基底偏压对氮化硼薄膜场发射特性的影响

利用射频磁控溅射方法, 在n型（100）Si（0.008～0.02 Ω·m）基底上沉积了氮化 硼（BN）薄膜. 红外光谱分析表明, BN薄膜结构均为六角BN（h-BN）相. 在超高真空系统中 测量了BN薄膜的场发射特性, 发现BN薄膜的场发射特性与基底偏压关系很大, 阈值电场随基 底偏压的增加先增加后减小. 基底偏压为-140 V时BN薄膜样品场发射特性要好于其他样品, 阈值电场低于8 V/μm. F~N曲线表明, 在外加电场的作用下, 电子隧穿BN薄膜表面势垒发射 到真空.     

氮化硼薄膜的厚度对场发射特性的影响

利用射频磁控溅射方法, 在n型（100）Si基底上沉积了不同厚度（54~124 nm）的纳米氮化硼（BN）薄膜. 红外光谱分析表明, BN薄膜结构为六角BN（h-BN）相(1 380 cm^-1和780 cm^-1)结构. 在超高真空系统中测量了不 同膜厚的场发射特性, 发现阈值电压随着厚度的增加而增大. 厚度为54 nm的BN薄膜样品阈 值电场为10 V/μm, 当外加电场为23 V/μm时, 最高发射电流为240 μA/cm². BN薄膜场发射F-N曲线表明, 在外加电场作用下, 电子隧穿了BN薄膜表面势垒发射到真空.     

一种直接在镍片上生长氮化硼纳米管膜的方法

以球磨无定型硼粉和MgO粉后得到混合粉体为原料,于1 150 ℃氮化反应,直接在镍片上生长出BN纳米管膜.利用X-射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨电子显微镜和电子散射能谱等分析手段对产物进行了详尽的结构表征,并初步探讨了BN纳米管膜的形成机制.     

(BN)2C4纳米管的电子态和电学性质

采用ROHF对(BN)2C4纳米管进行构型全优化,并用密度泛函理论的DFT/ROB3LYP方法计算了(BN)2C4纳米管的电子态分布.根据其前沿分子轨道能量数据、电子态分布曲线和成键电子云密度分布图形,研究讨论了掺入硼氮对碳纳米管导电性的影响,并与BNC2纳米管作了比较.结果表明:(BN)2C4纳米管具有掺杂窄带半导体...     

稀土金属La吸附掺杂BN纳米管储氢性能的第一性原理研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了稀土金属La吸附掺杂对单壁BN纳米管储氢性能的影响.通过分析计算结果得到,稀土金属La可以稳定吸附到BN纳米管上,每个La原子最多可以吸附六个氢气分子,系统的储氢量能达到4.50wt%,平均结合能为0.223eV.根据态密度图分析可知,由于La的5d、6s轨道与BN纳米管中B、N原子的2p轨道发生杂化,使得La原子与其周围的原子发生了电荷转移,带正电的La原子将会极化吸附在其周围的氢气分子,使得更多的氢气分子聚集在其周围.本文的研究对于实验上合成高性能的BN纳米管储氢材料具有一定的指导意义.     

基底温度对氮化硼薄膜场发射特性的影响

利用射频磁控溅射方法, 真空室中充入高纯N_{2(99.99%)和高纯Ar（99.99%）的混合气体, 在n型（100）Si基底上沉积了六角氮化硼（h-BN）薄膜. 在超高真空（<10^-7 Pa）系统中测量了BN薄膜的场发射特性, 发现 沉积时基底温度对BN薄膜的场发射特性有很大影响. 基底温度为500 ℃时沉积的BN薄膜样品场发射特性要好于其他薄膜, 阈值电场为12 V/μm, 电场升到34 V/μm, 场发射电流为280 μA/cm². 所有样品的Fowler-Nordheim(F-N)曲线均近似为直线, 表明电子是通过 隧道效应穿透BN薄膜发射到真空的.}     

掺Cr3+发光氧化铝纳米模板的制备和光谱表征

以硫酸为电解液通过阳极氧化法制备了多孔氧化铝模板,再通过向模板中掺杂铬离子制成了具有发光性能的纳米模板．扫描电子显微镜（SEM）研究表明样品具有纳米孔洞结构,X-射线衍射表明样品具有Ⅱ-Al2O3,物相,微区发光光谱研究表明材料在693nm附近具有强烈的发光现象．     

