极都表现出有竞争力的性能。在MIBs中，以100 mA g−1的电流密度，CSC的初始放电比容量为150.94 mAh g−1，这比商业CuS（3.99 mAh g−1）高。在MLHIBs中，CSC在100 mA g−1的电流密度下经过70个循环后，放电比容量为502.95 mAh g−1，这显著超过了商业CuS（229.52 mAh g−1）的放电比容量。这种性能提升归因于Li+离子的存在，它们加速了反应动力学，消除了激活过程的需要，并有效地促进了转化反应。总的来说，通过原位合成CSC，活性材料CuS牢固地粘附在Cu泡沫电流集电器上。这种方法不仅经济且简单，而且显著提高了电极材料的反应性，从而提高了电化学性能。这项工作为镁金属基电池阴极材料的设计、合成和性能优化提供了宝贵的见解。
应力退火对FeCuSiBNbMn(Mo)非晶合金的磁导率和磁畴的影响
Effect of stress annealing on permeability and magnetic domains of FeCuSiBNbMn(Mo) amorphous alloys
Fuyao Yang, Peng Cai, Aina He, Bojun Zhang, Yaqiang Dong, Yu Han & Jiawei Li
已经研究了应力退火对Fe74Si13B8Nb2Cu1Mn2和Fe76Si13B8Nb1.5Cu1Mo0.5非晶合金的磁导率、静态和动态磁畴以及磁化行为的影响。增加FeSiBNbCuMn合金的应力退火温度会导致磁畴宽度的减小和磁化旋转的增强，这导致磁导率的降低和频率稳定性的提高。此外，应力在7 ~ 10 N的拉力下退火的FeSiBNbCuMo样品表现出几百焦耳/立方米的显著应力退火诱导各向异性(Ku)，在1 kHz到50 MHz的频率范围内保持340到1720的恒定磁导率。此外，建立了拉力、磁导率、诱导各向异性和磁畴宽度之间的关系。这些发现为通过调整各向异性和动态磁畴结构来提高磁导率的频率稳定性提供了宝贵的指导。
通过水热法掺杂锡来提高Cu2S的热电性能
The thermoelectric properties of Cu2S are enhanced by doping tin with hydrothermal method
Yuwei Yan, Yaoning Bai, Taoyuan Ouyang, Xinru Li, Xu Wang, Xiaodi Jiang, Weiyao Wang, Xiaoming Cai, Jinming Cai & Honglin Tan
掺杂可以大大降低热电材料的晶格热导率，被认为是提高热电材料热电性能的有效途径之一。首先，我们使用简单且环保的溶液热法结合管式炉烧结技术，探索在管式炉中烧结Cu2S的最佳温度。当烧结温度达到700℃时，我们得到的热电值为0.21。随后，我们制备了掺杂xmol%Sn（x= 0.5, 1, 3, 5）的Cu2S热电材料，并探索了Sn的最佳浓度。Sn原子以较小的半径取代Cu原子，大大降低了基体材料的热导率。在掺杂1%Sn的样品中，总热导率达到0.31 WK−1m−1，比纯相样品低22.5%。此外，在623 K以上，掺杂1%Sn的样品的导电性优于固有样品，表明Sn掺杂可以在一定程度上优化Cu2S的导电性。在773 K时，Cu2S + 1 mol%Sn的ZT可以达到0.51。比未掺杂的Cu2S高132%。这为Cu-S基热电材料的制备和商业应用提供了新的思路。