Graphene/Ag NW复合体系的光学特性研究

利用FDTD软件建立了Graphene/Ag NW复合模型并计算了不同直径银纳米线对Graphene/Ag NW复合模型光透射谱的影响,理论计算表明随着石墨烯层数的增加和Ag NW直径的增加会导致Gr/Ag NW复合模型在紫外可见波段透射率略有下降,同时会出现Ag NW的共振吸收峰,进一步降低紫外波段的光透射率.利用旋涂法制备了Gr/Ag NW复合薄膜,测试结果表明,制备的Gr/Ag NW复合薄膜均匀性较高,但偶尔也会出现石墨烯的堆叠现象,且Gr/Ag NW复合薄膜的紫外可见波段透射谱与理论计算结果基本吻合,从而验证了理论模型的可行性.     

非晶态Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜的低波动阻变特性研究

基于化学溶液法在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上制备了非晶态Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜,研究了其表面形貌、介电特性和阻变特性.结果表明:非晶态Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜无明显晶界存在,其P-E和C-V曲线无滞后特征,其I-V曲线展示了双极性阻变行为.高低阻态的导电机制研究表明该双极性阻变行为由氧缺陷导电细丝断开/连接主导.通过与氧缺陷导电细丝主导的晶态Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜基阻变行为对比,发现非晶态Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜阻变的波动性较小,这与其无晶界密切相关.该研究可为开发低波动的阻变器件提供一定指导.     

模拟空间原子氧对Teflon FEP/Al薄膜性能的影响

采用同轴原子氧模拟装置进行了空间原子氧效应对温控材料Teflon FEP/Al薄膜的影响研究.在束流密度为1.07×1016atoms/cm2·s的条件下,对材料进行不同剂量辐照,研究了Teflon FEP/Al薄膜的质量损失、表面形貌、表面粗糙度和光学性能的演化规律和表面元素的组成变化.试验结果表明,材料的质量损失与原子氧辐照剂量成正比例关系.随着原子氧辐照剂量的增加,材料的表面形貌由平整变为"地毯状"形貌,表面粗糙度、太阳吸收率和太阳吸收率与热发射率的比值发生明显变化,从而导致材料光学性能发生变化.辐照前后材料表面成份组成变化不大.     

杂多酸掺杂聚苯胺导电复合膜的制备和导电性研究

以苯胺作为导电聚合物单体,以醋酸纤维素作为成膜材料,以杂多酸(磷钼酸)为掺杂剂制备了杂多酸/导电聚合物复合膜,采用红外和紫外光谱等测试手段对复合膜进行表征.探索了杂多酸/聚苯胺复合膜制备的最佳工艺条件,并对其导电性能进行了研究.复合膜制备的最佳工艺条件为:苯胺与醋酸纤维素的最佳浓度配比为1:5,反应的最佳温度为15～2...     

La1-xCaxMnO3薄膜的制备及结构和磁性研究

采用溶胶-凝胶旋涂法在表面氧化的Si (100)基片上制备了La1-xCaxMnO3 (x=0,0.1,0.15) 薄膜.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)及振动样品磁强计(VSM)对样品的结构、形貌和磁性进行了研究.结果表明:薄膜为正交钙钛矿结构,具有平整的表面,La0.85Ca0.15MnO3样品的薄膜厚度为334 nm.样品在居里温度附近发生铁磁-顺磁转变,随着Ca2+掺杂浓度的增加,样品的居里温度变大,x=0.15时,样品的居里温度为299 K.     

弯曲应力对二维石墨烯导电性能的影响

采用化学气相沉积法生长高质量二维石墨烯,制备出石墨烯/PDMS(聚二甲基硅氧烷)和石墨烯/PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)柔性透明导电薄膜,用以研究不同材料及不同厚度衬底时二维石墨烯的导电性能与弯曲曲率的关系.结果表明,柔性衬底的弹性模量及厚度对二维石墨烯的导电性能影响均不大,当衬底厚度相同时,随着弯曲曲率的增加,石墨烯阻值均增加,但电阻的相对变化率较小,表明二维石墨烯导电膜可作为柔性导体应用于可弯曲触摸屏、机器人皮肤、可穿戴设备.     

