搜索

x

亮点文章

栏目
领域
文章类型

综述

  

封面文章

面向显示应用的微米发光二极管外延和芯片关键技术综述
潘祚坚, 陈志忠, 焦飞, 詹景麟, 陈毅勇, 陈怡帆, 聂靖昕, 赵彤阳, 邓楚涵, 康香宁, 李顺峰, 王琦, 张国义, 沈波
2020, 69 (19): 198501. doi: 10.7498/aps.69.20200742
摘要 +
随着显示技术的不断发展, 高度微型化和集成化成为显示领域主要的发展趋势. 微米发光二极管(light-emitting diode, LED)显示是一种由微米级半导体发光单元组成的阵列显示技术, 在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和稳定性等方面相比于液晶显示和有机发光二极管显示均具有巨大的优势, 应用前景十分广阔, 同时也被视为下一代显示技术. 目前商用的5G通信技术与显示领域的虚拟现实、增强现实和超高清视频等技术的结合, 将进一步推动微米LED显示产业的发展. 在面临发展机遇的同时, 微米LED显示领域也存在着一些基础科学技术问题需要解决. 本文主要总结了微米LED显示从2000年以来的一些研究进展, 重点介绍了微米LED显示在外延生长和芯片工艺两方面存在的主要问题和可能的解决方案. 在外延生长方面主要介绍了缺陷控制、极化电场控制和波长均匀性等研究进展, 芯片工艺方面主要介绍了全彩色显示、巨量转移和检测技术等进展情况, 并对微米LED显示在这两方面的发展趋势进行了讨论.

特邀综述

  

特邀综述

非贵金属表面增强拉曼散射基底的研究进展
刘小红, 姜珊, 常林, 张炜
2020, 69 (19): 190701. doi: 10.7498/aps.69.20200788
摘要 +
表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)在分析检测领域中具有重要地位, 然而随着其不断发展, 贵金属SERS基底在实际应用中受到限制. 基于C, Ti, Zn, Cu, Mo, W等非贵金属纳米材料的SERS基底相比于贵金属基底具有更优异的经济性、稳定性、选择性以及生物相容性等, 逐渐被广泛研究和应用. 并且由于其化学增强占主导的特性, 非贵金属基底为SERS化学增强机理的研究提供了理想的平台. 因此, 本文对近年来非贵金属SERS基底的发展进行了综述, 讨论了不同材料的增强机理及SERS性能, 并探讨了其未来的研究与发展方向.

特邀综述

  

特邀综述

论材料非晶形成中的焓与熵: 竞争亦或协同?
王利民, 刘日平, 田永君
2020, 69 (19): 196401. doi: 10.7498/aps.69.20200707
摘要 +
液固Gibbs自由能差是决定材料非晶转变的热力学关键因素, 但该参量在预测非晶转变和指导非晶成分设计方面仍有一些基本问题有待解决. 其中, 一个关键问题是: 作为Gibbs能差的两个核心要素, 焓与熵, 二者在决定和控制非晶转变中关系并不明确. 基于课题组系列研究结果, 本文就焓与熵在材料非晶转变中的协同性与独立性问题进行了全面探讨, 发现二者在决定非晶形成上具有很强的相关性. 理论分析和实验测量相结合, 展示了材料熔化熵与熔点粘度、混合焓等多个非晶形成经典参量之间的内在关联, 证实熔化熵与材料非晶形成之间的密切关联; 并从多个角度证实材料低熔化熵有利于非晶形成, 纠正了传统上基于经典形核理论得出的高熔化熵有利于非晶形成的认识. 研究也发现, 决定非晶形成的关键动力学与热力学参量, 如粘度和混合焓, 均可通过熔化熵得到表达. 进而论证了熔化熵在评估非晶形成、指导非晶成分设计中的可靠性和有效性, 由此提出熔化熵可作为理解指导材料非晶形成的代表性热力学参量. 系列成果为发展非晶形成热力学、深入理解材料非晶形成提供了参考与思路.

