微细窄通道内纳米线表面的过冷沸腾流动与传热特性

微/纳米结构表面对流动沸腾过程有着显著影响,被应用于高热流的设备散热中.为了进一步探究其物理规律,以去离子水为工质,配合高速摄像观测,研究了截面为0.5 mm×5 mm的矩形微细窄通道内纳米线表面的竖直流动过冷沸腾.一种TiC纳米线的直径约230 nm,高度约4μm;另一种直径约535 nm,高度约12μm.过冷沸腾的质量流量是200和300 kg/(m²s),过冷度为10 K,热流密度范围是20～200 kW/m².分析了不同工况下过冷沸腾的沸腾曲线、平均换热系数和两相流流型.研究发现, 4μm高度纳米线表面的两相换热系数更高,但高热流条件下传热恶化更早. 4μm高度纳米线表面形成了"形成拉长气泡——气泡上下游扩张——局部干涸——流体重新润湿"的周期性两相流型,而12μm高度纳米线表面的流型在高热流下仍以气泡聚合以及形成受限拉长气泡向下游扩张为主.     

两步法仿生合成TiO2纳米线及其表征

以钛酸正四丁酯及L-半胱氨酸为钛源和模板剂,醇热法仿生合成纳米TiO2前体,冉将前体与氢氧化钠溶液水热反应制备出TiO2纳米线．通过SEM、XRD、FTIR以及比表面积及孔径分析仪对前体及纳米线进行表征,结果表明：TiO2纳米线为无定型的钛酸盐结构,直径在20～40nm,长度达数微米,其比表面积为312．58m2／g;煅烧后TiO2纳米线由无定型转变成锐钛矿型结构,FT—IR图谱分析表明纳米线含有Ti—O键．     

银纳米线网络的高有序排列及其图案化设计

银纳米线的有序排列及图案化,是制备柔性触控感知单元结构的关键步骤,也是银纳米线透明导电薄膜实际应用的最具挑战性的难题之一.传统的银纳米线有序化具有涂布速度慢、流体动力小、有序化程度不高等缺点.本研究使用0.4 wt%超细银纳米线(直径20 nm)的乙醇溶液在快涂布速度下(60 mm/s)制备了有序化程度高达0.82的银纳米线透明导电薄膜.银纳米线网络的超高有序化归因于毛细管作用力和流体动力的大幅度增加.在有序化银纳米线网络结构的基础上,利用常规光刻法和湿法刻蚀制备导电通道,通道宽度范围为20～500μm,精度高达99%以上,为其在可拉伸电极中的实际应用提供了参考.     

电化学沉积制备一维ZnSe纳米材料

在草酸溶液中,采用二次阳极氧化法得到了多孔阳极氧化铝膜(AAO).以AAO为模板,在ZnSO4、Na2SO4和H2SeO3的混合水溶液中进行直流电沉积,在孔内组装ZnSe半导体纳米线,溶去模板后,获得粗细均匀,直径约为60 nm,长度约为0.5μm的纳米线,与模板的孔径一致.在制备过程中,无需对模板进行去除阻挡层,喷金或预镀金属等处理过程,是直接在纳米孔内电沉积,形成半导体纳米线阵列.此方法工艺简单,操作方便,容易获得半导体的一维纳米材料.SPM、TEM测试结果表明,纳米线为六方晶型结构.     

单根铜纳米线在超高悬空微动电极上的微滴定介电泳装配研究

研究单纳米线拉伸动态特性及原子链拉伸的制造,掌握其在拉伸状态下的动态特性变化和单原子链状态下的特殊性质以向原子器件制造方向发展,是目前纳米科学的前沿研究课题之一.但目前没有一套有效的方案来实现将单根纳米线置于可拉伸的微动机构上进行拉伸,制约了该方向的发展.本文借助微电子机械系统(MEMS)技术制造的纳米线拉伸特殊微动机构芯片进行研究,并针对特殊微动芯片悬空电极极度超高且亲水性好,而无法依靠常规介电泳工艺实现纳米线装配的特殊难题,使用了六甲基二硅氮烷进行了疏水处理的方式解决.同时研制出了特殊的微滴定介电泳实验平台与技术工艺,实现单根纳米线在极超高微电极上的有效精确装配,为最终实现纳米线的拉伸及原子链拉伸制造研究迈出最关键的一步.为了指导微滴定介电泳装配单根纳米线的实验,利用有限元方法对微滴定介电泳进行了仿真计算与分析.     

基于摩擦纳米发电机的电刺激方式对Ag/ZnO纳米线抗菌性能的影响

本文基于摩擦纳米发电机构建了电场刺激式和电流刺激式两种Ag/ZnO纳米线抗菌系统来探究不同电刺激方式对抗菌性能的影响.采用摩擦纳米发电机为该抗菌系统供电,摩擦纳米发电机能够将生物体运动的机械能转变为电能,采用大肠杆菌为杀菌对象.实验结果发现,电刺激能够显著增强该体系的杀菌效率,最高可将杀菌率提高51.71％(P＜0.0...     

水吸附对WO3纳米线/金电极界面势垒的影响

构筑基于单根WO3纳米线的"金属/半导体/金属"三明治结构的场效应晶体管器件,并在不同环境下对器件进行电输运性能测试.结果表明:水吸附在纳米线表面增加了纳米线/金的界面势垒宽度,同时水吸附是WO3纳米线器件出现忆阻性能的重要原因.在空气中纳米线表面吸附的水分子被价带底的空穴不断氧化成O2并产生H+,而H+不断地在源漏两...     

具有诱导超导电性和自旋轨道耦合作用的半导体纳米线零偏压电导峰的研究

本文对具有诱导超导电性和自旋轨道耦合作用的半导体纳米线的微分电导谱的一些特性进行了详细的分析和研究. 通过对系统的微分电导谱与系统的各种可调控参量之间的关系进行详细的研究,发现在这类系统中存在两种不同类型的零偏压电导峰. 这两种零偏压电导峰具有不同的特点,相应地应由不同的物理机制所导致. 论文中的计算结果对澄清最近一些有争议性的理论问题有一定的理论参考意义.     

硅基一维纳米半导体材料的制备及光电性能

硅基一维纳米半导体材料是新型的硅基光电子材料，在硅基光电集成和纳电子领域有重要的应用前景．主要论述了硅基一维纳米半导体材料(纳米硅线、纳米ZnO线)的制备，着重一维纳米材料的阵列化制备，讨论了其生长机理，研究了硅基一维纳米半导体材料的的光学、电学等物理性能．     

Cu掺杂ZnS纳米线结构和磁性质

本文采用第一性原理密度泛函理论系统地研究了Cu原子掺杂ZnS纳米线的结构、电子性质和磁性质.所有掺杂纳米线的形成能比纯纳米线的形成能低,说明掺杂过程是放热的.并且Cu原子趋于替代纳米线的表面的Zn原子.电子结构显示Cu掺杂纳米线是半金属铁磁半导体材料,在自旋电子学方面有重要应用.