纳米级缺口起裂临界条件的晶体相场模拟

【目的】研究初始缺口大小对裂纹起裂的影响。【方法】采用晶体相场(phase-field-crystal,PFC)模型研究单轴拉伸应力作用下,材料裂纹起裂的动态演化过程,并结合自由能分析裂纹起裂与扩展过程中,不同缺口尺寸对裂纹起裂的影响。【结果】沿x方向施加恒应变,初始缺口y方向尺寸较小时,改变缺口x方向尺寸,缺口并不起裂;当y方向尺寸达到一定值时,初始缺口会起裂。当y方向尺寸接近起裂临界值时,x方向尺寸的增大会延缓缺口的起裂。当x方向尺寸改变量较小时,裂纹并不起裂,当增大到x方向尺寸临界值时,缺口开始起裂并扩展。【结论】在应力大小一定的情况下,缺口起裂与应力作用方向垂直的缺口尺寸密切相关,只有与应变作用方向垂直的尺寸达到临界值,缺口才会发生起裂。

向错强度与阻尼系数对纳米晶材料小角度晶界湮没的影响

[目的]研究一维纳米晶材料演化过程中的小角度晶界湮没过程,探究向错强度与阻尼系数对位错湮没的影响。[方法]建立位错运动方程,计算模拟小角度晶界的晶格位错在外应力作用下发生的变化。[结果]随着切应力增加,晶界由过阻尼运动变为无穷远的单向运动,向错强度越大晶界越难以湮没,并且晶界位错由同时湮没转变为两端先湮没,中心后湮没;阻尼系数越大,湮没临界切应力越大,但到达一定值时,阻尼系数不再影响临界值。[结论]晶界湮没存在临界切应力,向错强度主要影响临界切应力,阻尼系数主要影响位错初始速度和运动停止时间。

薄膜暨光学和有机电子学交叉学科研讨

由山东大学物理学院主办的薄膜暨光学和有机电子学交叉学科国际研讨会于2018年10月10~11日在山东大学召开。会议旨在研讨薄膜暨光学和有机电子学交叉学科领域研究的最新进展。来自澳大利亚墨尔本大学和斯威本大学、韩国高丽大学、日本筑波大学、新加坡南洋理工大学、香港浸会大学.

热辐射光源下室内有机光伏电池实现输出功率密度500%的提升

有机光伏电池在室内光环境光电转换以及为物联网器件离网供能领域有着极佳的应用前景.但是,目前室内有机光伏的输出功率密度通常远低于物联网器件的实际需求.因此,必须将其输出功率密度提高到更高的水平.在工业和民用环境中广泛使用的热辐射光源有着连续的宽发射光谱,其更高的入射功率密度为器件的输出功率密度的提升提供了可能.本文研究了有机光伏电池在热辐射白炽灯和卤素灯光源下的光伏特性,结果表明与发光二极管和荧光光源相比,热辐射光源下器件的输出功率密度可提升超过500%,其中基于PM6:Y6活性层的器件实现了创纪录的279.1μW cm^(-2).高输出功率密度可将1 m W输出功率所需的器件面积降低至10 cm^(2)以下.这项工作阐明了室内有机光伏在热辐射光源下的工作机制,并验证了其在多种照明环境下的泛用性,促进了其进一步的应用研究与发展.