纳米带

摘要： 研发新一代自旋电子器件要求精确操控纳米带内磁斯格明子的移动。磁斯格明子存在横向移动且移动速度慢是影响新一代自旋电子器件开发应用的主要因素。基于微磁学模拟研究了不同结构纳米带中磁斯格明子在电流驱动作用下的移动特性。电流驱动纳米带内磁斯格明子移动过程中存在横向移动,因此存在最大的注入电流J_(max)和最大移动速度V_(max)。在矩形纳米带内,J_(max)和V_(max)相对较小。通过裁剪矩形纳米带中央形成凹槽纳米带,J_(max)和V_(max)可显著提高,但反映驱动效率的速度V_(x)与注入电流J的比值(V_(x)/J)不大。提出利用裁剪纳米带边缘形成引导型纳米带来增大V_(x)/J。相对于矩形纳米带,电流驱动的引导纳米带中磁斯格明子移动时,V_(x)/J显著增大,且在一定程度上增大了J_(max)和V_(max)。电流驱动纳米带中磁斯格明子移动的最优方案是集合了引导和凹槽纳米带优势的组合纳米带,可获得更大的电流驱动效率、更大的移动速度。这些研究结果可为开发设计新一代自旋电子器件提供理论依据。

摘要： 低维材料的铁电性一直是凝聚态物理和材料科学领域的研究热点,在新型纳米电子器件的设计和应用等方面有重要的潜在应用和学术价值.本文基于密度泛函理论的第一性计算,以实验上已经验证的二维铁电材料In_(2)Se_(3)薄膜为出发点,研究了二维In_(2)Se_(3)薄膜的掺杂效应和In_(2)Se_(3)纳米带的铁电性.结果发现铁电性和金属性在静电掺杂的In_(2)Se_(3)薄膜中可以稳定共存,且电子掺杂会同时增强面内和面外极化,空穴掺杂可以增强面外极化,但抑制面内极化,从原子结构畸变和电子结构等角度详细解释了载流子掺杂对薄膜面内极化和面外极化的影响以及物理机制.针对In_(2)Se_(3)纳米带的研究,发现一维铁电性可以在In_(2)Se_(3)纳米线中存在,计算并给出了纳米带的局域极化分布和带隙,拟合了带隙和纳米带宽度之间满足E^(NR)_(G)-1/W^(2)标度关系.以期此研究可为拓宽二维铁电薄膜及其纳米结构的应用提供理论指导.

摘要： 采用基于密度泛函理论的紧束缚方法计算研究了外加横向电场对边缘未加氢/加氢钝化的扶手椅型石墨烯纳米带的电子结构及电子布居数的影响.计算结果表明,石墨烯纳米带的能隙变化受其宽带影响.当施加沿其宽度方向的横向外加电场时,纳米带的能带结构及态密度都会产生较大的变化.对于具有半导体性的边缘未加氢纳米带,随着所施加电场强度的增加,会发生半导体-金属的转变.同时,电场也会对能级分布产生显著影响.外加电场导致纳米带内原子上电子布居数分布失去对称性,电场强度越大,其布居数不对称性越明显.边缘加氢钝化可以显著改变纳米带内原子上的布居数分布.

摘要： 二硫化钼纳米带按边界结构特征可分为锯齿型和扶手型,在制备过程中,不可避免地会存在一定的缺陷,其中硫空位(VS)最为常见,它将改变纳米结构,进而影响其电子性质.本文采用密度泛函理论来研究S空位对扶手型二硫化钼纳米带性质的影响.计算结果表明:纯扶手型二硫化钼纳米带(AMoS2 NRs)为非磁性半导体,但其物性受S空位的位置及浓度所调制.当S空位出现在纳米带内部时,其性质不变.但当S空位在纳米带边缘时,AMoS2 NRs被调节成半金属;并随着S空位的浓度的增加,其物性从半金属转变为稀磁半导体.这一有趣的发现将使得低维MoS2纳米材料在自旋电子学上有更宽广的应用.

摘要： 石墨烯作为一种二维纳米材料,拥有优异的物理性质,在许多方面都有重要的应用.但是石墨烯零带隙的特征也阻碍其在半导体领域的应用.只有将石墨烯加工成在横向方向上宽度有限的纳米带才能将带隙打开.机械划切法是一种高效、可控的加工方法,因此,采用分子动力学的方法对金刚石探针沿不同方向划切石墨烯的过程进行仿真分析,改变探针的压入深度来探究度对划切质量的影响,并对探针的受力进行分析.模拟结果表明:沿扶手椅形边缘划切相比于沿着锯齿形边缘划切更容易形成划痕.在压入深度为0.3 nm时,划切方向是影响划切力的主要因素.沿锯齿形边缘划切时,探针受力的均值为97 pN;沿扶手椅形边缘划切时,探针受力的均值为90 pN.随着压入深度的增加,基底、切屑等成为影响划切力的主要因素.

