电沉积Ni纳米线阵列及其磁学性能研究

为了解决因受阳极氧化铝(AAO)孔道直径限制导致合成的金属纳米线尺寸单一、磁性受限的问题,采用二次阳极氧化法制备了不同孔径的阳极氧化铝(AAO)模板,依据模板辅助电沉积法,在不同孔径AAO模板内生长了Ni纳米线阵列,利用SEM,TEM,XRD和EDS等技术对制备的Ni纳米线阵列形貌、微观结构和成分进行表征,通过物理性能测试系统(PPMS)研究了Ni纳米线的磁学性能。结果表明:Ni纳米线的生长机制是交流电正半周期Ni~(2+)还原与负半周期Ni原子溶解的共同作用;Ni纳米线具有磁各向异性,随着直径的增大,Ni纳米线的易磁化方向由平行于纳米线轴线方向逐渐转变为垂直于纳米线的方向,易磁化方向的转变是由有效各向异性场和磁畴结构随纳米线直径的改变而导致的。研究电沉积Ni纳米线阵列及其磁学性能,可为深入研究交流电沉积法制备磁性纳米线的生长机制和磁性纳米线的磁化机理提供理论和实验依据,为拓宽纳米线的应用领域奠定基础。     

过渡金属掺杂ZnO纳米线结构、电子性质和磁性质

本文采用密度泛函理论系统地研究了过渡金属原子Co和Ni单掺杂和双掺杂ZnO纳米线的结构、电子性质和磁性质.所有掺杂纳米线的束缚能都为负值,表明掺杂过程是放热的. Co原子趋于占据纳米线中间位置,而Ni原子趋于占据纳米线表面位置.所有掺杂纳米线能隙都小于纯纳米线能隙,并显示出直接带隙半导体特性.纳米线的总磁矩主要来源于磁性原子的贡献. Co掺杂纳米线出现了铁磁和反铁磁两种耦合状态;而Ni掺杂纳米线出现了铁磁、反铁磁和顺磁三种耦合状态.     

有限长金属纳米线调控纳米线波导的传输特性研究

基于有限元方法,通过改变有限长金属纳米线的长度、半径、介质有效折射率以及有限长金属纳米线和波导之间的距离,研究了有限长金属纳米线对纳米线波导传输特性的调控效果。结果表明:沿有限长金属纳米线长度方向,表面等离极化激元在两金属纳米线耦合区域内形成共振。随着有限长金属纳米线长度的增加,透射率逐渐减小,并呈周期性变化。随着金属纳米线半径和介质衬底有效折射率的增大,复合波导的透射率均相应增大。透射率与两根纳米线间距紧密相关,当金属纳米线取不同半径值,两根纳米线间距为20nm左右时透射率均达到最小值;当两根金属纳米线间距较大时,透射率不再明显变化。     

基于纳米模压的非晶合金纳米线阵列的形貌与结构演化(英文)

金属纳米线阵列因其优异的催化和传感特性等性能而受到广泛关注.非晶合金纳米模压技术提供了一种廉价便捷的近净成型技术,并可用于制备金属纳米线阵列,但目前对该技术的研究还不够深入.由于金属纳米线阵列的结构和形貌对其性能具有强烈的影响,本文对非晶合金在纳米模压过程中纳米线阵列的结构和形貌演化过程进行了系统的研究.研究发现,纳米线阵列中纳米线的长度随着模压温度、时间和压力的增加而增加,而纳米线长度的增加会促使纳米线阵列的形貌逐渐由分散型转变为聚集型.增加模压温度和时间能促进非晶合金纳米线晶化的发生,而增加模压压力则有助于抑制晶化的发生.通过模压参数的调节可以实现对纳米模压后纳米线阵列结构与形貌的调控,进而实现纳米线阵列性能的调控.     

