SWCNT场效应晶体管的介电泳装配与制造

在基于单壁碳纳米管(SWCNT)的纳电子器件或系统制备过程中, SWCNT场效应晶体管(SWCNT FET)作为最基本的构成元件, 如何进行其可控装配与制造成为了关键课题. 为此, 在利用十二烷基硫酸纳(SDS)辅助超声分散SWCNT及离心去除杂质的基础上, 针对所设计制作的背栅式FET微电极芯片, 采用介电泳驱动方法实现了SWCNT的可控均匀排布与装配. 排布与装配实验表明, SWCNT在电极间隙处具有很好的均匀定向排布与装配效果, 且沿电极宽度方向的排布密度与电泳持续时间、溶液浓度基本成正比. 经过初步漂洗及干燥, 再通过场效应特性改善处理, 烧断金属性SWCNT并进一步去除残留的SDS, 获得了良好的SWCNT FET场效应特性.     

模板法制备CdS/TiO2纳米管复合阵列薄膜及其光电性质

采用ZnO 纳米棒阵列为模板在氧化铟锡(ITO)导电玻璃衬底上制备了CdS/TiO₂ 纳米管复合薄膜. 利用扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)、紫外-可见吸收分光光度计(UV-Vis)及表面光电压谱(SPS)研究了不同CdS 沉积时间对复合薄膜的形貌、晶体结构、光电性质的影响. 研究结果表明, TiO₂ 纳米管阵列表面沉积5 min CdS 纳米颗粒后, 其表面光电压信号得到增强, 并且其吸收光谱可拓展到可见光区; 与吸收光谱相对应, 在可见光区出现新的光电压谱响应区, 这一现象说明与CdS 复合可显著提高TiO₂ 纳米管阵列的光电特性; 随着CdS 纳米颗粒沉积时间的增加, 复合纳米管阵列薄膜在可见光区域的光电压强度逐渐减弱, 我们用不同的电荷转移机制对此现象进行了详细的讨论和解释. 除此之外,我们对TiO₂ 纳米管阵列结构的比表面积对复合结构的光电特性影响也做了深入的讨论.     

纳米杂化功能复合聚酯纤维的研究进展

基于聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET)良好的可加工性及其机械性能,可利用有机/无机杂化的机理,将纳米材料引入到PET基体中,实现PET纤维的功能裁剪.本文主要综述了具有阻燃、抗菌、抗紫外及导电特性的PET基纳米杂化功能纤维,特别评价了纳米材料的制备过程、改性方法、加工途径及其功能特性等.最后展望了PET基纳米杂化功能纤维的发展方向:纳米材料的结构与功能设计、纳米材料与聚酯复合的界面可控技术、纳米杂化纤维的后整理加工技术;以期开发多功能复合的智能型、环境友好型纳米杂化产业用纤维,并建立对纳米杂化纤维的生态安全性等系统评价标准等.     

华北地台蓟县系杨庄组古地磁新结果及其大地构造意义

对采自蓟县剖面的蓟县系杨庄组(~1350Ma)紫红色泥质白云岩样品开展了详细的古地磁研究, 成功分离出两个剩磁分量. 低温分量A在地理坐标系下与现代地磁场方向接近, 被解释为重磁化分量. 高温稳定剩磁分量B能够在99%置信水平上通过褶皱检验(褶皱的时代为中晚侏罗世) 和95%置信水平上通过倒转检验. 岩石磁学实验表明其携磁矿物为赤铁矿. 其平均方向在构造校正前为D/I = 77.6°/-24.3° (κ = 5.4, α₉₅ = 18.3°), 校正后为D/I = 72.2°/11.5° (κ = 24.6, α₉₅ = 7.9°, N = 15), 该分量被解释为原生剩磁. 相应的视磁极位置为(17.3°N, 214.5°E, dp/dm = 4.1°/8.0°). 对现有高质量古地磁极拟合结果表明, 华北地台、Laurentia、Baltica和Siberia大陆在1800~1350 Ma期间保持同一连接方式.     

新型非线性光学晶体硼酸铋(BiB3O6)的晶体生长和性能

利用顶部籽晶法生长了尺寸为44mm×24mm×10mm,重24.7g的BiB3O6单晶.对籽晶制备、单晶生长以及遇到的问题进行了详细的报道.利用四圆衍射仪测定了晶体结构a=7.1203(7)A,b=4.9948(7)A,c=6.5077(7)A,β=105.586(8)°,V=222.93(5)A3.利用分光光度计测试了190～3200nm的透光波段,透过率为80%左右.BiB3O6是双轴晶体,利用偏光显微镜和X射线衍射仪,进行了晶体折射率主轴的定向工作,结果是b∥X,(a,Z)=31.6°,(c,Y)=47.2°.利用1.06μm光源获得了高达67.7%的倍频转换效率,也得到了(1.06+0.532)μm→0.355μm的三倍频效应.BiB3O6晶体不潮解.     

