实验室是现代化大学的心脏

从国际、国内实验室发展情况阐述了实验室的重要性 ,实验室可比喻为现代化大学的心脏。讨论了建设好实验室的关键、实验教学改革、实验队伍及对实验室的希望。

基于原子/分子团簇结构的材料与器件制造

原子/分子团簇是物质结构的一种新形态,具有独特的本征性质。从原子/分子团簇到器件的跨尺度制造,将为国防高端装备和新兴电子等产业发展带来深刻变革。团簇的多物质构效关系、宏量制造、团簇结构跨尺度构筑以及团簇器件的高性能制造等是原子/分子团簇器件制造的关键发展方向,主导着从原子到产品制造的发展历程。把握这些发展背后的重要机遇,将有助于占领原子级制造研究的制高点,引领原子级制造方法的变革。本文从团簇新材料的宏量制造、新型功能器件的原子/分子团簇构筑、团簇—器件的跨尺度制造工艺和装备等三个方面概括了原子/分子团簇与器件制造领域的主要研究进展,总结了原子/分子团簇与器件领域的关键科学问题及面临的挑战,并对其未来发展方向和发展战略给出了建议。

柱撑蒙脱石的微结构变化研究

制备了柱撑蒙脱石，并运用^(27)Al核磁共振谱等技术对柱化溶液中的Al的状态进行了研究，运用X射线定向衍射技术、红外光谱、差热、热重分析及原子力显微镜等技术对往化粘土中Keggi结构的作用及热稳定性进行了研究.结果表明，AlCl3溶液在［OH－］／［Al^(3+)］＝2．4时水解生成的Kegin离子最多.柱撑蒙脱石层间距在自然状态下为2．53um，300℃灼烧后层间距稳定在1．83um，具有较好的热稳定性．

蒙脱石热处理产物的微结构变化研究

本文对广东和平蒙脱石及其热处理产物进行了化学分析、差热和热重分析、X射线粉末衍射分析、红外吸收光谱分析、扫描电镜、原子力显微镜及魔角旋转核磁共振等研究。结果表明 ,蒙脱石在热处理温度为 1 2 6℃— 1 48℃时 ,主要脱出吸附水和层间水 ,这一脱水过程是可逆的。当热处理温度达到 659℃时 ,蒙脱石八面体片中的羟基开始脱失 ,但层状结构仍然保持 ,这种羟基的脱失过程对应着八面体片中 Al 向 Al 的转变。当温度达到 90 0℃时 ,蒙脱石的层状结构完全被破坏 ,并有新的矿物相 μ-堇青石产生。当温度为 1 2 0 0℃时 ,则出现方英石及莫来石相。当热处理温度达到 1 350℃时 ,方英石及莫来石的含量略有减少 ,并出现较多的含铁堇青石相。

蒙脱石酸处理产物的微结构变化研究

本文对广东和平蒙脱石及其酸处理产物进行了化学分析、X射线粉末衍射分析、红外吸收光谱分析、电子顺磁共振谱、原子力显微镜及魔角旋转核磁共振等研究．结果表明，酸处理浓度对蒙脱石的表面结构有很大的影响．当酸处理浓度达到20％时，蒙脱石的Q3Si结构有部分转变为畸变的Q3Si结构和Q4Si结构，而Al的结构状态则没有发生任何变化，这与原子力显微镜的观察结果相一致．

Zn_xFe_(3-x)O_4-α-Fe_2O_3纳米多晶材料中的隧道磁电阻效应与微结构(英文)

在具有纳米绝缘层的多晶锌铁氧体体系中 ,当晶界为α Fe2 O3纳米量级的绝缘层时 ,则构成 (ZnxFe3 xO4) α Fe2 O3非均匀体 ,电子显微分析证实了这种微结构。该体系在 0 5T磁场、4 2K温度下 ,磁电阻效应可达 1 2 80 %,30 0K下为 1 58%

实验室的重要性,再强调也不过分

提出对实验室的重要性再强调也不过分的观点。联系国外一些著名实验室的情况,提出如何建设高水平的实验室,并进一步论述了实验室对培养科学工作者的作用。文章对实验室存在的一些问题作了讨论,提出要采取措施,充分发挥仪器设备的使用效率,要注意实验仪器设备的配套,使仪器发挥更好的作用。

蒙脱石热处理过程中的微结构变化及μ-堇青石相的发现

采用现代谱学分析技术对广东和平蒙脱石及其热处理产物进行系统研究.结果表明,热处理温度达到659℃时,蒙脱石八面体片中的羟基开始脱失,对应着八面体片中AlⅥ向AlⅣ的转变.900℃时有新的矿物相μ-堇青石产生,1200℃出现方英石及莫来石相.1350℃出现较多的含铁堇青石相.

