基于Ansys Maxwell巨磁阻隔离器结构中线圈磁场的研究

巨磁阻(GMR)隔离器中平面线圈的主要作用是将电信号转化为磁信号,为了确定平面线圈的具体参数,基于Ansys Maxwell/2D对GMR隔离器结构中平面线圈的磁场影响参数进行扫描分析,确定了GMR隔离器的输入电流为5.94 mA,结合现有工艺条件,确定了平面线圈线宽5μm,线间距2μm,厚度2μm及线圈中心间距100μm。进一步利用Maxwell/3D建立平面线圈的3D模型,对该模型进行静磁场下的磁场强度分析,平面线圈在正下方13μm厚度的SiO_(2)隔离栅处产生的磁场强度为4.18 Oe左右,满足GMR隔离器的制作要求,为GMR隔离器平面线圈的设计提供参考。

半导体/SiO_2纳米复合材料的溶胶-凝胶制备

总结了溶胶-凝胶法制备半导体/SiO2纳米复合材料的研究进展。目前,通过该方法已制备了镶嵌在SiO2玻璃中的II-VI族I、II-V族I、-VII族和IV族等半导体;形态上,除玻璃块体和薄膜外,还出现了核壳结构的纳米颗粒和同轴纳米电缆。

氧化铟空心多孔微球的合成及其气敏性能研究

利用葡萄糖和硝酸铟溶液的混合物发生水热反应,将产物在空气中煅烧后,得到In2O3纳米粉体。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、气敏特性静态测试仪（QJC-Ⅱ）对产物的物相、微观形貌、气敏特性进行表征。结果表明,产物是由尺寸为20-30nm的颗粒组装形成的直径为3-5μm的空心多孔In2O3微球,且具有立方晶系结构,以该材料制成的气敏元件对酒精有很好的气敏性能,对20mg/m^3的酒精灵敏度达35。

In_2O_3立方体的制备及对甲醛气体的检测

利用NaF诱导的水热法制备In_2O_3立方块,检测产物的形貌、晶体结构和对甲醛气体的气敏性能。结果表明,产物为小尺寸颗粒组装形成的多孔、多晶结构立方体;分析材料的生长机理,认为F-离子在材料生长和组装形成立方块过程中起到了重要作用;材料的BET比表面积为21.8cm^2/g,对甲醛具有较好的选择性,在低浓度范围内灵敏度与浓度基本成线性关系,对10mg/kg甲醛的响应、恢复时间分别为37s和55s。

硝酸诱导金纳米带的晶种法制备及光谱表征

采用硝酸诱导的晶种法制备金单晶纳米带,利用TEM、HRTEM和UV-vis技术对产物进行形貌、结构表征和吸收性能分析。发现产物的形态有纳米带、纳米片和纳米颗粒,但以纳米带为主。纳米带为面心立方结构金单晶。UV-vis显示,产物的微弱吸收峰位于550nm和强吸收峰位于975nm,分别起源于纳米带横轴直径与长度方向的表面等离子体共振。金纳米带的生长机制进是,小尺寸纳米片在硝酸诱导作用下通过表面偶极作用进行自组装。

铁酸钴纳米团簇模拟酶的制备及其应用研究

利用微波多元醇法制备了具有大比表面积的铁酸钴纳米团簇,通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等表征手段对其形貌、结构和性能进行了表征和分析,深入研究了其模拟氧化物酶的催化性能,并利用该性能建立了一种简单灵敏且能可视化检测食品添加剂亚硫酸盐的新方法。在最优条件下,该方法对亚硫酸根离子(SO^(2-)_(3))的检测线性范围在10.0~500.0μmol/L之间,检测限为0.8μmol/L,实际食品样品的加标回收率为96.9%~104.7%,能够满足快速简便和可视化检测食品添加剂的实际要求,其有望在食品安全领域得到广泛应用。

磁场退火对顶钉扎自旋阀磁电阻性能的影响

采用高真空直流磁控溅射的方法制备了结构为Si/SiO_2/Ta(3.2nm)/Ni_(81)Fe_(19)(18.7nm)/Co_(90)Fe_(10)(3.9nm)/Cu(2.5nm)/Co_(90)Fe_(10)(22.4nm)/Ir_(22)Mn_(78)(23.8nm)/Ta(3.6nm)的顶钉扎型自旋阀,研究了磁场退火的温度和时间对自旋阀的磁电阻变化率(GMR)的影响。结果发现,随磁场退火温度的升高和时间的增加,GMR呈现先升高后降低的趋势,275℃为最佳退火温度,最佳退火时间只有15min,分析了该趋势的变化原因。最佳退火条件下制备的自旋阀GMR达到6.0%,自由层矫顽力(H_c)为11Oe,交换场(H_(ex))约为108Oe。

