清華大學(xué)材料學(xué)院李千課題組在電光薄膜性能調(diào)控領(lǐng)域取得新進(jìn)展
需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠18917106313
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
集成光子學(xué)技術(shù)利用光信號實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的高速、低損傳輸，被視為解決后摩爾時(shí)代通信資源消耗和性能受限等問題的*佳方案，在信息技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，這也對集成光子器件中的關(guān)鍵材料提出了更高的性能要求。與硅基材料和鈮酸鋰等常用材料體系相比，鈦酸鋇（BaTiO3）具有高電光系數(shù)、與芯片集成工藝兼容、可實(shí)現(xiàn)非易失性存儲(chǔ)等特性，近年來備受研究者關(guān)注。然而，目前BaTiO3薄膜的電光系數(shù)仍有待進(jìn)一步突破，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、疇翻轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)特征與電光性能之間的聯(lián)系也尚未被闡明，限制了其在集成光子器件領(lǐng)域的深入應(yīng)用。為解決上述關(guān)鍵問題，清華大學(xué)材料學(xué)院李千副教授課題組借助鐵電極化翻轉(zhuǎn)路徑的設(shè)計(jì)思想，利用鈧酸釓（GdScO3）緩沖層在BaTiO3薄膜中實(shí)現(xiàn)了逐漸過渡的極化旋轉(zhuǎn)路徑，并通過緩沖層厚度調(diào)控獲得了一系列不同結(jié)構(gòu)的BaTiO3薄膜（圖1）。X 射線衍射、二次諧波等測量結(jié)果表明，隨緩沖層厚度增加，薄膜相結(jié)構(gòu)由面外四方相過渡至中間菱方相，*終穩(wěn)定在面內(nèi)四方相。掃描透射電鏡（STEM）結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了不同BaTiO3薄膜之間的結(jié)構(gòu)差異，同時(shí)表明這一結(jié)構(gòu)調(diào)控策略的有效性源于GdScO3緩沖層的慢應(yīng)變釋放方式（圖2）。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)利用自行搭建的新型表征系統(tǒng)，結(jié)合原位二次諧波產(chǎn)生和電光測量裝置，對BaTiO3薄膜的電光響應(yīng)行為及其與結(jié)構(gòu)特性之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行系統(tǒng)解析。通過前述策略優(yōu)化相結(jié)構(gòu)的BaTiO3薄膜，表現(xiàn)出高達(dá)175pm/V的有效電光系數(shù)和182%的光學(xué)多級移相窗口（圖3）。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步表征了BaTiO3薄膜疇成核行為的空間圖像，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行疇翻轉(zhuǎn)過程統(tǒng)計(jì)學(xué)和空間解析動(dòng)力學(xué)研究，為薄膜的成核限制（NLS）模型提供了系統(tǒng)性實(shí)證證據(jù)（圖4）。該工作在實(shí)現(xiàn)BaTiO3薄膜電光系數(shù)提升的同時(shí)，對BaTiO3薄膜電光響應(yīng)背后的疇翻轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)解析，為高性能電光材料和集成光子器件的設(shè)計(jì)提供了有效的方案。
圖1. 利用GdScO3緩沖層實(shí)現(xiàn)BaTiO3薄膜的結(jié)構(gòu)逐漸變化
圖2. 不同緩沖層厚度的BaTiO3薄膜STEM表征結(jié)果
圖3. 相結(jié)構(gòu)優(yōu)化的BaTiO3薄膜實(shí)現(xiàn)電光性能的增強(qiáng)
圖4. 基于電光和非線性光學(xué)響應(yīng)的疇翻轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)研究成果以“通過緩沖層控制的極化旋轉(zhuǎn)路徑調(diào)節(jié)鈦酸鋇薄膜的電光性能”（Tuning the Electro-Optic Properties of BaTiO3 Epitaxial Thin Films via Buffer Layer-Controlled Polarization Rotation Paths）為題，近日發(fā)表在國際有名期刊《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials）上。清華大學(xué)材料學(xué)院2023級博士生于涵、國家納米科學(xué)中心2021級博士生郭寧、清華大學(xué)材料學(xué)院鄧晨光博士后為論文的共同**作者，清華大學(xué)材料學(xué)院李千副教授、李敬鋒教授，國家納米科學(xué)中心鄭強(qiáng)研究員，清華大學(xué)材料學(xué)院鄧晨光博士后為論文的通訊作者。論文的重要合作者還包括清華大學(xué)馬靜副教授，北京師范大學(xué)張金星教授等。本研究得到了國家自然基金基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目、原創(chuàng)探索計(jì)劃項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、北京市自然科學(xué)基金等的支持。
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上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機(jī)，點(diǎn)餐機(jī)，電子白板，安防監(jiān)控等。
卷柔新技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進(jìn)的減反射玻璃。鍍膜版面可達(dá)到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點(diǎn)，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個(gè)難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實(shí)用性突出，濕法鍍膜在價(jià)格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價(jià)值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術(shù)！
我們的目標(biāo)：以高質(zhì)量的產(chǎn)品，優(yōu)惠的價(jià)格,貼心的服務(wù)，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力，通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤空間和競爭優(yōu)勢，為中國的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