Cu对CumNi0.1-mTiOx氧化物低温氨催化选择性还原氮氧化物性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了一系列CumNi0.1-mTiOx(m=0、0.01、0.015、0.02、0.03和0.1)混合金属氧化物催化剂,利用多种表征手段如XRD、H2-TPR、NH3-TPD、XPS和in situ DRIFTS等探究了Cu的加入对催化剂结构和性能的影响.结果表明,在掺入Cu后催化剂的低温活性有所提高,Cu0.015 Ni0.085 TiOx催化剂在40000 h-1空速下、210～390℃温度范围表现出100％的NO转化率和超过90％的N2选择性,这与其具有适中的氧化性和较高的酸性有关.通过in situ DRIFTS研究发现,Ni0.1 TiOx和Cu0.015 Ni0.085 TiOx催化剂上发生了吸附态NH3与吸附态NOx之间的反应,反应遵循L-H机理;同时,Cu0.015 Ni0.085 TiOx也可能与气相的NO2直接发生反应,存在E-R机理.     

温度对单根氧化锌纳米线真空传感器的影响

通过化学气相沉积方法(CVD)制备了ZnO纳米线,并且利用微栅电极法制备了单根ZnO纳米线真空传感器.ZnO纳米线的电阻率随真空度的提高而降低,在p=10 Pa时,室温情况下的电阻约为高温情况下(T=325℃)的1000倍.而在p=1 ×105 Pa时,室温情况的电阻是高温情况下的10倍.这种巨大变化主要是由于真空度迅速的升高,吸附在纳米线的表面的氧负离子进行了脱附的作用之后,使得耗尽层厚度降低,纳米线内部可参与导电的电子数增多,此时温度对纳米线的影响作用才会很大,导致纳米线电阻率迅速降低.     

偶氮聚合物薄膜的全光极化特性及其驰豫过程研究

利用旋涂法制备了一种偶氮类化合物掺杂有机聚合物薄膜,并对其吸收谱、厚度、折射率、进行了测量,采用二次谐波产生的方法的方法对全光极化后薄膜的二阶非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,随着薄膜厚度和生色团含量的增加其二阶非线性增强.这与聚合物薄膜中含有较高浓度的分散红1有关.对极化饱和后的驰豫情况进行了分析,发现不同厚度薄膜的驰豫速度不同.这是由于薄膜中偶氮分子含量越多,分子间相互作用越强,导致驰豫时间增长.     

二种无机酸掺杂聚苯胺的制备及其导电性能影响因素研究

通过四探针测试仪对二种无机酸掺杂聚苯胺的导电率进行了测试,用控制变量的方法研究了掺杂酸的种类和浓度、引发剂的量、合成温度等对聚苯胺导电率的影响。研究发现,引发剂与苯胺单体的摩尔量相同、盐酸浓度为2mol/L、温度为0℃时合成的聚苯胺的导电率最佳。     

150 keV电子辐照下直拉硅的缺陷演化及其电学性能

研究150 keV电子辐照下直拉硅中的缺陷演化规律,探讨辐照缺陷对直拉硅电学性能的影响.结果表明,150 keV电子辐照在直拉硅中引入VnOm复合体,且随辐照注量的增大缺陷浓度升高.对于不同导电类型的直拉硅,P型硅的薄膜方块电阻和薄膜电阻率随电子辐照注量的增大而增大并趋于饱和,而N型硅的薄膜方块电阻和薄膜电阻率随电子辐照注量的增大而减小并趋于饱和.     