In_2O_3介孔微米片的水热法制备及生长机理研究

利用水热法结合热处理技术,以In(NO_3)3、蔗糖和Na_2SO_4为原料制备了In_2O_3六边形微米片。微米片为立方相多晶结构,直径达到十余个微米、厚度仅有100~150 nm,内部多孔。微米片的氮气吸脱附等温线表明材料属于介孔材料,孔径分布于25~125 nm,产物的BET比表面积只有12.8 cm3/g,可能是表面颗粒覆盖了内部孔洞造成。分析了材料的生长机理,认为SO_42-的配位作用既减缓了前驱体的生长速度,又使前驱体颗粒相互组装形成微米片,蔗糖改善了分散性。

表面活性剂对SnO_2微球水热制备的影响

为络合剂,硅片为产物载体,用水热法制备了SnO微球。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微2镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)检测了产物的形貌、晶体结构和粒径分布,并分析了微球的生长机理。结果表明,所制得的SnO微球为四方晶系金红石结构,是由SnO纳米晶自组装而成,随22着CTAB用量的增加,SnO纳米晶的粒径并无明显变化,而微球的平均球径尺寸却显著变小,从21.5μm减小至0.4μm。:以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为保护剂和分散剂,SnCl.2HO为原料。

Fe_3O_4八面体微晶的水热法制备与表征

在乙二醇与水(VC2H6O2/VH2O=5∶8)的混合溶剂中,通过K4[Fe(CN)6]与NaOH在200℃水热反应12h,制备了Fe3O4的八面体.采用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜对产物进行表征,并在室温下测试了它的磁学性能,结果表明,Fe3O4八面体为单晶面心立方相结构,尺寸约为0.7～6.3μm.它的矫顽力(Hc)为77.5Oe,饱和磁化强度(Ms)为98.53emu/g,剩余磁化强度(Mr)为6.27emu/g.研究了乙二醇,NaOH的浓度,反应温度和时间对产物形貌的影响,结果表明乙二醇在Fe3O4八面体的形成过程中起着关键作用,并提出了可能的生长机理.

水相法制备小粒径金溶胶

采用柠檬酸三钠还原氯金酸法制备金溶胶。研究了还原剂用量、试剂加入顺序、反应时间、搅拌速度等因素对金溶胶浓度、粒径、形貌和分散性的影响，使用紫外．可见分光光度计和透射电子显微镜对金溶胶的光学特性、粒径、形貌及结构进行表征。结果表明：制备小粒径金溶胶的最优条件为柠檬酸三钠（0．034mol／L）与氯金酸（0．024mol／L）溶液体积比为3：1，将氯金酸加入柠檬酸三钠溶液中为宜，反应时间6min，搅拌速度约650r／min；在此最优条件下可成功制备出形貌均一、分散性好、稳定性佳的金溶胶，其平均粒径约6～7nm。

SnO_2纳米颗粒的水热法和溶胶-凝胶法制备及其气敏特性

通过不同条件的水热法和溶胶-凝胶技术分别制备了单分散SnO2纳米粉体。利用X射线衍射、透射电子显微镜和比表面积分析仪对产物进行了检测,采用静态配气法测试了样品的气敏性能。结果表明,水热时间越长,颗粒尺寸越大,以反应时间为6 h制备的粉体比表面积最大;溶胶-凝胶产物中,以SnCl2的乙醇溶液为原料制得的颗粒克服了热处理过程中产物易团聚的问题,颗粒尺寸均匀,具有良好的分散性和较高的比表面积。两种方法制备的粉体均对酒精具有良好的灵敏度,SnCl2的乙醇溶液为原料、溶胶-凝胶技术获得的材料对酒精的灵敏度更高,并认为热处理过程中Cl-的去除是导致材料气敏性能不同的主要因素。

氮化铁薄膜晶相合成热分析及其磁性

研究Fe-N体系晶相转变(相变)规律对于高效合成高自旋极化率的g’-Fe4N薄膜材料非常重要.利用同步热分析(TG-DSC)研究了氮化铁薄膜的相变规律. TG-DSC的结果显示,在10℃/min的升温速率下,g’’-FeN薄膜在常温到800℃之间共有5次相变,分别为I,g’’-FeN→x-Fe2N;II,x-Fe2N→e-Fe3N;III,e-Fe3N→g’-Fe4N;IV, g’-Fe4N→g-Fe;以及V, g-Fe→a-Fe.利用真空退火技术有效调控了氮化铁薄膜的晶相.X-射线衍射测试结果显示,直接在纯氮气中溅射得到的氮化铁薄膜是单相的g’’-FeN,经350, 380和430℃退火可分别获得单相的x-Fe2N, e-Fe3N和g’-Fe4N.研究了氮化铁薄膜的磁学性能.振动样品磁强计测试结果显示, g’-Fe4N薄膜在面内/面外表现出明显的磁各向异性,属于典型的磁形状各向异性.

