铝掺杂对草酸钴结构和形貌的影响

研究了铝的不同掺杂工艺和掺杂量对草酸钴结构和形貌的影响．通过工艺1可让纳米级铝化合物基本分布在草酸钴晶粒外面，而应用工艺2则让铝进入草酸钴晶格中．用费氏粒度仪测量样品的粒度；X射线衍射仪测晶型结构；扫描电镜观察形貌．结果表明，使用工艺1不会改变草酸钴的结构而应用工艺2只需掺入少量铝即可使草酸钴由α-晶型转变为β-晶型．随着草酸钴中铝掺杂量的增加，掺杂草酸钴的粒度增大，而草酸钴的外形轮廓不发生明显改变．     

硼掺杂对(2,2)单壁碳纳米管电子结构影响研究

基于密度泛函理论下的第一性原理,计算了不同Ｂ掺杂浓度的SWCNT的几何形状结构、杂质的形成能、能带结构和态密度（DFT）,研究了Ｂ掺杂对（2,2）单壁碳纳米管（SWCNT）电子结构的影响．Ｂ杂质的引入使SWCNT的管径增大,杂质的形成能为负值,表明（2,2）SWCNT进行掺Ｂ的过程为放热反应,Ｂ原子以替位形式掺入碳纳米管中是可行的．掺杂Ｂ后,SWCNT的费米能级向价带迁移,使（2,2）SWCNT转变为ｎ型半导体．     

催化剂、基底对ECR-CVD法制备碳纳米管的影响

采用电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积技术(ECR CVD),CH4和H2为气源,分别以Fe3O4,Co纳米粒子及Fe(NO)3溶胶为催化剂在多孔硅基底上制备了碳纳米管;在Si(111)和石英基底上以Fe3O4纳米粒子为催化剂实现了碳纳米管的生长·使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌、尺寸及结构进行表征·讨论了催化剂和基底对碳纳米管形貌、密度和取向性的影响·结果表明:催化剂影响碳纳米管的成核密度和生长速度,基底通过影响催化剂的特性和分布均匀性,对碳纳米管的形貌和生长模式产生重要影响,以Fe3O4为催化剂在多孔硅上实现了碳纳米管的最优定向生长·     

硼/磷掺杂单壁碳纳米管电子结构的第一性原理计算

利用第一性原理电子结构计算方法,基于密度函数理论(DFT),研究了硼(B)/磷(P)掺杂单壁碳纳米管.有无外电场时的总能量,Mayer键级,能带结构和态密度被计算.结果表明有电场时B/P掺杂单壁碳纳米管比无电场时更稳定.B/P掺杂单壁碳纳米管有特殊的能带结构,非常不同于B/N掺杂碳纳米管;由于硼/磷掺杂打破了单壁碳纳米管的对称结构,使得金属型碳纳米管被转换为半导体型.B/P掺杂单壁碳纳米管中的成键方式被详细研究.     

超导体二硼化镁电子结构和掺杂研究

利用基于密度泛函理论(DFT)的线性缀加平面波方法(LAPW)对多频带双能隙超导体二硼化镁进行电子结构研究,研究了二硼化镁的电子能带图、态密度(DOS)和电荷密度.对二硼化镁进行电子掺杂和空穴掺杂,分别用铝原子代替镁原子,碳原子代替硼原子,对其能带和电荷密度的改变进行探讨.     

Arm-Chair型SWCNT结构、电子特性及B掺杂对其的影响

采用密度泛函理论(DFT)和局域密度近似(LDA)方法,通过构型优化得到硼原子掺杂前后的单壁碳纳米管SWCNT(4、4)稳态几何构型、能量、能带和态密度。并通过比较发现替代前后SWCNT在沿着c轴的方向键长增加;B原子取代使Fermi面附近SWCNT的价带和导带出现分裂;系统替代前后均具有金属性。     

氮掺杂(10,0)单壁碳纳米管的电子结构

利用密度泛函第一原理研究不同氮掺杂方式(10,0)单壁碳纳米管的电子结构. 当氮原子取代碳纳米管中的碳原子时, (10,0)单壁碳纳米管转变为n型半导体. 当氮原子吸附在碳纳米管表面时, (10,0)单壁碳纳米管转变为p型半导体, 同时与吸附氮原子相连碳原子的p轨道上的小部分电子被激发至d轨道上.      

