《应用物理快报(apl)》106卷13期进展概览

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1、1.甶毛细管形态学变化来研究植物吸水机理像塑坐布这样荒芜的沙漠地区，动植物是通过吸取空气中的水来维持生命的。在那里有的植物叶子表面有吸收空气中水分的毛细管结构我们在不同的环境下，对植物吸水过程中叶子的毛细管的性能和形态变化进行了测试。我们知道有些植物是通过叶子表面的毛细管吸水的，比如马铃薯、苦瓜。我们把起源于曰本九州阿苏山附近的干旱草原的植物作为研究样本，在这种植物中，我们发现了它吸水和排水的特征。锥形毛细管内部有微型纤维结构，在干旱的条件下，这种结构会转变成垂直缠绕的结构。植物吸水和排水就是靠毛细管中的微型纤维结构实现的，它们唯一的形态互变（锥形毛细管形状变

2、成垂直缠绕的形状），取决于空气的湿度和叶子处于湿润条件的部分向比较缺水的部分传送水的能力。这些形态变化被拍成了纪录片。模拟实验解释了缠绕结构的形成。在理论分析中，缠绕结构有着更高的机械强度。在以上描述的植物中也可以发现同样的现象。这些研究为解决全球水资源短缺提供的了新的技术启发,2.微环嵌入中空聚合物光纤激光器通过横向光学传送将微型谐振器植入中空的聚合物光学纤维，再掺入若丹明B（一种红色的荧光染料），我们就可以观察到强烈的激光放射。微型谐振器附着在中空聚合物纤维的内壁。从纤维中我们观察到强烈的激光束。这种微环嵌入中空聚合物光纤激光器即使在传输长度为1.5m时，

3、也可以显示有效的激光特性。3.聚毗咯-银电极离子聚合金属复合材料离子聚合金属复合物是一类软活性物质，它在机器人、环境感知和能量搜集中的应用越来越普遍。在这篇文章中，我们证明了在离子化膜上通过原位光诱导聚毗咯银电极的聚合制备IPMCS。其成分、形态和电极的表面电阻通过一系列的实验技术被广泛表征。我们通过电化学阻抗实验研究了IPMC的电化学性质，并提出了一种改进的兰德尔模型来解释阻抗谱。最后，我们证明空气动力驱动、传感和评估IPMC性能与现有成熟的制造方法不同。考虑到过程的可操作性以及电极形成所需的时间很短，我们期望该技术可以应用在IPBCs快速成型技术的开发上。

4、4.铁磁体Tbl-XGdXFe2的准同型相界和磁弹性行为准同型相界（MPB）是将不同晶体对称性的两种铁性相界分离的边界，它被广泛的用于研究在提高铁电体压电性的非凡作用。基于相同的原理，我们设计了_个伪二进制铁磁系统Tbl-XGdXFe2的磁性MPB，发现了类似的晶体结构、磁性和磁致伸缩效应。利用同步福射X射线衍射，检测出GdFe2-rich组分的结构对称性是菱形，而低于Tc温度下观察得到的是正方形。随着浓度的改变，试样的磁致伸缩值单调地变化。当MPB组分是TbO.lGdO.9Fe2时，同时具有R和T相，将R和T相的磁致伸缩效应相互叠加，表现出了在MPB组分中最

5、大的磁5.纳米导线管中的电流型驱动涡旋畴壁运动我们已经研究了由纳米管和纳米线组成的纳米材料的电流型驱动畴壁运动。在一定强度的外部磁场作用下，在线和管的过渡区的涡旋畴壁运动可以被钉扎。我们也探究了在磁场反方向施加电子流的畴壁效应。因此，在一定的磁场下，可以通过提高电流密度的强度来释放被钉扎的畴壁。相反的，在一定的电流密度下，也可以通过降低外部磁场强度来释放畴壁。当在电流密度和外部磁场共同作用下畴壁被钉扎时，其震荡频率接近8GHz。震荡振幅随电流密度而増加，随时间而减少。另一方面，畴壁在管道中被释放和延伸，表现出了稳定阶段和过程中的差别。通过改变几何参数、电流密度

6、、磁场来钉扎和释放畴壁的能力，使线/管纳米结构拥有一个有趣的功能——纳米晶体管on/off转换开关。5.基于上转换发光效应的温度传感器的3D微打印因上转换敏化发光效应，掺入稀土元素的纳米粒子会随温度的变化而显著变化,可以凭此进行温度测量。将纳米颗粒混合到市售的含有低荧光光弓I发剂感光材料Irgacure369,利用3D激光直写技术，我们可以根据需要进行定位光刻来获取微米尺度的温度传感器。在预先构建好的环境中可以进行排布元件，比如在微流体通道和光学或电子芯片之中。我们以光学芯片或电子芯片为例，对自由空间的测量和励磁的激发、探测进行了演示。结果的时间误差和温度误差

7、分别为1秒和0.5K。6.在超薄玻璃基板上的高效率柔性CdTe太阳能电池柔软的、高效率、低成本的太阳能电池能够实现应用，得益于其利用率高、柔性形式以及较低的安装和运输成本。这里我们报告一个经认证效率为16.4%的柔性CdTe太阳能电池，与以前的记录（14.05%）相比有显著的改进。该改善是通过溅射CdS:O代替化学浴沉积硫化镉和使用共蒸发并快速退火的ZnTe:Cu代替高温溅射的ZnTe:Cu背接触层。我们使用量子效率和电容-电压测量结合装置模拟来查明效率增加的原因。模拟装置和实验结果表明，较高的载流子密度可以定量导致开路电压（VOC）和填充因子（FF）的増加，

8、同样地，増加的短路电流密度（JSC）可