As压调制的InAlAs超晶格对InAs纳米结构形貌的影响

利用固源分子束外延设备生长出InAs/InAlAs/In P(001)纳米结构材料,探讨了As压调制的InAlAs超晶格对InAs纳米结构形貌的影响.结果表明,As压调制的InAlAs超晶格能控制InAs量子线的形成,导致高密度均匀分布的量子点的生长.结果有利于进一步理解量子点形貌控制机理.分析认为,InAs纳米结构的形貌主要由InAlAs层的各向异性应变分布和In吸附原子的各向异性扩散所决定.

InAs管状团簇及单壁InAs纳米管的结构、稳定性和电子性质(英文)

采用密度泛函理论研究了InnAsn (n≤90)管状团簇以及单壁InAs纳米管的几何结构、稳定性和电子性质. 小团簇InnAsn (n=1-3)基态结构和电子性质的计算结果与已有报道相一致. 当n≥4时优化得到了一族稳定的管状团簇, 其结构基元(In原子与As原子交替排列的四元环和六元环结构)满足共同的衍化通式. 团簇的平均结合能表明横截面为八个原子的管状团簇稳定性最好. 管状团簇前线轨道随尺寸的变化规律有效地解释了一维稳定管状团簇的生长原因, 同时也说明了实验上之所以能合成InAs纳米管的微观机理. 此外, 研究结果表明通过管状团簇的有效组装可得到宽带隙的InAs半导体单壁纳米管.

As压调制的InAlAs超晶格对InAs纳米结构光学特性的影响

利用固源分子束外延(MBE)设备生长出InAs/InAlAs/InP(001)纳米结构材料,探讨了As压调制的InAlAs超晶格对InAs纳米结构光学特性的影响.结果表明,As压调制的InAlAs超晶格能有效地调整InAs纳米结构的形貌特性、发光峰位,改善发光线宽,提高辐射效率,从而有利于其在长波长光电器件方面的应用.

低温下InAs纳米结构在GaAs(001)表面形成机制的研究

改变生长工艺、控制并调整液滴中原子扩散机制是对复杂纳米结构制备的关键途径,并且对基于液滴外延方法研究半导体纳米结构十分重要.本文在不同衬底温度,不同As压下在GaAs(001)上沉积相同沉积量(5 monolayer)的In液滴并观察其表面形貌的变化.原子力显微镜图像显示,液滴晶化后所形成的扩散"盘"且呈现一定的对称性.随着衬底温度的增高,圆盘半径逐渐扩大,扩散圆盘中心出现了坑.而随着As压的增高,所形成的液滴密度增加,以液滴为中心所形成的扩散圆盘宽度逐渐减小.基于经典的成核扩散理论对实验数据拟合得到:GaAs(001))表面In原子在[110]和[110]晶向上的扩散激活能分别为(0.62±0.01)eV和(1.37±0.01)eV,且扩散系数D_0为1.2×10^(-2)cm^(2)/s.对比其他研究小组的结果证实了理论的正确性.实验中得到的In原子的扩散激活能以及In液滴在GaAs(001)上扩散机理,可以为InAs纳米结构特性的调制提供实验指导.

机械合金化制备的Fe_(1-x)Ni_x合金纳米晶粉末的形貌和微结构

利用机械合金化方法制备了Fe1-xNix 合金纳米晶粉末 ,x分别为 0 .15、0 .45、0 .80 ,球磨时间为 2、4、8、16、40h。利用扫描电子显微镜和X射线分析仪观察和分析了样品的形貌和微结构。发现整个球磨过程可分为 3个阶段。开始阶段 ,由于冷焊 ,Fe、Ni混合粉末凝聚成一些粒径较大的颗粒 ;在中间阶段 ,内应力达到最大值 ,原先形成的大颗粒破碎 ,粒径分布变窄 ;最后阶段 ,FeNi粉完全合金化 ,粒度再次增大。至 40h时 ,可观察到层状结构。x =0 .15样品40h时形成了体心立方结构 ,而x =0 .45和 0 .80分别在 40h和 16h形成了面心立方结构。x =0 .45系列 40h以后晶粒平均粒径约为10nm ,内应力在 16h时有一极大值 0 .76 % ,在整个球磨过程中 ,测定的Ni含量偏离不超过 3 % (原子分数 )。

纳米结构硬质合金磨削的表面形貌和材料去除机理研究

在使用金刚石砂轮的精密平面磨床上进行纳米结构硬质合金的磨削实验研究,通过扫描电子显微镜观察磨削表面形貌,利用表面轮廓仪测量磨削表面粗糙度。分析金刚石砂轮粒度和结合剂类型、设定切深和工作台进给速度对表面质量的影响,讨论磨削过程中材料的去除机理。研究结果表明:表面粗糙度随单颗磨粒最大未变形切屑厚度单调递增;在相同砂轮设定切深条件下,砂轮粒度影响表面粗糙度;树脂砂轮更适宜磨削纳米结构硬质合金;材料主要以非弹性变形方式去除。

