低介电常数非晶氟碳薄膜光谱表征

以C4F8和CH4为原料气,通过等离子体增强化学气相淀积的方法制备了非晶氟碳薄膜,在实验条件下所得薄膜的介电常数为2.3。薄膜的傅里叶变换红外光谱表明该薄膜中除了含有CFn(n=1-3）基团外,还含有少量的C=O,C=C等不饱和双键,没有迹象表明C-H和O-H的存在。X射线光电子能谱进一步证明了薄膜中的碳元素有六种不同的化学状态分别为CF3（8%）、CF2（19%）,CF（26.7%)、C↓-—CF。（42.5%),C↓-—C(3.3%)和C=O（0.5%),表明薄膜中大约54%的碳原子与氟成键,大约43%的碳原子不是与氟成键,而是与碳氟基团CFn中的碳原子成键,毗连的两个碳原子上均没有氟参与成键的几率很小。     

化学气相沉积法制备GaN纳米结构设计性实验

在无催化剂辅助条件下,采用化学气相沉积法生长了GaN纳米线.通过调整衬底、NH3气流、生长时间等,实现了半导体GaN纳米线的生长以及形貌调控.用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对产物的物相及形貌进行了表征.获得了合成GaN纳米线的优化条件.     

气相沉积法制备聚酰亚胺薄膜不同单体配比的表征及其性能影响

聚酰亚胺微球作为惯性约束聚变的重要候选靶丸之一,其力学性能和热学性能的提高对于实现聚变点火有重要意义.本文以均苯四甲酸二酐和二氨基二苯醚为原料,采用气相沉积法制备了不同单体配比的聚酰胺酸薄膜,研究了制备聚酰胺酸薄膜过程中不同单体蒸发温度对薄膜组成的影响,并对聚酰胺酸薄膜进行热环化处理.采用红外光谱仪分析了聚酰胺酸薄膜和聚酰亚胺薄膜的组成,结果表明:随着二酐蒸发温度的增加,聚酰胺酸薄膜中过量二酐单体的红外吸收振动特征峰(1780 cm~(-1),1850 cm~(-1)强度增加,单体配比由二胺过量到二酐二胺配比均衡再到二酐过量.热环化处理的过程中,薄膜中过量单体会再次蒸发,其红外图谱显示最终产物只有聚酰亚胺,但单体配比接近样品聚酰亚胺红外特征振动峰(1380 cm~(-1))强度更大.X射线衍射图谱显示配比接近的样品具有更高的晶化程度,说明过量单体的存在抑制了聚酰胺酸分子链的生长,造成分子量降低.采用纳米压痕仪和热重分析仪分别测量了聚酰亚胺薄膜的弹性模量和硬度以及失重曲线,结果表明分子量的降低会造成聚酰亚胺薄膜的弹性模量和硬度的降低,同时热稳定性也变差.扫描电子显微镜图像显示聚酰亚胺薄膜呈层状结构,单体配比接近的样品表面状况更好,这一点与聚酰亚胺分子的生长规律相符合.     

脉冲激光气相沉积法制备钴纳米薄膜实验研究

采用脉冲激光沉积技术制备了钴纳米薄膜,分析和讨论了不同背景气压和脉冲频率对钴纳米薄膜表面形貌的影响及纳米微粒的形成机理。实验结果表明：在低背景气压下,等离子体羽辉自身粒子之间的碰撞占主导作用,容易形成液滴;在较高背景气压下,等离子体羽辉边缘粒子和背景气体粒子之间的碰撞占主导作用,容易形成小岛并凝聚成微颗粒;在4Hz的脉冲重复频率和5Pa背景气压下生长出单分散性良好的钴纳米颗粒。     

脉冲激光气相沉积法制备钴纳米薄膜实验研究

 采用脉冲激光沉积技术制备了钴纳米薄膜，分析和讨论了不同背景气压和脉冲频率对钴纳米薄膜表面形貌的影响及纳米微粒的形成机理。实验结果表明：在低背景气压下，等离子体羽辉自身粒子之间的碰撞占主导作用，容易形成液滴；在较高背景气压下，等离子体羽辉边缘粒子和背景气体粒子之间的碰撞占主导作用，容易形成小岛并凝聚成微颗粒；在4Hz的脉冲重复频率和5Pa背景气压下生长出单分散性良好的钴纳米颗粒。     

联合体驱使生长法制备ZnO纳米棒及其表征

在常压环境下采用联合体驱使生长(Aggregation-driven growth)法在镀有ZnO纳米薄膜的医用盖玻片衬底和锌箔上制备了不同直径、高取向、密集生长的ZnO纳米棒阵列结构,发现平均直径与生长时间呈线性关系。X射线衍射(XRD)谱图中出现了较强的(002)峰,表明制备的纳米棒阵列具有高度c轴择优生长取向;高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子花样衍射图谱(SAED)结果表明我们得到的单根纳米棒为沿(002)生长的单晶结构。分析确定盖玻片上的纳米棒阵列是以ZnO纳米薄膜缓冲层上的ZnO种子颗粒为成核点生长形成的。     