沸石分子筛的表面定向生长与组装

沸石分子筛阵列或薄膜在膜分离、膜催化、化学传感器与微电子器件等领域有广泛的应用前景. 原位水热合成和载体表面的晶粒自组装是制备沸石分子筛阵列和薄膜的两种主要方法, 近年来受到国内外科技工作者的普遍关注, 取得了很多突破性进展. 对于原位水热合成法, 可以通过载体表面的改性或合成条件的调控来实现沸石分子筛晶体在载体表面的定向成核、生长, 最终获得单一取向的多晶沸石分子筛阵列或薄膜. 对于载体表面的晶粒自组装过程, 可以通过不同的结合方式将沸石分子筛晶粒组装到载体表面, 实现膜层微结构的调控, 制备出结构有序的沸石分子筛阵列或薄膜. 对近年来国内外在沸石分子筛晶体表面定向生长和组装方面取得的重要结果进行总结与评述, 内容涉及: (1) 在原位水热条件下通过载体表面植入功能基团、改变载体表面微结构以及调变合成液组成等措施, 获得高度取向的沸石分子筛阵列或薄膜; (2) 利用共价键、离子键和分子间键作用在载体表面组装沸石分子筛晶粒, 制备高度覆盖、结构有序的晶体阵列或薄膜; (3) 表面组装与微接触印刷、光刻技术结合制备图案化的沸石分子筛阵列或薄膜. 最后介绍了分子筛阵列和薄膜的一些功能和应用, 并对沸石分子筛表面定向合成与组装研究需要进一步关注的若干问题进行了展望.     

白垩纪同褶皱重磁化组分揭示中扬子褶皱带构造旋转过程

为研究中扬子褶皱带的变形过程, 对重庆万州地区中三叠世灰岩和中晚侏罗世砂岩进行了古地磁研究. 系统热退磁表明, 侏罗纪样品受现代地磁场重磁化严重, 三叠纪样品分离出3个重磁化组分: 低温(0~200℃)、中温(200~360℃)和高温(400~460℃)组分. 低温组分分布于现代地磁场方向附近, 可能为黏滞剩磁. 逐步展平褶皱检验显示: 中温组分在褶皱展平至 33%±8%时获得, 相应古地磁方向为 D_ec = 11.2°, I_nc = 45.2° (α₉₅ = 4.5°, N = 34), 对应古地磁极位置79.3°N, 219.5°E (d_p = 3.6°, d_m = 5.7°); 高温组分在褶皱展平至50%±27%时获得, 在95%置信范围内取褶皱展平至 70%, 相应古地磁方向为D_ec = 24.2°, I_nc = 49.0° (α₉₅ = 3.6°, N = 23), 对应古地磁极位置为69.2°N, 195.5°E (d_p = 3.1°, d_m =4.8°). 与白垩纪参考古地磁方向或极位置比较, 上述重磁化组分揭示该地区在褶皱变形的中期经历了12.8°±3.5°的顺时针旋转, 而变形后期以来没有发生旋转. 结合前人数据, 认为中扬子褶皱带万州-香溪段部分弯曲是由弯山构造引起的; 湖北蒲圻地区在褶皱变形末期以来经历了27.5°±5.8°的顺时针旋转, 因此至少50%的构造旋转是由于弯山构造导致的. 中扬子褶皱带发生于侏罗纪末期和早白垩纪的褶皱造山事件也揭示了华南-华北地块碰撞可能一直持续到早白垩纪早期.     

固体核磁共振中三能级体系的180°组合脉冲

在脉冲傅里叶变换核磁共振中,射频激发脉冲的谱宽一直是个重要的问题。近年来发展起来的组合脉冲激发,在一定程度上解决了上述问题,广泛用于核自旋的布居数反转、宽带去耦、多量子选择激发上。但在固体核磁共振中,组合脉冲的文献却不多见。最近,Tycko等人用平均哈密顿理论提出了一个固体核磁共振中的180°组合脉冲:45°_x180°_y90°_x180°_y45°_x;     

Cu-Ni单相合金的深过冷定向凝固过程研究

利用过冷度的遗传性 ,提出将合金熔体深过冷与传统定向凝固相结合的深过冷定向凝固 (SDS)技术 ,并在自制的实验装置上 ,对SDS技术进行了探索性研究 ,实现了Cu Ni合金的深过冷定向凝固 .结果表明 :( 1 )SDS技术获得的定向生长组织与LMC (GL=2 5K/mm ,V =5 0 0μm/s)法相当 ,且一次枝晶间距约为 30 μm ,二次分枝被抑制 ,一次枝晶主干挺直、细密 ,与试样轴向偏差约为 5 .8°;( 2 )建立了描述SDS过程过冷度与凝固速率之间的数学模型 ,即T T模型 ,利用此模型可以解释SDS试样上微观组织的演化情况     

