多空位缺陷对石墨烯/H-BN超晶格纳米结构力学性能的影响

本文研究了不同周期长度的G/H-BN超晶格纳米带在不同缺陷下的力学性能。在G/H-BN超晶格纳米结构中,通过离子辐照产生了菱形和方形两种缺陷。研究和讨论了纳米孔面积(菱形和方形)、周期长度Lp、空位缺陷数以及不同位置空位缺陷对G/H-BN超晶格纳米带力学性能的影响。结果表明,G/H-BN超晶格纳米结构的破坏强度和应变对缺陷和纳米孔更为敏感。然而,其杨氏模量没有类似的趋势。此外,在G/H-BN超晶格纳米结构中,具有几何缺陷的氮化硼区域的力学性能小于具有几何纳米孔的石墨烯部分。显然,如果超晶格结构产生一系列纳米孔,这些纳米孔应该在石墨烯部分,而不是尽可能多地在氮化硼区域。最终,随着缺陷密度的增加,G/H-BN超晶格纳米结构具有更强的韧性。同时,对纳米孔存在时超晶格纳米结构的力学性能、量子化能带结构与光电性能的关系提供了指导。

碳纳米管超晶格结构吸附Fe原子的电子机理

为了提高碳纳米管与Fe基体之间的润湿性,构造出N掺杂有限长碳纳米管超晶格结构.第一性原理能量计算结果表明,新型超晶格结构的埋置能正向升高,结构稳定性降低,但可以显著提高外壁对Fe原子的吸附能力.差分电荷密度结果表明,掺杂体系中N原子与邻近C原子间的π键出现了畸变,使得N原子易与Fe原子发生结合.布居数和电荷转移情况表明,N原子的掺入导致Fe原子失电子能力降低,但Fe—N间共价键强度提高.超晶格结构在一定的扭转和剪切变形下仍能保持对Fe原子的吸附能力.

银纳米颗粒形成过程中的光致发光性质研究(英文)

利用γ辐照技术在SDS(十二烷基硫酸钠)/正己醇/环己烷/水相四组份反相微乳中制备出纳米银颗粒,并且在银纳米颗粒形成过程的不同阶段,观察到不同的光致发光现象.发现荧光主要来源于原子簇而非纳米颗粒,而且纳米颗粒表面的状态对发射光谱有直接影响,表明电子状态或(和)空穴状态受到纳米颗粒表面状态的扰动.由于具有极窄的分布,银纳米颗粒可以自组装成超晶格结构.

我国突破纳米超晶格构筑技术 解决“咖啡圈效应”难题

中国科学院深圳先进技术研究院与香港城市大学的研究人员合作，在纳米自组装三维超晶格光学芯片领域取得了新突破，解决了“咖啡圈效应”难题。纳米超晶格是由纳米颗粒周期性有序堆积而形成的新型超材料，在显示、传感、太阳能电池、光纤通信等领域应用潜力巨大。液滴挥发自组装技术是构筑超晶格结构的一种简单有效的传统方法。

纳米技术在提高热电材料性能上的应用现状及发展趋势

综述了形成超晶格结构、纳米线(或纳米管)和纳米复合结构3种纳米技术在提高热电材料性能(ZT值)上的研究现状、存在的困难及发展趋势,同时指出纳米技术在提高热电材料性能上的应用还需要进一步完善理论模型,优化样品制备的实验手段,了解材料微观结构以及确定结构与性能之间的关系。

纳米科技普遍性原理的探讨

在纳米科技研究中，我们有机会接触多个纳米科技领域的理论，它们都是针对纳米科技的某一领域的某个特殊问题提出，并且适用于该局部领域，例如：金属薄膜电导率尺寸效应理论：半导体表面纳米光催化理论；半导体超晶格物理：纳米结构增强原理；X射线反射多层膜原理；介观物理；纳米多层膜磁阻效应及其信息存储技术原理：纳米结构电磁工程原理；电磁波局域化理论；光子晶体和微腔技术理论。这类理论通常称之为纳米科技的特殊性原理。