摘要： 石墨烯作为一种二维纳米材料,拥有优异的物理性质,在许多方面都有重要的应用.但是石墨烯零带隙的特征也阻碍其在半导体领域的应用.只有将石墨烯加工成在横向方向上宽度有限的纳米带才能将带隙打开.机械划切法是一种高效、可控的加工方法,因此,采用分子动力学的方法对金刚石探针沿不同方向划切石墨烯的过程进行仿真分析,改变探针的压入深度来探究度对划切质量的影响,并对探针的受力进行分析.模拟结果表明:沿扶手椅形边缘划切相比于沿着锯齿形边缘划切更容易形成划痕.在压入深度为0.3 nm时,划切方向是影响划切力的主要因素.沿锯齿形边缘划切时,探针受力的均值为97 pN;沿扶手椅形边缘划切时,探针受力的均值为90 pN.随着压入深度的增加,基底、切屑等成为影响划切力的主要因素.

摘要： 纳米材料由于其量子尺寸效应和不同的表面形貌,具有多种独特的性能,β-Ga_(2)O_(3)也因为较大的禁带宽度和优秀的化学物理性质而作为下一代半导体候选材料。为解决β-Ga_(2)O_(3)纳米材料的表面形貌控制问题,用CVD合成制备氧化镓纳米结构,在硅衬底上用氧化镓粉末作为前驱体,分别将不同氧气流量输入管道内,形成了不同形貌的纳米结构。利用扫描电子显微镜(SEM)等仪器对表面形貌进行表征,可观察到氧气流量确实对表面形貌有显著影响。随着氧气流量的增加,表面形貌由颗粒变为棒状,接着形成丝带状,最终变为球体。该实验通过气体流量控制β-Ga_(2)O_(3)纳米材料的表面形貌,印证并讨论了VS生长机制,在不使用催化剂的情况下通过化学气相沉积的作用,直接附着在基片表面,形成生长核,后续的气体分子不断吸附在核中心,最终生长为不同的形貌。实验结果表明,可以利用氧气流量控制氧化镓纳米材料的表面形貌。

摘要： 为了在真正意义上实现包括导线在内的植入器件的全降解,近日东华大学纤维材料改性国家重点实验室张耀鹏、范苏娜团队基于之前开发的丝素纳米带(SNR),掺杂少量魔芋(KGM),制备了全生物基的复合膜(SKCF),并将其作为基底材料,Cr/Au为导电层,构筑了生物可吸收型导线(SKCF-Au导线)。该生物基导线不仅质轻、柔韧,而且具有优异的生物相容性、可降解性,可实现对摩擦纳米发电机信号的高效传输,有望应用于柔性可穿戴电子和植入型生物电子器件领域。

摘要： 利用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]原始纳米带,焙烧后得到Y2O3∶Yb3+,Er3+纳米带.使用NH4HF2为氟化剂,经双坩埚法氟化和脱氨后得到YF3∶Yb3+,Er3+纳米带.XRD分析表明,立方相的Y2O3∶Yb3+,Er3+经氟化后,得到了正交相的YF3∶Yb3+,Er3+纳米带,空间群为Abm2；SEM分析表明,Y2O3∶Yb3+,Er3+纳米带和YF3∶Yb3+,Er3+纳米带的宽度分别为3.27±0.6μm和2.25±0.5μm,厚度分别为386nm和163nm.荧光光谱分析表明,在980nm的半导体激光器激发下,YF3∶Yb3+,Er3+纳米带的最强发射峰位于536nm,属于Er3+的4S3/2→4I15/2跃迁.