制备蛋白A单分子膜层装配抗体构建肿瘤标志物检测芯片

免疫分析方法主要依赖于固定在固相基底上的抗体对相应抗原的特异性识别, 抗体在固相基底上固定后最大程度保持生物学活性是设计免疫分析方法的关键技术. 本研究利用在疏水性硅基底表面制备蛋白A单分子膜层可以特异结合抗体的Fc端, 进而实现对抗体的定向化装配, 进一步构建格式化阵列用于肿瘤标志物检测. 研究结果表明, 制备的蛋白A单分子膜层的厚度为1.8±0.6 nm, 抗体可以经蛋白A单分子膜层实现定向化装配, 由此设计的传感阵列检测肿瘤标志物甲胎蛋白(alpha-fetoprotein, AFP)可以实现1.0 ng/mL的灵敏度, 血清检测结果与电化学法(ECLIA)测定进行统计学检验没有显著性差异(P>0.05).     

中国北部及西北部三次尘暴的研究——矿物气溶胶中微量元素源区特征及在大气搬运过程中的变化

一、采样及实验 利用单孔巴托耳型分级撞击式采样器(美国国际质子激发X荧光(PIXE)公司)采集了1990年4月三次尘暴期间及尘暴后气溶胶样品。第一次是4月6日在西安(34.3°N 108.9°E)(尘暴Ⅰ);第二次是4月10日在宁夏沙坡头(37.5°N 104.9°E),北京(39.9°N 116.4°E)和11日在西安(尘暴Ⅱ);第三次是4月25日在北京(尘暴Ⅲ)。据陕西省气象局提供的极轨     

氮化镓/硅纳米孔柱阵列紫外光电探测性能

紫外光电探测器的研究与开发在工农业生产、环境监测与保护以及国防工业等领域均具有重要的现实意义.本文以硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)为衬底,采用化学气相沉积(CVD)法并通过改变GaN沉积时间,制备了3种GaN/Si-NPA纳米异质结构阵列,并对其表面形貌、化学组成和光致发光特性进行了表征.在此基础上,通过上、下电极制作,制备了结构为ITO/GaN/Si-NPA/sc-Si/Ag的光电探测器原型器件,并对其光电探测性能进行了测量.结果表明,在不施加偏压的情况下,采用优化条件制备的ITO/GaN/Si-NPA/sc-Si/Ag器件能够实现对紫外光的有效探测.器件对340nm单色紫外光的响应度达到~0.15mA/W,光响应和恢复时间分别为~0.12和~0.24s.实验结果对研制新型硅基GaN紫外光电探测器具有很好的借鉴意义.     

合成孔径雷达提取海浪方向谱的参数化方法

应用合成孔径雷达 (SAR)海浪方向谱参数化提取方法 ,克服了由于方位方向的截止造成的信息损失和SAR图象谱 1 80°方向模糊的缺点 .利用本方法对ERS 1卫星SAR波模式资料进行了数值实验 ,该方法的结果在方向上与同步散射计获得的风速方向基本相同 .     

CdS修饰TiO_2纳米管阵列制备及其光电催化产氢性能

为了实现利用可见光高效产氢,研究开发了具有可见光响应的CdS/TiO2纳米管阵列光催化剂.利用电化学阳极氧化法,在0.15mol/LNH4F和0.08mol/LH2C2O4的电解液中用钛片制备TiO2纳米管阵列,纳米管管径为80~100nm,管长约为550nm;在氨-硫脲体系中通过水浴化学池沉积将CdS纳米颗粒复合在TiO2纳米管上.以300W氙灯为光源,CdS/TiO2纳米管阵列(2×54mm×100mm)作为光阳极,外加1.0V槽电压,0.1mol/LNa2S和0.04mol/LNa2SO3为电子给体,光电产氢速率达到245.4μL/(h·cm2),表明CdS/TiO2纳米管阵列是一种有前景的光催化产氢材料.     

南海东北部障碍层特征及其形成机制

南海东北部(16°~25°N, 112°~124°E)存在显著的障碍层分布. 障碍层发生概率秋季最大(45.7%), 夏季次之(31.1%), 春季最小(23.3%). 吕宋海峡及其以西的南海东北部中心海域(18°~22°N, 112°~120°E)障碍层年发生几率约为40.0%, 中国台湾海峡南端、台湾岛南端东西两侧、台湾岛以东(22°~24°N, 122°~124°E)和吕宋岛东北海域(18°~20°N, 122°~124°E)障碍层年发生几率分别为19.0%, 61.1%, 33.3%和80.0%; 其他海域障碍层年发生几率偏小. 层结机制和降水机制分别是南海东北部春季(特别是冬末春初)和夏、秋季障碍层形成的主要原因, TRMM卫星观测为后者提供了可靠的依据.     