11-巯基十一烷酸包裹的金纳米颗粒薄膜的二次电子发射

采用改进的Peterk合成法合成11-巯基十一烷酸(Mercaptoundecanoic Acid,MUA)包覆的金纳米颗粒。通过调控MUA与氯金酸质量比,得到分布均匀且稳定性较好的不同粒径(<3 nm)的纳米金颗粒前驱体溶液,进而滴加该溶液形成薄膜。扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)观测到薄膜中具有大量微米级的块状集团。同步辐射掠入射X射线衍射(Grazing Incidence X-ray Diffraction,GIXRD)揭示其具有面外长程有序的超晶格结构;X射线光电子谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)证实薄膜中Au-S键的形成。通过紫外光电子能谱(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy,UPS)进一步发现常温下1.5 nm粒径的薄膜具有比单晶金样品强10倍的优异二次电子发射能力,且发射峰半高宽是单晶金样品的1/4。本研究表明,MUA包覆的金纳米薄膜在电子发射源以及光电探测上具有应用前景。

北大：新型纳米稀土化合物的控制合成和性质研究取得进展

北京大学化学与分子工程学院严纯华课题组日前在新型纳米稀土化合物的控制合成和性质研究中取得较大进展。他们首次以具有较低分解温度的稀土配合物为前躯体（如稀土苯乙酰丙酮和稀土三氟乙酸配合物等），在高沸点混合溶剂（油酸、油胺和十八烯）中通过调节前躯体的热分解方式和溶剂组成控制晶体的成核和生长过程，一步获得了高度晶化、尺寸均一可调、形貌可控、无团聚、易分散于非极性溶剂的、具有新颖结构的全系列单一或复合稀土氧化物和氟化物纳米材料。通过分散溶剂的调节和材料表面控制，上述纳米晶可白发组装成高度有序的超晶格结构。同时，相关化合物呈现出显著的纳米材料的结构和表面效应，产生了与相应的体相材料不同的光学性质。这一新型合成路线可推广用于复合稀土化合物、其它主族和过渡族化合物纳米材料的控制合成。

DNA步行器调控的纳米粒子超晶格

作为一种精巧的DNA纳米机器,DNA步行器因其优异的可设计性及可编程性在众多研究领域中展示出强大的应用价值.本工作通过将基于催化发夹组装的双足DNA步行器与DNA功能化的金纳米粒子(即球形核酸)组装相结合,开发了一种具有时间依赖性的DNA步行器驱动球形核酸恒温有序组装的策略.以单组分球形核酸组装体系为例, DNA步行器通过发夹催化组装反应驱动在球形核酸表面上随机行走并逐渐产生带有活性粘性末端的DNA杂交结构,促使球形核酸表面粘性末端间的"键合"速率与其组装速率在时间尺度上保持同步,从而得到面心立方(FCC)晶型的超晶格结构.基于类似原理,作者还构建了一种DNA步行器驱动的双组分球形核酸组装体系并以此得到氯化铯(CsCl)晶型的超晶格结构.

石墨烯纳米结构的边缘调控和相关电子学器件研究

本项目发展了自上而下的石墨烯纳米结构的可控加工和剪裁技术以及自下而上的石墨烯和石墨烯纳米带在六方氮化硼（h—BN）的外延生长技术，研究了原子尺度平整的特殊边缘结构和h～BN基底调制的石墨烯超晶格结构，探讨了在其调控下的声子振动、局域边缘态、载流子边缘散射以及表面超晶格对石墨烯能带的调控等特性。本项目独创的边缘态结构调控和石墨烯二维超晶格结构调控的新方法和新技术，对石墨烯纳米结构的物性调控具有特殊意义，对于理解尺寸限制和边缘态以及超晶格结构调控下的石墨烯纳米结构电子、自旋输运特性提供了基础。

Al_(2)O_(3)/HfO_(2)复合薄膜的介电性能研究

采用ALD技术生长了超晶格结构Al_(2)O_(3)/HfO_(2)纳米叠层复合薄膜,并研究了复合薄膜的单层厚度、层厚比对其综合介电性能的影响规律。结果表明,降低复合薄膜的单层厚度可以有效提高综合介电性能,原因是降低单层厚度可有效增强界面极化效应,提高介电常数;而降低复合薄膜的单层厚度可以降低其结晶度,从而有效提高击穿场强和降低漏电流密度;复合薄膜的介电常数随着Al_(2)O_(3)∶HfO_(2)层厚比的降低而提高,这主要是因为HfO_(2)介电常数较高;但漏电流密度增大和击穿场强降低,这主要因为HfO_(2)结晶度较高造成的。进一步采用有限元模型模拟计算了复合薄膜的单层厚度、组分比例与介电常数的变化关系,其计算结果与实验结果基本一致;并采用第一性原理计算,证明了Al_(2)O_(3)/HfO_(2)界面存在内建电场,增强了介质材料在电场作用下的极化效应,界面极化是提高复合薄膜介电常数的主要原因。