薄膜微结构分析的几种X射线散射技术

文章厄要介绍了X射线小角反射、X射线漫散射技术、X射线表面衍射和多晶薄膜的小角衍射实验原理和实验技术,特别针对各种实验技术中实验数据的采集要求做了细致描述;通过对自旋阀、异质结构中的应变、薄膜深度轮廓及应变规律等的研究,说明这些散射技术在薄膜研究中的应用.

PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3陶瓷材料的微结构和疲劳性能研究

先给出了PbZr_0.52Ti_0.48O_3(PZT)陶瓷材料在低温下变温XRD分析结果,证明了超晶格的出现与材料的微结构变化有关.测试了该样品在低温下的疲劳性能.与超晶格出现以前相比,其疲劳寿命有所提高,这对于PZT材料的应用有着重要的意义。

Ho^(3+)掺杂对六角YMn_(0.8)Fe_(0.2)O_(3)微结构和磁性质的调控

本文利用高温固相反应法合成了六角Y1-xHoxMn_(0.8)Fe_(0.2)O_(3)多晶样品,研究Ho^(3+)掺杂对YMn_(0.8)Fe_(0.2)O_(3)微结构以及磁性质的影响。X射线衍射和拉曼测量结果显示所有样品均为单相六角结构,当Ho^(3+)掺杂浓度低于0.15时,晶格常数a、c,晶胞体积及Mn—O键长均随着掺杂浓度的增加而减小。A位稀土原子位移差以及拉曼声子模式的变化表明随着Ho^(3+)掺杂比例增加,A位稀土原子相对于平面的偏移减小,MnO5双锥体倾斜角减小,B位Mn^(3+)的三聚作用被削弱,Mn^(3+)—O2-—Mn^(3+)间超交换作用减弱,反铁磁(AFM)序被抑制,反铁磁转变温度下降。磁性测量显示低温下Y_(0.9)Ho_(0.1)Mn_(0.8)Fe_(0.2)O_(3)的磁化强度显著增强,弱铁磁(WFM)序增加,归因于Ho^(3+)加入后系统磁阻挫行为的降低及Ho^(3+)—O^(2-)—Mn^(3+)间自旋交换作用产生的铁磁序。这为进一步探索室温多铁性材料提供了思路。

介电体超晶格与微结构研究

介电体通常是绝缘体,其中重要的物理过程是经典波(光波与超声波)的传播与激发过程。经典波波矢甚小于介电晶体的倒格矢,因此经典波在介电晶体中的行为完全等价于连续介质中的行为。在介电晶体中引入可与经典波波长比拟的超周期,即构成介电体超晶格,或称光学超晶格、声学超品格、微米超晶格,这意味着经典波在周期场中传播。于是像倒空间、

碳/碳化硅刹车材料的显微结构分析

采用反应熔体渗透法(reactive melt infiltration,RMI)制备了碳/碳化硅(C/SiC)刹车材料,利用X射线衍射分析了材料组成,并通过光学、扫描电子和透射电子显微镜从不同尺度观察了刹车材料的微观结构.结果发现,反应生成的SiC是面心立方的β-SiC,主要分布在胎网层、针刺纤维附近以及无纬布层的纤维束间;残余的单质Si分布在SiC的颗粒间.SiC在SiC-Si界面上,以大约5～15μm的粗大颗粒存在;而在SiC-C界面上,以粒径100nm左右的细小颗粒存在.

氧化锌纳米棒微结构光电极的制备

通过两步法,即首先热分解醋酸锌制备氧化锌晶种层,在晶种的诱导下,再采用低温水热法在氟掺杂的SnO2导电玻璃(fluorine-doped tin oxide,FTO)基底导电面上成功制备出高取向性的氧化锌纳米棒阵列光电极。系统研究了前驱液浓度、溶液pH值、反应时间等实验条件对光电极微结构的影响。实验结果表明在一定变化范围内,随着前驱液浓度和溶液pH值的增大,纳米棒的直径增大;随着反应时间的延长,纳米棒的长度增长。将氧化锌纳米棒阵列薄膜制作成染料敏化太阳电池(dye-sensitizedsolar cell,DSSC)的光电极,并对电池的I-V特性进行了表征。

