题名 “一维纳米结构和纳米线有序阵列”.doc

题名 “一维纳米结构和纳米线有序阵列” 作者 张立德;孟国文;李广海;叶长辉;李勇; 中文关键词 单位 中文摘要 随着纳米材料研究的不断深入,对性能的研究愈来愈迫切。但研究无序随机排列的纳米材料性能却非常困难,既便能获得一些结果,却由于试样之间的不统一与不均匀,使不同研究者获得的同类实验结果没有对比性。为此,我们发展了基于有序多孔氧化铝模板的纳米线有序阵列制备技术,实现了纳米线直径可控、密度可调。为纳米材料性能的研究提供了保障,为纳米材料的应用奠定了基础。 基金 刊名 中国科技奖励 年 2007 期 03 第一责任人 张立德; 2 题名 纳米线阵列及纳米图形制备技术的研究进展 作者 雷淑华;林健;黄文旵;卞亓; 中文关键词 纳米线阵列;纳米图形;信息技术 单位 同济大学材料科学与工程学院,同济大学材料科学与工程学院,同济大学材料科学与工程学院,同济大学材料科学与工程学院 上海200092,上海200092,上海200092,上海200092 中文摘要 当今纳米技术研究的前沿和热点之一是将纳米线按一定方式排列与组装构成纳米线阵列及纳米图形,它们是下一代纳米结构器件设计的材料基础,在激光技术、信息存储及计算技术、生物技术等各领域均有广阔的应用前景。介绍了在纳米线阵列材料制备以及纳米图形制作方面的技术研究进展,详述了模板法、自组装法以及纳米刻蚀法等技术的发展。 基金 国家自然科学基金资助项目(50572069) 刊名 材料导报 年 2007 期 01 第一责任人 雷淑华; 3 题名 硅纳米线阵列的制备及其光伏应用 作者 吴茵;胡崛隽;许颖;彭奎庆;朱静; 中文关键词 硅纳米线阵列;减反射;太阳电池 单位 清华大学材料科学与工程系,清华大学材料科学与工程系,北京市太阳能研究所,清华大学材料科学与工程系,清华大学材料科学与工程系 北京100084,北京100084,北京100083,北京100084,北京100084 中文摘要 采用金属催化化学腐蚀方法在单晶硅片表面可以制备出大面积排列整齐、与原始硅片取向一致的硅纳米线阵列,得到的硅纳米线单晶性好、轴向可控且掺杂浓度不受掺杂类型和晶向的影响。基于此,我们成功制备了大面积硅纳米线p-n结二极管阵列。此外,硅纳米线阵列结构具有优异的减反射性能,探索了其在太阳电池中的应用。目前初步研制出了基于硅纳米线阵列的新型太阳电池,获得了最高为9.23%电池效率。同时也研究了限制硅纳米线阵列太阳电池转换效率的主要因素,为以后的应用做了前期的探索工作。 基金 刊名 太阳能学报 年 2006 期 08 第一责任人 吴茵; 4 题名 外加电场制备CdS纳米线阵列、纳米带和纳米管 作者 于灵敏;祁立军;范新会;严文;朱长纯; 中文关键词 CdS纳米线;纳米带;纳米管;外加电场 单位 西安交通大学电子与信息工程学院,西安工业学院材料与化学工程学院,西安工业学院材料与化学工程学院,西安工业学院材料与化学工程学院,西安交通大学电子与信息工程学院 陕西西安710049 西安工业学院材料与化学工程学院,陕西西安710032,陕西西安710032,陕西西安710032,陕西西安710032,陕西西安710049 中文摘要 在外加电场的条件下利用物理热蒸发法成功制备出CdS纳米线阵列、纳米带和纳米管,纳米线阵列沿平行于电场方向生长。借助SEM、EDX和TEM以及XRD,研究了外加电场对CdS纳米线生长的影响。结果表明：外加电场大大促进了CdS纳米线定向排列生长；但是,低温区获得的CdS纳米带和纳米管没有任何方向性。 