CoFe2O4纳米管的合成与表征

利用阳极氧化铝模板,用化学方法合成了CoFe2O4纳米管.X射线衍射结果表明,纳米管由无择优取向的、立方尖晶石结构的多晶CoFe2O4构成.电子显微镜显示,纳米管管径约300 nm,管壁厚度约100 nm,由约30 nm的CoFe2O4颗粒组成.进一步的磁性测量表明,纳米管阵列无明显的各向异性,其矫顽力约1 kOe,磁滞回线的方形度约0.37.     

UFPA器件微桥腐蚀工艺的研究

利用硅单晶的各向异性腐蚀技术,研究了UFPA探测器的微桥腐蚀工艺.采用独特的腐蚀装置在厚度为300 μm的硅基片上成功地制备了腐蚀坑深度为260 μm,桥面宽度为2 mm的微桥结构.该装置能有效保护硅基片正面免受腐蚀液的漏蚀,从而可实施热释电薄膜的沉积先于微桥制备的技术线路,对提高器件的成品率具有重要的意义.     

TiO2纳米管的改性及光助催化性能研究

利用水热法制备了两种TiO2纳米管催化剂,用不同浓度硫酸对制备得到的TiO2纳米管进行酸化。结合XRD、SEM、TEM、DRS等手段对制备得到的样品进行物理结构和表面特性分析。结果表明,水热法制备得到的TiO2纳米管径为15nm左右,壁厚2—3nm,长度为40-100nm。以酸性橙Ⅱ为目标物考察了TiO2纳米管及其被硫酸酸化过的TiO2纳米管在石英玻璃反应器的光催化氧化性能。结果表明,在相同的条件下酸化的TiO2纳米管催化活性要远远高于未酸化的TiO2纳米管,这可能是因为S—O键具有很强的诱导效应,使得表面Ti^4＋的Lewis酸性增强,使光生电子一空穴对的分离效率提高,促进光催化反应的进行,即提高了TiO2纳米管的光催化性能。     

Plasmonic biosensors and nanoprobes based on gold nanoshells

Gold nanoshells (GNSs), consisting of a dielectric core coated with gold, have gained extensive attention as they show readily tunable optical properties and good biocompatibility. As highly sensitive and label-free optical biosensors with wide applications, GNSs have been investigated in many fields including drug delivery, immunoassay, cancer treatment, biological sensing and imaging. Taking advantage of the adjustability of the local surface plasmon resonance (LSPR) and the sensitivity of the surfaceenhanced Raman scattering (SERS) signal of GNSs, we have developed diverse applications including plasmonic biosensors and nanoprobes based on GNSs. In this review we introduce plasmonic and electromagnetic properties and fabrication methods of GNSs. We describe research progress in recent years, and highlight several applications of GNSs developed by our group. Finally we provide a brief assessment of future development of GNSs as plasmonic materials that can be integrated with complementary analytical techniques.     

Electronic transport properties of capped-carbon-nanotube-based molecular junctions with multiple N and B dopants

By applying non-equilibrium Green’s function in combination with density functional theory,we investigated the electronic transport properties of capped-carbon-nanotube-based molecular junctions with multiple N and B dopants.The results show that the electronic transport properties are strongly dependent on the numbers and positions of N and B dopants.Best rectifying behavior is observed in the case with one N and one B dopants,and it is deteriorated strongly with the increasing dopants.The rectifying direction is even reversed with the change of doping positions.Moreover,obvious negative differential resistance behavior at very low bias is observed in some doping cases.     

碳纳米管为填充物的纳米流体的有效热导率

通过考虑几何各向异性和界面效应,应用我们推广的微分有效媒质理论去研究纳米流体的热导率增强。重点研究了纳米颗粒的纵横比和界面热阻在对体系有效热导率增强的影响。通过和实验数据比较,推广的有效媒质理论可以委好的解释多壁碳纳米管/油米流体的确良异常增强,而且还成功的解释了在低体积分数下随体积分数增加而出现的非线性行为。     

电弧放电法中碳纳米管的微结构控制

通过分析不同放电条件下得到的阴极沉积物形貌和微结构,提出整体温度较低的沉积物边缘具有较高的局部温度和较大的碳离子流;并提出阴极上存在两种电子反射机制:边缘区域的冷阴极场致电子发射,引起边缘硬壳的形成;中心区域的热电子发射,为碳纳米管的生长提供必要的条件.     

运用GA和FFT确定稀疏阵列的激励幅度

针对天线单元沿阵列中心非对称分布的稀疏直线阵列(单元从间距为半波长的规则栅格中稀疏),讨论了以激励幅度分布为决策变量,以最大相对旁瓣电平为优化目标的遗传算法(genetic algorithm,GA),运用个体的真值编码及其中间重组的交叉方法改进了遗传算法的收敛性能。由于阵元间距是栅格的整数倍,因此GA中凭借离散傅里叶变换,使适应度函数的计算可利用高效的FFT算法。仿真中对一个154阵元、孔径约100倍波长的非对称稀疏线阵的激励幅度进行优化,使其副瓣电平下降了1.36dB。两个仿真实例证实了算法的有效性。     

Ni-P-CNTs化学复合镀层组织结构

为了提高工件的使用寿命,采用化学镀工艺使纳米碳管与镍磷复合镀层.利用SEM、TEM、EDS等分析手段对Ni-P-CNTs镀层组织结构进行分析.结果表明:Ni-P-CNTs化学复合镀层连续、均匀、无裂纹和气孔,纳米碳管在镀层中分布均匀,呈网状排布.     

基于测试不变性方程的矩阵分解技术在相控阵天线分析与设计中的应用

将MDMEI引入平面相控阵天线的分析与设计算法之中,通过选择适当的测试函数(Metrons),成功地实现了矩阵方程中满系数矩阵的分解与高度稀疏化,其稀疏率不超过4.1%.方向图的数值计算结果表明,除H平面极远区个别副瓣以外,MDMEI结果具有良好的精度.该技术可以显著提高相控天线的优化设计效率.