乙酸胍表面处理提高纯红光钙钛矿发光二极管性能

金属卤化物钙钛矿材料由于具有优异的光电性质可被用于制作发光二极管,近年来备受关注。钙钛矿表面和钙钛矿/传输层的界面处存在大量的缺陷,严重影响器件的性能和稳定性,而对表/界面进行有效的钝化处理是减少界面缺陷、提升器件性能的可行途径。本文报道了一种在萃取剂中添加乙酸胍的表面处理策略,可有效地减少钙钛矿层表面缺陷,改善薄膜形貌,进而将钙钛矿薄膜的荧光量子产率从64%提升到79%。基于乙酸胍表面处理的钙钛矿薄膜制备的发光二极管,最大效率可达11.66%,最大亮度达1285 cd·m^(-2),明显优于未处理的参考器件(6.69%,689 cd·m^(-2)),同时也展现出更好的稳定性。该研究提供了一种有效的钙钛矿表面处理策略,可以提高钙钛矿发光二极管的性能和稳定性。

准二维钙钛矿发光二极管中的相调控研究

金属卤化物钙钛矿凭借其优异的光电性能和易于制备的特点,近年来在光电子学领域引起了广泛关注,被认为是具有广阔应用前景的革命性新型光电半导体材料。准二维钙钛矿作为其中一类重要材料,具有可调的光物理性质,包括更高的激子结合能、多重量子阱结构、自然级联能量漏斗和带隙可调性,这使其成为有前途的下一代发光二极管(Light-emitting diodes,LED)侯选材料。调控准二维钙钛矿的相分布是实现高效钙钛矿LED的关键。本文基于课题组的研究工作,深入讨论了通过精准调控相分布实现高效准二维钙钛矿LED的策略和应用。

Mn^(2+)掺杂准二维钙钛矿的制备及发光性能调控

准二维(Q-2D)卤化铅钙钛矿由于兼具二维(2D)钙钛矿的高稳定性和三维(3D)钙钛矿的高光吸收效率引起了人们的广泛关注。然而,Q-2D卤化铅钙钛矿发光效率通常较低且具有铅毒性。本文使用简单的室温反溶剂法制备了Mn^(2+)掺杂Q-2D卤化铅钙钛矿材料PEA2MAPb2Br7∶Mn(PEA:苯乙胺;MA:甲胺)。在365 nm紫外光激发下,Mn^(2+)掺杂Q-2D钙钛矿呈现明亮的橙色发射。发光光谱展现了弱的激子发光峰和位于610 nm的强橙色发射光,归属于Mn^(2+)的特征发射峰。光致发光量子产率(PLQY)从Mn^(2+)掺杂前的1.49%提高到50.25%,提高的原因是Mn^(2+)掺杂抑制了3D钙钛矿的生长,从而提高了2D相比例;由于2D结构具有显著的量子限域效应,导致电子态和空穴态的能级密度增加,从而有效提高了宿主和Mn^(2+)之间的能量传输效率。本工作探索了离子掺杂调控Q-2D物相结构及能量传递策略,为波长可调、高发光效率的卤化物钙钛矿研究提供了借鉴。

构建准实时海面风场的一种智能算法

本文基于深度学习U-Net网络构建了CMA-GFS数值模式风场订正模型,并以此订正模型订正后的风场为背景场(CMA-GFS_Unet),以HY-2B/2C/2D以及MetOp-B 4颗卫星的散射计海面风资料为观测资料,采用插补法快速完成准实时海面风场的构建。此智能算法可实现滞后3 h准实时生成空间分辨率为0.25°、时间分辨率为6 h的全球海面融合风场(Fusion_QRT)。分别使用CCMP融合风场数据和中国近海浮标10 m风矢量数据对CMA-GFS、CMA-GFS_Unet和Fusion_QRT 3组风场资料进行了评估,结果表明,CMA-GFS_Unet风场质量得到显著提升,Fusion_QRT风场风速质量得到进一步改善,但风向质量略有降低:相较于CCMP,3组风场的风速平均绝对误差(MAE)分别为1.13 m/s、0.89 m/s和0.84 m/s,CMA-GFS_Unet和Fusion_QRT相较于CMA-GFS分别提升了21.3%和25.7%;风向MAE分别为17.5°、15.5°和16°,分别提升了11.3%和8.6%;而相较于浮标,风速MAE分别为1.50 m/s、1.36 m/s和1.28 m/s,分别提升了9.3%和14.7%;风向MAE分别为23.3°、22.7°和24.0°,分别提升了3.0%和-3.9%。