基金 教育部优秀青年教师奖励计划资助项目; 陕西省自然科学基金(2004E_(117) 刊名 机械工程材料 年 2006 期 07 第一责任人 于灵敏; 5 题名 钴铂纳米线阵列的制备与性能研究 作者 牛宇然;张辉;陈子瑜;黄沛霖;武哲; 中文关键词 CoPt3纳米线;多孔阳极氧化铝;交流沉积;垂直各向异性 单位 北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系 北京100083,北京100083,北京100083,北京100083,北京100083 中文摘要 在具有纳米级孔洞的多孔氧化铝模板上,用电化学方法成功地制备了CoPt3纳米线有序阵列复合膜。分别用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和超导量子干涉仪(SQUID)对样品进行测试与表征。形貌观察和物相分析表明,模板中的CoPt3纳米线构成的阵列,排列均匀有序,相互平行;而纳米线中的CoPt3为L12无序结构。磁性研究表明,纳米线的无序晶体结构决定了纳米线阵列弱的磁晶各向异性;同时纳米线中部分小晶粒在400 K左右表现出顺磁性,导致纳米线阵列居里温度的下降。比较低温和室温下的磁滞回线,低温下有大的矫顽力,从另一方面证明纳米线中的小晶粒确实存在相转变。 基金 国家自然科学基金重点项目(90305026); 教育部高等学校骨干教师资助计划(2000)65号资助的课题 刊名 电子显微学报 年 2006 期 06 第一责任人 牛宇然; 6 题名 Fe_(21)Ni_(79)合金纳米线阵列的制备与磁性 作者 姚素薇;莫敏;张卫国; 中文关键词 纳米线阵列;退火;矫顽力;矩形比;铁镍合金 单位 天津大学化工学院杉山表面技术研究室,天津大学化工学院杉山表面技术研究室,天津大学化工学院杉山表面技术研究室 天津300072,天津300072,天津300072 中文摘要 用交流电化学沉积方法,在多孔铝阳极氧化膜的柱形孔内制备直径约60nm,长度约为97m的Fe21Ni79合金纳米线.采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计对纳米线的形貌、结构和磁学性质进行了测试.结果表明,Fe21Ni79纳米线排列有序,长径比可控,合金呈fcc结构.当将其在外磁场下进行垂直磁化时,磁滞回线出现较高的矩形比086,矫顽力达1203Oe.且随着退火温度升高,矫顽力迅速增大,500时达到最大值1315Oe,之后又随退火温度的升高而下降.矩形比也呈现类似的变化规律. 基金 国家自然科学基金项目(50271046). 刊名 化工学报 年 2006 期 06 第一责任人 姚素薇; 7 题名 -FeOOH纳米线的自排列及形成机理研究 作者 王晓娟;张兴堂;蒋晓红;刘兵;王洪哲;李蕴才;黄亚彬;杜祖亮; 中文关键词 -FeOOH;纳米线;水解 单位 河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室 开封475001,开封475001,开封475001,开封475001,开封475001,开封475001,开封475001,开封475001 中文摘要 通过无机铁()盐的水解,在常温常压条件下制备了FeOOH纳米线,利用X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其结构及形貌进行了表征.结果表明,产物是结晶性良好的四方相FeOOH纳米线,直径约60nm,长度为45m,沿001方向生长.根据实验结果讨论了FeOOH纳米线的生长机理.而且,这些纳米线可以自发地垂直或平行地排列在一起,形成特殊的图案,这可能是由于纳米线之间的磁相互作用产生的. 