Nano-tribological study on a super-hydrophobic film formed on rough aluminium substrates

A novel super-hydrophobic stearic acid (STA) film with a water contact angle of 166^o was prepared by chemical adsorption on aluminum wafer coated with polyethyleneimine (PEI) film. The micro-tribological behavior of the super-hydrophobic STA monolayer was compared with that of the polished and PEI-coated Al surfaces. The effect of relative humidity on the adhesion and friction was investigated as well. It was found that the STA monolayer showed decreased friction, while the adhesive force was greatly decreased by increasing the surface roughness of the Al wafer to reduce the contact area between the atomic force microscope (AFM) tip and the sample surface to be tested. Thus the friction and adhesion of the Al wafer was effectively decreased by generating the STA monolayer, which indicated that it could be feasible and rational to prepare a surface with good adhesion resistance and lubricity by properly controlling the surface morphology and the chemical composition. Both the adhesion and friction decreased as the relative humidity was lowered from 65% to 10%, though the decrease extent became insignificant for the STA monolayer. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (50375151, 50323007, 10225209) and the Chinese Academy of Sciences (KJCX-SW-L2)     

大学物理学绪论课

自 2 0 0 4年第 4期起 ,本刊拟增加一个新栏目 :特色教案选登 .开辟这个栏目的目的是想进一步加强物理教师间的交流 ,不仅通过教学研究文章交流 ,而且通过教学中实用的教案进行交流 .我们相信 ,不管是谁的教案 ,它总有自己的特色和“闪光点”值得同行们借鉴、学习或引起有益的讨论 .因此 ,我们恳请广大读者关注这个新的栏目 ,提出你的建议和意见 .我们特别欢迎全国各高校的老师们 ,把您的具有一定特色的物理课程的教案向本栏投稿 ,绪论课、讲课、辅导课、讨论课、总结课、实验课等各种类型的教案我们都欢迎 .教案拟采用原讲稿的版式 (powerpoint版式或word版式等 )刊登 ,这样做也可以节省投稿者的时间     

势能引入的一种方法

本文给出了适合工科大学物理教学的势能引入的一种方法     

TiN和Ti1-xSixNy薄膜的微观结构分析

使用x射线衍射(XRD)、x射线光电子谱(XPS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和原子力显微镜(AFM)多种观测手段分析了TiN薄膜和Ti1-xSixNy纳米复合薄膜的微观结构.实验分析证明Ti1-xSixNy薄膜是由直径为3-5nm的纳米晶TiN和非晶Si3N4相构成,并且Ti1-xSixNy薄膜的表面粗糙度小于相同条件下制备的TiN薄膜,在Ti1-xSixNy薄膜体系的自由能中引入界面能的概念,在此基础上分析了体系中TiN晶粒的取向问题.     

Zn(BTZ)2白色有机电致发光材料的合成及其器件制备

以PCl₃为脱水剂,将邻氨基硫酚与水杨酸脱水环化合成出2-(2-羟基苯基)苯并噻唑,并进一步将所得产物与乙酸锌反应合成出2-(2-羟基苯基)苯并噻唑螯合锌(Zn(BTZ)₂)材料。以该配合物作为发光层制备出结构为ITO/PVK:TPD/Zn(BTZ)₂/Al近白色电致发光器件,其色坐标位于白场之内(x=0.242,y=0.359),在驱动电压为16V时,亮度达3200cdm²,对应的量子效率为0.32%。进一步在Zn(BTZ)₂中掺入橙红色染料Rubrene,制成ITO/PVK:TPD/Zn(BTZ)₂:Rubrene/Al结构器件,实现了纯白色发光(色坐标值:x=0.324,y=0.343),非常接近于白色等能点,且量子效率达0.47%。最后对上述器件的发光和电学性能进行了深入的研究和探讨。     

走近纳米科技

 纳米科技于20世纪70年代兴起,进入21世纪越来越被大家耳熟。纳米科技在促进科技进步,提高社会文明程度,改善人类生存质量,更新对物质世界的认知及观念上扮演了举足轻重的角色。纳米是长度单位。一纳米为一米的十亿分之一,如果你的拇指指甲盖宽14毫米,这个比例就相当于拇指指甲盖宽度与地球直径间的比例。纳米科技所接触、研究、开发的是100纳米～0.1纳米范围内物质的性质和应用。一个分子或一个原子大小的数量级大致在10纳米。因此,纳米科技也可以说是在分子水平上观察、分析、研究物质的物理、化学性质并加以开发利用。     

记录媒体用薄膜材料及相关靶材的技术和发展

 信息化时代随着计算机技术的普及来到我们面前,其突出表现是信息总量和信息交换的剧增,因此,发展海量存储技术日趋重要。随着信息及计算机技术的不断发展,对其作为主要工具的记录媒体的需求越来越大,要求越来越高。记录媒体中大多数磁盘、磁光盘、光盘是以相关靶材磁控溅射而成的,因此,为满足信息记录媒体的高密度化、小型化和低价格化,需要对其相关靶材的成分、制造工艺、性能和溅射工艺做进一步研究。目前,随着新材料的开发和记录媒体的发展,磁光盘、光盘用靶材市场在不断增长。尤其近几年CD、VCD、DVD市场的迅速扩大,其相关靶材的前景也日益被看好。     

美与天文学革命

 著名天文学家陈建生在一次报告中,曾深情地吟诵:“宇宙是美丽的,艺术家感受它,是因为它很美;诗人感受它,是因为它很深邃;科学家感受它,是因为它能让人施展才华……”的确,星空庄严而又绚丽,神秘而又和谐,令人陶醉、令人神往。仰望星空,常常会引起我们无尽的遐想和无限的激情,一种探讨宇宙奥秘的欲望会油然而生。爱因斯坦认为,科学家从事科学探索的动机有三种类型,一种人爱好科学是因为科学研究给他们以超乎常人智力的快感,科学是他们自己的特殊娱乐,他们在这种娱乐中寻求生动活泼的经验和雄心壮志的满足;第二种人是为了纯功利的目的;第三种人,按爱因斯坦的看法,是素养极高的科学     

从牛顿和奈尔经商谈起

 尽管许多科学史家对于那些为数不多的物理学大师经商一事,仅仅是只言片语,或者缄口不言、讳莫如深,但笔者为了“把凝固的文化激活”,特以艾萨克·牛顿(IssacNewton,1642～1727)和路易·奈尔(LouisEug埁ｎｅＦ啨ｌｉｓＮ啨ｅｌ,1904～2000)为例,简要谈谈著名物理学家经商的故事,并由此引发了一番深沉的反思。牛顿经商的目的“站在巨人肩上”的英国大物理学家牛顿,自从于1667年春重返剑桥大学,经过多年研究后,虽然在经典力学、光学等领域内作出了卓越的贡献,但仍然过着紧巴巴的日子。