双层石墨烯的化学气相沉积法制备及其光电器件

石墨烯是一种具有优异性质,在光电及能源领域具有巨大应用前景的二维材料.尽管单层石墨烯具有超高的迁移率,但是它的能带结构具有狄拉克锥(K点),即价带和导带并未有明显分离,所以在半导体器件方面的应用受到一定的限制.由双层石墨烯搭建而成的双门器件,在施加外加电场的情况下,它的带隙可以打开,并在一定范围内可调,这种性质赋予了双层石墨烯在半导体器件应用方面的前景.然而机械或者液相剥离石墨烯,在层数和大小方面可控性较差.如何通过化学气相沉积法可控制备双层石墨烯是目前研究的核心问题之一.本文主要综述了如何通过化学气相沉积法制备双层石墨烯和制备双层石墨烯器件的一系列工作,其中包括最新的研究进展,对生长机理的研究做了详细的介绍和讨论,并对该领域的发展进行了展望.     

混合物理化学气相沉积法制备MgB_2单晶纳米晶片的研究

利用混合物理化学气相沉积法在石墨衬底上制备出了晶形为六角结构、厚度不同、径向尺寸不一的Mg B2单晶纳米晶片.利用纳米定向转移技术将此晶片转移到了碳支持膜铜网上,以便对其精细结构等物性进行表征.电输运测量和磁性测量结果都表明晶片具有超导电性:T c onset=38K,T c(0)=33K.扫描电子显微镜图像表明,晶片表面平整、厚度分布在几个纳米到200 nm之间,宽度从几微米到上百微米;高分辨透射电镜图像显示出晶片具有周期性晶格条纹.选区电子衍射数据与Mg B2已有的单晶衍射数据相符.这些测量结果证实了其确为高质量单晶Mg B2超导纳米晶片.本文不仅提出了一种全新的制备单晶Mg B2的方法,也观察到了纳米尺度Mg B2单晶的零电阻现象,为后续的磁通钉扎、纳米力学性能等领域的深入研究提供了合适的素材.     

化学气相沉积法制备β-Ga_2O_3纳米结构及其缺陷发光性质研究

利用化学气相沉积法(CVD),在不同压强下分别得到β-Ga2O3纳米线(NWs)和纳米带(NBs)。研究结果表明,获得的NWs与NBs均为单斜结构的β-Ga2O3,且NWs结晶质量优于NBs。在阴极射线发光(CL)光谱中,发现NWs与NBs在近紫外和蓝光波段有较强的发光。对比NWs与NBs的CL光谱,推断β-Ga2O3在374 nm和459 nm的近紫外和蓝色发光峰分别来自于Ⅰ型和Ⅱ型氧空位(VO(I)和VO(Ⅱ))的缺陷复合。     

含纳米棒银溶胶的制备及其光谱性质研究

以CTAB表面活性剂胶束为模板用化学还原法制备出含有银纳米棒的银胶体,用透射电镜(TEM)对颗 粒形貌进行了表征.UV Vis吸收谱显示,含银纳米棒溶胶有两个吸收蜂,其中长波长吸收峰位置随胶粒长径比增 加迅速红移和宽化.用多尺寸统计平均的Mie散射模型计算了纳米棒银胶体的吸收谱,较好地解释了长波长吸收 峰的宽化.以此胶体为衬底材料,测量了染料分子的表面增强拉曼散射(SERS),结果显示,SERS强度随胶体中 所含纳米棒长径比的增加呈现先显著增强后缓慢减弱的变化规律,用电磁增强理论对有关现象进行了分析.     

竖直生长有机单晶微米线的制备及其光波导性能

利用物理气相沉积法来制备有机微米线,并根据气相沉积中基底表面对材料的成核与生长动力学的影响规律,通过对基底表面的亲水处理,来控制微米线的成核过程,从而实现了微米线有序阵列的制备,进而研究了垂直微米线的光波导性能。与水平生长的微米线相比,垂直生长的微米线波导性能更高,光损耗小,损耗系数R为0.029 dBμm~(-1),明显低于平躺的微米线(R=0.033 dBμm~(-1))。     

GaN1-xPx三元合金的光学与结构特性

对采用金属有机化学气相淀积(MOCVD)技术生长的GaN1-xPx三元合金进行了低温光致发光(PL)和X射线衍射(XRD)测试分析,与来自GaN层的带边发射相比,P的摩尔分数比为0．03,0．11和0．15的GaN1-xPx的光致发光峰分别呈现出了73meV,78meV和100meV的红移,文中将这种红移归因于GaN1-xPx合金具有大的带隙能量弯曲系数。X射线衍射结果表明GaN1-xPx三元合金仍为六方结构晶体,且随着P组份比的增加,GaN1-xPx合金的(0002)衍射峰逐渐向小角度方向移动,即晶格常量变大,同时,(0002)衍射峰谱线不断宽化,说明由于替位式P原子的不规则分布以及部分间隙P原子的影响造成了GaN1-xPx样品的晶格畸变。在GaN1-xPx的光致发光谱及X射线衍射谱中均未观测到相应的有关GaP的峰,表明所生长的高P含量的GaN1-xPx三元合金没有产生明显的相分离。     

