碳纳米管阵列、捆束的三步升温工艺制备及其形貌与结构

使用结构简单的单温炉设备，通过三步升温热解二茂铁、三聚氰氨混合物方法，在二氧化硅、多晶陶瓷基底上分别合成了碳纳米管阵列、碳纳米管捆束.使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子能量损失谱和x射线光电子能谱对合成样品进行了结构和成分分析.结果显示：两种基底上合成的纳米管均为多壁纯碳管；生长于光滑二氧化硅表面的碳纳米管具有高度取向性和一致的外径，长度为10—40μm.碳纳米管采取催化剂顶端生长模式并展示出类杯状形貌；生长于粗糙多晶陶瓷表面的碳纳米管捆束随机取向，碳纳米管直径为15—80nm，长度在几百微米，展示 关键词： 碳纳米管 热解法 三步升温工艺     

高定向石墨表面金纳米粒子和金纳米线的研究

利用真空沉积方法在高定向石墨(HOPG)基底上直接制备了粒径分布较小的金纳米粒子.超高真空扫描隧道显微镜(STM)研究发现,在74℃退火后,表观直径为2.5?nm的金纳米粒子在HOPG基底上形成了排列均匀的准一维纳米粒子链,并且此金纳米粒子链结构稳定.在122℃退火后,不同粒径的金纳米粒子在HOPG基底表面上聚合长大形成了准一维金纳米线.这一发现为制备由金粒子组成的有序纳米结构开辟了探索途径.     

高定向石墨表面金纳米粒子和金纳米线的研究

利用真空沉积方法在高定向石墨(HOPG)基底上直接制备了粒径分布较小的金纳米粒子.超高真空扫描隧道显微镜(STM)研究发现,在74℃退火后,表观直径为2.5nm的金纳米粒子在HOPG基底上形成了排列均匀的准一维纳米粒子链,并且此金纳米粒子链结构稳定.在122℃退火后,不同粒径的金纳米粒子在HOPG基底表面上聚合长大形成了准一维金纳米线.这一发现为制备由金粒子组成的有序纳米结构开辟了探索途径.     

并五苯分子在Ag(110)表面成膜过程中的结构研究

采用低能电子衍射原位研究了并五苯分子（C₂₂H₁₄）在Ag(110)单晶表面的生长，观察了在初期沉积过程及随后基底变温过程中分子层结构的形成和变化.室温下并五苯分子在Ag(110)基底表面具有高的迁移性，从开始无序的亚单层膜结构逐渐形成有序的单层膜结构．实验和理论分析表明：并五苯分子平铺在Ag(110)表面，形成了与基底构成有关的有序结构，存在沿基底晶向成镜面对称的两种畴界取向，在基底温度从室温升高到接近并五苯升华温度的过程中，基底上的有序分子层结构保持稳定不变 关键词： 并五苯 低能电子衍射图案 分子层结构 Ag(110)     

单壁碳纳米管及其电学特性研究

制造和提纯了单壁碳纳米管 (SWCNTs) ,用水溶胶体将其竖直地组装在Au薄膜表面 .用此组装技术制造了扫描隧道显微镜 (STM)的针尖 ,成功地观测到了Au晶粒的形貌像和高定向石墨 (HOPG)的原子像 .将单根SWCNT组装在W尖前端 ,置于场发射显微镜 (FEM)系统中 ,观察到了SWCNT开口端的碳原子电子发射像 .测量了站立在Au表面SWCNT的电学特性 .其电子态分布 ,有的呈现半导体特性 ,有的为金属特性 .这种组装技术可用于制造高亮度相干电子源、高分辨场发射显示器、高性能的扫描探针显微镜 (SPM)针尖和组装纳米电子器件等 .     

用AFM研究DL-缬氨酸晶体的结构及其表面分子的排列

利用原子力显微镜(AFM)成像技术来观察DL-缬氨酸晶体表面分子的规则排列, 研究表明对映体分子在DL-缬氨酸晶体中相互配对排列, 每个晶胞单元中包含两个对映体分子, 属于具有中心对称结构 群, 整个晶体是消旋的. 通过原子力显微镜对DL-缬氨酸晶体表面重复单元的测量结果与X衍射数据对比, 发现用AFM观察到的DL-缬氨酸晶体中分子表面形貌的规整排列的距离, 同X衍射得出的三斜晶系晶胞参数数据基本一致, 由此判定该晶体属于三斜晶系而不是单斜晶系. 探讨了利用纳米技术的研究手段在分子水平研究生命起源中的手性问题, 在确定的晶面上通过分子周期性结构排列规律, 对DL-缬氨酸晶体表面分子进行手性识别.     

扫描探针显微学中的云纹方法

在扫描探针显微镜（SPM）的扫描过程中，由SPM的扫描线与物质表面周期性晶格结构进行干 涉可以形成纳米云纹图像.采用高取向热解石墨（HOPG）和云母作为试件，分别对扫描隧道 显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）云纹进行了研究，实验结果与理论分析完全一致.SPM 纳米云纹法在纳米测量和表征方面具有较大的应用前景. 关键词： 云纹 SPM 晶格栅线 纳米测量     

电化学沉积金纳米线结构及其电学特性

用电化学沉积方法,在有机介孔模板上制备出直径为90nm的金纳米线.透射电子显微镜(TEM)分析结果表明,纳米线表面光滑并呈单晶结构.去除有机模板的金纳米线阵列用扫描电子显微镜(SEM)测试,纳米线顶端呈平台状,直径分布均一.我们利用原子力显微镜(AFM)测量了金纳米线阵列的微观结构,得到与SEM相一致的结果.在大气和室温条件下,用导电AFM针尖在接触模式下测量了单根纳米线的轴向I-V特性曲线,其结果为金属性.     

多层碳纳米球的研究

用弧光放电法制备了碳的巴基葱.用原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）和透射电镜（TEM）研究了在高定向石墨(HOPG)和金(Au)基底上的巴基葱的行为和电学特性.扫描隧道谱表明,巴基葱的电学特性具有与单壁碳纳米管相似的非线性特性.较小尺寸的巴基葱呈半导体特性,尺寸增大倾向金属线性.AFM/STM图像显示,在HOPG和Au基底上的巴基葱能够聚集成二聚体.利用较小尺寸巴基葱的电学非线性特性,有希望构造纳米电子学的单电子器件.     

阳极氧化铝模板表面自组织条纹的形成

对未经化学抛光处理的Al进行阳极氧化得到阳极氧化铝模板，发现Al表面形成了条纹与多孔阵列共存的自组织结构，用原子力显微镜对这种结构进行了研究.借助Brusselator模型对条纹的形成机理进行了讨论，认为条纹图案是Al表面氧化层/电解液界面的Al₂O₃在整个反应过程中的生成和溶解两个过程相互竞争导致的，只有在特定的反应条件才会出现高度有序的结构. 关键词： 氧化铝模板（AAO） 原子力显微镜（AFM） 自组织条纹 Brusselator模型