Ge/GeO2核壳复杂结构纳米体系生长过程中的应变场分布的研究

核壳结构的复合材料由于其独特而多样的物理与化学性质而越来越受到人们的关注。对于埋嵌在介电材料中的核壳结构的纳米体系,在其生长过程中总是不可避免的伴随着多重应变场作用,而这种复杂的应变场会对核壳结构的纳米体系的物理性能产生重要的影响。用有限元法系统地模拟了核壳结构的Ge/GeO2纳米体系在生长过程中的应变场分布。研究发现,随着核壳结构的Ge/GeO2纳米体系的生长,GeO2壳层受到了很强的非均匀的偏应变而且应变强度逐渐增大,这导致了GeO2壳层通过形成多晶结构来释缓一部分应变;而Ge核受到了较弱的均匀应变且应变强度逐渐变小,因此Ge核会始终是单晶的。这种应变的分布对核壳结构的Ge/GeO2纳米体系的微观结构有很大的影响。应变场是一个有效调控Ge/GeO2核壳结构纳米颗粒物理性能的一个有效手段。     

埋嵌在超薄Al_2O_3薄膜中的Ni纳米颗粒在生长过程中的应变场分布

对于埋嵌在介电材料中的纳米颗粒,在其生长过程中总是不可避免的伴随着应变场的产生,而这种应变场会的分布对纳米颗粒的物理性能产生重要的影响.在本文中用脉冲激光沉积技术和快速退火成功地制备了埋嵌在超薄Al2O3薄膜中的Ni纳米颗粒.利用高分辨透射电子显微镜观察到立方形Ni纳米颗粒埋嵌在超薄Al2O3薄膜中.用有限元算法系统地模拟了Ni纳米颗粒生长过程中的应变场分布,研究工作发现,随着Ni纳米颗粒的生长,Ni纳米颗粒受到了非均匀偏应变作用逐渐增强,而且变得越来越不均匀,这种非均匀的偏应变作用对于纳米颗粒的微观结构有很大的影响.可以通过调节Ni纳米颗粒生长过程中的应变场来实现对Ni纳米颗粒界面态的调控,从而进一步优化Ni纳米颗粒的物理性能.系统地研究磁性Ni纳米材料的应变场分布,对有效的调控其物理化学性能有着非常重大的意义.     

利用脉冲激光沉积技术制备镍纳米颗粒及其生长过程中的应变场模拟

利用脉冲激光沉积技术和快速退火成功地制备了镶嵌在非晶Al2O3薄膜中的Ni纳米颗粒,用高分辨率透射电子显微镜观察到镶嵌在非晶Al2O3薄膜中的Ni纳米颗粒,用有限元算法系统地模拟了Ni纳米颗粒生长过程中的应变场分布.研究发现:在Ni纳米颗粒的生长过程中,纳米颗粒受到母体A12O3材料的非均匀的偏应变的作用,而且随着Ni纳米颗粒的长大,纳米颗粒受到母体Al2O3材料的非均匀偏应变也逐渐增加.这种非均匀偏应变对于纳米颗粒的晶格结构和形貌有较大的影响,可以通过调节Ni纳米颗粒生长过程中的应变场来实现对Ni纳米颗粒界面态的调控,从而进一步优化Ni纳米颗粒的物理性能.