纳米碳管/铝基复合材料的制备及摩擦磨损性能研究

利用粉末冶金法制备纳米碳管/铝基复合材料,研究不同纳米碳管含量对复合材料硬度和稳态摩擦磨损行为的影响,采用扫描电子显微镜观察复合材料的磨损表面形貌,并对其磨损机制进行探讨.结果表明:随着纳米碳管质量分数的增加,复合材料的硬度呈现先增大而后减小的趋势,含质量分数为2%的纳米碳管复合材料硬度比铝增加约80%;复合材料的摩擦系数逐渐降低,磨损率先减小而后增大;含质量分数为1%的纳米碳管复合材料磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损,而含质量分数为2%的纳米碳管复合材料以剥层磨损和疲劳磨损为主.     

沉积温度对钛硅共掺杂类金刚石薄膜生长、结构和力学性能的影响

采用中频磁控溅射Ti80Si20复合靶在单晶硅表面制备了共掺杂的类金刚石薄膜.研究了沉积温度对薄膜生长速率、化学成分、结构、表面性质和力学性能的影响.结果表明:随沉积温度升高,薄膜生长速率降低,薄膜Ti和Si原子浓度增加,C原子浓度降低;在高温下沉积的薄膜具有低sp3C含量、低表面接触角、低内应力和高的硬度与弹性模量.基于亚表层注入生长模型分析了沉积温度对薄膜生长和键合结构的影响,从薄膜生长机制和微观结构解释了表面性质和力学性能的变化.     

稳定In/Si表面的LEED研究

利用LEED图形拟合的方法对大量不同取向In/Si表面的稳定性和小面化进行了研究，新发现了In覆盖度在1/2单层原子以下的三个稳定表面：Si(214)-In，Si(317)-In和Si(436)-In，以及In覆盖度在1单层原子左右的两个稳定表面Si(101)-In和Si(313)-In.此外还确定了In覆盖度在1单层原子左右的6个稳定In/Si表面的家族领地以及In覆盖度在1/2单层原子以下的4个稳定In/Si表面的家族领地.特别值得注意的是 Si(103)-In的家族领地相当大，甚至比最稳定的Si(1 关键词： 硅表面 铟 稳定表面 家族领地     

精选实验素材加强实验教学

多年来人们对实验教学加以重视的同时却陷入了一个误区：只重视做好课堂演示实验和学生分组实验，而忽视了课外小实验的作用．其实，经常性地引导学生自己动手，就地取材，开展课外小实验、小制作，对加强物理实验教学，加深对物理知识的理解，提高学生的分析解决问题的能力，将会起到重要的作用．     

稀磁半导体Zn1-xFexO纳米颗粒的光谱研究

利用水热法制备了Zn1-xFexO(x=0,0.01,0.05,0.10和0.20)纳米稀磁半导体材料。由X射线衍射图谱的结果表明,制备的Zn1-xFexO样品为纤锌矿结构,没有金属铁等第二相出现;高分辨透射电子显微镜的结果表明,形貌为分散性良好的纳米颗粒,晶格清晰;拉曼光谱结果表明(E2High)峰位向高频移动,半高宽宽化,峰强减弱;光致发光光谱结果表明,随着Fe离子的掺入,紫外峰向低能移动,光致发光光谱发生了猝灭现象;UV-Vis光谱可看出,光学带隙减小,发生了红移现象。这些结果表明Fe3+成功替代Zn2+进入到ZnO晶格。     

银纳米棒的醇热法合成与性能表征

采用醇热法在多元醇体系下加入微量氯化钠,以硝酸银为银源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂成功合成了银纳米棒。采用X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM),X射线能量色散分析仪(XEDS)和紫外-可见吸收光谱仪对所制备的样品进行了表征。结果表明,所制备的银纳米棒为结晶良好的面心立方结构,没有杂峰出现,晶格畸变表现为晶格收缩。样品为一维棒状结构,直径大约在几十纳米至200 nm之间,长度分布在几个微米至十几微米范围,分散性良好,长径比较高。样品的纯度比较高,在397 nm和350 nm处出现了两个表面等离子体共振吸收峰。并分析了银纳米棒的形成机理。     