特邀综述

  

特邀综述

二维材料热传导研究进展
吴祥水, 汤雯婷, 徐象繁
2020, 69 (19): 196602. doi: 10.7498/aps.69.20200709
摘要 +
以石墨烯和氮化硼为代表的二维材料为研究低维体系热传导及其相关界面热阻提供了一个绝佳的平台. 近年的研究表明, 二维材料热导率有着丰富的物理图像, 如长度效应、维度效应、同位素效应及各向异性等. 本文详细综述近十年来二维材料在热传导方面的研究进展. 首先简述二维材料热传导测量技术的原理及发展, 如热桥法、电子束自加热法、时域热反射法及拉曼法等; 其次, 介绍二维材料热传导及界面热阻的实验研究进展, 讨论其相关物理问题; 最后, 介绍二维材料在散热应用方面的研究进展, 并进行总结、指出存在的问题及进一步展望二维材料未来在散热领域的研究方向与前景.

编辑推荐

利用飞秒受激拉曼光谱技术研究Pyranine分子激发态质子传递过程
王子钰, 魏景乐, 徐文琪, 姜甲明, 黄逸凡, 刘伟民
2020, 69 (19): 198201. doi: 10.7498/aps.69.20200230
摘要 +
本文利用共振增强的飞秒受激拉曼光谱技术结合瞬态吸收光谱技术研究了光致产酸剂Pyranine发色团分子在水溶液中与醋酸根离子之间的光致激发态质子传递过程. 实验中观测到了Pyranine发色团在400—1700 cm–1频率范围内去质子化状态下的激发态拉曼振动光谱. 同时在920 cm–1 处也观测到了质子化醋酸根离子中激发态碳-碳单键伸缩拉曼振动信号. 通过对激发态质子传递中给体和受体的动力学的分析得到了在该条件下的激发态质子传递的速率.

编辑推荐

基于元胞自动机的气动光学光线追迹算法
雒亮, 夏辉, 刘俊圣, 费家乐, 谢文科
2020, 69 (19): 194201. doi: 10.7498/aps.69.20200532
摘要 +
对于含激波等大密度脉动结构气动光学流场, 沿着直线路径对折射率积分会带来较大的光程误差. 因此, 数值求解光线方程进行光线追迹是必要的. 与数值求解光线方程不同, 元胞自动机(cellular automata, CA)通过给定光线位置和方向变换规则来模拟光线在介质中传输路径. 本文基于已有的实验测量、数值仿真所获得的高超声速流场密度场数据, 分别采用数值求解光线方程法和CA光线追迹算法进行光线追迹, 进而得到光线出射流场后的光程差. 结果表明, CA算法对于二维气动光学流场中光线追迹的适用性, 且较数值求解光线方程方法具有更高的效率.

编辑推荐

氧化石墨烯褶皱行为与结构的分子模拟研究
陈超, 段芳莉
2020, 69 (19): 193102. doi: 10.7498/aps.69.20200651
摘要 +
应用反应力场分子动力学方法, 模拟了单层氧化石墨烯在径向压缩作用下的褶皱过程, 研究了含氧基团(羟基、环氧基)对氧化石墨烯褶皱行为以及褶皱球结构稳定性的影响. 当石墨烯仅含羟基时, 该类氧化石墨烯呈现出“推进式”的褶皱行为, 而当石墨烯仅含环氧基时, 该类氧化石墨烯则呈现出片层与片层“贴合式”的褶皱行为. 褶皱行为的不同决定了氧化石墨烯最终褶皱球结构的差异. 通过分析原子级势能增量分布与C—C成、断键位置之间的关系, 发现氧化石墨烯上C—C成、断键主要发生在变形较为严重的区域, 且相较于羟基, 环氧基对与其连接的C—C键具有更强的削弱作用. 为了研究氧化石墨烯褶皱球的结构稳定性, 模拟了其在无约束条件下的释放过程. 发现氧化石墨烯褶皱球的结构稳定性取决于其中C—C成、断键数量, 即C—C成、断键的数量越多, 结构越稳定, 且在同一氧化率下, 褶皱球的结构稳定性随环氧基比例的增大而提高. 本研究表明, 通过改变氧化石墨烯片层上含氧基团的相对比例, 可实现对其褶皱球稳定性的控制.