磷掺杂对单壁碳纳米管电子结构的影响

用基于密度泛函理论的第一性原理对掺P的单壁碳纳米管（SWCNT）进行以下方面的计算：几何形状结构和电子能带结构,杂质的形成能、总能量、态密度和能带结构.得出在不同管径的P掺杂SWCNT中,杂质的形成能随着管径的增大而增大,相同管径的SWCNT的总能量随着掺杂浓度的增大而减小,不同位置杂质P和它附近的C所形成的键角不同,进一步得到不同位置杂质产生的杂质能级的位置也不同,这可能由C—P—C键角的大小决定.从结果中还得到P原子以替位式掺杂形式掺入到碳纳米管中是可行的,而且掺P的SWCNT导电呈现出N型.     

氮掺杂单壁碳纳米管结构的第一原理计算

利用第一原理, 通过密度泛函理论计算掺杂氮原子的单壁碳纳米管几种可能的几何结构. 研究表明, 含氮的锯齿型单壁碳纳米管比含氮的扶手椅型单壁碳纳米管的几何结构稳定; 在富含氮的单壁碳纳米管中, 径向形变比轴向形变明显, 并讨论了掺杂氮后碳纳米管中碳氮原子间的键合情况.      

碳纳米管的K掺杂

对碳纳米管掺杂特性的了解是控制其价电子的关键。研究发现：单壁碳纳米管进行K掺杂后，其电阻率和转折温度T^*（高于此温度后，dρ/dT的符号由负变为正）都会变小；其电阻会随着掺杂浓度的升高而单调下降，直至饱和。文章还对半导体和金属单壁碳纳米管的K掺杂行为通过光吸收谱进行了研究，另外把分子动力学用于了预测K掺杂单壁碳纳米管的结构。     

渗碳体形态对高碳珠光体钢组织及性能的影响

为研究SWRS82B钢不同条件下进行的大过冷工艺所形成的渗碳体形态对珠光体亚结构组织及性能的影响,制定相关热处理工艺:将试样在880℃奥氏体化15 min后,以70,100,200℃/s的冷速过冷到300℃等温3~15s,之后升温至珠光体区等温1min,最后快冷至室温.通过SEM和TEM观察,以及MTS拉伸试验机得到的数据,结果表明,在过冷时间为3s的前提下,随着冷速的增长,渗碳体由完整片层状发生不同程度的碎化.在200℃/s时,渗碳体已经大面积碎化,并发现大量的纳米级渗碳体,抗拉强度表现为先降低后升高,伸长率持续升高.当冷却速度为70℃/s时,随着过冷时间的延长,抗拉强度和伸长率都表现为先降低后增大的特点.纳米渗碳体随着过冷时间的延长开始减少,到达15s时,开始出现了贝氏体组织.     

碳纳米管探针对小鼠IgG蛋白的纳米表征

碳纳米管探针是原子力显微镜新一代探针,在柔软生物样品的微观形貌表征领域有重要的应用价值.研究和分析了碳纳米管原子力显微镜探针和普通硅探针对小鼠IgG蛋白形貌的表征能力.通过原子力显微镜实验对比研究发现,普通硅探针容易对IgG蛋白产生显著的压痕,而碳纳米管探针具有良好的柔韧性,能显著减小成像时对柔软的生物样品的损伤.硅探针与样品间存在较大的毛细力,会降低探针的分辨率;由于碳纳米管疏水,纳米管探针能显著减小毛细力的影响,能高分辨率地检测IgG蛋白,充分发挥纳米管探针的高分辨率优势.     