NiO纳米片和多孔纳米片自组装的空心微球的无模板水热法制备与磁学性质

报道一种非常简单的制备NiO和Ni(OH)2空心微球的无模板水热法,即通过NiCl2与氨水在140℃水热反应12h,制备了Ni(OH)2纳米片自组装的空心微球,经400℃热处理2h得到了NiO空心微球.采用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜对产物进行表征,并在室温下测试了它的磁学性能,结果表明,Ni(OH)2空心微球的直径约为3～4μm,它是由尺寸1.1～1.3μm左右的六方相结构的Ni(OH)2纳米片组装而成;NiO空心微球是由立方相纳米片和多孔纳米片组装而成,它具有弱的铁磁性,其矫顽力为583Oe,剩余磁化强度为0.213emu/g.研究了氨在Ni(OH)2纳米片的形成与组装过程中的作用,提出了可能的生长机理.

CdSe纳米结构单元的制备与自组装

纳米CdSe作为一种重要的半导体纳米材料,在发光二极管、生物标记、太阳能电池等领域有着广泛的应用。本文综述了CdSe纳米结构单元制备与自组装的最新研究进展。归纳出了6种有代表性的制备与组装方法,详细介绍了这些方法的原理以及采用这些方法制备的CdSe纳米结构。最后,对这一领域的发展方向作了展望。

二氧化锗纳米线的制备与喇曼光谱

以Au作催化剂通过在空气中将金属锗加热到550～800℃,在单质锗表面原位大面积生长出了GeO2纳米线.采用扫描电镜和激光喇曼光谱对产物进行了表征分析.结果表明,GeO2纳米线为六方相结构,长度可达30μm.通过改变加热温度,纳米线的直径可在110～170 nm范围内调节.提出了可能的生长机理以说明GeO2纳米线的形成.并且在GeO2纳米线的喇曼光谱中观察到了声子限制效应.

Ⅲ-V族半导体纳米材料的制备与尺寸控制

论述了Ⅲ-V族半导体纳米材料的制备与尺寸控制,其制备法分为物理法和化学法。物理法包括离子注入法、溅射法和激光烧蚀法,化学法包括高温有机液相合成法、有机溶剂热法、水热法和溶胶-凝胶法等。其中高温有机液相合成法较易制备尺寸均一、稳定的半导体纳米晶,有机溶剂热法、水热法和溶胶-凝胶法设备简单、反应条件温和,具有广阔的应用前景。

In_2O_3纳米粉体的制备及其气敏特性

以InCl3·4H2O和NaOH为原料,在70℃利用液相沉淀反应合成前驱体,再经煅烧得到In2O3纳米粉体.利用SEM对其形貌进行表征,用XRD分析了不同煅烧温度对合成In2O3粉体尺寸的影响,最后在静态配气测试系统上检测元件的气敏性能.结果表明:该法制备的In2O3纳米粉体具有立方晶系结构、纯度较高、颗粒均匀呈球形、分散性好等特点,平均粒径60nm左右,并且In2O3气敏元件对酒精具有最高的灵敏度,在4.5V工作电压下对10×10-6浓度的酒精灵敏度达24.

利用被钉扎层调控自旋阀的磁电阻值

利用高真空直流磁控溅射仪,在玻璃衬底上制备了结构为"Glass/Ta(6nm)/NiFe(6nm)/CoFe(1nm)/Cu(3nm)/CoFe(t nm)/IrMn(11nm)/Ta(6nm)"的自旋阀.研究了被钉扎层CoFe的厚度t对自旋阀磁性能的影响,当t为7.5nm时自旋阀主要性能达到最佳,并且在外加磁场4 000Oe下,270℃保温3h退火处理后,自旋阀的GMR值进一步达到5.5%,自由层矫顽力为3Oe,交换偏置场为130Oe.通过以上的优化方案,可以研制出高磁电阻率、低矫顽力和大交换偏置场的自旋阀.

还原剂参量对金纳米颗粒的影响

采用柠檬酸三钠还原氯金酸,制备了金纳米颗粒.研究了还原剂参量对金纳米颗粒形貌、粒径和分散性的影响.结果表明:在其他条件不变的情况下,适量的还原剂,不同的取样时间可得不同粒径大小且分散性佳的球形颗粒;特定的取样时间下,还原剂用量不足或过量,颗粒大小也随之变化并且易团聚.