压电纳米线尺寸与机电转换性能的有限元研究

采用有限元分析方法研究压电纳米线的形变方式和尺寸对机电转换性能的影响.结果表明,在相同外力作用下,压电纳米线径向弯曲产生的压电势是轴向弯曲的7倍,前者比后者具有更高的机电转换效率.压电纳米线径向弯曲模型中,应力和电场为非均匀分布.纳米线长度的增加可提高其弯曲时产生的压电势,当纳米线长度较短时,应力和电场的非均匀分布使压电势随纳米线长度的增加非线性增大.当纳米线长度超过20 mm时,可忽略非均匀分布对机电转换效率的影响,压电势随纳米线长度的增加线性增加.1     

铁纳米线的制备及其反磁化过程的研究

采用电沉积方法在具有纳米孔洞的阳极氧化铝模板上制备了具有纳米尺度的Fe纳米线．利用X射线衍射分析仪及透射电子显微镜对Fe纳米线的微观结构和形貌进行了分析,在平行和垂直于纳米线的方向上用振动样品磁强计测量了Fe纳米线的饱和磁滞回线,表明了铁纳米线有很强的形状各向异性,并利用球链模型中的对称扇形磁化过程对纳米线的反磁化及其矫顽力作出了解释。     

宏观尺度纳米线组装体及功能

高质量纳米线的可控及宏量制备技术是构筑具有多重功能纳米线器件和促进纳米线应用技术进一步发展的基础,而发展简便、可靠、有效的纳米线组装技术是实现纳米线材料未来应用的关键.构筑宏观尺度纳米线组装体及其功能化不仅可以改进一维纳米材料的本征性能,而且可以创造出新的纳米特性和功能.本文重点回顾本实验室在高质量纳米线制备、组装技术及组装体制备方面取得的最新进展,并展望该领域未来发展的重点和方向.     

一种水热生长的ZnO纳米线特性研究

水热生长ZnO纳米线一般分为两步,制备合适的衬底并生长纳米线.系统介绍了ZnO籽晶衬底以及无籽晶衬底制备过程,并讨论制备过程各步骤的功能.深入研究硝酸锌和六次甲基四胺混合液生长纳米线的反应过程,分别调节溶液浓度、水浴反应温度、PH值以及聚乙稀亚胺质量寻求最佳的生长条件.室温下ZnO纳米线的光致发光谱表明,存在紫外,蓝光和绿光发射峰.最后对水热法掺杂纳米线进行了介绍,掺杂材料和掺杂浓度决定纳米线的发光特性以及磁性.     

碳热还原制备碳化硅纳米线

以二氧化硅粉和竹炭粉为原料,在无催化剂的条件下,于1 400℃下用碳热还原制备了SiC纳米线.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析了该纳米线的形貌和化学组成,同时探讨了SiC纳米线的形成机理.结果表明,所制备的纳米线为β-SiC,纳米线直径为100～150 nm,长度可达数毫米.     

金催化合成硫化锌纳米线及其发光性质的研究

采用金催化和直接蒸发ZnS粉末的方法,合成出大量具有纤锌矿结构的单晶ZnS纳米线。该纳米线的线径均匀,线形规则,直径在80~120 nm,长度约几十微米。研究发现纳米线的形貌对合成的温度很敏感,合成温度的升高会导致纳米线直径的迅速增加。单根纳米线EDS分析表明,ZnS纳米线线体中均匀分布着Au元素,Au元素的掺入是纳米线生长形成后由端部颗粒通过固态扩散进入纳米线中。室温光致发光谱显示:ZnS纳米线有两个发光峰,分别位于446 nm和520 nm处。446 nm的发光峰是由缺陷所致,而520 nm左右的发光峰是由Au元素掺杂所致。     

变频电机绝缘材料破坏机理的探讨及新型绝缘材料的制备

对变频电机中电磁线绝缘材料过早破坏机理的研究现状进行了总结，并对影响变频电机电磁线绝缘材料寿命的最主要的影响因素进行了讨论．通过纳米材料改性制备了一种新型绝缘材料，改善了电磁线的耐电晕性能，提高了电磁线的耐变频寿命．     

燃烧法合成纳米长余辉发光材料BaAl2O4: Eu, Nd

目的：应用快速简便的方法制备纳米新型长余辉发光材料。方法：首次利用金属硝酸盐和络合还原剂发生氧化还原反应，燃烧合成了蓝绿色纳米级长余辉发光材料BaAl2O4:Eu,Nd，生成的材料进行了XRD和TEM分析，结果：材料粒子直径为30－70nm，平均为40nm左右，与此同时，发光材料的发射峰位置发生了显著的蓝移。结论：燃烧法是制备纳米发光材料的快速有效的方法。     

纳米铁磁粒子磁化强度弛豫时间的非简谐效应

在原子作非简谐振动的情况下，求出在均匀外磁场中单轴铁磁粒子的弛豫时间与阻尼系数、粒径大小、温度等的关系.以球状纳米铁磁粒子作计算，探讨了原子非简谐振动和阻尼系数对粒子磁化强度弛豫时间的影响.结果表明：铁磁纳米微粒的弛豫时间随温度、粒径大小和阻尼参数均有明显改变，纳米微粒的小尺寸效应对纳米铁磁粒子的弛豫时间有明显影响.     