石墨烯掺杂诱导准2D纳米氧化铝的制备和表征

通过在醇铝法制备纳米氧化铝的过程中,添加不同掺杂量的石墨烯纳米材料,经溶剂热、干燥和煅烧等过程后,制备了准2D结构的片状纳米氧化铝材料;通过SEM和XRD的测试表征,随着石墨烯含量的增加,纳米氧化铝有呈现准2D的片状结构的趋势,当石墨烯含量在0.04%质量比时,氧化铝几乎全部形成准2D片状结构,石墨烯含量进一步增加时,形成氧化铝相互堆叠的立体结构。

Quasi-3D Numerical Simulation of Tidal Hydrodynamic Field

Based on the 2D horizontal plane numerical model, a quasi-3D numerical model is established for coastal regions of shallow water. The characteristics of this model are that the velocity profiles;can be obtained at the same time when the equations of the value of difference between the horizontal current velocity and its depth-averaged velocity in the vertical direction are solved and the results obtained are consistent with the results of the 2D, model. The circulating flow in the rectangular area induced by wind is simulated and applied to the tidal flow field of the radial sandbanks in the South Yellow Sea. The computational results from this quasi-3D model are in good agreement with analytical results and observed data. The solution of the finite difference equations has been found to be stable, and the model is simple, effective and practical.

准二维钙钛矿超快动力学的研究进展

基于三维有机-无机杂化钙钛矿光电转换材料制备的光电器件的环境稳定性较差,严重阻碍了其大规模商业应用,准二维钙钛矿有望解决这一问题.准二维钙钛矿打破了三维钙钛矿结构上的对称性,突破了容忍因子的限制.此外,材料的激子结合能较大,表现出较强的量子和介电限域效应,拥有特殊的载流子动力学和光物理特性.目前准二维钙钛矿光电转换器件的效率仍然与三维钙钛矿相差较大,因此必须对其内部的超快动力学和物理机制进行深入研究,为进一步优化器件性能提供指导.总结了准二维钙钛矿光电转换器件的研究进展,归纳了准二维钙钛矿的俄歇复合、能量转移和电荷转移等超快动力学特性,分析了准二维钙钛矿光电转换器件目前面临的问题并对其未来的研究趋势进行了展望.

Ruddlesden-Popper型准二维钙钛矿温度依赖发光光谱研究

准二维Ruddlesden-Popper(R-P)卤化物钙钛矿具有优越的光电特性,在太阳能电池、发光二极管、激光器等光电器件中受到广泛关注,但严重影响载流子的弛豫和传输特性的激子-声子之间的相互作用还未得到充分揭示。与广泛研究的三维钙钛矿结构相比,准二维钙钛矿存在天然形成的量子阱结构,具有更大的激子结合能,激子效应更加明显,但对其激子-声子相互作用的研究仍然较少。因此,我们通过溶液法制备了准二维R-P型钙钛矿(PEA)_(2)Cs_(n-1)Pb_(n)Br_(3n+1)薄膜,其增益系数高达~1090.62 cm^(-1),获得了低阈值(~12.48μJ/cm^(2))的放大自发辐射。基于此,我们通过变温荧光光谱(77~300 K)和瞬态吸收光谱技术研究了(PEA)_(2)Cs_(n-1)Pb_(n)Br_(3n+1)薄膜随温度变化的发光特性,以阐述其内部的激子-声子相互作用对其发光性能的影响。发现在低温域内(77~120 K),由激子-声子相互作用引起的带隙变化相对较弱,晶格热膨胀占主导地位;随着温度升高,激子-声子相互作用对带隙变化产生较大影响。另一方面,激子-声子相互作用会促使发光光谱线宽加宽,但我们在77~120 K的温度范围内观察到了反常线宽变窄现象,这归因于由局域化效应引起的多量子阱中的能量转移机制;直到120 K之后,激子-声子相互作用引起的谱线加宽才足以逆转这一趋势。本文对准二维钙钛矿的激子-声子相互作用的研究对于提高准二维钙钛矿光学性能及其发光应用具有指导价值。