聚丙烯酰胺凝胶法制备NiFe2O4纳米颗粒及性能

采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了NiFe2O4纳米颗粒,利用XRD、SEM、紫外-可见漫反射光谱、FTIR、XPS、VSM等对样品进行了表征分析。结果表明:分别以EDTA和乙酸作络合剂时,在600℃烧结温度下可制得单相NiFe2O4纳米颗粒;两个样品的颗粒形貌较为规整,主要以类球形为主,粒度分布较为均匀,平均粒径分别为55 nm和75 nm。根据紫外-可见漫反射光谱求得样品的带隙为1.85 eV。Fe 2p3/2和Ni 2p3/2的XPS谱分析表明:样品为反尖晶石型结构,其化学通式可表示为(Fe3+)[Ni2+Fe3+]O4。磁滞回线测量结果表明:样品具有良好的软磁特性,颗粒尺寸较小的样品其饱和磁化强度、剩余磁化强度和矫顽力相对较小。     

钛硅多元掺杂类金刚石薄膜在不同气氛环境下的摩擦学性能研究

采用中频磁控溅射技术在单晶硅表面制备了钛硅多元掺杂的含氢类金刚石薄膜. 在球-盘摩擦试验机上考察了不同气氛环境对薄膜摩擦学性能的影响. 利用扫描电子显微电镜和拉曼光谱分析了磨损表面形貌和转移层结构, 探讨了薄膜的摩擦磨损机理. 结果表明:薄膜在真空和氮气环境下摩擦系数较小、磨损率低,表现为磨粒磨损;在氧气和高湿度大气环境下摩擦系数较大、磨损率高,表现为黏着磨损;在低湿度空气环境下薄膜摩擦系数最低,表现为磨粒磨损和黏着磨损混合磨损机理;转移层发生摩擦诱导石墨化和聚乙炔链C=C键双氢化两种摩擦化学过程.     

三个新的稳定硅表面及其家族领地

为了对稳定硅表面进行广泛的搜索,利用低能电子衍射(LEED)研究了13个散布在极射投影三角内各处的高指数硅表面:Si(10　4　13),(6　2　7),(8　4　11),(4　1　10),(2　1　5),(5　1　10),(5　2　10),(5　1　5),(5　1　6),(4　0　5),(12　4　19),(12　3　14)和(12　3　16).结果发现这些清洁的硅表面都不稳定,因为在被充分退火后,它们会彻底小面化成为分属一个或几个稳定表面的小面.提出了一套行之有效的方法,使小面化表面的复杂LEED图得以可靠地标定,进而确定了全部出现的稳定表面的指数.除已知的Si(15　3　23)外,还发现三个新的稳定表面,即Si(20　4　23),(3　1　4)和(3　1　7).同时也粗略地确定了它们的家族领地为了对稳定硅表面进行广泛的搜索,利用低能电子衍射(LEED)研究了13个散布在极射投影三角内各处的高指数硅表面:Si(10　4　13),(6　2　7),(8　4　11),(4　1　10),(2　1　5),(5　1　10),(5　2　10),(5　1　5),(5　1　6),(4　0　5),(12　4　19),(12　3　14)和(12　3　16).结果发现这些清洁的硅表面都不稳定,因为在被充分退火后,它们会彻底小面化成为分属一个或几个稳定表面的小面.提出了一套行之有效的方法,使小面化表面的复杂LEED图得以可靠地标定,进而确定了全部出现的稳定表面的指数.除已知的Si(15　3　23)外,还发现三个新的稳定表面,即Si(20　4　23),(3　1　4)和(3　1　7).同时也粗略地确定了它们的家族领地 关键词： 高指数表面 硅 铟 小面化