摘要： 以介孔氧化硅SBA-15为硅源，Zn(NO3)2·6H2O为锌源，碱性条件下于220°C进行水热反应，合成了束状纳米带形貌的异极矿Zn4Si2OT(OH)2·H2O。产物经过500°C焙烧，对焙烧产物进行了XRD表征，结果表明得到了产物Zn4Si2O7(OH)2。且由SEM表征可得焙烧后产物形貌无明显变化，仍为束状纳米带，长度约为十几微米。以Zn4Si2O7(OH)2束状纳米带做为电极材料研究其电化学性能(锂电池组装材料质量比为活性物质：乙炔黑：聚四氟乙烯=7：2：1)，放电循环件能图表明在电流密度为0.1 Ag-1时，Zn4Si2O7(OH)2纳米带的首次放电比容量达到1176 mAh g-1。但是，随着循环次数的增加，放电比容量逐渐衰减，可能在电化学反应过程中发生不可逆反应。

摘要： 通过简单的水热法合成法制备出形貌均一、纯度高的V3O7·H2O纳米带。运用XRD，SEM，TEM，TG等手段对合成产物的结构和晶相进行了表征。结果表明材料具有优异的电化学性能。在电流密度为0.02 Ag-1条件下，首次放电比容量达到391 mAhg-1，经过50次循环仍然能够稳定在220 mAhg1。

摘要： 镁二次电池是一种“绿色”蓄电池,相比于锂电池具有廉价,安全,环境友好等特点。但是该类电池也存在一些缺点,如现有的大部分具有尖晶石结构的正极材料与电解液不相容从而不能用作镁电；镁离子在电极材料中的嵌入速度过慢等,从而无法广泛应用。因此,寻找合适的正极材料和电解液是研究镁二次电池的关键之一。本文基于表面活性剂辅助-水热法合成出宽约一百纳米，十几纳米厚，长度约为一微米的V2O5纳米带，以其为正极材料，Mg(AlCl2BuEt)2/THF为电解液组装成镁电池后发现：其开路电压较高，电池的阻抗较小，第一周放电曲线表明其具有较高的比容量。

摘要： 本文采用水热法合成V2O5纳米带，NH4VO3加入一定浓度的PEG－2000溶液中，180度水热反应24h后制备了黑色粉末，经环己烷、乙醇和水洗涤后得到目标产物V2O5纳米带。

摘要： 采用水热法成功合成了ZnO纳米带,并介绍了合成ZnO纳米带的实验过程及生长机理.XRD谱表明该纳米带六方晶系结构,格点对称群为P63mc(186),格点参数a=3.249(A),C=5.5052 (A).SEM图表明该ZnO纳米带的长度大约为50微米、宽度为50-500纳米,厚度为20-30纳米.TEM图表明纳米带沿c轴方向生长.

摘要： 氢氧化镍作为碱性蓄电池的正极活性物质,广泛应用于镍氢、镍镉和镍锌等电池.+2价氢氧化镍主要有α和β两种晶型.β-Ni(OH)2属于六角晶系(单胞参数为:a=0.313nm,c=0.463nm),其中OH-为六角密积形成等间距层状结构,氢氧键平行于c轴,Ni2+处于层间八面体位置.α-Ni(OH)2晶化程度相对较差,其结构仍属于六角晶系(单胞参数为:a=0.31nm,c=2.268nm),β-Ni(OH)2的层状结构在此仍然保留,但层间却无序的插有水分子及酸根离子,插入酸根离子的种类取决于母溶液.这种无序插层结构使α-Ni(OH)2的c轴长度远大于β-Ni(OH)2,有望获得更大的放电容量.氢氧化硫酸镍(分子式为:Ni(OH)1.4(SO4)0.3,具体的单胞内原子位置未知,属于简单单斜晶系,a=0.789nm,b=0.296nm,c=1.363nm,β=91.1°)俗称碳硫绿镍矿,其结构在β-Ni(OH)2的基础上层间插入部分硫酸根,且形成部分氢氧根空位以维持电中性,故可将Ni(OH)1.4(SO4)0.3归于α-Ni(OH)2一类.本文研究Ni(OH)1.4(SO4)0.3纳米带和相关的结构演变。

摘要： 本文采用催化裂解有机前驱体方法制备出单晶a-Si3N4纳米带,研究了纳米带的吸收光谱、光致发光(PL)及激发(PLE)光谱.吸收光谱表明约5.0eV禁带宽度的纳米带是间接带半导体吸收.室温下纳米带的PL光谱在1.8eV,2.3eV和3.0eV处有3个宽峰.PLE光谱显示在能隙中存在多个能级.

