Photocatalytic active ZnO$_{1-x}$S$_x$@CNTs heteronanostructures
本研究以垂直排列多壁碳纳米管为载体制备ZnO₁₋ₓSₓ@CNTs异质纳米结构,通过S掺杂与碳纳米管的双重作用实现可见光吸收增强,显著提升了亚甲基蓝的光催化降解性能。
2023-10-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Microwave-assisted synthesis and characterization of undoped and manganese doped zinc sulfide nanoparticles
采用微波辅助溶剂热法制备了未掺杂和Mn掺杂的ZnS纳米晶,并通过X射线衍射、光致发光光谱和扫描电子显微镜结合能量色散X射线能谱对其进行了表征。所有样品均为立方锌尖晶石结构,晶格常数为$a$ = 5.406-5.411 nm,晶粒尺寸为6-9 nm。这些纳米颗粒聚集并形成平均尺寸高达180 nm的大颗粒。未掺杂的ZnS样品的光致发光显示出位于530 nm处的宽发射带,归因于纳米颗粒表面的缺陷。在所有Mn掺杂的样品中,观察到598 nm处的发射峰,该发射峰归属于Mn $^{2+}$的激发态($^4$ T $_1$)和基态($^6$ A $_1$)能级之间的特征禁戒跃迁。同步辐射X射线吸收光谱在Zn和Mn的K边结合反向蒙特卡罗(RMC)模拟的基础上的进化算法证实,锰离子取代锌离子。然而,离子尺寸的差异($R$(Mn $^{2+}$(IV))= 0.66 μ m和$R$(Zn $^{2+}$(IV))= 0.60 μ m)是Mn-S(2.40(2)μ m)比Zn-S(2.33(2)μ m)大的原因。ZnS:Mn纳米颗粒中的静态结构弛豫是由RMC模拟获得的Zn,S和Mn原子的均方位移因子的大值的原因。
2022-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Absence of room temperature ferromagnetism in bulk Mn-doped ZnO
本文研究了Zn_(1-x)Mn_xO(x=0.02,0.03,0.05)多晶的结构和磁性。低温(~500 oC)合成留下未反应的起始ZnO和锰氧化物。与最近的一份报告相反,在高于900 ℃的温度下在空气中合成的单相材料没有观察到体铁磁性。单相样品表现出顺磁性居里-外斯行为。
2004-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Properties of CdS/CdTe Solar Cells as Influenced by a Buffer Layer
我们考虑了ZnO(ZnS,SnSe)/CdS/CdTe太阳电池中缓冲层对CdTe缺陷态密度的影响。与采用ZnO缓冲层的太阳能电池相比,ZnSe和ZnS的实施导致较低的净电离受主浓度和占主导地位的深陷阱能级的能量转移到CdTe的中间带隙。结果清楚地表明,相同的缺陷是负责的无效掺杂和复合中心的形成在CdTe。这一观察结果可以解释考虑到应变对多晶CdTe中晶界界面态的电子性质的影响。在应变条件下,氯与晶界点缺陷的相互作用可以改变。
2016-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and optical properties of Mn impurities in ultra-thin ZnO nanowires: insights from density-functional theory
本文采用密度泛函理论结合杂化泛函方法研究了小直径Mn掺杂ZnO纳米线的原子和电子结构.我们确定Mn掺杂ZnO纳米线的磁性和电子结构的变化,由于表面效应,如表面上的氢吸附,氧空位和悬挂键的存在。在纳米线表面上没有钝化的情况下,锰原子分离到表面,而在氢吸附下,Mn的掺入在能量上更有利于内部站点。额外的氧空位的存在不会产生磁矩的显著变化,尽管它会产生电荷局部化的显著变化。
2018-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and optical characterization of Mn-doped ZnS nanocrystalline thin films prepared via chemical bath deposition
本研究通过化学浴沉积法合成掺锰ZnS纳米晶薄膜,并通过XRD、SEM和光谱分析证实其晶体结构和光学性能,为光电子和光伏应用提供材料基础。
2025-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Graphene and Some of its Structural Analogues: Full-potential Density Functional Theory Calculations
利用全势能密度泛函计算,我们研究了石墨烯及其一些结构类似物的结构和电子性质,即,SiC、GeC、BN、AlN、GAN、ZnO、ZnS和ZnSe的单层(ML)。虽然我们的计算证实了一些报道的结果基于不同的方法,我们的结果ZnSe,二维体积模量的ML-GeC,ML-AlN,ML-GaN,ML-ZnO和ML-ZnS和有效质量的载流子在这些二元单层是新的东西。随着目前合成技术的进步,这些新材料中的一些可能在不久的将来被合成用于纳米器件。
2013-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Colloidal Mn2+:ZnO Quantum Dots and High-TC Ferromagnetic Nanocrystalline Thin Films
本文报道了胶体Mn ~(2+)掺杂ZnO(Mn ~(2+):ZnO)量子点的合成及室温铁磁纳米晶薄膜的制备。采用水解缩合法在DMSO中制备了Mn 2+:ZnO纳米晶。通过电子吸收和电子顺磁共振(EPR)光谱监测合成。发现Zn(0Ac)2强烈抑制Mn 2+被O2氧化,从而允许在有氧条件下进行Mn 2+:ZnO的合成。使用十二胺从所制备的纳米晶体的表面去除Mn 2+离子,以产生高质量的内部掺杂的Mn 2+:ZnO胶体,其具有接近球形的形状和均匀的直径(6.1 +/- 0.7 nm)。模拟的高分辨率的X-和Q-波段的EPR谱,结合磁磁化率的定量分析,证实了锰是取代纳入到ZnO纳米晶体的Mn 2+非常均匀的物种,不同的散装Mn 2+:ZnO只有在D-应变的幅度。在纳米晶的旋涂薄膜中观察到了强的铁磁性,300 K饱和磁矩高达1.35 Bohr磁子/Mn 2+,TC > 350 K。在铁磁薄膜的EPR谱中观察到明显的铁磁共振信号。在Mn 2+:ZnO的铁磁性的发生及其对合成变量的依赖性的背景下,这些和以前的理论和实验结果进行了讨论。
