N-取代苝酰亚胺小分子自组装形貌及生物学应用研究进展

苝酰亚胺是具有共轭结构和发色团骨架的一类物质,分子之间存在较强π-π的相互作用。通过苝酰亚胺母核的N端引入不同的官能团对苝酰亚胺分子结构修饰,就可以很好地协调各种非共价键作用力,获得结构和功能较好的超分子组装材料和荧光发光材料,这些性质可以应用于生物学检测。本文对近些年出现的一些含有特殊结构的N-取代苝酰亚胺小分子的自组装形貌、荧光性质及其生物学应用进行了综述。     

多孔膦酸盐的研究进展

多孔膦酸盐是一类新型的多孔材料,同时也是一个新兴的研究领域。有机膦配体的多样性和可衍生性赋予这类材料许多独特的性能,因而使其备受关注。本文综述了多孔膦酸盐的合成方法和孔道特征,分析了该领域存在的问题和发展方向。     

基于C-T模型的光学元件加工表面的光学特性研究

基于C-T模型对光学元件加工表面微观形貌的双向反射分布函数(BRDF)进行了分析研究,针对光学元件精密切削表面建立了微观形貌仿真模型,利用Matlab软件仿真并分析了入射光参数和表面微观参数对BRDF的影响.结果表明,相同微观形貌参数下,BRDF函数峰值随入射角度和入射波长的增加而增大;当入射光参数相同时,微观形貌参数...     

规整、均一纳米水滑石晶体的水热合成与表征

采用一种简便的新方法, 以Mg^2＋/Al^3＋/CO₃^2－摩尔比为6∶2∶1的比例在水热条件下合成了[Mg-Al-CO₃]水滑石. 获得的水滑石样品用XRD, FE-SEM, TEM, HRTEM, TG-DSC进行了物相、晶体形貌结构和热分析. 用动态光散射原理分析了粒度分布, 考察了水热合成的主要条件水热温度和时间对水滑石晶体尺寸及粒度分布的影响. 结果表明, 本法合成的水滑石具有均一、规整的六边形片状晶体形貌, 片状晶体直径在350 nm左右, 片的厚度约20 nm, 纯水滑石相, 粒度分布在80～420 nm. 水热温度和时间主要影响片状晶体的直径, 而对晶体形貌影响不大; 延长反应时间, 升高水热温度可使六边形晶片长大.     

磁控溅射ZrN薄膜的生长机理及光学性能

利用直流反应磁控溅射法在Si衬底上沉积了高结晶质量的氮化锆(ZrN)薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)和光谱椭偏仪(SE)研究了沉积时间对ZrN薄膜结构、表面形貌和光学性能的影响。结果表明:所沉积薄膜均为NaCl结构的立方相ZrN,具有(111)面单一取向;沉积时间的增加提高了薄膜的结晶质量;ZrN薄膜的表面形貌、晶粒尺寸以及表面粗糙度随沉积时间发生变化,沉积45 min的薄膜表面出现致密的三角锥晶粒,且表面粗糙度最大,薄膜呈柱状生长。随后利用Extend Structure Zone Model解释了ZrN薄膜的生长机制,最后研究了ZrN薄膜的光反射特性,发现反射光谱与晶粒形状和表面粗糙度密切相关,表面具有三角锥状晶粒的薄膜,其反射谱在300~800 nm波长范围内存在振荡现象,相比于具有不规则晶粒形貌的薄膜其反射率明显下降。本文中研究的生长条件与晶体结构、微观形貌和光学性能之间的关系,可为器件中应用的ZrN薄膜最佳制备条件的优化提供重要的参考价值。     

α-Al2O3相变机理及制备工艺研究进展

α-Al₂O₃在耐火材料、电子材料等多个领域有着极其重要的应用。本文首先介绍了α-Al₂O₃在工业应用方面的评价指标和α-Al₂O₃的相变机理,接着分别从固相合成、液相合成、气相合成三个方面阐述了α-Al₂O₃制备的相关研究进展,对制备过程中影响α-Al₂O₃晶粒微观状态的若干因素,包括煅烧温度、矿化剂类型、pH值及预处理条件等进行讨论。最后指出了当前对α-A1₂O₃成核生长机理研究缺乏的问题,表明明确的成核机理、高纯度α-A1₂O₃的量产和形貌控制技术将会是该领域未来的研究重点和发展方向。     