基金 国家自然科学基金(批准号:20371015、90306010); 国家“九七三”计划前期专项基金(批准号:2002CCC02700); 教育部新世纪优秀人才支持计划资助课题. 刊名 高等学校化学学报 年 2006 期 03 第一责任人 王晓娟; 8 题名 外加电场条件下制备定向排列的硅纳米线 作者 于灵敏,祁立军,范新会,刘建刚,严文 中文关键词 硅纳米线;定向排列;外加电场 单位 西安工业学院材料与化工学院,西安工业学院材料与化工学院,西安工业学院材料与化工学院,西安工业学院材料与化工学院,西安工业学院材料与化工学院 陕西西安710032 ,陕西西安710032 ,陕西西安710032 ,陕西西安710032 ,陕西西安710032 中文摘要 在外加电场的条件下,利用物理热蒸发法制备出定向排列的非晶硅纳米线,借助扫描电镜、X射线能谱分析仪和透射电镜等对硅纳米线进行了研究。结果表明:定向排列的硅纳米线以两种形式存在,一种是分散的平行排列,另一种是象麻花状的定向排列。同时,硅纳米线一般都处在两个结点之间;当电场不稳定时,可得到部分分叉的硅纳米线。 基金 教育部优秀青年教师奖励计划资助项目 陕西省自然科学基金资助项目(2001C56) 刊名 机械工程材料 年 2005 期 04 第一责任人 于灵敏 9 题名 非晶Fe_(89.7)P_(10.3)合金纳米线阵列的磁性研究 作者 史慧刚,付军丽,薛德胜 中文关键词 非晶合金;纳米线阵列;垂直磁各向异性;穆斯堡尔谱 单位 兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室,兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室,兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室 兰州730000 ,兰州730000 ,兰州730000 中文摘要 利用电化学沉积方法在阳极氧化铝模板中制备了Fe897P103非晶合金纳米线阵列.利用x射线衍射仪、透射电子显微镜、振动样品磁强计和穆斯堡尔谱仪研究了样品的结构和磁性,发现纳米线阵列是非晶结构,且拥有垂直磁各向异性和高的矫顽力,Hc=304104A/m.纳米线内部的平均超精细场和平均同质异能移分别为215106A/m和007mm/s;而纳米线末端的平均超精细场(233106A/m)大于内部的值,平均同质异能移(004mm/s)小于内部的值.另外,纳米线内部Fe原子磁矩与线轴的夹角约为16,而在纳米线末端Fe原子磁矩与线轴的夹角约为28.这些结果表明,由于形状各向异性,在纳米线中实现了无序非晶合金磁矩的有序排列. 基金 国家自然科学基金(批准号:10374038,50171032)资助的课题. 刊名 物理学报 年 2005 期 08 第一责任人 史慧刚 10 题名 ZnO纳米线阵列的侧面生长机理 作者 施书哲,徐明,黄礼胜,刘云飞,卢都友,吕忆农 中文关键词 纳米结构;气固工艺;氧化物;半导体材料 单位 南京工业大学材料科学与工程学院,南京工业大学材料科学与工程学院,南京工业大学材料科学与工程学院,南京工业大学材料科学与工程学院,南京工业大学材料科学与工程学院,南京工业大学材料科学与工程学院 江苏南京210009 ,江苏南京210009 ,江苏南京210009 ,江苏南京210009 ,江苏南京210009 ,江苏南京210009 中文摘要 通过一种简单的无催化剂存在的气相生长工艺制备了侧面长成梳状结构的ZnO纳米线阵列。沿0001方向生长的ZnO纳米线按照100500nm的间隔有规律地排列在梳底一侧。单晶梳底沿着2110方向生长到(0110)和(0001)面终止。所得均一纳米线的直径和长度分别为40100nm和0.52.0m。