再生冷却推力室准二维传热数值计算

为了提高液体火箭发动机传热计算精度,建立了再生冷却推力室准二维传热计算的通用方法。冷却通道内考虑了冷却剂层间导热导致的温度分层效应,燃气侧对流换热既可采用传统Bartz公式,又可直接求解边界层控制方程得到热流密度,最终基于MATLAB开发完成了通用的再生冷却推力室准二维传热程序。利用该程序对某氢氧发动机进行了传热计算,并与一维传热程序和三维CFD传热计算结果进行了对比,结果表明:准二维传热计算方法可以计算出冷却通道内温度分层情况,冷却剂温升、流阻计算值与热试数据吻合较好,误差在10以内,优于一维传热结果,验证了计算方法的有效性;直接求解边界层控制方程得到的热流密度与三维计算结果吻合较好;准二维传热计算时间短,效率高。

4⁃氟苯乙胺基准二维钙钛矿的合成及其电致发光与激光性能

设计并开发了一种兼具电致发光和光学增益性能的准二维钙钛矿材料。通过向三维钙钛矿CsPbBr3中引入大体积阳离子4-FPEA+(4-氟苯乙胺),利用简易的溶液旋涂法,制备了不同n值量子阱混合分布的准二维钙钛矿薄膜。通过紫外可见吸收光谱和光致发光光谱证明调整4-FPEA+的添加量可以对量子阱的分布进行有效调控。结合扫描电子显微镜和原子力显微镜证明4-FPEA+的加入可以降低薄膜表面粗糙度。当4-FPEA+和CsPbBr3的物质的量之比为0.6时,薄膜的发光强度最高。将该材料应用在发光二极管(light emitting diodes,LEDs)中,结合冠醚作为添加剂辅助钝化缺陷,实现了外量子效率(EQE)为0.98%的绿光LED器件。在激光性能方面,该材料在室温条件下的最低阈值为17.42μJ·cm^(-2),增益系数为35 cm^(-1)。

影像的数字畸变模型

阐述了建立各类成像系统通用数字畸变模型并提供对应内方位元素的原理与方法,并以鱼眼数字相机所摄影像的全处理过程为例,证实了本文方法的正确性。

黄、东海环流的数值研究Ⅱ潮及潮致环流数值模拟

该文中数值模拟了黄、东海陆架区的四大天文潮及其潮致拉格朗日环流。运用“流速分解法”将线性三维分潮波问题化为一个分潮潮位及深度平均流的二维问题和一个流速垂向剖面问题求解。其二维问题的底摩擦系数由三维模式导出 ,所导得的线性底摩擦力公式更符合物理意义 ,且避免一般二维模式中底摩擦力的经验假定。结果表明 ,三维模式完全可以通过准二维方法求解 。

Hilbert变换在钢管漏磁检测缺陷定量化识别中的应用

提出一种根据漏磁检测信号切向分量信息构造法向分量的新方法。根据Hilbert变换原理,分析了钢管缺陷漏磁信号各个分量之间的正交对偶关系,论证了缺陷漏磁信号各个分量之间相互转换的理论基础和条件。基于探头所检测到的缺陷信号切向分量,利用Hilbert变换构造法向分量,增加了定量化识别的特征量,改善了缺陷识别的准确率和尺寸定量化误差。理论和仿真结果证明了该方法的有效性,可实现一维探头的准二维测量。