锆钛酸铅铁电薄膜畴壁导电的相场理论研究

铁电材料中的畴壁因具有不同于电畴内部的能量及极化分布情况而具有特殊的电磁性能.随着电镜技术的发展,铁电薄膜畴壁的导电性日益受到广大科研工作者的关注.畴壁导电是指在绝缘的铁电体材料中,在一定条件下畴壁充当导体传导电流.此传导电流不同于畴结构发生翻转时产生的位移电流.目前越来越多的实验已经探测到多种铁电材料畴壁中的传导电流,但其导电机理在理论上一直没有达成共识.该文采用相场理论模拟二维铁电薄膜的畴壁,通过在薄膜表面施加均匀电场,构造180°畴壁,然后在畴壁处加载局部电压,从理论上研究畴壁的导电性.结果发现:由于电场的施加,畴壁处电势比畴内电势高,载流子聚集在畴壁处;在畴壁处加载局部电压得到电流,畴壁处的电流值随着加载的局部电压值增大而增大.     

TiO2薄膜制备及光诱导超亲水性能研究

以玻璃为基底,采用溶胶一凝胶法,利用旋涂技术在玻璃表面制备了膜厚小于100nm,粒径在10-30nm之间的纳米TiO2薄膜;利用XRD,AFM系统研究了煅烧温度及膜厚对薄膜亲水性的影响．结果表明,煅烧温度可以控制TiO2薄膜晶相类型,从而强烈影响薄膜的亲水性,煅烧温度为550℃时TiO2薄膜亲水性能达到最佳,经紫外光照2h后接触角为6°;研究还发现TiO2薄膜的亲水性随膜厚增大而提高,当膜厚超过85nm后趋于稳定．     

Mg掺杂Ga_(0.6)Fe_(1.4)O_3薄膜的制备及其多铁性能表征

GaFeO_3(GFO)是一种同时具有室温铁电和低温亚铁磁性的单相多铁材料,且其磁性转变温度可以通过调节Fe元素含量提高至室温,具有广阔的应用前景.研究发现,室温下Ga_(0.6)Fe_(1.4)O_3薄膜具有铁电性和弱磁性,但是由于薄膜的漏电流较大,制约了其实际应用.采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺成功制备了Mg掺杂的Ga_(0.6)Fe_(1.4)O_3薄膜,薄膜厚度约为100 nm,并对Ga_(0.6)Mg_xFe_(1.4-x)O_3(GMFO)薄膜的铁电性尤其是漏电性能进行了表征.研究结果表明:Mg离子掺杂的薄膜样品在室温下表现出铁电性,当x=0.05时,薄膜具有相对而言优良的铁电性能,矫顽电场强度(E_c)为25 kV/cm,剩余极化强度(P_r)为4.89μC/cm~2;适量Mg离子的掺杂可以使薄膜的漏电流密度降低2个数量级,x=0.05时,对应薄膜的漏电流最小,漏电流密度在10~(-1)～10~(-5) A/cm~2范围内.随着Mg离子掺杂含量的继续增加,薄膜的漏电流密度逐渐变大.压电力显微技术(PFM)测试结果表明,GMFO薄膜的力电耦合主要来自于薄膜的线性压电信号.GMFO薄膜具有室温弱磁性,当x=0.05时,薄膜具有最大的剩余磁化强度为9.8 emu/cm~3.该实验结果对于提高GFO多铁材料的性能,从而实现纳米器件的应用具有重要的指导意义.     

PTO种子层对PZT铁电薄膜结晶温度和电学性能的影响

该文采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上制备了PZT和PZT/PTO两种结构的铁电薄膜,通过PTO种子层调控PZT薄膜的微观结构和电学性能.研究发现,加入PTO种子层之后,薄膜的SEM图像呈现出更加致密的形态,晶粒分布较均匀.PZT/PTO铁电薄膜在550℃下退火后测得的剩余极化强度比PZT薄膜650℃下退火获得的剩余极化强度要大,说明种子层的加入降低了薄膜的结晶温度.此外,加入PTO种子层后,PZT铁电薄膜的介电常数升高,介电损耗降低,抗疲劳性能也变好,薄膜的电学性能得到了较好的改善.     