纳米线阵列的侧面生长成为微米梳,是气体分子自组装成纳米线和一步法组装成微米结构的重要例子。本文详细讨论了ZnO纳米线阵列生长成为微米梳的生长机理。 基金 刊名 电子显微学报 年 2005 期 03 第一责任人 施书哲 11 题名 CoPt_3纳米线阵列的制备及特性研究 作者 牛宇然,陈子瑜,黄沛霖,武哲 中文关键词 CoPt3纳米线;多孔阳极氧化铝;交流沉积;垂直各向异性 单位 北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系 北京 100083 ,北京 100083 ,北京 100083 ,北京 100083 中文摘要 在具有纳米级孔洞的多孔氧化铝模板上,用电化学方法成功地制备了CoPt3纳米线有序阵列复合膜。分别用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和SQUID对样品进行了测试与表征。形貌观察和物相分析表明,模板中的CoPt3纳米线构成的阵列,排列均匀有序,长约1.5微米,直径35纳米;而纳米线中的CoPt3为L12无序结构。磁性研究表明,纳米线的无序晶体结构决定了纳米线阵列弱的磁晶各向异性;同时纳米线中部分小晶粒在400K左右表现出顺磁性,导致纳米线阵列居里温度的下降。比较低温和室温下的磁滞回线,低温下有大的矫顽力,从另一方面证明纳米线中的小晶粒确实存在相转变。 基金 教育部高等学校骨干教师资助计划(2000)65号资助的课题 刊名 信息记录材料 年 2005 期 02 第一责任人 牛宇然 12 题名 硅微米晶须的定向排列生长 作者 于灵敏,范新会,严文 中文关键词 硅微米晶须;定向排列;环境压力 单位 西安工业学院材料与化工学院,西安工业学院材料与化工学院,西安工业学院材料与化工学院 陕西 西安 710032 ,陕西 西安 710032 ,陕西 西安 710032 中文摘要 利用物理热蒸发法在10161066的温度范围内成功制备出定向排列生长的硅微米晶须。借助扫描电子显微镜(SEM),X射线能谱分析仪(EDX)和透射电子显微镜(TEM)研究了硅微米晶须的形貌、化学成分及晶体结构,讨论了环境压力对硅微米晶须生长有序性的影响。研究结果表明,在环境压力为13.3kPa时,硅微米晶须均垂直于衬底表面生长,定向排列生长的硅微米晶须面积可达13mm6mm;硅微米晶须的生长遵循气液固(VLS)机制;透射电子显微镜观察及选取电子衍射花样表明,硅微米晶须的球形头部为晶体,杆的中部为晶体外包覆非晶体的结合体,杆的尾部为非晶体;环境压力越低,硅微米晶须的定向排列的方向性越好。 基金 陕西省自然科学基金2001C56 刊名 兵器材料科学与工程 年 2004 期 03 第一责任人 于灵敏 13 题名 羽毛状硼纳米线并联结及其高定向列阵 作者 曹立民,张泽,王文魁 中文关键词 硼纳米线;纳米结;自组织;磁控溅射 单位 燕山大学材料工程学院,中国科学院物理研究所,燕山大学材料工程学院 秦皇岛066004,中国科学院物理研究所,北京100080 ,北京100080 ,秦皇岛066004,中国科学院物理研究所,北京100080 中文摘要 利用射频磁控溅射方法,首次合成了具有单侧羽毛状的多级并联结硼纳米线.硼纳米线分枝在主干的同一个侧面形核和生长,形成并联的Y型或是T型纳米结,主干的直径在6080nm,而分枝的直径在2040nm.分枝和分枝之间、主干和主干之间、分枝和主干之间,全部自组织成排列规则、高度取向的列阵,在羽毛状硼纳米线的形成和自取向过程中,没有涉及到任何的模板和触媒.我们相信通过优化实验条件和改变靶的成分等,采用同样的方法可以制备一系列的不同纳米线或是纳米管之间的异质结. 