准二维控制场的建立及其应用

介绍了建立准二维控制场的详细过程和准二维控制场至虚拟真二维控制场的变换及其数学模型,分 析了摄站点坐标误差对此变换的影响,提出了建立数字畸变模型和使用此模型对像点各类畸变进行总体改 正的新理论。

电性源短偏移距瞬变电磁法数据处理软件系统SOTEMsoft

目前,已有瞬变电磁法(TEM)数据处理软件大都仅针对回线源装置,无法处理电性源装置数据。随着电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)的广泛推广应用,亟需开发一套适合电性源短偏移距瞬变电磁法装置特点的数据处理软件。通过解决任意收发装置形式一维正演、多分量多源数据联合反演、考虑激发极化效应数据反演、拟二维横向约束反演等关键技术,研发了电性源短偏移距瞬变电磁法数据处理专用软件系统SOTEMsoft。该系统具备数据整理、图像显示、数据预处理、模型构建、正演模拟、数据反演、工程出图等功能。数值模拟和野外实测数据处理效果表明,SOTEMsoft功能完备,数据处理精度和效率较高,满足野外实际生产需求。

亚像素定位的关键问题研究

分析了控制点标志的选择与设计,采用了图像处理、Hough变换、角点与直线高精度定位算子等方法,实现了中南大学近景摄影测量二维控制场1 350个人工标志点的自动识别和亚像素定位,仿真图检测平均精度达到±0.05像素。

二维控制场中控制点像点坐标亚像素定位的问题研究

分析了控制点标志的选择与设计,采用了图像处理、Hough变换、角点与直线高精度定位算子等方法,实现了中南大学近景摄影测量二维控制场1 350个人工标志点的自动识别和亚像素定位,仿真图检测平均精度达到±0.05 pixel。

计算机视觉测量准二维控制场建设

准二维控制场建设是建立CCD摄像机数字畸变模型的关键性工作。准二维控制场按CCD摄像机芯片长宽比4:3设计,并以相片纸为介质、以双矩形为图案、以黑白为色调制作了345个均匀分布的控制点。采用单机式积木型电子经纬仪工业测量系统测量准二维控制场的控制点三维坐标,观测值的点位中误差优于±0.15mm。研究结果表明利用准二维控制场建立CCD摄像机的数字畸变模型,其建设费用低、精度高、使用方便。

纳米多孔铜的结构调控与表征

纳米多孔铜(NPC)作为一种新型功能纳米材料,具有高比表面积、高通透性、高导电导热性和低密度等特点,有望在催化、分离和能源等领域得到应用。然而,目前还缺少对NPC结构调控的有效方法,多数方法制备出的NPC为韧带尺寸>100 nm的大孔材料,不利于它们在催化、分离等方面的应用。本文为进一步降低NPC的韧带尺寸,通过调控Al-Cu合金前驱体的相结构、并对其实施去合金化,最终可控地制备出最小特征尺寸为20 nm的二级孔和准二维片状两种NPC。其中,准二维片状NPC的去合金化制备是首次实现,为开发性能优异的准二维纳米多孔金属材料提供了技术思路。

准二维非恒定非均匀泥沙数学模型

在一维非恒定非均匀泥沙数学模型研究的基础上,提出了可以模拟横向冲淤变形以及河宽变化的准二维非恒定非均匀泥沙数学模型.将横断面沿河道流向分成若干个流管,对每个流管利用非耦合法分别求解水流方程和泥沙方程.运用Preissmann四点偏心隐式格式对水流连续方程和运动方程进行离散,并用追赶法求解.采用迎风格式将悬移质连续方程离散成差分方程求解.根据最小能耗率原理,判别河床冲淤变化方向,以确定河宽是否变化.该模型弥补了以往大多数准二维泥沙数学模型只能按等流量划分流管,且只能模拟恒定流、均匀沙、固定河宽情况下的河床冲淤变化的缺陷.利用青铜峡水库实测的水沙资料,对所建立的模型进行了验证,计算结果与实测值吻合良好.