摘要： 分别采用两种水热合成工艺(两步水热法和一步水热法)成功合成新型钠离子电池正极材料α'-NaV2O5纳米带.并且采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对所合成的α'-NaV2O5纳米带进行了表征分析.XRD分析结果表明,水热时间对于NaV2O5的合成有着很大的影响,通过控制水热反应时间可以得到纯相的NaV2O5粉体;SEM和TEM分析结果表明,无论何种水热工艺所合成的NaV2O5都为单晶纳米带,且具有层状晶体结构;并且提高和描述了α'-NaV2O5纳米带oriented attachment自组装生长机制.

摘要： 氧化锌在结构和性质上均可能是所有纳米材料中纳米结构最丰富的家族,本文对几种典型的氧化锌纳米结构进行综述,包括纳米棒、具有不同面的超长纳米带、纳米梳、分岔的层次结构、纳米螺旋和纳米环等。对氧化锌纳米结构的进一步研究提出了展望。

摘要： 本发明提供了非晶纳米晶软磁材料及其制备方法和用途、非晶带材、非晶纳米晶带材及非晶纳米晶磁片。所述软磁材料包括非晶基体相，分布于所述非晶基体相中的纳米晶相，以及分布在所述非晶基体相和所述纳米晶相中的细晶粒子，所述非晶基体相包括Fe、Si和B，所述细晶粒子包括金属碳化物，所述软磁材料中包含Fe、Si、B、P和Cu。所述制备方法包括：1)将配方量的原料配好后，制备得到非晶合金；2)在保护性条件下，对非晶合金进行两阶段晶化，冷却后得到所述软磁材料，第二阶段的晶化温度高于第一阶段的晶化温度。本发明解决了现有技术中Fe‑Si‑B‑P‑Cu合金体系存在的矫顽力过高的问题以及工艺难度较高的问题。

摘要： 本发明提供了非晶纳米晶软磁材料及其制备方法和用途、非晶带材、非晶纳米晶带材及非晶纳米晶磁片。所述软磁材料包括非晶基体相，分布于所述非晶基体相中的纳米晶相，以及分布在所述非晶基体相和所述纳米晶相中的细晶粒子，所述非晶基体相包括Fe、Si和B，所述细晶粒子包括金属碳化物。所述制备方法包括：(1)将配方量的原料配好后，制备得到非晶合金；(2)在保护性条件下，对步骤(1)所述非晶合金进行两阶段晶化，冷却后得到所述软磁材料，第二阶段的晶化温度高于第一阶段的晶化温度。本发明提供的非晶纳米晶软磁材料能够平衡饱和磁感应强度和矫顽力，且磁损耗较低。

摘要： 本发明提供了非晶纳米晶软磁材料及其制备方法和用途、非晶带材、非晶纳米晶带材及非晶纳米晶磁片。所述软磁材料包括非晶基体相，分布于所述非晶基体相中的纳米晶相，以及分布在所述非晶基体相和所述纳米晶相中的细晶粒子，所述非晶基体相包括Fe、Si和B，所述细晶粒子包括金属碳化物，所述软磁材料中包含Fe、Si、B、P和Cu。所述制备方法包括：1)将配方量的原料配好后，制备得到非晶合金；2)在保护性条件下，对非晶合金进行两阶段晶化，冷却后得到所述软磁材料，第二阶段的晶化温度高于第一阶段的晶化温度。本发明解决了现有技术中Fe‑Si‑B‑P‑Cu合金体系存在的矫顽力过高的问题以及工艺难度较高的问题。

摘要： 本发明提供了非晶纳米晶软磁材料及其制备方法和用途、非晶带材、非晶纳米晶带材及非晶纳米晶磁片。所述软磁材料包括非晶基体相，分布于所述非晶基体相中的纳米晶相，以及分布在所述非晶基体相和所述纳米晶相中的细晶粒子，所述非晶基体相包括Fe、Si和B，所述细晶粒子包括金属碳化物，所述软磁材料中包含Fe、Si、B、X和Cu，其中X为Nb和/或V。所述制备方法包括：1)将配方量的原料配好后，制备得到非晶合金；2)在保护性条件下，对非晶合金进行两阶段晶化，冷却后得到所述软磁材料。本发明提供的软磁材料解决了现有技术中Fe‑Si‑B‑Nb‑Cu合金体系中饱和磁感应强度较低且成本较高的技术问题。