扬子鳄盛衰与环境变迁

中国特有珍稀濒危动物--扬子鳄的分布范围由历史上的18°～44°N、87°～122°E缩小到今天的30.5°～31.5°N、117.5°～120°E,这种盛衰状况受扬子鳄自身特性与气候、生态环境、人类活动等内外因素制约,它们相互印证这一变迁过程.只有注意保护扬子鳄的生态环境,统筹保护与合理开发、利用,才是积极的态度.     

2003年6月中下旬长江口外海区冲淡水和赤潮的观测及分析

2003年6月中下旬应用多参数环境监测系统YSI6600和取水样分析对长江口外海区进行了多学科综合观测. 观测期间长江冲淡水以双峰状向外扩展, 一股朝东南, 一股朝东北, 主轴朝东北方向扩展. 长江口外海区发生了严重的大面积赤潮现象, 水体呈褐色, 叶绿素的分布在近口门侧也呈双峰结构, 位置和形状与冲淡水的扩展基本一致. 水样分析表明, 长江冲淡水携带的大量营养盐造成水体严重的富营养化是赤潮爆发的主要原因. 大部分测点赤潮生物优势种为中肋骨条藻. 叶绿素a的分布存在3个高浓度的中心, 分别位于(122.45°E, 31.5°N), (122.4°E, 30.8°N)和(123.25°E, 30.0°N). (122.45°E, 31.5°N)处的赤潮位于长江冲淡水主峰和高浊度的水中, 生物优势种为具齿原甲藻, 密度为2.23×106个/L. 122.4°E, 30.8°N处的赤潮位于长江冲淡水次峰和低浊度的水中, 生物优势种为中肋骨条藻, 密度为107个/L. 123.25°E, 30.0°N处的赤潮生物优势种为异甲藻, 密度为2×106个/L, 为首次发现该生物在长江口外海区形成赤潮.     

不同结构与形貌的TiO2纳米管阵列在染料敏化太阳能电池中的应用

高度有序的TiO2纳米管阵列能够减少界面复合、提高载流子定向传输效率以及增加光散射,从而使其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中具有潜在的应用价值.纳米管的表面形貌和结构(如长度、壁厚、管直径和管间距)等都会对电池效率产生一定的影响.本文采用阳极氧化的方法,用甲酰胺(FA)、乙二醇(EG)、少量的水以及氟化铵作为电解液,成功制备了具有不同粗糙度的TiO2纳米管阵列.随着FA和EG比例的不同,纳米管的管口直径在72～120nm之间变化,同时,管壁也在19~47nm之间变化.随着FA含量的增加,管壁的粗糙度也逐渐增加.将该TiO2纳米管阵列作为光阳极应用于DSSCs中,发现开路电压和壁厚密切相关,短路电流密度与管长和管间距等因素也有着紧密的联系,这些结果为进一步研发不同结构的TiO2纳米管阵列在DSSCs中的应用提供了理论与实验依据.     

TiO_2纳米管的阳极氧化法制备及对对氯苯酚的光电降解研究

在含有乙醇的氢氟酸溶液中,用阳极氧化法制备了高度取向的TiO2纳米管阵列,并用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、紫外-可见漫反射(DRS)和荧光光谱(PL)对样品进行表征,探讨了TiO2纳米管阵列的形成机理.结果表明,制备的TiO2纳米管阵列垂直生长于钛基底表面,分布均匀,管径约为90nm,管壁厚约20nm,管长约400～500nm,并且表现出更大的禁带宽度和良好的光致发光特性.此外,使用该纳米管对对氯苯酚的光电催化降解实验表明,光电催化效率明显高于光催化和电化学过程之和,表现出一定的光电协同作用;施加的阳极偏压也存在一个最佳值.     

低温MOCVD法制备铜纳米棒

选用乙酰丙酮铜Cu(acac)₂为前驱物, 氢气为反应气, 采用低温有机金属化学气相沉积法(MOCVD)在介孔基质SBA-15中合成出了铜纳米棒. 该反应过程中, 氢气起了重要作用, 一方面氢将金属有机物的配位还原, 从而使其更容易扩散进入SBA-15孔内部, 同时氢也将二价铜离子还原为金属铜, 从而得到铜棒. 这种铜纳米结构由于具有独特的光学、磁学及电学特性, 因而在半导体研究领域中有潜在的重要应用价值. 另外, 研究还发现基质SBA-15的表面特性对于合成该铜纳米结构有重要影响, 将一层碳覆盖于基质表面后, SBA-15由亲水表面变为憎水表面, 更加有利于有机铜的吸附和铜离子在其内表面的沉积. 该合成方法简单, 反应只需较低的反应温度(400℃)和真空度(2 kPa), 实现了温和条件下制备铜纳米棒状材料.