以PVP纳米纤维为模板采用原子层沉积法制备MgxZn1-xO纳米纤维及其光学性质研究

采用静电纺丝方法制备聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纳米纤维,并以其为模板采用原子层沉积(ALD)方法制备不同Mg掺杂浓度的MgxZn1-xO纳米纤维。研究了不同Mg掺杂浓度对复合纳米纤维结构和光学性质的影响。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、光致发光(PL)和紫外-可见光(UV-Vis)吸收谱对样品测试并进行表征分析。结果表明,Mg元素的掺入并没有改变ZnO纳米纤维的形貌,所有样品的表面形貌极其相似,只是掺杂后纤维直径有所增大;随着Mg掺杂浓度的增加吸收边逐渐发生蓝移,表明所制备MgxZn1-xO纤维的带隙具有可调节性。与此同时,在PL谱中可以观察到样品的紫外(UV)发光峰从377nm移动至362nm,且与不掺杂的样品相比,MgxZn1-xO纳米纤维的UV发光强度明显增强。通过这种方法可以合成组分可控的MgxZn1-xO纳米纤维。在ZnO中掺入Mg元素可以有效地提高ZnO-PVP纳米纤维的禁带宽度以及UV发射强度。     

Embed-Solitons and Their Evolutional Behaviors of (3+1)-Dimensional Burgers System

With the help of an extended mapping approach and a linear variable separation method, new families of variable separation solutions with arbitrary functions for the (3 1)-dimensional Burgers system are derived. Based on thc derived exact solutions, some novel and interesting localized coherent excitations such as embed-solitons are revealed by selecting appropriate boundary conditions and/or initial qualifications. The time evolutional properties of the novel localized excitation are also briefly investigated.     

Epitaxial growth of boron nitride on a Rh(1 1 1) multilayer system: Formation and fine tuning of a BN-nanomesh

The epitaxial growth of boron nitride on the surface of a Rh-YSZ-Si(1 1 1) multilayer system by CVD of borazine (HNBH)₃ was investigated by low energy electron diffraction (LEED). The formation of a (14 × 14) h-BN on (13 × 13) Rh-YSZ-Si(1 1 1) superstructure was observed, which is different in size from an already reported (13 × 13) h-BN on (12 × 12) Rh(1 1 1) superstructure grown on a Rh(1 1 1) single crystal substrate (“h-BN-nanomesh”). We found hints that differences between the thermal expansion behaviour of the multilayer substrates and the single crystal substrate can be the reason for the formation of different sized superstructures.     

Fractal Structures and Chaotic Behaviors in a （2＋1）-Dimensional Nonlinear System

With a new projective equation, a series of solutions of the （2-J-1）-dimensional dispersive long-water wave system （LWW） is derived. Based on the derived solitary wave solution, we obtain some special fractal localized structures and chaotic patterns.     

Dynamic Behavior of a Spin- 1 Ising Model. I. Relaxation of Order Parameters and the “Flatness” Property of Metastable States

The dynamic behavior of a spin-1 Ising system with arbitrary bilinear and biquadratic pair interactions is studied by using the path probability method, and approaches of the system toward the stable or metastable equilibrium states according to the ratio of interaction parameters and rate constants are presented. In particular, we investigate the relaxation of the order parameters for temperatures less than, equal to, and greater than the second-order and first-order phase transitions. From this investigation, the “flatness” property of metastable states is seen explicitly. We also show how a system freezes in a metastable state as well as how it escapes from one metastable state to the other.     

Fractal Dromion, Fractal Lump, and Multiple Peakon Excitations in a New (2+1)-Dimensional Long Dispersive Wave System

By means of variable separation approach, quite a general excitation of the new (2 + 1)-dimensional long dispersive wave system: λqt + qxx - 2q ∫ (qr)xdy ＝ 0, λrt - rxx + 2r ∫(qr)xdy ＝ 0, is derived. Some types of the usual localized excitations such as dromions, lumps, rings, and oscillating soliton excitations can be easily constructed by selecting the arbitrary functions appropriately. Besides these usual localized structures, some new localized excitations like fractal-dromion, farctal-lump, and multi-peakon excitations of this new system are found by selecting appropriate functions.     

Y_（1－x）Nd_xSr_2Cu_（2．7）Mo_（0．3）O_（7－δ）体系的拉曼和红外光谱研究

利用拉曼散射和红外吸收光谱研究了Ｙ１－ｘＮｄｘＳｒ２Ｃｕ２．７Ｍｏ０．３Ｏ７－δ（ｘ＝０，０．２，０．５，０．８，１．０）系列样品的声子振动性质。实验结果表明，对ｘ＝０的样品，在拉曼光谱中主要出现３２３，４４３，５２２和５７８ｃｍ－１几个特征峰，在中红外吸收光谱中出现５２２，５８０和６４６ｃｍ－１特征峰。随着样品中Ｎｄ组分的增加，３２３ｃｍ－１峰向低波数发生位移，而５２２和６４６ｃｍ－１峰则向高波数发生位移。本文对这些振动模进行了指认，并对其随不同样品组分的变化行为进行了讨论