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科研动态
同步辐射技术在研究太阳能转化功能材料方面取得重要进展
我室刘庆华副研究员、何劲夫博士和姚涛副研究员等利用同步辐射X射线吸收谱学(XAFS)技术在研究新型太阳能转化功能材料的形貌结构和性能调控中取得重要进展,于2014年10月6日在国际著名期刊《自然-通讯》上发表研究论文(NatureCommunications5,5122(2014)),阐述了他们的研究成果。 通过太阳能光解水的“人工光合作用”将太阳能转换为清洁的氢能,被认为是21世纪人类解决能源和环境问题的最有效途径之一。在过去的几十年里,国内外研究者已经在光解水领域展开了广泛的工作,但目前取得的可见光区的量子转换效率仍然比较低,严重限制了太阳能光解水技术的工业化应用前景。普遍认为导致金属氧化物在可见光区水分解性能低的本质原因主要有以下两个方面:1)常见的金属氧化物半导体光生载流子的迁移距离比较短、复合比较快;2)通常需要较大的过电势才能完成水的氧化反应。如何解决这些难题就成为提高金属氧化物的可见光水分解性能的必要途径。 针对以上科学难点问题,他们从理论上提出一种通过形成“矢量迁移通道”的能级结构来引导光生载流子迁移的途径。实验上,通过将一层2~3nm厚的Fe2TiO5窄禁带(
2014-10-07
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科研动态
同步辐射技术在研究低维磁性材料方面取得重要进展
近期,我实验室闫文盛副研究员、孙治湖副研究员和刘庆华副研究员等利用同步辐射X射线吸收谱学(XAFS)技术在研究低维磁性材料的结构、形貌和性能调控中取得重要进展,在化学学科顶级刊物《美国化学会志》上发表研究论文(J.Am.Chem.Soc.2014,136,1150-1155;J.Am.Chem.Soc.2014,136,10393-10398),阐述了他们的研究成果。稀磁半导体具有奇异的光、电和磁特性,在未来的量子计算机及自旋电子学器件中有着广泛应用前景,其磁性决定于磁性离子之间的磁相互作用,但磁性离子间固有的反铁磁相互作用往往抑制了其磁性可调性。针对这一科学难点问题,他们从理论上提出通过形成量子点核壳结构来抑制反铁磁相互作用、进而调控铁磁相互作用的方法。实验上,他们在5nm直径的Co掺杂ZnO量子点外面包覆一层0.5nm厚的半导体材料ZnS或Ag2S壳层以后,成功地将Co离子之间的反铁磁相互作用转变成铁磁相互作用。并利用同步辐射软、硬X射线吸收谱学技术等的一系列测量和理论分析,证实了包覆ZnS或Ag2S壳层引起的Co3d能级在ZnO带隙间位置的改变是导致量子点中磁性相互作用转变的原因
2014-09-01