不同碱和酸处理对碳纳米管结构和形貌的影响

研究了不同碱和酸处理对碳纳米管的微观结构和形貌的影响,采用TEM、SEM和XRD对其进行了表征。K_2CO_3、NaOH和KOH在750℃处理多壁碳纳米管时发现:NaOH的氧化刻蚀能力最强,K_2CO_3的氧化刻蚀能力最弱;强碱能够强烈地刻蚀碳纳米管的管壁,使碳纳米管的管壁变薄,变粗糙,并且有孔洞结构形成,同时造成内径扩大。硝酸处理碳纳米管时发现:随着处理时间的延长碳纳米管管壁变薄,内径变大,但是当处理时间超过16 h后,碳纳米管的管径变化不是很明显,但有大量的碳纳米管被短切。碱处理与酸处理对碳纳米管的微观结构和形貌的影响有很大差异,这是由于碱和酸对碳纳米管的氧化刻蚀的反应环境和刻蚀机理不同。

三维形貌测量激光显微镜下对早期釉质龋的纳米结构分析

目的本研究通过三维形貌测量激光显微镜观察早期釉质龋的纳米结构变化,为龋病的预防及临床治疗提供理论依据。方法收集20颗因正畸拔除的新鲜前磨牙,随机分为2组,实验组(A组)与正常对照组(B组),A组暴露于人工脱矿液中4 d制备早期龋模型后,两组均制备纵断与横断面样品,在三维显微镜下进行光学、激光彩色及3D图像观察。结果光学图像可见A组表层完整,表层下白垩色,B组无此分层;激光彩色图像观察到A组表层釉柱晶体排列紧密,釉柱间质正常,釉柱鞘清晰连续,表层下晶体溶解,排列混乱,釉柱间质增宽,釉柱鞘不连续,B组结构正常;3D图像更清晰显示了A、B两组的微结构形貌。结论三维显微镜能够更清晰的显示早期釉质龋的表层及表层下的微晶结构,表层的相对完整性与再矿化有关,表层下以微晶体脱矿为主,是脱矿与再矿化连续动力学过程。

纳米晶的结构形貌控制及生长机理研究

综述了纳米晶研究的最新进展,着重介绍了纳米晶形貌、尺寸和结构控制的新方法,评述了纳米晶的相转变及生长机理研究的新发现和新观点,对其生长规律做了新的概述。诸如气氛、羟基、蛋白质等个别不被人们注意的因素有可能是影响纳米晶结构形貌的关键。STM等技术像温度、压力一样能够诱导纳米晶体的相转变。一种鲜为人知的现象在纳米晶合成研究中被揭示出来,即纳米晶在一定条件下存在着叠合生长现象,晶体的初始位错起源于纳米晶的叠合生长。

Ni-ZrO_2纳米复合电铸层表面形貌、组织结构及性能研究

通过复合电铸工艺制备Ni-ZrO2纳米复合电铸层,探讨了镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量和电流密度对Ni-ZrO2纳米复合电铸层表面形貌的影响,用SEM、TEM和显微硬度仪对纳米复合电铸层的表面形貌、组织结构和显微硬度进行了分析。结果表明,镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量和电流密度对纳米复合电铸层表面形貌有较大程度的影响。纳米ZrO2颗粒细化了复合电铸层中基质金属的晶粒,使复合电铸层的表面光滑平整,组织均匀、致密,显微硬度大幅度提高。

Ni-ZrO_2纳米复合电铸层组织结构及磨损形貌

通过复合电铸工艺制备Ni-ZrO2纳米复合电铸层,用SEM和TEM对其表面形貌、组织结构进行了分析。研究了镀液中纳米颗粒悬浮量对纳米复合电铸层在干摩擦状态下耐磨性的影响,并观察了纳米复合电铸层磨损后的表面形貌,探讨了磨损机理。结果表明:纳米ZrO2颗粒细化了基质金属的晶粒,使复合电铸层表面光滑平整;复合电铸层由微Ni单晶和多晶以及ZrO2颗粒所组成;纳米颗粒的强化作用使复合电铸层表现出优良的耐磨性,耐磨性的高低取决于纳米颗粒的复合量。