摘要： 本发明提供了非晶纳米晶软磁材料及其制备方法和用途、非晶带材、非晶纳米晶带材及非晶纳米晶磁片。所述软磁材料包括非晶基体相，分布于所述非晶基体相中的纳米晶相，以及分布在所述非晶基体相和所述纳米晶相中的细晶粒子，所述非晶基体相包括Fe、Si和B，所述细晶粒子包括金属碳化物。所述制备方法包括：(1)将配方量的原料配好后，制备得到非晶合金；(2)在保护性条件下，对步骤(1)所述非晶合金进行两阶段晶化，冷却后得到所述软磁材料，第二阶段的晶化温度高于第一阶段的晶化温度。本发明提供的非晶纳米晶软磁材料能够平衡饱和磁感应强度和矫顽力，且磁损耗较低。

摘要： 本发明公开了一种波浪状纳米带及基于波浪状纳米带的纳米激光器阵列制备方法，通过大量的实验分析得出了如何控制生长过程中气氛条件，巧妙的实现了波浪状CdS纳米带的制备。微结构表征结果表明本波浪状CdS纳米带的形成是由厚度周期变化而引起，形成沿宽度方向具有三角形截面的纳米脊状结构，这些脊状结构沿纳米带长度方向周期排列而形阵列。利用纳米脊状结构形成的沿纳米带宽度方向的光学腔，当光在纳米带中波导时，光将被限域在这些纳米光学腔内，进而产生谐振激射。利用波浪状CdS纳米带在光激发下产生纳米激光器阵列，从而解决了常规表面平整的纳米带无法观察到沿宽度方向的光振荡，并实现基于纳米带的纳米波导腔和纳米激光器阵列。

摘要： 本发明提供用于大量生产硅纳米线和/或纳米带的方法。本发明方法是采用蚀刻剂的化学蚀刻工艺，所述蚀刻剂相对于硅相优先从多相硅合金蚀刻并去除其它相，且允许获得残余的硅纳米线和/或纳米带。在蚀刻前，所述硅合金在所述多相硅合金的微结构中包含或经处理以包含一维和/或二维硅纳米结构。当被用作二次锂电池的阳极时，通过本发明方法生的硅纳米线或纳米带展现高储存容量。

摘要： 本发明公开了一种波浪状纳米带及基于波浪状纳米带的纳米激光器阵列制备方法，通过大量的实验分析得出了如何控制生长过程中气氛条件，巧妙的实现了波浪状CdS纳米带的制备。微结构表征结果表明本波浪状CdS纳米带的形成是由厚度周期变化而引起，形成沿宽度方向具有三角形截面的纳米脊状结构，这些脊状结构沿纳米带长度方向周期排列而形阵列。利用纳米脊状结构形成的沿纳米带宽度方向的光学腔，当光在纳米带中波导时，光将被限域在这些纳米光学腔内，进而产生谐振激射。利用波浪状CdS纳米带在光激发下产生纳米激光器阵列，从而解决了常规表面平整的纳米带无法观察到沿宽度方向的光振荡，并实现基于纳米带的纳米波导腔和纳米激光器阵列。

摘要： 公开一种一维二硒化铂纳米带的制备方法，能够同时实现大规模、高质量制备和自取向制备。其包括：(1)在SiO2/Si衬底上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，使用电子束曝光产生纳米带图形；(2)使用显影液溶解曝光部分的PMMA，并用定影液去除残留的显影液；(3)使用电子束蒸发在衬底上淀积一层金属铂，使用无水丙酮溶解PMMA，将非纳米带区域的金属铂剥离掉，得到金属铂纳米带；(4)将金属铂纳米带放置于管式炉的中间位置，在上游位置放置硒源，将硒源加热到220～300°C；(5)密封管式炉的腔体并抽真空后，以流量为40～70sccm的氮气为载气，将腔体升温至420～500°C持续一小时后，自然冷却至室温，得到二硒化铂纳米带。

摘要： 本发明属于电解材料技术领域，涉及一种MoRuP负载碳纳米带的制法、MoRuP负载碳纳米带及应用，步骤包括：①先将对苯二酚、甲醛和稀盐酸溶液充分混合，随后通过高温水热反应制备聚合物纳米带；②将聚合物纳米带分散在水溶液中，随后加入磷钼酸、三氯化钌和植酸，超声处理充分混合，随后在烘箱中干燥得到MoRuP复合聚合物纳米带；③将MoRuP复合聚合物纳米带在惰性气氛下高温煅烧，得到目标产物MoRuP负载碳纳米带。本发明制备的MoRuP负载碳纳米带与MoP负载碳纳米带和Ru2P负载碳纳米带相比，具有更低的过电位，拥有更高的析氢催化性能，能够在电解水时消耗较少的电能。