基于电子平均自由程的金属纳米颗粒临界尺寸估算

基于金属价电子占据k空间体积与布里渊区体积之间的关系,求出费米球半径,导出电子平均自由程的计算公式。以Ag和Cu为例计算出电子平均自由程,与其他方法计算结果一致。当金属材料的几何尺度与电子平均自由程相当时,与之相关的物理性能会发生显著变化,从这个角度出发,用电子平均自由程尺度估算Ag和Cu的纳米尺寸临界值分别为52 nm和39 nm。这种计算思路同样适用于其他金属纳米材料。

光电调控的磁性WSe_(2)超晶格中的自旋和谷极化输运

基于磁性WSe_(2)超晶格系统,探讨了非共振圆偏振光与栅极电压及其对隧穿、谷极化及自旋极化的影响;发现了单层WSe_(2)的弹道输运操纵,以及基于磁性WSe_(2)的NM-FM-NM结的周期性阵列量子输运的调控.结果表明:通过增加势垒的数量,圆偏振光临界值可消除透射能隙;圆偏振光和栅极电压可视为一个透射阀,也可用于控制自旋和谷极化的敏感旋钮.发现了在WSe_(2)超晶格中的克莱因隧穿是自旋-谷相关的;自旋-谷极化可以利用栅极电压和圆偏振光来调整和转换.

锯齿型GeSe纳米带的边缘态对整流效应的调控研究

锯齿型硒化锗(ZGeSeNR)是准一维纳米结构的材料,由于其具有特殊的维度特性及优异的电子特性而成为研究热点.本研究使用密度泛函理论和非平衡格林函数结合的方法,系统地研究了边缘结构对锯齿形硒化锗纳米带的电子结构及输运性质的影响.能带结构图显示边缘裸露的ZGeSeNR、P和S原子钝化边缘的ZGeSeNR具有导电的金属性质,用F,Cl,H原子和OH-根离子钝化处理边缘后的ZGeSeNR则表现出半导体性质.基于不同边缘结构的ZGeSeNR构建金属-半导体界面的两电极器件模型,计算出的器件电压-电流曲线证实了边缘态对整流效应的调控作用.特别是裸露-H原子钝化的锯齿型GeSe纳米带(H-ZGeSeNR)器件中的整流比可达到8.7×10^(5).改变该器件结构中散射区内钝化原子的数目来调控整流特性,最高可得到1.1×10^(7)的整流比.研究结果对设计ZGeSeNR纳米整流器提供了重要参考.

原位电镜观测氧化石墨烯的加热还原过程

近年来石墨烯导热膜在高性能手机等电子产品里获得了广泛的应用。通过加热的方式还原氧化石墨烯是一种被应用于石墨烯导热膜批量制备的商业方法,但其原子尺度上的结构演化过程并不很清楚。本文利用球差校正扫描透射电镜原位观测了氧化石墨烯在加热条件下还原的微观结构演化,结果表明,氧化石墨烯在还原初期会释放大量气体从而形成丝状网络结构,且层间距会随着还原进程而减小,经过高温石墨化的还原氧化石墨烯能够具有稳定的结构。本论文的研究揭示了氧化石墨烯在还原过程的微观结构演化,为指导优化还原氧化石墨烯基导热膜的制备和应用提供了有参考价值的信息。

随机分布Fe纳米线复合材料的吸波性能

在具有纳米级孔洞的多孔氧化铝模板上, 用电沉积方法制备出α Fe纳米线有序阵列组装膜。用 10%NaOH将纳米线溶液解离, 并使之与树脂混合均匀, 制成随机分布Fe纳米线 /绝缘体复合吸波材料, 并对其吸波性能进行了研究。研究结果表明: 随铁纳米线体积分数的提高, 随机分布的Fe纳米线 /绝缘体复合吸波材料的电磁参数也随之增大; 用测试电磁参数计算了不同厚度的反射率, 体积分数为 25%随机分布的铁纳米线 /绝缘体的复合吸波材料最佳吸收厚度为 1 14mm; 在 9 7GHz时, 反射率达 -45dB, 小于 -5dB时, 反射率带宽达到9GHz; 随铁纳米线 /绝缘体的复合吸波材料厚度的增加, 吸收峰位向低频移动; 随铁纳米线体积分数的增加, 其吸收率明显增大, 同时最佳吸收厚度也减小。

Ni纳米线的制备及其微波吸收电磁性能

以氧化铝模板的孔洞为模型利用直流电沉积法制备了Ni纳米线.采用SEM,XRD,TEM对Ni纳米线的形貌和结构进行了表征.结果表明, Ni纳米线为单晶结构,沿[111]方向择优取向．把所制备的Ni纳米线和石蜡按质量比1:1:混合均匀后,利用同轴法测量其磁导率和介电常数,同时研究了该复合材料的吸波性能,计算得到了在不同厚度下的反射率曲线.研究发现,该纳米线／石蜡复合材料是一种介电损耗材料,在约9．5 GHz处介电损耗可达0．55,具有一定的吸波性能;当厚度为3 mm时,在6．5GHz处反射率可达-18 dB．

钴纳米线的模板制备与磁性

利用二次阳极氧化法制备了多孔阳极氧化铝模板.用直流电化学沉积方法成功地在模板孔道内制备了钴纳米线.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对样品的形貌、晶体结构和磁性进行了研究.结果表明,模板的孔径均匀,孔道平直.钴纳米线为多晶的六方密堆积结构.钴纳米线具有明显的磁各向异性,这主要起源于纳米线的形状各向异性.

