二硫化钼在电子束辐照下的缺陷结构演变及其物理机制研究进展

二硫化钼(MoS_(2))丰富的多原子结构赋予了它优异的电学、光学、催化等性能,这引起了人们的极大兴趣。而MoS_(2)中存在的缺陷结构往往会对其性能产生显著的影响,通常认为这种影响是负面的,因此以往的研究几乎都是在尽量避免缺陷结构的产生。但是最近也有一些研究表明MoS_(2)缺陷的存在对其应用起到了积极作用。为了能够更好地利用MoS_(2)的缺陷结构,使其产生积极影响,首先需要了解这些缺陷结构,弄清楚它们的演变方式和相关物理机制,并用来指导MoS_(2)的可控纳米加工和实际应用。本文总结了MoS_(2)不同类型的缺陷结构以及在电子束辐照下MoS_(2)的结构演变行为,从中探究电子束与MoS_(2)缺陷结构交互作用的机理。通过分析传统物理机制的不足,提出了两个全新的概念——纳米曲率效应和电子束非热激活效应,分别从纳米空间限制角度和超快时间限制角度来挖掘这些实验现象背后的深层物理机制。最后,本文还提出了对MoS_(2)缺陷结构调制与纳米可控加工的看法和展望。

计算自由衰减内耗准确公式

在不考虑具体运动方程前提下,直接从内耗基本定义出发,简单、明了地推导出一个准确、实用的计算公式,它既适用于线性又适用于非线性自由衰减内耗。文章对新公式的应用进行了讨论,并比较了原有线性近似内耗计算公式和新公式之间的差异。

自由衰减法测量线性内耗的准确公式

本文推导出了自由衰减系统线性内耗准确计算公式，并讨论了原有的自由衰减系统线性内耗近似计算公式应用范围。最后文章用准确公式和近似公式分别对有关实验结果进行了计算，并对计算结果进行了比较、分析与讨论。

共析Al-Zn合金非平衡扩散型相变内耗和模量特征

研究了淬火Al-Zn共析合金中非平衡Spinodal预相变和后继的不连续转变低频内耗特征和模量效应。在非平衡Spinodal预相变中,观察到存在着与大幅度长波长的静态浓度波相联系的Spinodal失稳并没有引起局部模量软化效应。Spinodal预转变共格性的出现与消失和不连续转变中相界面面积的最大值,引起各自相应的时效内耗峰,但与峰相应的模量软化效应并未发生。

Al—Zn合金复相界面非线性稳态阻尼

揭示了Al-Zn共析合金复相界面稳态阻尼的特征:(1)整个非线性阻尼Q^(-1)对测量频率有相同依赖关系,即Q^(-1)∝f^(-n),n是一个与温度无关的参数。(2)在中间区域(包括一个低T、高A_ε区,一个中T、中A_ε区及一个高T、低A_ε区)仍然有关系Q^(-1)=(c/f^n)exp(-nH/kT),其中c是一个参数,T是绝对温度。阻尼具有正常振幅效应,其中参数c、n和H均随A_ε改变,阻尼来自于相界面间一种非线性驰豫。(3)在高T、高A_ε区,阻尼与温度之问不再有线性关系lnQ^(-1)_1∝T,但阻尼仍然满足关系Q^(-1)∝f^(-n),参数n随A_ε增大而增加,阻尼具有正常振幅效应,但比情况(2)要弱,这时阻尼可能归属于相界面间另外一种非线性驰豫。

镀银磁性PMMA微球的制备

采用化学镀法制得了表面包覆银层的导电磁性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球。对粗糙度不同的微球进行镀银,研究了银在微球上的沉积机理。表面改性使磁性PMMA微球功能化,具有和银强烈结合的能力,从而得到包覆均匀的导电磁性微球。研究了硝酸银和磁性微球的含量对包覆效果及导电性能的影响,并通过SEM和EDS对镀银磁性微球的表面形貌及组成进行了分析。

PMMA纳米球的制备及其银膜包覆技术

采用无皂乳液聚合法制备了单分散、直径为170 nm左右的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米球,然后利用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MATS)和3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)对PMMA纳米球进行表面改性,在其表面包覆一层均匀的巯基,通过巯基与银离子之间的相互作用,使银在PMMA纳米球表面成核长大,从而合成PMMA/Ag纳米球壳粒子.通过扫描电子显微镜、投射电子显微镜和紫外-可见吸收光谱测试技术对产物性能进行了表征,研究结果表明,制备的PMMA/Ag纳米球壳粒子的分散性好、包覆均匀.