磁控溅射衬底加热温度和后退火温度对制备β-Ga2O3薄膜材料的影响

作为宽禁带半导体材料的一员,结构稳定的β-Ga₂O₃具有比SiC和GaN更宽的禁带宽度和更高的巴利加优值,近年来受到科研人员的广泛关注。本文采用射频(RF)磁控溅射法在C面蓝宝石衬底上生长β-Ga₂O₃薄膜,探究溅射过程中衬底加热温度的影响。溅射完成后通过高温退火处理提升薄膜质量,研究衬底加热温度和后退火温度对氧化镓薄膜晶体结构和表面形貌的影响。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)等测试手段对β-Ga₂O₃薄膜晶体结构、表面形貌等进行分析表征。实验结果表明,随着衬底加热温度的升高,β-Ga₂O₃薄膜表面粗糙度逐渐降低,薄膜晶体质量得到显著提升;在氧气气氛中进行后退火,合适的后退火温度有利于氧化镓薄膜重新结晶、增大晶粒尺寸,能够有效修复薄膜的表面态和点缺陷,对于改善薄膜晶体质量有明显优势。     

基于磁光应用的TbO1.81和Tb2O3超细粉末的合成

以碳酸氢铵(AHC)为沉淀剂,采用液相沉淀法结合高温热分解获得了TbO_1.81和Tb₂O₃超细粉体。研究表明,沉淀前驱体呈现出一维纳米线形貌特征,纳米线的平均宽度随碳酸氢铵含量的增加而增长。前驱体在空气中直接加热煅烧经过脱水、脱碳和颗粒生长等过程得到了平均粒径约为140 nm的类球状TbO_1.81纳米粉体;而前驱体在流动氢气气氛下加热则获得了颗粒尺寸更小的Tb₂O₃粉体(平均粒度约为85 nm)。碳酸氢铵与Tb³⁺的摩尔比对氧化物粉体的分散有显著影响,最佳摩尔比为1∶1。TbO_1.81和Tb₂O₃的禁带宽度分别约为1.67 eV和5.20 eV。     

相位解码的时-空重建算法

基于相位映射的三维传感技术对几何形状和拓扑结构复杂或表面梯度很大的物体进行绝对相位测量及相位重建仍然是一个困难的问题。近年来国际上提出了一种时间维度相位重建算法可以对此提供一种解决方案。然而,该算法对结构光照明系统提出了很高的要求,当系统无法满足算法要求时,重建结果存在严重的噪声。针对这一问题,提出了一种利用分段函数构造的相位解码的时空重建算法。该算法在相位重建过程中同时考虑时间维度和空间维度相位的相对关系,使得空间频率非严格按指数增长的条纹序列可以得到正确的重建,消除了跳变边界的相位模糊问题,从而可以更加有效地解决深度表面不连续和存在相互孤立物表面拓扑结构的景物相位重建问题。实验结果证明了此算法的可行性和有效性。     

韧性材料颈缩主应力面上应变分布假定的研究

为了深入研究韧性材料主应力面的应变分布情况,讨论Bridgman关于主应力面上应变均布假定的精度．本文首先结合断口学基本理论与在室温条件下拉伸断裂的Q235钢、40Cr钢和45#钢断口电子显微镜扫描结果,从微观角度分析其韧窝分布后发现应变均布假定存在一定的误差;然后基于体积守恒和Aramis三维应变观测系统测得的试验结果,将计算值和试验值进行对比分析发现,三种材料中除含碳量较高的45#钢外,应变均布假定并不适用于分析颈缩主应力面上应变分布．本文的研究成果可为进一步研究韧性材料颈缩大塑性阶段的应力、应变本构关系提供一定的参考．