脂双层膜表面结构与稳定性的原子力显微镜研究

用原子力显微镜研究了 1,2 二油酸甘油 3 磷酸 1 甘油 (DOPG)脂双层膜的表面结构与稳定性 .实验结果表明 ,原子力显微镜的探针与脂双层膜的相互作用导致脂双层膜表面产生一个永久的损伤 .静电相互作用对脂双层膜结构和稳定性的影响表明 ,在NaCl溶液中制成的脂质体 ,随着NaCl浓度的增加 ,它们的双层膜更稳定 .在低的NaCl浓度则经常被损伤 ,在 1mol/LNaCl溶液中制备的脂双层膜变得更稳定 .在KCl溶液中结果恰好相反 .在高的KCl浓度中经常被损伤 ,随着KCl浓度的降低 ,它们的双层膜更稳定 .

平移压缩Fock态下无耗散介观电感耦合电路的量子效应

研究了在平移压缩 Fock态下介观电感耦合电路中电荷和电流的量子涨落 .结果表明 :每个回路中电荷、电流的量子涨落只依赖于两回路的器件参量和压缩参量 ,而与平移参量无关 .

压缩真空态的激发态下介观耦合电路的量子效应

通过量子化电容耦合电路和对角化电路哈密顿量 ,研究了介观电路在压缩真空态的激发态下的量子力学效应 .

原子力显微镜及其应用

本文简要介绍了原子力显微镜的发展史 ,评述了原子力显微镜的工作原理、工作模式及技术 。

离子径迹模板法制备纳米线

重离子辐照的高分子有机膜,经过适当的处理,可以作为模板制备金属和可溶性盐纳米线,此方法称为离子径迹模板法。介绍了用电化学沉积方法和过饱和溶液法制备金属纳米线和可溶性盐纳米线的基本原理和制备实例,同时还展望了离子径迹模板法制备纳米线的一些可能的应用。

介观压阻效应

为了突破传统机电转换 ,如压电、压阻及压容等效应的宏观物理局限 ,着手研究介观压阻效应。本文提出 ,通过四个物理过程来实现介观压阻效应。原理上讲 ,在力学信号作用下 ,纳米结构中的应力分布会发生变化 ;应力变化可引起内建电场的产生 ;内建电场将导致纳米结构中量子能态发生改变 ;量子能态改变会引起共振隧穿电流的变化。

系统参数对最大超导磁悬浮力的影响研究

基于Bean临界态模型和Ampere环路定律,通过分析超导体内部屏蔽电流穿透廓线的变化情况,讨论了高温超导悬浮系统几何与物理参数对最大超导磁悬浮力的影响,为系统的优化设计提供重要的理论依据。

磁性纳米线反磁化机制的微磁学模拟

通过微磁学模拟手段对长径比均为10的不同直径纳米线的反磁化机制进行了系统研究,发现磁反转模式强烈地依赖于纳米线的直径。直径很小时,反转模式为一致反转;随着直径增大,反转模式过渡为两种不同类型磁化核(一致截面的磁化核或涡旋截面的磁化核)的形成与传播;对于更大直径的纳米线,纳米线中出现多畴结构,反转过程通过多畴涡旋中心的移动来实现,涡旋中心的移动满足右手定则;得到了各种反磁化机制过渡的临界尺寸。计算了不同直径纳米线的矫顽力,并与实验数据进行了比较,从反磁化机制的角度解释了矫顽力随直径的变化关系。

非耗散介观LC电路中电荷和电流的压缩与反压缩效应

利用全量子理论 ,对非耗散介观 LC电路中电荷和电流的压缩与反压缩效应进行了详细的讨论 .结果表明 :1 )通过保持非耗散介观 LC电路的固有频率不变 ,而使电感参量作阶跃函数变化 ,就可将介观 L C电路由初始的真空态经相干态而演化到压缩相干态 ;并由此进一步分别制备出电荷与电流的压缩最小测不准态 ;2 )通过控制电感参量的改变 ,可使电荷与电流的量子涨落呈现出压缩与反压缩效应 .

烷基硫醇/金自组装单分子膜表面上金属沉积特性研究进展

本文介绍了金属原子在烷基硫醇自组装单分子膜表面的再沉积行为,从理论上分析了其作用机理,归纳出了金属在自组装单层膜表面的再沉积规律。

一种新的自旋量子效应——电流感应磁化翻转

电流感应的磁化翻转效应是近年来继巨磁阻效应(GMR)和隧道磁阻效应(TMR)之后提出的一种nm尺度下新的自旋相关效应,在无外加磁场的情况下,垂直于铁磁层平面的自旋极化电流就能引起铁磁层的磁化翻转。该效应有望被用于制作新型的电流操纵磁存储器件。报道了该效应的理论和实验的研究进展。

嵌入人造分子介观A-B环内的持续电流

使用双杂质的Anderson模型的哈密顿,从理论上研究了一个嵌入串联耦合量子点的介观A B环系统处在Kondo区时的基态性质,并用slave boson平均场方法求解了哈密顿.结果表明,在这个系统中,宇称效应和复杂的电流 相位关系的出现反映了两个量子点可以相干耦合.因此,在未来的装置应用中,这个系统是很有潜力的.