电子束非热辐照诱导多壁碳纳米管的结构转变

借助高分辨透射电子显微镜(TEM)原位观察了室温时在相同电子束辐照条件下不同形态多壁碳纳米管(MWCNT)的结构不稳定性转变。实验发现:两端固定、轴向平直的MWCNT直径均匀收缩,且收缩速率先增大后减小;而一端固定、另一端自由的MWCNT径向收缩不明显,但是会进行较快的轴向收缩。基于表面纳米曲率效应和非热激活效应,提出碳原子的"融蒸"和"扩散"机制,突破了传统的碰撞(knock-on)机制的局限。对上述实验现象进行了全面深入的分析与讨论,研究为新一代MWCNT为基的纳米结构或纳米器件设计及加工提供了可靠工艺参数。

用MOCVD法生长GaN基自组装量子点的相关实验及其分析

GaN基相关材料的量子点生长是半导体材料研究的一个热点,尤其是用MOCVD方法生长GaN基自组装量子点占了相当的比例,因此相关的文献较多,但综述性文章却不多见。鉴于此,本文综述了用MOCVD法制备GaN基量子点的不同实验方法,并对影响量子点生长的实验条件和参数做了简要的分析。希望能够对相关的实验研究工作提供一些参考。

均匀电子束辐照诱导多壁碳纳米管非晶化

室温下利用已经发展成熟的透射电镜原位观察技术,在均匀电子束辐照下对多壁碳纳米管(MWCNT)的非晶化过程进行研究。实验结果表明,在均匀电子束辐照下MWCNT内、外壁完整的石墨结构开始出现断裂或塌陷,即内层和外层优先开始非晶化,但是内层非晶化的速度明显更快。随着辐照时间的延长,非晶化逐渐由内、外表面向中间推进。同时,内壁断裂或塌陷形成的无定形碳开始向管的内部中空部分填充,而外壁非晶化的碳原子部分被融蒸到真空中。最终,无定形碳填满整个管的内部空间,导致MWCNT完全非晶化。另外,在整个过程中由于非晶化体积膨胀补偿,MWCNT的外径基本保持不变。利用在碳纳米管纳米曲率效应和能量束诱导非热激活效应基础上新发展的碳原子“融蒸”机制,对上述MWCNT的非晶化过程进行了全新、合理的解释。

制备几种典型复合纳米线的相关实验及其分析

近年来,复合纳米线的制备成为低维纳米结构研究的一个热点。综述了几种典型复合纳米线的生长方法,分析了它们的生长机制,以及影响它们生长的各种因素。希望通过这几个制备复合纳米线的实验的分析与研究能对相关实验研究工作提供一些参考。

退火处理对离子束溅射WO_(3-x)薄膜结构和特性的影响

利用离子束溅射结合后退火处理的方法制备了WO_(3-x)(0≤x≤1)薄膜,系统研究了不同退火气氛、退火温度和退火时间等条件对WO_(3-x)薄膜的晶体结构以及电学、光学和电致变色特性的影响。研究发现,当退火温度超过WO3结晶温度后,特别是在湿氧气氛下,退火温度越高、退火时间越长,WO_(3-x)薄膜的结晶度越好,除WO3主晶相显著增强以外,还会陆续出现O29W10、O49W18和WO_(2)等缺氧相;在干氧条件下,更高的退火温度和更长的退火时间都有助于降低WO_(3-x)薄膜的电阻值,也都有助于WO_(3-x)薄膜可见光透过率的提升;WO_(3-x)薄膜电致变色器件在632.8 nm波长处的光学调制值达到了70%左右,表现出良好的电致变色特性。

Evidence of Ultrafast Energy Exchange-Induced Soft＇ Mode of Phonons and Lattice Instability： a Nanotime Effect

With a series of supportive experimental phenomena as induced by ion beam bombardment, energetic beaminduced athermal activation process in Si is demonstrated. This is correlated with phenomena induced by ultrafast energy exchange in condensed matter in general. A critical modelling is presented on the above process and a universal concept: the ultrafast energy exchange-induced soft mode of phonons and the lattice instability in condensed matter are proposed.

