Ti—B—N纳米复合薄膜的制备及结构和力学性能

利用反应磁控溅射方法在(100)单晶硅和高速钢(W18Cr4V)基片上制备出不同B含量的Ti--B--N纳米复合薄膜.使用X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)研究了Ti--B--N纳米复合薄膜的组织结构,并用纳米压痕仪测试了它们的纳米硬度和弹性模量.结果表明:通过改变TiB2靶功率和Ti靶功率的方法可制备出非晶--纳米晶复合结构的Ti--B--N薄膜;Ti--B--N薄膜中主要含有TiN纳米晶,随着B含量的增加,形成的TiN纳米晶尺寸变小,非晶成分增加;当B含量很高时会出现很小的TiB2纳米晶,此时薄膜性能不好;当TiN晶粒尺寸为5 nm左右时,Ti--B--N薄膜力学性能最优,纳米硬度和弹性模量分别达到32.7 GPa和350.3 GPa.     

ZnS纳米复合材料的制备及性质

以硫代乙酰胺、硝酸锌、桑色素为原料用液相沉淀法制备了ZnS纳米晶 /桑色素复合材料 .样品的测试结果表明 :ZnS表面原子能与桑色素形成较牢固的化学键 ,生成稳定的复合材料 .复合后ZnS纳米晶的稳定性和发光性能发生了改变 .这为进一步研究和开发ZnS纳米复合材料提供了实验依据 .     

新型聚吡咯衍生物的大三阶非线性光学效应

制备了一种新型大π共轭高分子聚吡咯 { 2 ,5 二 [(对硝基 )苯甲烯 ]} (PPNB)的纳米薄膜 ,采用激光纵向扫描法研究了其三阶非线性光学性质 .测量了其非线性折射率和三阶非线性极化率 .研究发现该聚合物具有大的三阶非线性光学响应 ,其非线性折射率 (esu)为 1 4 7× 10 - 5,三阶非线性极化率 (esu)为 1 4 4× 10 - 8.从UV vis NIR吸收光谱可知 ,在波长为 532nm的激光照射下 ,PPNB的非线性吸收是双光子吸收 .对比PPNB的纳米薄膜和溶液的三阶非线性极化率和非线性折射率 ,发现纳米薄膜的三阶非线性极化率比溶液的高 2至 3倍 ,而非线性折射率则很接近 ,表明纳米薄膜的双光子非线性吸收比溶液强烈     

用飞秒光克尔方法测量镶嵌在PVA膜的SnO2纳米晶簇的三阶光学非线性

报道了用飞秒光克尔实验系统测量镶嵌在聚乙烯醇(PVA)薄膜的二氧化锡(SnO2)纳米晶簇的光学非线性的实验结果,平均粒径为10nm和2～3nm的SnO2晶簇的三阶非线性极化率χ(3)分别为4.301×10-14和1.728×10-13esu,并对其原因进行了分析.实验还表明SnO2/PVA薄膜的光学响应是很快的,为50fs.由于聚乙烯醇薄膜的性能稳定,易于生产,上述结果显示它可能成为制作光器件的优良基质.     

ZnO纳米棒对倒序Cu_2ZnSnS_4薄膜太阳能电池光电性能的影响

为了提高光生电子在半导体纳晶薄膜的输运速度,在导电玻璃基底上通过先沉积种子层、再生长ZnO薄膜的方法,制备了结构均匀、垂直基底的ZnO纳米棒.采用溶液法并经硫化在ZnO纳晶薄膜上制备铜锌锡硫(CZTS)薄膜,分别以聚噻吩和铜为空穴传输层和对电极组装倒序结构CZTS薄膜太阳能电池.通过改变ZnO纳米薄膜的微观形貌,研究用于电子传输的纳晶薄膜的微观结构对倒序结构CZTS薄膜光电性能的影响.实验结果表明:与ZnO纳米颗粒相比,由于Zn O纳米棒有利于CZTS吸收层电子空穴的分离和光生电子在ZnO纳晶薄膜内的输运,减少光生电子和空穴的复合,倒序CZTS太阳能电池的光电转换效率从0.04%提高到0.31%.     

ZnS:Mn纳米晶的微结构和发光性能

以Na2S·9H2O为硫源,柠檬酸为稳定剂,采用溶剂热法制备了ZnS:Mn纳米晶.通过X射线衍射谱.拉曼光谱和光致发光谱分别研究了ZnS:Mn纳米晶的微结构和发光性能.结果表明:所制备的ZnS:Mn纳米晶均具有立方结构,颗粒尺寸约为2～4nm.掺杂Mn2+替代Zn2+处在置换状态.光致发光谱测试表明纯ZnS纳米晶仅存在...     

