【摘要】二维纳米材料因其独特的电子和结构特性引起了科研工作者的广泛关注,这些材料常会产生一些优于块材甚至块材没有的新性质。比如N原子掺杂的石墨烯及类石墨二维纳米材料,因为所掺杂N原子中的孤对电子与石墨烯及类石墨材料的大π体系共轭,常表现出优异的电学、光学和催化性能。本论文中,我们发展了简单、方便的实验方法,用以制备新型氮杂二维碳纳米片,并通过金属离子中心配位的方法对其进行化学修饰。研究发现,这类材 […]

【摘要】荧光碳点作为碳纳米材料领域中的一名新成员,因其独特的光学和电学性质以及潜在的应用价值开始备受人们的关注。相比于传统的荧光染料和量子点,碳点具有荧光稳定性好,生物相容性强,毒性低,耐光漂白,发射波长可调控以及粒径小等特点。除此之外,碳点的制备过程比较简单,无需复杂的制备过程和昂贵的仪器,制备原料比较廉价等优点也使得碳点被广泛的研究与应用。本论文中我们采用了微波辅助合成的方法,通过控制反应时间 […]

【摘要】由于具有高的热稳定性和化学稳定性，无机氮化铝（AlN）纳米材料有着非常广阔的应用前景而备受人们的青睐。作为AlN家族中的重要成员，AlN纳米笼也受到了研究者的广泛关注。然而，无机AlN纳米笼通常具有大的HOMO-LUMO能隙，阻碍了其在纳米电子器件等领域中的应用。为了突破该瓶颈，本文基于精确的从头算量子化学方法，以无机AlN纳米笼家族中最稳定的Al12N12笼为例，研究了碱金属原子掺杂对A […]

【摘要】随着信息技术迅猛发展，高性能非线性光学材料设计与研究工作一直备受国内外科研工作者的高度重视。国际上已广泛研究的非线性光学物质主要包括无机晶体、具有给受体基团的有机π共轭体系、含额外电子的电子化物等。这些研究极大丰富了高性能非线性光学材料的设计思想。鉴于芳香体系通常具有独特的电子结构和优越的稳定性，本文以有机（如碳纳米管）和无机（如P4分子）芳香性体系为研究对象设计了新型的非线性光学材料，通 […]

【摘要】在强激光系统中,三阶非线性效应是导致光束波前畸变,光束质量退化,甚至引起非线性自聚焦和“热像”效应的主要因素。如何减小非线性效应的影响,如何改善光束质量,如何提高强激光系统的性能,一直是强激光系统设计人员关注的焦点。本文基于几何光学方法,采用实际光线追迹进行强激光系统中非线性效应的仿真与分析,主要研究的是克尔型介质的三阶非线性效应对光传输及光束质量的影响。在实验室已经具备的非线性光追程序基 […]

【摘要】中红外波段是非常重要的电磁辐射波段,在很多科学技术领域具有重要的应用。典型的中红外波段为3μm到5μm,这个频率范围对应着多数重要分子的振转能级。另外,由于地球大气层的两个透过率“窗口”为3μm-5μm和8μm-13μm,中红外激光在大气层中有更高的透过率。因此,高功率中红外激光在光谱学、材料科学、化学、生物分子学、强场物理、远程遥感、通讯和国家防御等领域都有重大的应用潜力。近二十年来,可 […]

【摘要】多铁性材料是一类同时具有两种或两种以上铁性特征(铁电性、铁磁性、铁弹性或铁涡性)的多功能材料,而其中各种铁性之间存在耦合关系使得多铁性材料具有潜在的应用前景。作为多铁性材料的研究先锋,BiFeO3(BFO)是少数在室温条件下同时具有反铁磁性和铁电性的单相多铁性材料,其磁电耦合效应和电控磁性受到研究者的广泛关注。而作为自旋电子学的一个重要分支,电控磁性成为目前信息科学的研究热点之一,并且在基 […]