Nanocavity Shrinkage and Preferential Amorphization during Irradiation in Silicon

We model the recent experimental results and demonstrate that the internal shrinkage of nanocavities in silicon is intrinsically associated with preferential amorphization as induced by self-ion irradiation. The results reveal novel thermodynamic nonequilibrium properties of such an open-volume nanostructure in condensed matter and also of covalently bound amorphous materials both at nanosize scale and during ultrafast interaction with energetic beam.

一种直接用内耗丝状试样制备电镜薄膜的简易方法

对经内耗测量后试样直接进行电镜观察,有助于进一步探索材料的结构与性能关系.但是,多数内耗仪采用的样品为细丝状(φ约0.8～2.0mm),这使得直接用这样丝状试样制备适于电镜观察的薄膜有如下困难:(1)磨薄极费时;(2)易变形引入位错等缺陷;(3)因磨得的膜很窄,往往在进一步电解和化学减薄后,难以找到理想的观察视场,不利于大量观察.为了克服这些困难,本文介绍一种简易的磨薄丝状试样的方法.

聚焦电子束辐照诱导喷金SiO_(x)纳米线新型结构加工

在纳米加工技术中,利用透射电子显微镜(TEM)中的电子束辐照诱导低维纳米材料制备异质结构的加工方式因具有广阔的应用前景而备受瞩目。利用成熟的聚焦电子束原位辐照技术,通过改变电子束辐照时的强度和位置对喷金非晶SiO_(x)纳米线进行原位辐照,诱导其结构发生变化,从而实现结构加工。实验结果显示,当束斑直径大于纳米线直径的聚焦电子束辐照纳米线中心时,成功制备了一种SiO_(x)-Au-SiO_(x)新型纳米桥状异质结构,而当减小电子束的束斑直径而增强辐照强度后,Au纳米桥轴向伸长并最终断裂形成另一种新型Au纳米针尖结构。为了丰富加工类型,通过将电子束聚焦于纳米线边缘实现了对纳米线的切割加工。此外,还原位观察研究了非晶SiOx纳米线表层Au纳米颗粒在加工过程中的形貌结构变化,确定Au纳米颗粒的生长是聚集和塑形共同作用的结果。对喷金非晶SiOx纳米线新型结构的加工为将来纳米电子器件连接装置的制造和扫描探针探测技术的应用提供了一种新思路,同时也为以后的纳米线器件电子束加工实验提供了一些参考。

物理汽相淀积薄膜的微结构和内应力

文章综述的内容为：（１）物理汽相淀积（ＰＶＤ）薄膜的微结构；（２）ＰＶＤ薄膜的内应力；（３）膜的微结构和内应力的关系．着重介绍制备参数对微结构、内应力和两者之间的主要联系的影响．

Al－Zn合金复相界面线性稳态弛豫

研究了复相共析Ａｌ－Ｚｎ合金中低频稳态阻尼特征．实验表明：在一低温、低振幅范围内，阻尼呈显著的线性粘滞特征，并遵守规律Ｑ￣（－１）＝（Ｂ／ｆ￣ｎ）ｅｘｐ（－ｎＨ／ｋＴ），其中Ｈ是真实激活能，Ｂ和ｎ（＝０．２１）是两个实验参数，ｋ是玻耳兹曼常数，并测得Ｈ值为０．７４ｅＶ，该值与界面运动粘滞性紧密相关，文中提出了界面线性粘滞运动模型，并解释了实验结果。

银包覆PMMA纳米核壳颗粒的局域表面等离激元共振行为的模拟计算

应用米氏理论,对银膜包覆PMMA纳米核壳结构的局域表面等离激元共振行为进行了模拟计算,研究了颗粒尺寸、核壳比等参数对纳米核壳结构局域表面等离激元共振消光光谱的影响;同时将其与实心银纳米球的局域表面等离激元共振光谱行为进行了比较。结果表明,相对于实心银纳米球,银膜包覆PMMA纳米核壳结构的共振峰位更加红移,且共振峰的宽度更窄。这些性能上的提高,是由于纳米PMMA介质核的存在减弱了电子云振荡过程中的滞后效应,利于化学生物传感器方面的应用。