人工晶体的微结构调控热输运研究

随着电子工业与能源科学的快速发展,热管理成为微电子、热逻辑器件和热电技术等多个领域关注的重要课题。以半导体产业为例,传统芯片散热技术难以满足功率密度日益增大的芯片散热需求,已经成为限制芯片集成度进一步提高的瓶颈。因此,热输运的研究重点从宏观尺度延伸至微观尺度,并要求人们对热输运机制有更深入理解。本文从热声子的扩散输运、弹道输运等微观机制出发,探讨了材料微结构与热输运之间的关系。实验和理论表明,晶体中各种微结构对热输运过程有着重要的调控作用。本文重点讨论了薄膜体系中的点缺陷与量子点、超晶格、异质结构界面等对热输运的调控作用,并对其中的热输运机制进行了简要分析。尽管各种复杂的器件结构对高效的热管理构成了挑战,但人工微结构也为热输运调控提供了新的机遇。

水声材料声学参数测试技术的进展

水声材料是水下声系统能力形成和发展的基础,其声学参数测试技术是确保水声材料构件功能实现的重要保障,然而目前水声材料构件的测试技术面临着低频拓展及高压拓展等方面带来的技术挑战。水声材料构件的声管测试技术可分为驻波管法、脉冲管法和行波管法,此3种方法在适用性方面相互补充,但存在测试构件尺寸小难以阐明结构的整体特性、构件与管壁间的缝隙造成测量失准的问题。自由场测试技术及压力罐测试技术是大面积水声材料测试的有效手段,但存在测试构件边缘衍射造成测量准确性降低的问题。对目前采用的水声材料测试技术及其研究现状进行了综述,讨论了各类测试技术存在的困难和挑战,并展望了水声材料构件测试技术未来的发展方向。

晶圆级薄膜铌酸锂波导制备工艺与性能表征

随着光子集成和光通信技术的快速发展,低损耗波导是实现高效光子传输的关键元件,其性能直接影响整个集成芯片的性能。因此,低损耗波导的制备技术是当前铌酸锂集成光子技术研究的热点和难点。本研究针对晶圆级低损耗薄膜铌酸锂波导的制备工艺进行了深入研究,在4英寸的薄膜铌酸锂晶圆上,基于深紫外光刻和电感耦合等离子体刻蚀技术,成功制备出了传输损耗低于0.15 dB/cm的波导,同时刻蚀深度误差控制在10%以内,极大地提高了波导结构的精确度。此外,本研究还提出了一种基于微环谐振腔的晶圆上波导损耗的表征方案,能更精确地评估波导性能。通过测试,发现所制备的波导合格率超过85%,显示出良好的可重复性和可靠性。本文中发展的晶圆级薄膜铌酸锂加工工艺,对推进铌酸锂波导的大规模制备和应用具有重要意义。

连续渐变周期的一维光子带隙结构全能反射器

采用转移矩阵法设计了一种具有连续渐变周期的一维光子带隙结构全能反射器 ,它在一般材料选取情况下 (如TiO2 /SiO2 ) ,在可见光区能达到几十甚至几百纳米量级的带隙宽度全向反射 研究表明 ,其带隙宽度随着周期数和渐变周期的大小改变而改变 当周期数不断增大时 ,带隙宽度不断增大 ;当渐变周期的大小在一定范围内不断增大时 ,带隙宽度同样不断增大

基于低频吸声超构材料的复合消声器

针对管道内低频噪声难以抑制的问题,基于亥姆霍兹共振腔阵列吸声板和穿孔管消声器组合,设计了一种复合式宽带消声器。首先利用有限元法仿真分析传统穿孔管消声器,发现中低频消声能力较差,通过嵌入亥姆霍兹共振腔阵列吸声板吸收中低频噪声。采用仿真与实验的方式研究吸声板的声学性能:在400∼1000 Hz频段内的平均吸声系数达到了0.88。然后对复合式消声器进行数值模拟及3D打印阻抗管实验测试对比:复合式消声器在400∼1718 Hz频率范围内的平均传递损失为18.15 dB。最终实现了管道内全频带噪声有效控制。

(BN)_n(n≤12)团簇的结构及成键性质

利用遗传算法和Gastreich提出的经验势函数研究了(BN)n(n≤12)团簇的可能稳定结构,并对能量较低的异构体在HF/6-31G(d)水平进行优化,得到了(BN)n(n≤12)团簇的线状、蒲扇形、单环、双环、三环和笼状结构,讨论了各种结构的特征及相对稳定性.分析了BN团簇中原子的成键性质,在单环结构中,N原子以sp2杂化成键,B原子以sp杂化成键,而在节点处B原子以sp2杂化成键.(BN)6是唯一没有张力的单环结构.