水热法制备ZnS纳米粒子

采用水热法以尿素作为矿化剂,在较宽温度范围(120~200℃)下均制备出了立方闪锌矿结构的ZnS纳米粒子.X射线粉末衍射(XRD)确定所制备样品均为纯ZnS,透射电镜(TEM)表明产品的形貌是球形,小角X射线散射(SAXS)进一步证实ZnS纳米粒子平均粒径约为10 nm.UV-vis吸收谱表明样品有一定的量子尺寸效应.     

单带差超晶格中ZnS薄膜的制备及其性质

利用射频磁控溅射法制备了单带差超晶格中ZnS薄膜. 通过XRD和AFM的观察,对其结构进行了研究,并确定了制备均匀致密的多晶ZnS薄膜的最佳条件. 此外,对300 ℃和400 ℃衬底温度下的ZnS薄膜的光透过谱和吸收谱进行了对比,计算出了溅射法制备的ZnS薄膜的光能隙分别为3.82 eV、3.81 eV,与理论值一致. 这种高透过率、均匀致密的ZnS薄膜可用于研制新型高效率的单带差超晶格ZnS/CdS/P-CdTe太阳电池.     

Ag-GO-TiO_2复合薄膜光催化降解双酚A

为改进TiO_2薄膜的光催化能力,采用溶胶-凝胶法制备氧化石墨烯(GO)掺杂TiO_2薄膜,并利用光化学沉积方法在GO-TiO_2薄膜表面沉积Ag纳米颗粒制备出Ag-GO-TiO_2复合薄膜.通过XRD、Raman、SEM、EDS、TEM和UVVis漫反射光谱对复合薄膜的晶体结构、表面形貌和光吸收范围等进行表征,并在紫外光照射条件下,进行复合薄膜光催化降解双酚A研究,以表征其光催化能力.结果表明:450℃退火后,TiO_2薄膜中仍保留有氧化石墨烯,薄膜表面沉积有Ag单质纳米粒子,且复合薄膜对紫外光吸收有所加强.紫外光照射30 min后,TiO_2薄膜、石墨烯掺杂物质的量比为3.2的GO-TiO_2薄膜和Ag-GO-TiO_2复合薄膜对双酚A溶液(质量浓度为50 mg/mL)的降解率分别为4.9%、16.7%和26.5%.研究表明在GO掺杂以及Ag纳米粒子沉积的共同作用下,TiO_2薄膜的光催化活性得到了有效提高.     

镶嵌结构锗纳米晶电输运的研究

利用离子注入然后退火的方法制备了镶嵌有锗纳米晶的二氧化硅复合薄膜,从拉曼散射和透射电镜测量了解到薄膜中镶嵌有5~7nm大小的锗纳米晶层.研究了锗纳米晶层在常温和低温下的电输运性质.结果表明:锗纳米晶在100K~300K温度范围内符合莫特变程跳跃电导(VRH)导电,100K以下的低温电导基本上是一常数,导电主要是电子在相邻纳米晶之间的直接跃迁;经退火可消除离子注入引入的缺陷,能增加薄膜的电导;对由3×1017cm-2注量锗离子注入制备的薄膜观察到半导体向金属导电的转变.     

水热法制备ZnS:Mn纳米发光粉

采用水热法,以十六烷三甲基溴化氨(C16TAB)作为表面活性剂,在填充度为75%和温度180℃的条件下,制备了ZnS:Mn的纳米发光粉体.利用激发光谱、发射光谱和透射电子显微镜对其光学特性和形貌进行了研究.实验发现,与未进行表面修饰的ZnS:Mn纳米粒子相比,ZnS:Mn纳米颗粒发光亮度增加数倍,而且随着表面活性剂浓度的增加,ZnS:Mn发光强度显著增强.当质量比m(C16TAB):m(Zn)=1:5时,发光强度达到最大,粒径分布均匀,呈球形,平均粒度为50 nm.     

ZnS量子点/聚氨酯纳米复合材料的荧光光谱研究

摘要：合成了高水溶性ZnS半导体量子点(QDs)及ZnS量子点/聚氨酯(PU)纳米复合材料。制备了用巯基丙酸(MPA)表面改性的ZnS量子点溶胶,再利用铸膜法得到了ZnS量子点/聚氨酯(PU)纳米复合膜。根据Brus模型和透射电镜分析可知,70 ºC下回流得到的ZnS量子点的尺寸为4-6 nm。荧光光谱表明,提高反应温度可显著提高ZnS量子点的发光强度;位于400 nm左右的发光带属于束缚态或受限态发光,而不是带边发光,这起因于束缚态载流子(电子和空穴)的辐射再结合; ZnS量子点/聚氨酯纳米复合材料的荧光光谱特性表明,复合材料中ZnS量子点的尺寸分布没有受到太大影响,不过发光带从400 nm蓝移到360 nm左右。     