功能化氮化硼纳米管磁性的理论研究

本文采用密度泛函理论计算研究了氢化/氟化BN纳米管的自发磁化现象.研究结果表明：单个H原子/F原子倾向于吸附在B位,且均能够诱导自发磁化.两个H原子/F原子吸附在B位上时也可以使体系发生自发磁化,而具有磁性的氢化BN纳米管是一种亚稳结构.与此相反,具有磁性的氟化BN纳米管是稳定结构,其磁矩随着覆盖率的增加而增大,其电子学性质与氟原子在BN纳米管表面的覆盖结构有关.因此,具有磁性的氟化BN纳米管比氢化BN纳米管在实验上更容易实现.可以预见,磁性氟化BN纳米管将在自旋电子器件的制作中发挥巨大的应用价值.     

Fe掺杂SiC纳米管的电子结构和磁性

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法,在局域自旋密度近似下,系统研究了Fe掺杂SiC纳米管电子结构和磁性.计算结果显示用Fe替代C时SiC纳米管显示反铁磁性,而Fe替代Si却出现铁磁性特征,是一种半金属磁性材料.形成能计算结果显示铁磁性结构比反铁磁性结构低3.2eV,Fe原子更容易替代Si原子,两种掺杂的基态都诱发了自旋极化现象.同时,掺杂的Fe原子都向管外发生了一定的弛豫,Fe替代C掺杂发生了较大的几何畸变,但掺杂并未破坏SiC纳米管整体几何结构.能带结构和态密度计算显示在费米能级附近出现了更多弥散的能级分布,特别是Fe替代Si出现了明显的自旋劈裂现象,发生了强烈的p-d杂化效应,自旋电子态密度的计算结果揭示磁矩主要来源于Fe原子未成对3d电子的贡献.这些结果表明过渡金属掺杂SiC纳米管也许是一种很有前途的磁性材料.     

限域BN纳米管中苯丙氨酸分子的手性转变机理

基于密度泛函理论中的B3LYP方法, 在6-31+G(d,p)基组水平上理论研究限域BN纳米管中苯丙氨酸（Phe）分子手性对映体的转变过程. 通过寻找反应过程中各过渡态和中间体的极值点基本结构, 绘制BN纳米管限域条件下Phe分子手性转变路径上各反应势能面. 结果表明： 在BN纳米管限域条件下, S-Phe@BNNT分子手性1C原子上的12H原子以羧基上的9O原子为桥梁, 转移至手性1C原子的另一侧, 实现了从S-Phe@BNNT到R-Phe@BNNT[KG*8]分子手性对映体的转变.     

相界面法合成卟啉微纳米结构及其光学性质(英文)

我们利用简单的相界面法自组装出一系列卟啉的微纳米结构,包括纳米棒、纳米管和纳米粒子,借助扫描电镜(SEM),红外谱(IR)和X衍射仪(XRD)对其形貌和结构进行了表征,并考察了不同卟啉微纳米结构的光学性质.     

蒽甲醇修饰单壁碳纳米管的研究

利用蒽甲醇对单壁碳纳米管进行了化学修饰，并利用透射电镜、紫外可见吸收光谱、荧光光谱、拉曼光谱对修饰后的单壁碳纳米管进行了表征分析．通过对比吸附前后的紫外可见吸收光谱发现，吸附后的光谱强度下降大约57．1％，说明单壁碳纳米管吸附上了蒽甲醇．通过拉曼光谱分析发现，吸附后单壁碳纳米管的拉曼光谱中主要峰的位置向长波方向移动了6～7cm^-1，认为拉曼光谱发生移动的原因是单壁碳纳米管吸附蒽甲醇前后状态的改变导致的．     

碳纳米管的拉曼光谱定量分析研究

拉曼光谱分析技术具有对样品无破坏、用量少等独特优点．本文用拉曼光谱技术对碳纳米管进行研究，获得了高质量的单壁碳纳米管拉曼谱．并通过单壁碳纳米管的“G”峰和聚苯乙烯拉曼特征峰的积分强度的变化，对不同组分的单壁碳纳米管／聚苯乙烯复合物进行了定量成分分析．实验结果表明，拉曼光谱技术的分析结果同该复合物的原始配比一致．     