电解液栅型碳纳米管场效应晶体管的实验研究

由于碳纳米管具有独特的结构和性能,因而一直受到人们的关注.对于包括碳纳米管场效应管在内的分子元件的研究方面尤其令人注目.笔者研究了具有电解液栅的碳纳米管场效应晶体管,研究中所用的碳纳米管是用热灯丝化学气相沉积法(CVD)合成的.衬底材料是平面玻璃,Fe/Ni混合物用作催化剂.对具有Ag电极的多壁碳纳米管晶体管作了优化设计制造,并利用KCl溶液作为栅极.实验结果表明,电解液栅型碳纳米管晶体管(FET)呈现出良好的电流-电压特性曲线.在栅压2 V时,其跨导约为0.5 mA/V.并对获得的研究结果进行了讨论.     

热处理对铜基碳纳米管复合镀膜结构和性能的影响

研究热处理工艺参数对铜基碳纳米管复合薄膜的微观结构和性能的影响,采用超声辅助脉冲电流复合电沉积法在不锈钢基板上沉积制备铜基碳纳米管复合镀膜,再将制备的复合薄膜在H₂中进行热处理.利用X射线衍射谱仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）以及四探针电阻率仪等对热处理后的铜基碳纳米管复合镀膜进行了测试.结果表明,随着热处理温度和时间的变化,复合铜膜的结构、形貌及性能也相应变化;当热处理参数为400℃×2 h时,铜基碳纳米管薄膜的各项性能最佳.     

不同反应物量对纳米碳球结构的影响

以碳化钙和三氯甲烷为反应物,采用溶剂热法,研究在100 ml高压釜中反应物的量对制备纳米碳球显微结构的影响.用x射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜和BET比表面积对纳米碳球的形貌和结构进行表征.结果表明,纳米碳球的尺寸分布在40～200nm之间,随反应物量增加,纳米碳球晶化程度提高,碳球直径减小,碳球表面无定形碳膜的...     

炭化压力对中间相沥青焦微观结构的影响

借助偏光显微镜、扫描电镜和透射电镜对中间相沥青焦的微观结构进行了研究。结果表明:中间相沥青在常压下炭化后,其偏光组织结构以小域组织为主,高压下炭化后以流线型组织为主。在SEM和低倍TEM下,中间相沥青焦为层片状结构,随炭化压力的增加,焦炭中的孔隙由大小不均的大孔变为孔径较均一的小孔。在HRTEM下,中间相沥青焦的微晶很大,内部的晶格条纹排列很规整,是一种长程有序的晶体结构。     

大尺寸碳纳米管的合成与显微图象

首次在低压氮气氛下，以直流电弧气化石墨棒，形成了长达几十微米以及直径为几百纳米的大尺寸碳纳米管。     

碳含量对纳米硬质合金组织和性能的影响

该文研究碳含量对纳米硬质合金组织和性能的影响 .通过对添加不同碳含量合金的组织观察和机械性能比较 ,发现碳对硬质合金的 WC晶粒度、相组织和机械性能都有着极其重要的影响 .研究结果表明 ,通过控制碳的含量可以控制 WC晶粒在烧结过程中的长大 .     

碳纳米管交流输运特性研究

提出了一种新型的研究半导体低维系统的含时输运特性的数值模拟方法.基于紧束缚模型,直接在时域采用迭代法计算含时的非平衡格林函数(NEGF),求解出交流信号作用下的响应电流.将该方法应用于低维碳纳米管系统的交流输运性质的研究,并对载流子含时输运的物理机制进行了阐述.结果表明:在外加电压作用的瞬间,电流值突然变得很大,类似于传统CMOS器件的过冲效应.当输入电压为单个方波,随着时间的推移,电流呈现出平滑的逐步振荡衰减,最终趋于稳态.当输入电压为连续方波,响应电流的振荡幅度和频率随电压幅度的增加而增加.仿真结果有助于对低维材料电学特性的评估,并且为将来工作在交流信号下的低维纳米电子器件的设计和制作提供初步的理论依据.