基于石墨烯及其衍生物的信息存储:材料、器件和性能

石墨烯以其独特的二维结构和高的热导电性、高杨氏模量、高电子/空穴迁移率、高抗拉强度、大的布鲁诺尔-埃米特-特勒表面积和量子霍尔效应等优异性能,备受科研工作者的关注,迅速成为材料、化学、物理和工程领域的热点研究课题。与富勒烯(C₆₀、C₇₀)的功能化一样,利用共价键合修饰或非共价键合修饰的方法可以在石墨烯表面或石墨烯体系中引入功能基团或功能组分,制备出种类繁多的具有特殊光、电、磁和生物效应的石墨烯衍生物。以石墨烯作为数据存储介质的分子级别计算已经引发了一场信息技术产业的革命,它能在更小的空间上,使用更少的能源来存储更多的数据信息, 有望成为目前基于硅半导体存储技术的潜在替代或补充技术。基于石墨烯的存储器件展现出优良的数据存储性能、器件稳定性和可靠性,为使这类器件具有更好的实际应用前景,人们采用许多技术手段来调控和优化器件性能。本文综述了近年来引起广泛关注的诸如石墨烯、共价修饰的石墨烯、石墨烯基复合材料、石墨烯/无机材料异质结等基于石墨烯及其衍生物的存储器件及相关材料研究进展,以及石墨烯/还原的氧化石墨烯透明电极在存储器件中的应用。探讨了该领域存在的亟待解决的关键基础问题和未来发展方向。     

LY2铝合金激光冲击处理工艺

为了提高LY2铝合金疲劳寿命,探索了用激光冲击强化方法处理LY2铝合金的技术。使用流水约束层和铝箔涂层,利用波长为532 nm,脉宽为10 ns,能量为5 J,光斑直径为3 mm的YAG激光器对LY2试样进行了激光冲击强化处理。结果表明:经激光冲击强化后LY2铝合金疲劳寿命提高1.1倍。对激光冲击强化后的试件断口分析结果表明激光冲击的强化作用抑制了裂纹在试件表层的萌生和扩展,从而提高了材料的疲劳寿命。     

激光冲击强化提高K403铸造高温合金疲劳性能

采用YLSS-M60U型高能Nd:YAG激光器,对发动机高压涡轮叶片材料K403/K3铸造高温合金试片进行激光冲击强化处理,强化工艺参数为:激光能量3J,光斑直径2.6mm,脉宽20ns,波长1064nm,吸收保护层为铝箔,约束层为水,搭接率50%,冲击3次。强化后,在420MPa应力水平下进行了室温高周振动疲劳测试,并进行了扫描电镜观察和X射线衍射仪物相分析。研究结果表明:激光冲击强化后,试片疲劳寿命是原始状态试片寿命的2.4倍,激光冲击强化的强冲击波作用使金属发生高应变率塑性变形,以及随之产生的较大较深残余压应力,是金属疲劳性能提高的主要原因。     

基于三苯胺和芴的D—A型高分子信息存储材料的合成及性能

设计和合成了一种高度可溶的基于三苯胺和芴的D—A型高分子信息存储材料PFTD（Poly{[4，4L（4．4’-（9H—fluorene一9，9-diyl）bis（4，1-phenylene））bis（oxy）diphthalonitrile][triphe—nylamine]E9，9-dioctyl-9H—fluorene]}）。随着溶剂极性的增加，荧光强度逐渐减弱，荧光发射谱带变宽且发生红移，最大发射峰分别位于426nm（甲苯），432nm（四氢呋喃），r142nm（苯腈），445nm（N，N-二甲基甲酰胺）。PFTD在THF稀溶液中的绝对荧光量子效率为47．8％，由于固体时强的荧光淬灭效应，旋涂在石英玻璃片上的薄膜绝对荧光量子效率仅为5．5％。通过电化学实验估算得到的HOMO、LUMO、能隙、离子化势和电子亲和势分别为-5．43、-2．62、2．81、5．69、2．88eV。由该聚合物制备的薄膜器件（器件结构：ITO／PFTD／A1）表现出典型的一次写入、多次读出（WORM）型记忆特性，电流开关比大于10^4，开启电压为-1．5V。     

高分子忆阻材料的设计、制备和神经突触仿生研究进展

自从1971年加州大学伯克利分校电子理论家蔡少棠教授提出忆阻器(又称"记忆电阻",第四种电路元件)假设后,引起了材料科学家和固体物理学家的极大的研究兴趣。作为一种在计算机数据存储和神经运行领域具有广泛潜在应用价值的非线性动态电子器件,其影响可以追溯到发明电阻器、电容器、电感器之前。与生物大脑的神经突触类似,忆阻器兼具记忆和逻辑运算的功能。本文综述了近年来高分子忆阻材料的合成和生物神经突触模拟研究进展。利用不同的前、后突触刺激可以模拟神经突触展现的一些诸如短期/长期可塑性(STP/LTP)、尖峰时间相关的可塑性(STDP)、穗率相关塑性(SRDP)和"学习-记忆-遗忘"等基本功能。大量研究结果已经表明:材料体系的电荷转移与传输、分子间弱相互作用、材料分子结构、聚集态结构、薄膜微结构和电输运特性等因素对材料忆阻效应有显著影响。