Structure and composition-dependent optical properties of (PbxSr1-x)TiO3 (x=0.4, 0.6) nanotube arrays

Lead strontium titanate(Pb_xSr_(1-x))TiO_3(x=0.4,0.6) nanotubes were synthesized by sol-gel template method via spin coating.The structures and morphology of the as-prepared samples were characterized by X-ray diffractometry.scanning electron microscopy and transmission electron microscopy.X-ray photoelectron spectroscopy was used to determine the chemical composition of the sample and the valence state of elements.Raman spectroscopy of the as-prepared(Pb_xSr_(1-x))TiO_3(x=0.4,0.6) nanotubes at room temp...     

Catalytic self-assembly preparation and characterization of carbon nitride nano-tubes by a solvothermal method

A solvothermal reaction of anhydrous CaNaCl3 and sodium using cyclohexane as solvent and NiCI2 as catalyst precursor has been carried out to prepare carbon nitride nanotubes successfully at 230℃ and 1.8 MPa. The carbon nitride nanotubes were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), electron diffraction (ED), electron energy loss spectrum (EELS) and Raman spectrum.SEM and TEM results indicated that the tubes have a length of 20-30 μm, a uniform outer diameter of about 50-60 nm,an inner diameter of 30-40 nm and are highly ordered assembled as bundles. The EELS measurement indicated that the ratio of N/C was about 1.00. The ED and XRD analyses revealed that the tube may have a new CN crystalline structure. The growth mechanism of nanotubes was discussed.     

Preparation and Characterization of Fluorescence Labeling of Magnetic Carbon Nanotubes

In this paper,we present a novel method to fluorescently label magnetic carbon nanotubes by combining a non-ionic surfactant Tween 20 and a fluorescein isothiocyanate(FITC) commonly used in biological experiments.The samples were characterized using transmission electron microscopy(TEM),UV-Vis absorption spectrum(UV-Vis),vibrating sample magnetometer(VSM) and fluorescence spectra(FL).     

Effects of Temperature and Catalyst Concentration on the Growth of Aligned Carbon Nanotubes

The effects of preheating and pyrolysis temperatures and catalyst concentration on the synthesis of aligned carbon nanotubes （CNTs） using ferrocene as the catalyst and xylene as the carbon source in chemical vapor deposition were experimentally studied. The as-grown aligned CNTs were characterized by field emission scanning electron microscopy, transmission electronic microscopy, high-resolution transmission electronic microscopy, and Raman spectroscopy. The growth rate, the diameters, and the degree of crystal structure of the aligned CNTs were all found to depend on the preheating and pyrolysis temperatures and the catalyst concentration. The optimized conditions for the growth of aligned CNTs resulted in a rapid growth rate of 20.4 um/min, with the CNTs having a good, uniform crystal structure, and clean surfaces with little amorphous carbon. The results also show that higher preheating temperatures and lower ferrocene concentrations favor the growth of single-walled CNTs.     

应力条件下单壁氮化硼纳米管结构、力学和电学性质

采用第一性原理赝势平面波方法,研究了单壁氮化硼(BN)纳米管在应力条件下的结构、力学和电学性质。计算了不同类型氮化硼纳米管的弹性模量、拉伸强度和Poisson比。结果表明:氮化硼纳米管具有与碳纳米管相同量级的弹性模量(TPa量级)和拉伸强度(GPa量级),可以当作稳定的基体材料用于复合材料的合成中。同时发现:在拉伸情况下,氮化硼纳米管的结构和能带结构均发生一定规律的变化,能隙逐渐减小。这表明,氮化硼纳米管可以用作nm级别的力学传感器。     

Sb掺SnO2的光电性质研究

基于密度泛函理论,我们研究了掺杂浓度为12.5%时Sb掺杂SnO₂的电子结构和光学性质,包括能带结构、态密度、介电函数和光学吸收谱。掺杂后的SnO₂材料的导电性得到了明显的增强,具有了半金属的性质;费米能级处能带细化,介电常数和光学吸收谱具有对应关系,光学吸收谱峰值发生了蓝移。     

电子圆频谱分析

本文给出了电子圆视频亮度测试信号的频谱函数的频图，并通过频谱分析仪进行观测分析比较。