编辑推荐

退火温度调控多层折叠石墨烯力学性能的分子动力学模拟
李兴欣, 李四平
2020, 69 (19): 196102. doi: 10.7498/aps.69.20200836
摘要 +
退火是石墨烯宏观组装材料常用的制备工艺之一, 广泛用于其性能的调控. 在石墨烯基材料中, 石墨烯片层由于其自身的二维特性通常在微纳米尺度下呈现出多层折叠的结构. 然而这种微观结构对材料力学性能退火调控的影响仍未得到充分的了解. 为了阐明多层折叠石墨烯力学性能与退火温度间的调控关系, 基于分子动力学模拟研究了材料弹性模量、拉伸强度、极限应变以及断裂韧性等关键力学性能参数随退火温度的变化规律, 进而结合观察微观结构的演化过程揭示了性能调控现象的物理机制. 结果表明: 更高的退火温度将增强多层折叠石墨烯的弹性模量与拉伸强度, 但同时削弱了其极限应变, 并且其断裂韧性能够在一定退火温度范围内实现强化. 研究发现, 以上力学性能的调控作用归因于更高的退火温度将造成更加密集的层间交联, 从而增强了折叠区域层间界面的相互作用, 并限制了折叠结构的形态展开, 致使结构破坏模式发生转变.

专题: 低维材料非线性光学与器件

  

封面文章

MnPS3可饱和吸收体被动锁模掺铒光纤激光器双波长激光
俞强, 郭琨, 陈捷, 王涛, 汪进, 史鑫尧, 吴坚, 张凯, 周朴
2020, 69 (18): 184208. doi: 10.7498/aps.69.20200342
摘要 +
过渡金属硫代亚磷酸盐MnPS3是三元含磷二维材料, 具有新颖的光电特性. 采用化学气相传输方法生长MnPS3单晶, 结合机械剥离方法制备可饱和吸收体光纤调制器件. 以MnPS3可饱和吸收体构建掺铒光纤环形激光器, 实现脉冲间隔为196.1 ns, 脉冲宽度为3.8 ns, 最高输出功率为27.2 mW, 1565.19 nm和1565.63 nm双波长锁模脉冲激光输出, 实现280 h以上高稳定自启动双波长锁模输出.

青年科学评述

  

青年科学评述

里德堡原子多体相互作用的研究进展
张正源, 张天乙, 刘宗凯, 丁冬生, 史保森
2020, 69 (18): 180301. doi: 10.7498/aps.69.20200649
摘要 +
多体量子系统的相互作用是研究量子信息科学必须要解决的瓶颈性问题之一. 里德堡(Rydberg)原子具有很大的电偶极矩, 使得它可以实现长程的相互作用, 为研究多体量子物理提供了有力的技术手段. 因而Rydberg原子多体系统是多体相互作用探究的理想平台, Rydberg原子多体相互作用的研究对多体量子系统的相互作用的性质研究和应用探究有着重要意义. 本文综述了关于Rydberg原子多体相互作用方面的研究, 介绍了由Rydberg原子的多体相互作用引起的Rydberg阻塞效应、Rydberg原子多体系统拉比频率的变化以及Rydberg原子多体系统呈现的特别的空间构型; 同时介绍了利用Rydberg原子多体相互作用实现一些应用的工作, 如实现单光子源、量子存储、实时单原子成像以及量子模拟等, 并讨论了Rydberg原子多体系统的研究方向和应用前景.
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • ...
  • 77
  • 78