制备工艺条件对板式纳米碳纤维形貌和结构的影响

化学气相沉积法制备的纳米碳纤维(CNF)的形貌和结构取决于其制备工艺条件,包括催化剂的组成,制备温度和碳源的组成等。本文以纳米级的Fe3O4粉末为催化剂,CO为碳源,制备CNF,通过高分辨率透射电镜、N2吸附及热重分析考察制备工艺条件对CNF形貌和结构的影响。研究发现,生长温度越高,CNF的表面积和孔容逐渐减小,但仍属于板式纳米碳纤维。还原温度和H2浓度对CNF的形貌和微观结构影响较大,过低的还原温度会导致螺旋状CNF生成。

基底结构对纳米铜膜形貌结构及界面结合牢度的影响

以不同组织结构的涤纶织物为基材,采用射频磁控溅射技术沉积纳米铜膜,研究织物组织结构对铜膜表面形貌及晶态结构的影响,并对纳米铜膜-涤纶基材界面结合牢度进行测试分析。实验结果表明:在相同工艺条件下,非织造布、纳米纤维膜表面沉积纳米铜膜颗粒分布均匀,平均粒径及其表面粗糙度值较小,Cu(111)晶面结晶度较高,薄膜与基材界面结合强度较高;涤纶机织布、针织布表面纳米铜膜颗粒分布不均匀,平均粒径及其表面粗糙度值较大,Cu(111)晶面衍射峰较弱,导致薄膜-基材界面结合强度较低。

氧化钨形貌结构对纳米WC粉及其烧结性能的影响

为研究黄钨形貌结构对纳米WC粉性能的影响,将经预处理的细颗粒黄钨和普通黄钨分别置于管式炉中经560～760℃氢还原获得纳米W粉,然后将两种纳米W粉分别与炭黑粉充分搅拌混合,并置入碳化炉中于1 180℃进行碳化,分别制备出纳米WC粉,然后进行混合料制备、压制、烧结,得到超细晶WC-Co烧结体,并对纳米WC粉及WC-Co烧结体的性能进行了表征。结果表明,具有疏松、多孔形貌结构的细颗粒黄钨更易于制备出结构疏松、分散性好的纳米W粉,生成的纳米WC粉也更均匀,所制备超细晶WC-Co烧结体的组织结构均匀,性能优。

纳米氧化铟粉体的形貌与结构研究

用湿化学法制备了纳米级氧化铟超细粉体。利用透射电子显微镜、图像分析仪研究了纳米氧化铟粉体的形貌、尺寸分布和结构特征。结果表明 ,氧化铟粉体呈四方片状 ,尺寸在 10～30nm ,化学组分高纯 ,达到了纳米级粉末要求 ;粉体的尺寸均匀 ,但在不同条件下制得的粉体 ,其尺寸相差较大 ;

硼掺杂对碳纳米管形貌和结构的影响

以Fe3O4纳米粒子为催化剂,CH4,B2H6和H2为气源,采用电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积技术(ECR CVD)在多孔硅基底上制备出了掺硼碳纳米管薄膜·使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线谱(EDX)和X射线光电子谱(XPS)对样品的形貌、结构及组分进行表征·结果表明:通入B2H6后,纳米管的形貌和结构均发生了变化·生长气氛中硼的存在使得高取向性密集碳纳米管转变为较为分散且取向性很差的纳米管·从中空结构转变为类竹节结构,同时多壁管外径增大,管壁增厚,表面变得粗糙,并导致纳米管的生长速度降低,长度减小·

基于水热反应的Cu_2O纳米结构的原位合成与形貌演化

Cu2O作为一种重要的半导体化合物在传感器、光催化和锂离子电池等领域有着重要的应用价值。本文在没有使用任何表面活性剂情况下,直接利用氧化铜片的方法水热合成形貌多样的Cu2O纳米结构,如八面体,三叉状,线状结构等。通过调整生长参数,详细研究了反应物浓度,反应温度,反应时间等对Cu2O形貌演化产生的影响。

纳米复合粉末的结构和形貌表征

采用X射线衍射(XRD)方法重点对不同批次的ITO、ZrO_2纳米复合粉末的相结构、晶粒平均尺寸进行了测定,并采用扫描探针显微镜(SPM)对ITO纳米复合粉末的形貌、粒度分布分别进行了观察和测定,采用透射电镜(TEM)观察了ZrO_2纳米复合粉末的形貌,结果表明,多种方法相结合可对纳米复合粉末的微观结构参数进行全面的评估。

纳米结构金属氧化物电子传输层研究进展

总结纳米结构金属氧化物在钙钛矿太阳电池中的应用进展,详细介绍纳米结构金属氧化物(包括二氧化钛、氧化锌和二氧化锡等)作为电子传输材料的实例。此外,对纳米结构金属氧化物电子传输层进行掺杂和界面修饰等方面的研究进展加4个介绍。最后,对该类电子传输层的未来发展前景进行展望。