飞秒激光在对氨基偶氮苯薄膜表面上制备微偏振元件

用400 nm和800 nm线偏振飞秒激光垂直聚焦于对氨基偶氮苯薄膜表面上,以形成纳米微结构.实验观察到400 nm和800 nm线偏光照射样品表面分别得到周期为210 nm和500 nm的干涉条纹,条纹周期均随激光能流密度的增强而增大.通常认为这种周期结构是由入射激光与材料表面的散射光相干涉所形成的：光的干涉引起材料表面温度呈现梯度变化,从而引起表面张力呈现梯度变化,诱导周期条纹的产生.制备偶氮聚合物的厚膜,用400 nm飞秒激光照射样品表面,同样也得到周期性纳米微结构.     

厚度对ZnS薄膜结构和应力的影响

用射频磁控溅射法在单晶Si基片上制备了4种不同厚度的ZnS膜,采用XRD和光学干涉相移法对薄膜的微结构和应力进行研究。结构分析表明,不同厚度的ZnS膜均呈多晶状态,并有明显的(220)晶面择优取向,晶体结构为立方晶型(闪锌矿)结构;随着薄膜厚度的增加,平均晶粒尺寸随之增大;薄膜的晶格常数在不同厚度下均比标准值稍大。应力分析表明,随着膜厚的增加,ZnS膜的应力差减小,在厚度为768 nm时的选区范围内应力差最小,应力分布较均匀。     

N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯的表征及光学性质研究

合成并表征了N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯,制备了掺N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯聚合物薄膜,并测试其光谱特性和折射率.根据光谱特性分析用632.8 nm的He-Ne激光用光泵浦测试法研究了薄膜光致双折射效应.结果表明该样品薄膜具有良好的光学性质并有望成为新型的光信息存储材料.     

ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜的红外上转换效率测试研究

采用化学溶液沉积法制备了一系列不同厚度的具有上转换特性的电子俘获材料ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜,利用短波红外激光及双通道功率计测试了它们的上转换效率。指出了ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜的上转换效率不仅与厚度有关系,并且存在“耗尽”现象。ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜的上转换效率随着厚度的增加呈现先上升后下降的趋势,厚度在30μm左右的薄膜上转换效率最高。     

ZnS：Tb／SiO2核壳结构纳米晶的光学性质

用微乳液法合成了ZnS：Tb／SiO2核壳结构纳米晶,并通过X射线粉末衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、荧光光谱等手段对产物的结构、尺寸、形貌、荧光特性进行了表征。结果表明,ZnS：Tb纳米晶的粒径为3nm,ZnS：Tb／SiO2核壳结构纳米晶的粒径为5nm左右,这样就得出壳的厚度约为1nm。在ZnS：Tb／SiO2核壳结构纳米晶的发射光谱上可以观察到有5个发射峰为460、489、544、584和620nm,分别对应ZnS基质的发光和Tb^3＋离子的^5D4→^7F6、^5D4→^7F5、^5D4→^7F4、^5D4→^7F3跃迁。     

硫代水杨酸修饰的CdSe/ZnS纳米晶的合成及应用研究

以硫代水杨酸作为修饰剂,合成了水溶性的CdSe/ZnS纳米晶.合成最佳条件为:CdSe与包覆层ZnS摩尔比为1∶8,pH值为11.00、回流时间为45 min、回流温度为80℃.从透射电子显微镜看到该纳米晶外观是独特的树枝形;紫外吸收光谱和荧光光谱表明CdSe/ZnS纳米晶比单一的CdSe纳米晶具有更好的发光特性;荧光强度在3个月内变化不大.在最佳实验条件下,将合成的CdSe/ZnS与牛血清白蛋白(BSA)作用,测得体系相对荧光强度与BSA质量浓度呈线性关系,线性响应范围为2.56～15.0 mg/L,线性方程为ΔF=101.17C-11.29(C为BSA质量浓度,单位是mg/L),R=0.996 2,检出限为0.64 mg/L.     

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。     

电子束蒸发制备的ZnS薄膜的物相结构和光学性能

用电子束蒸发法在不同衬底温度下制备了厚度为100nm左右的ZnS薄膜,利用X射线衍射(XRD)、紫外—可见光分光光度计(UV-vis Spectrophotometer)研究了ZnS薄膜的晶体结构、光学性能,分析了衬底温度对ZnS薄膜结构与光学特性的影响.结果表明:不同衬底温度下制备的ZnS薄膜均具有闪锌矿结构(111)面择优取向生长的特征;衬底温度为200℃时制备的ZnS薄膜的(111)晶面衍射峰最强,半高宽最小,晶粒最大;制备的ZnS薄膜对可见光有良好的透过性,由于量子尺寸效应,电子束蒸发制备的ZnS薄膜光学带隙大于ZnS粉末的带隙.