摘要：在创新教育背景下,设计普鲁士蓝薄膜合成及其光电性质研究的教学实验,将科学研究成果引入大学综合实验中。采用简单电化学沉积法,在ITO导电玻璃表面制备得到普鲁士蓝膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、循环伏安法、紫外-可见吸收光谱等研究普鲁士蓝薄膜的物理化学性质。基于大学生在化学实验中已掌握的实验技能,结合已有的电化学综合实验,设计搭建原位紫外-可见光谱电化学及光电流测试平台。通过具体的实验操作,在了解普鲁士蓝与普鲁士白等相互转化原理的基础上,进一步认识普鲁士蓝电致变色现象及光电流产生的过程,以此激发学生对光电化学实验的兴趣,有助于学生科学发散思维的拓展和实验技能的提高。

摘要：为了解决传统金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal,MIM)波导结构传感器不可动态调控的问题,本文将石墨烯纳米管引入MIM波导耦合圆环谐振腔结构,设计了一种动态可调的MIM-石墨烯纳米管混合结构折射率传感器.采用有限元法对系统的传输特性、电场分布和磁场分布进行数值研究,并通过多模干涉耦合模理论进行分析验证.结果表明,Fano共振源自于TM_(10)腔共振模式和石墨烯等离子体电共振模式之间的相干耦合.通过改变石墨烯的化学势可以在较大波长范围内动态调谐Fano共振的谐振波长和线宽,从而实现折射率传感器的动态调控.在最佳结构参数下,传感器灵敏度可达1250 nm/RIU.与传统的MIM波导结构相比,该器件具有结构简单、动态可调、易于加工且工作波段范围大等诸多优点,对设计可动态调控的高性能纳米光子集成器件具有一定的指导意义.