ZnO纳米阵列的制备和稀土掺杂工艺及其发光性能的研究

以制备氧化铝模板为前提,采用电场辅助沉积法制备了纳米针尖阵列、纳米管阵列和纳米线阵列。利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、能谱仪、热重分析等检测手段对制备的样品进行了相应的分析和表征。采用近场光学扫描显微镜和荧光分光光度计研究了样品的发光性能,并分析了发光机理。本实验的研究步骤、内容及得到的结论如下:(1)通过二次阳极氧化法制备了高度有序的氧化铝模板。在草酸溶液中合成了半壁氧化铝纳米管阵列,其阵列在302nm处的发射峰是由1B→1A的电子跃迁引起的,属于F+型发光。最后制备了氧化铝微米树,其树干的形成沿不同方向生长,呈明显的X交叉型生长模式。(2)制备出ZnO纳米针尖阵列。通过X射线衍射分析和高分辨图,可以判断该ZnO为多晶结构,且在[101]方向上有择优生长的趋势。随着退火温度的升高和退火时间的延长,510nm处的绿光发射带减弱,而379nm附近的带边发射增强。(3)合成了ZnO∶Tb3+纳米管阵列。通过对发射光谱图的分析,可以判断344nm处新的紫外发射带是由氧化铝模板本身发光而产生的。(4)合成了ZnO∶Eu3+纳米线阵列。高分辨透射电镜图和傅里叶变换可以断定该ZnO∶Eu3+纳米线是单晶结构,并且沿着[0001]方向择优生长。通过对荧光光谱图的分析,认为ZnO基质与掺杂Eu3+之间存在能量传递。而306nm处新的紫外发射峰是由氧化铝模板本身发光产生的。

Microstructures and formation mechanism of headstand pyrocarbon cones developed by electromagnetic-field-assisted CVD

Novel headstand pyrocarbon cones （HPCs） with hollow structure were developed on the surfaces of pyrocarbon layers of the carbon/carbon （C/C） composites at 650-750 °C by the electromagnetic-field-assisted chemical vapor deposition in the absence of catalysts. The fine microstructures of the HPCs were characterized by high-resolution transmission electron microscopy. The results show that the textural features of the HPCs directly transfer from turbostratic structure in roots to a well-ordered high texture in stems. And the degree of high texture ordering decreases gradually from the stem to the tail of the HPCs. The formation mechanism of the HPCs was inferred as the comprehensive effect of polarization induction on electromagnetic fields and particle-filler property under disruptive discharge.

高致密度FeNi纳米颗粒薄膜制备与性能研究

传统磁控溅射装置制备的纳米颗粒薄膜粒径不均一并且实现粒径大小调控比较困难。本研究采用电场辅助沉积技术,在沉积平台施加5~30 kV的电场,以Si(100)为衬底制备了一系列纳米颗粒粒径均一的高致密度FeNi纳米颗粒薄膜材料。通过XRD、SEM以及VSM测量,研究了不同沉积电场下FeNi纳米颗粒薄膜的结构、形貌和磁性能。利用单端口短路微带线法对0.5~5.5 GHz范围内的微波磁谱进行表征。实验结果表明:沉积电场越大,纳米颗粒粒径均一且薄膜的致密度越高,越有利于薄膜综合磁性能的改善和饱和磁化强度增大。薄膜材料微波磁谱表明,电场辅助沉积技术制备的软磁薄膜材料能够在GHz频段得到广泛应用。

图形化FeNi纳米颗粒薄膜制备与性能研究

采用电场辅助沉积技术和光刻剥离工艺,在5~40 kV沉积电场作用下,以Si(100)为衬底,制备一系列条纹宽度为40μm的Fe50Ni50纳米颗粒薄膜材料。采用XRD、SEM、AFM及VSM等测试方法,研究薄膜结构、形貌和磁性能;用单端口短路微带线法对其微波性能进行表征。结果表明:增加沉积电场大小,可方便、有效实现条纹结构Fe50Ni50纳米颗粒薄膜饱和磁化强度MS和面内单轴磁各向异性场Hk值同时提高,使薄膜铁磁共振频率向更高频段移动。