熔融-分相法制备纳米TiO2的光催化性能

利用熔融-分相法制备了以多孔玻璃为载体的纳米TiO2光催化材料,以甲基橙为被降解物,研究了不同条件下的光催化活性,并与用溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2的光催化活性进行了对比.实验结果表明：不同的光源、光照时间和催化剂颗粒粒度对光催化活性都有较大的影响;与用溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2有类似的光催化活性.     

纳米硫化铅溶解性的研究

采用一步室温固相化学反应法合成出纳米硫化铅，利用电导法测定了纳米硫化铅在水中的溶解性，结果说明，在相同条件下纳米硫化铅较常规硫化铅在水中的溶解性更好。     

Advances in geochemical research on nanometer materials

Important advances have been made in the field of geochemistry since nanometer science and technology were introduced into the field of geoscience. The nanometer particulates have been discovered in naturally-occurring ore deposits, volcano-eruptive materials and geo-gases, and a more detailed exploration of the metallogenic mechanism of endogenic metallic ore deposits has been conducted. It is considered that some ore-forming metals may transport in the form of native particulates. Because they have very strong capabilities of adsorption, adsorption is always regarded as an important mechanism of metallogenesis under supergenic and low temperature conditions. Therefore, a new technology of ore exploration has also been developed. This paper attempts to review the new advances in geochemical research on nanometer materials, as well as its perspectivess.     

FIDER： A Force-Balance-Based Interconnect Delay Driven Re-Synthesis Algorithm for Data-Path Optimization After Floorplan

As the feature size of integrated circuits is reduced to the deep sub-micron level or the nanometer level, the interconnect delay is becoming more and more important in determining the total delay of a circuit. Re-synthesis after floorplan is expected to be very helpful for reducing the interconnect delay of a circuit. In this paper, a force-balance-based re-synthesis algorithm for interconnect delay optimization after floorplan is proposed. The algorithm optimizes the interconnect delay by changing the operation scheduling and the functional unit allocation and binding. With this method the number and positions of all functional units are not changed, but some operations are allocated or bound to different units. Preliminary experimental results show that the interconnect wire delays are reduced efficiently without destroying the floorplan performance.     

纳米碳酸钙表面改性及在涂料中的应用研究

对纳米碳酸钙进行了表面改性,并对改性后的碳酸钙进行了表征,填充在涂料中,对涂料性能进行考察。改性后碳酸钙表面有机膜使碳酸钙呈亲油性,降低表面能使粒子不易聚集,填充于涂料中,其柔韧性、硬度、流平性及光泽均优于填充未改纳米碳酸钙。     

负载型金属催化剂的研究进展

综述了负载型过渡金属催化剂的一些最新研究进展,如负载型Ni、Pd配合物均相催化剂,负载型Fe、Co配合物均相催化剂,负载型钼基催化剂等,并指名了其目前存在的问题和研究方向。     

钆、镉共掺纳米TiO_2光催化剂的合成及其光催化性能研究

以钛酸四正丁酯、硝酸钆和硝酸镉为原料,采用溶胶-凝胶法合成了Gd和Cd共掺杂型纳米TiO2光催化剂,借助X-射线粉末衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)及UV-vis等测试手段对样品进行了表征,并以罗丹明B为模型污染物考察了掺杂量对样品光催化活性的影响规律。XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且Gd和Cd共掺后随着掺杂量的增加,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;UV-vis光谱分析表明,适量钆(0.2%)掺杂使得催化剂在400～600nm的可见光区域对光响应,而在Gd掺杂的基础上掺杂Cd后,催化剂在紫外光区及400～600nm的可见光区吸收显著增强,对光具有更高的利用率;光催化实验表明,钆和镉掺杂对纳米TiO2光催化活性有显著的影响,当钆和镉掺杂量为0.2%、0.3%时其光催化活性最好。