Ce掺杂HfO_2薄膜的化学溶液法制备及其铁电性能研究

氧化铪基薄膜与金属氧化物半导体(CMOS)工艺高度兼容,具有良好的可微缩性和保持性能,其铁电性的发现引起了科学家们的广泛关注.该文通过化学溶液法在铂(Pt)衬底上制备5 mol%和10 mol%的铈掺杂氧化铪基(Ce:HfO_2)薄膜,并在不同的退火温度条件下对薄膜进行处理.分别利用电滞回线,掠入射X射线衍射(GIXRD)对薄膜的铁电性能和结构进行了测试和表征.研究发现:5 mol%的铈掺杂氧化铪薄膜具有铁电性,铈掺杂在氧化铪中诱导了铁电正交相;10 mol%的铈掺杂氧化铪薄膜则表现出了反铁电性,最大剩余极化(P_r)为21.02μC/cm~2.实验结果表明,通过调控掺杂浓度,铈元素能诱导出氧化铪薄膜中的铁电相.     

LaFeO_3缓冲层对BaTiO_3铁电薄膜电学性能的调控

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了BTO、LFO/BTO和LFO/BTO/LFO三种结构的BTO铁电薄膜,旨在通过LFO缓冲层来调控BTO薄膜的电学性能.研究发现:LFO缓冲层的引入减小了BTO铁电薄膜的漏电流,提高了其电滞回线的矩形度,获得了更高的剩余极化、饱和极化和更低的矫顽电压.这种调控作用在LFO/BTO/LFO薄膜中的效果要比在LFO/BTO中更加明显.结果表明,通过合理地设计LFO缓冲层,可以有效地改善BTO铁电薄膜的宏观电学性能.     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌培养及其影响因素

研究了温度、pH值、溶氧量(以转速表征)、金属离子浓度等因素对氧化亚铁硫杆菌的生长状况及体内ATP酶活力的影响,确定了最适的培养条件.通过对比培养前与培养后微生物扫描电镜(SEM),探讨环境胁迫对微生物表面形貌和菌体生长的影响.结果表明,初始pH 2.0,温度30℃,转速150r/min,氧化亚铁硫杆菌培养60h,酶的活性较高,其中最大值为2.8U/mL,金属离子Zn2+、Cu2+、Mg2+会降低微生物ATP酶的活性,当Zn2+浓度小于0.03mol/L,Cu2+浓度小于0.08mol/L,Mg2+浓度小于0.04mol/L时,对微生物的抑制作用不明显.初始pH=2.0,温度30℃,转速150r/min,培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌,与对照菌株相比,菌体形状大小没有明显变化,菌体数量显著增加,菌体表面有生物膜形成.     

掺铝氧化锌透明导电薄膜生长及光电性质研究

采用磁控溅射在载玻片上制备掺铝氧化锌AZO透明导电薄膜,并用扫描电子显微镜观察薄膜的表面形貌,四探针电阻率测试仪测量样品的方块电阻和电阻率,分光光度计测量薄膜透射率.结果表明当功率、温度、氢气掺杂比为200 W、300℃、8%时,制备的AZO薄膜具有最小的方块电阻和电阻率,且在可见光区域内透射率均超过80%.     

退火温度对未掺杂ZnO薄膜的结构、电学和光学性质的影响

本工作利用磁控溅射技术在石英衬底上生长出沿c轴择优取向的未掺杂ZnO薄膜,利用X射线衍射,光致发光,X射线光电子谱和Hall效应测量技术,研究了退火温度对结构、电学和光学性质的影响.发现真空退火可以提高ZnO的晶体和光学质量.生长的ZnO薄膜呈绝缘性质,经真空退火后变成导体,且导电类型和电性随退火温度而改变,并经590℃退火后获得p型ZnO.本文对退火影响ZnO结构、电学和光学性能的物理机制进行了讨论.