铟掺杂ZnGa2O4纳米线中的结构缺陷分析

用热蒸发的方法合成了铟掺杂的ZnGa2O4纳米线.利用透射电镜和X射线能谱对样品的结构和成分进行了研究.在"之"字形和竹节形两种形貌的纳米线中分别发现了孪晶和面位错两种缺陷."之"字形生长的纳米折线是孪晶,沿<111>方向生长,孪晶角为140°.竹节形的纳米线沿<011>方向生长,竹节处存在两种面位错,面位错与生长方向分别成54°和90°角.缺陷的存在对纳米线的性质将产生重要影响.     

非晶碳薄膜振动拉曼光谱的第一性原理研究

采用基于第一性原理的赝势平面波方法,对3个不同密度(2.6,2.9和3.2 g·cm-3)非晶碳结构的振动态密度和振动拉曼光谱进行了研究。结构模型由快速“液体-淬火”方法模拟得到,振动频率和本征模由线性响应理论决定,拉曼耦合张量由有限电场方法计算。计算结果表明：当密度从2.6增加到3.2 g·cm-3时,sp3碳含量从50%增加到84.4%,G峰向高频区偏移,D峰和G峰的强度之比I_D/I_G减小,T峰向低频区偏移且T峰和G峰的强度之比I_T/I_G增大。该结果与实验结果显示出很好的一致性。依据原子振动的分析结果证实：拉曼光谱的G峰和D峰均来自于sp2碳原子的振动贡献,且G峰是由任何成对的sp2碳原子的伸缩振动产生的,T峰来自于sp3杂化碳原子的振动贡献,G峰和T峰峰位随结构的色散是由键长变化导致的。     

尺寸对NaYbF4纳米晶活性氧产生速率的影响

本文采用热分解法制备了NaYbF4纳米晶,并通过控制反应时间调节纳米晶尺寸来增加其比表面积,进而提高活性氧产率.通过TEM图像对NaYbF4纳米晶的尺寸进行表征.利用化学探针法检验NaYbF4纳米晶分散液中活性氧的产生,并计算了活性氧产生速率.结果表明纳米晶尺寸在影响Yb3+与O2的能量传递过程中占主导因素.同时,当生长时间较短时,晶格缺陷较多,无辐射弛豫过程增加,也影响活性氧产生速率.尺寸约8 nm时,NaYbF4纳米晶活性氧产生速率最大.     

AAO/Ag NPs复合体系光吸收特性

利用时域有限差分法设计并分析了基于多孔氧化铝与纳米银颗粒的AAO/Ag NPs光吸收器模型,采用物理气相沉积方法制备了AAO/Ag NPs复合体系样品,表征并测试了不同实验参数下样品的光吸收特性.测试结果表明制备的AAO/Ag NPs复合体系样品在400～2 500nm波段的光吸收率高达98%,且高的光吸收率几乎不受银纳米颗粒氧化的影响.理论计算与测试分析表明多孔氧化铝孔内壁沉积的颗粒越多,沉积深度越深,沉积的银颗粒尺寸范围越大,光吸收率越高,而多孔结构有效降低了入射光的反射率,其表面的银膜有效降低了出射光的透射率.     

晶体X射线衍射模型和布拉格方程的一般推导

在多光束晶面反射模型的基础上采用单光束晶面反射模型推导了晶体X射线衍射的布拉格方程,并给出更具普遍意义下布拉格方程的推导过程.     

单根ZnO纳米线低温条件下的电子输运及光敏性质

用化学气相沉积的方法合成了ZnO纳米线，采用微栅模板法制得电极从而获得欧姆接触的单根ZnO纳米线半导体器件。通过研究60~300 K范围内的电阻变化情况，发现在整个温度区间内存在热激活和近程跳跃两种传输机制。在300，200，100 K的条件下分别测试了器件的紫外光响应和恢复情况，结果表明：低温下器件对紫外光的敏感性提高，电流的恢复时间随着温度的降低而延长。     

原子质量对一维三原子链色散关系的影响

本文采用数值分析方法研究原胞中原子质量对一维三原子链色散关系的影响,建立了频谱宽度和频率禁带宽度随原子质量变化的基本规律.结果表明,在原胞内只有一个原子质量发生变化的情况下,声学波频谱宽度随任一原子质量的增加而减小,光学波的频谱宽度随小原子质量的增加而增大,随大原子质量的增加而减小;两个频率禁带均随小原子质量的增加而变窄,随大原子质量的增加而增宽;随中间原子质量的增加,低频光学波和声学波间的频率禁带逐渐变窄,而高、低频光学波间的频率禁带逐渐增宽.相关结果可为晶体带通滤波器设计提供理论依据.     

退火温度对In2O3（ZnO）m超晶格纳米线的拉曼光谱的影响

采用化学气相沉积方法,在硅衬底上合成了In2O3(ZnO)m超晶格纳米线。扫描电镜的测试结果表明,纳米线的直径和长度分别在80～100 nm和15～25μm之间。透射电镜图像显示,In-O层与In/Zn-O block沿纳米线生长方向<0001>交替堆垛。在不同温度下对样品进行退火并利用拉曼散射技术对处理后的样品进行研究。研究结果发现随退火温度的提高,材料中的VO和Zni减少,AM模和A1(LO)模的逐渐频移到571 cm-1和619 cm-1位置,峰型对称性增强,即退火使In2O3(ZnO)m超晶格纳米线的晶体质量明显提高。最佳的退火温度为1000℃。     

一维反铁磁光子晶体光学双稳态效应研究

基于传递矩阵方法和光局域化原理, 本文研究了一维反铁磁光子晶体共振频率附近光学双稳态效应随电磁波入射角、 外磁场强度及电介质层数的变化.研究发现, 当外磁场为1.0 kG(1 G=10^-4 T)、电磁波小角度入射时, 反铁磁材料高低共振频率附近均可探测到光学双稳态效应; 当电磁波大角度入射时, 仅在高共振频率附近探测到光学双稳态效应. 然而, 当外磁场强度增加到2.0 kG时, 由于反铁磁材料的高低共振频率向两侧移动, 低共振频率附近缺失的光学双稳态频率窗口又被有效激发. 此外, 电磁波小角度入射时, 电介质层数在低共振频率附近对双稳态效应影响较明显.     

Voigt位型下电介质/反铁磁/电介质结构二次谐波生成非倒易性研究

利用非线性传递矩阵方法研究了Voigt位型下电介质/反铁磁/电介质 结构二次谐波生成的非倒易性. 研究发现外加静磁场反向和电介质层排序翻转均对二次谐波输出产生影响, 出现了二次谐波生成的非倒易性. 二次谐波生成非倒易性频率区域在反铁磁共振区, 此区间正处于THz频段. 随着入射角度的增加, 非倒易性的效果越来越明显. 研究二次谐波生成的非倒易性, 可为反铁磁器件的设计加工提供理论支持.