基金 国家自然科学基金资助项目(批准号:10374078,50171077和10004014) 刊名 中国科学G辑 年 2004 期 01 第一责任人 曹立民 14 题名 聚(2-甲氧基-5-乙氧基苯)撑纳米阵列的形态和光学特性 作者 于伯章,力虎林,张亚非 中文关键词 聚(2-甲氧基-5-乙氧基苯)撑;AAO模板;光致发光;纳米阵列 单位 上海交通大学微纳米科学技术研究院,兰州大学化学系,上海交通大学微纳米科学技术研究院 薄膜与微细技术教育部重点实验室上海200030 ,兰州730000 ,薄膜与微细技术教育部重点实验室上海200030 中文摘要 在阳极氧化铝 (AAO)模板的纳米孔内通过 1 甲氧基 4 乙氧基苯 (MEB)的氧化偶合聚合组装聚 (2 甲氧基 5 乙氧基苯 )撑 (MEO PPP)纳米纤维阵列 .通过对纳米线的分子结构 ,AAO模板和聚 (2 甲氧基 5 乙氧基苯 )撑纳米纤维阵列的形态和形貌表征表明 ,AAO模板的纳米孔均匀有序且相互平行 ,定向生长的聚 (2 甲氧基 5 乙氧基苯 )撑纳米纤维的分子链与AAO纳米孔的轴线平行 ,聚合物分子链的定向排列能够显著提高电导率 ,MEO PPP分子链的聚对苯撑 (PPP)骨架有良好的 共轭体系 ,引起吸收带向长波方向移动 .MEO PPP纳米纤维阵列比其无序纳米纤维有 5nm的发射蓝移 . 基金 上海市科技发展基金 (No.0 2 1 5nm0 30 )资助项目 刊名 化学学报 年 2004 期 01 第一责任人 于伯章 15 题名 高取向硼纳米线列阵 作者 曹立民,张泽,王文魁 中文关键词 硼纳米线;磁控溅射;列阵;自组织 单位 燕山大学材料工程学院,中国科学院物理研究所,燕山大学材料工程学院 秦皇岛 066004 中国科学院物理研究所,北京 100080 ,北京 100080 ,秦皇岛 066004 中国科学院物理研究所,北京 100080 中文摘要 一维纳米材料(纳米线和纳米管)是能有效传输电子和各种激子的最小维数结构,因此是构筑纳米电子和纳米机械器件的基本组元。采用射频磁控溅射方法,以Ar气为溅射气体,纯硼粉和氧化硼粉为靶材,合成了直径在2080nm的硼纳米线,这些硼纳米线在基片上自组织成垂直生长的高取向列阵,具有大面积、高密度而离散、均匀性好、平行排列、高定向生长的特点。它的独特特点是具有平台式顶部形貌,详细的结构和成分研究表明硼纳米线具有非晶结构。在合成硼纳米线及其高取向列阵的过程中,没有涉及到任何的模板和金属触媒。相信硼纳米线一维纳米材料系统中的新成员,会具有很多新奇、有趣、有用的独特性能。提出了一种汽-团簇-固(VCS)机制来解释硼纳米线的形成。 基金 国家自然科学基金(批准号:50171077和10004014) 刊名 中国科学G辑 年 2003 期 06 第一责任人 曹立民 16 题名 有序Ni纳米线阵列的样模制备法及其磁单畴特性 作者 宋清涛,潘谷平,戴志晖 中文关键词 多孔氧化铝;有序Ni纳米线;磁单畴特性 单位 南京师范大学化学与环境科学学院!南京,210097,南京师范大学化学与环境科学学院!南京,210097,南京师范大学化学与环境科学学院!南京,210097 中文摘要 研究以多孔氧化铝为样模通过电沉积制备金属 Ni的有序一维纳米线阵列 ,对其形貌和结构进行了表征 ,并测量了有序 Ni纳米线阵列的磁滞回线 .结果表明 :以多孔氧化铝为样模所制得的 Ni纳米线尺寸均匀、排列有序且直径和长度可在一定范围内任意调节 ;直径为 10 nm ,长达 8m的 Ni纳米线阵列在磁性质上表现出显著的磁单畴特性 . 基金 刊名 南京师大学报(自然科学版) 年 2000 期 03 第一责任人 宋清涛 1