2004-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Modification of electron states in CdTe absorber due to a buffer layer in CdS/CdTe solar cells
通过应用交流导纳谱方法,确定了缺陷态的能量分布在碲化镉纳入薄膜太阳能电池结构上的ZnO,ZnSe,和ZnS缓冲层。结合Mott-Schottky分析,结果显示了受缓冲层选择影响的缺陷态密度和未补偿受主浓度的强烈修改。在ZnSe和ZnS上形成的太阳能电池中,观察到费米能级和占主导地位的深陷阱能级的能量位置向CdTe的中间带隙移动,这表明中间带隙态可能充当复合中心并影响太阳能电池的开路电压和填充因子。对于更深的状态,观察到的增宽参数增加,指示在微观尺度上的电荷的波动。这种变化可归因于多晶CdTe中晶界应变和晶界界面态处俘获电荷的改变
2015-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Properties of Electrodeposited Molybdenum Disulfide on Zinc Oxide and Zinc Oxide/Zinc Sulfide Nanowires
本研究开发3步法合成纳米线异质结构催化剂,通过能带对齐和形貌优化显著提升了HER催化性能。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized Mn$^{2+}$ emission from Manganese-doped colloidal nanocrystals
本文报道了在Mn $^{2+}$掺杂的ZnSe/CdSe核/壳胶体纳米晶体中实现的强量子限制的“0-D”稀磁半导体(DMS)的磁光致发光研究。与它们的3-D(体)、2-D(量子阱)、1-D(量子线)和0-D(自组装量子点)DMS对应物形成鲜明对比,来自这些纳米晶体中Mn $^{2+}$离子的内部\emph{d-d}($^4T_1 \rightarrow ^6A_1$)跃迁的普遍存在的黄色发射带在施加的磁场中被\emph{not}抑制,并且\emph{does}变为圆偏振。该极化跟踪Mn $^{2+}$磁化,并且伴随着右圆形发射分量和左圆形发射分量之间的相当大的能量分裂,该能量分裂与激子-Mn \emph{sp-d}耦合强度成比例(该耦合强度进而可随尺寸调节)。这些数据突出了强量子限制对DMS纳米材料中磁性离子的激发和发射机制的影响。
2011-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Puzzling magneto-optical properties of ZnMnO films
研究了低温原子层沉积法制备的ZnMnO薄膜的光学和磁光特性。报道了激子光致发光的强极化,令人惊讶地观察到激子跃迁没有分裂或光谱漂移。目前的研究结果表明,在ZnO晶格锰充电的可能性。在2.1eV处开始的强吸收与Mn 2+到3+的光电离有关。我们建议,所观察到的激子发射的强圆偏振是一个类似的字符,我们观察到的ZnSe:Cr。
2011-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Rare-earth free yellow-green emitting NaZnPO4:Mn phosphor for lighting applications
报道了一种具有优异性能的锰掺杂磷酸锌钠荧光粉,该荧光粉具有紫外-可见光吸收(300-470 nm)、黄绿(~543 nm)宽带光致发光(PL)和可观的色坐标(x=0.39,y=0.58)。它的晶体结构由分立的PO 4四面体组成,通过ZnO 4和NaO 4扭曲四面体连接,使得三个四面体,每种一个,共享一个角。紫外敏感的Zn-O-Zn键的存在下,有效的能量转移到Mn 2+离子导致最明亮的PL和63%的外量子产率在418 nm。我们的实验证明了未来生产廉价白光发射器件的可能性。
2012-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Invariant Wide Bandgaps in Honeycomb Monolayer and Single-Walled Nanotubes of IIB-VI Semiconductors
寻找具有独特电子性质的低维材料对于纳米尺度电子器件的发展具有重要意义。通过系统的第一性原理计算,我们发现IIB-VI族半导体(ZnO,CdO,ZnS和CdS)的二维蜂窝状单层和一维单壁纳米管的带隙几乎与手性无关,并且与直径有弱的相关性。电子结构分析表明,导带最低峰由阳离子的球对称$s$轨道贡献,价带最高峰由平面内$(d_{xy}-p_y)$和$(d_{x^2-y^2}-p_x)$杂化占据.这些电子态对曲率半径具有很强的鲁棒性,使得从蜂窝单层结构到单壁纳米管结构的带隙具有不变的特征。这些材料的禁带宽度在2.3 ~ 4.7 eV之间,在电子器件和光电子器件中具有潜在的应用价值。我们的研究表明,寻找和设计特定的电子结构可以促进探索未来应用的新型纳米材料的过程。
2018-03-22 cond-mat.mtrl-sci
ALD Zinc Tin Oxide Buffers for Chalcopyrite Solar Cells: Electrical Barriers and Conduction Band Cliffs
University of Luxembourg(卢森堡大学)
本研究针对宽带隙硫化物黄铜矿太阳能电池的缓冲层改性需求,探究ALD制备的不同组分ZnSnO缓冲层的电学特性,明确锡含量与导带底的正相关关系及对电池性能的影响机制。
2026-04-07 cond-mat.mtrl-sci