六角星形MoSe_2双层纳米片的制备及其光致发光性能

采用化学气相沉积法,以三氧化钼作为钼源,硒粉作为硒源,在H_2/Ar气氛下生长出硒化钼纳米片.扫描电镜、X射线衍射表征结果表明,MoSe_2产物呈六角星状,横向尺寸约10μm,具有很好的晶体质量和结构.拉曼光谱表征其结构,确定其为双层纳米片.研究表明,高温反应时间对双层纳米片的生长具有重要的影响.通过对双层纳米片的生长机理的探究,推测其经历了3个生长过程:在高温下,Mo源和Se源被气化成气态分子并发生硒化反应形成晶核;晶核呈三角形外延生长;当反应时间持续增加,在空间位阻效应的影响下,晶体以中心原子岛为核,外延耦合生长出第二层三角形,最终形成六角星状双层纳米片.光致发光光谱结果表明,六角星状MoSe_2双层纳米片在1.53 eV处具有直接带隙和1.78 eV处具有间接带隙,其较宽范围的激发光谱响应预测其在光电探测器件领域具有潜在的应用前景.     

SnO2微纳米材料的合成及其生长机理研究

利用简单的化学气相沉积法,以Sn粉为源材料合成不同形貌的一维SnO2纳米棒、纳米线和纳米花等纳米结构,并通过减小载气中的氧含量获得新颖的SnO2亚微米环状结构.通过调节Sn粉的量和载气中的氧含量、升温速率等试验条件,有效实现SnO2一维纳米结构的控制生长.采用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪表征产物形貌、成分和物相结构,并探讨了SnO2微纳米材料的生长机理.     

催化剂对类石墨烯纳米片结构和发光性能的影响

利用热丝化学气相沉积在沉积有碳点和金催化剂层的Si衬底上制备了类石墨烯纳米片。分别用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微Raman光谱仪、傅立叶变换红外光谱仪、X光电子谱仪和Ramalog系统对它的结构、组成和发光性能进行了研究。结果表明碳点和金引起了类石墨烯纳米片厚度和缺陷的变化,进而导致了发光带的漂移和发光强度的改变。根据表征结果,分析了类石墨烯纳米片结构的变化引起发光性能改变的原因。     

SnO2微纳米材料的合成及其生长机理研究

利用简单的化学气相沉积法,以Sn粉为源材料合成不同形貌的一维SnO₂纳米棒、纳米线和纳米花等纳米结构,并通过减小载气中的氧含量获得新颖的SnO₂亚微米环状结构.通过调节Sn粉的量和载气中的氧含量、升温速率等试验条件,有效实现SnO₂一维纳米结构的控制生长.采用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪表征产物形貌、成分和物相结构,并探讨了SnO₂微纳米材料的生长机理. 关键词： 2')" href="#">SnO₂ 纳米结构 亚微米环 生长机理     

氧流量对热蒸发CVD法生长β-Ga2O3纳米材料的结构及发光特性的影响

用热蒸发CVD法制备了β-Ga2O3纳米材料, 并用光致发光(PL)方法研究了其发光特性.X射线衍射分析显示, 产物为单斜结构的β-Ga2O3.扫描电子显微镜测试表明:在较小氧流量条件下制备的产物为β-Ga2O3纳米带, 宽度小于100nm, 长度有几微米; 较大氧流量时制备出β-Ga2O3纳米晶粒结构, 晶粒尺度在80-156nm.PL的测试表明: β-Ga2O3纳米结构在波长516nm处有很强的绿色发光带, 且随着氧流量的逐渐增加发光强度逐渐减弱.在氧气氛中900℃退火2h处理后, 发光强度减弱, 进一步证实氧空位缺陷是β-Ga2O3纳米材料发光的主要因素.     

TiO_2/MoO_3复合薄膜的制备及其电致变色性能研究

在导电玻璃上水热生长TiO_2纳米线,随后利用电沉积技术涂覆MoO_3薄膜,制备出TiO_2/MoO_3复合薄膜.通过X射线衍射、扫描电子显微镜表征证实了TiO_2/MoO_3复合薄膜的形成.利用电化学测试方法,在LiClO_4/PC溶液中对Li+的注入/抽出进行了研究,采用紫外可见分光光度计对薄膜着色、退色状态的光透过率进行测试.得到了切换时间、循环可逆性、光调制和着色效率等参数.对其电致变色性能进行分析,分析表明,与单一TiO_2和MoO_3薄膜的电致变色性能相比,复合薄膜的电致变色性能有明显增强.同时研究了不同厚度MoO_3薄膜对复合薄膜变色性能的影响,研究表明沉积6个循环MoO_3薄膜的TiO_2/MoO_3复合薄膜具有最佳的电致变色性能.     

CdSe/ZnSe核-壳结构纳米粒子合成新方法

报道用“一步”合成新方法制备了CdSe/ZnSe核-壳结构的发光纳米粒子.该方法是将锌的前驱体注入表面Se富集的CdSe发光纳米粒子溶液中,通过Zn²⁺与Se共价键结合,从而在CdSe发光纳米粒子的表面形成ZnSe壳.分别通过X射线粉末衍射、光电子能谱、透射电镜、紫外-可见吸收光谱和光致发光光谱,对核-壳结构的发光纳米粒子的结构及光学性质进行了表征.结果表明,以较宽带隙的ZnSe在较窄带隙的CdSe纳米粒子表面形成的壳层有效地钝化了CdSe纳米粒子的表面缺陷,明显地提高了室温下CdSe纳米粒子的光致发光效率.X射线粉末衍射表明随着Zn²⁺的不断注入,CdSe/ZnSe的衍射峰逐渐移向ZnSe衍射峰.光电子能谱数据显示,Zn2p的双峰分别位于1020,1040eV附近,通过与体材料ZnO相比,确定为Zn²⁺的光电子发射,说明Zn是以共价键形式存在于CdSe纳米粒子的表面.透射电镜照片显示纳米粒子具有良好的单分散性,核-壳结构的发光纳米粒子直径较CdSe核的直径明显增加.     

温和氧气等离子体对薄层二硒化钼的荧光调控

近年来,二硒化钼(MoSe_2)作为二维过渡金属硫属化合物(TMDs)中的一员,引起学术界和产业界的高度关注和广泛研究.薄层MoSe_2由于其比单层MoSe_2厚度大所以光密度较高,在光电器件领域中具有潜在的应用.采用一种处于电容放电模式(E-mode)的温和氧气电感耦合等离子体对薄层MoSe_2进行处理,实现其荧光增强到15倍.结合拉曼、荧光、原子力显微镜和X射线光电子能谱仪的表征,发现氧等离子中的氧原子通过物理和化学吸附修复了薄层MoSe_2的原始缺陷,从而使其荧光大大增强,同时氧气的化学吸附诱导在MoSe_2层中引入了p型掺杂,由负激子转变为中性激子,此研究为调控薄层MoSe_2的光学特性提供了新途径.     

Sr3(BN2)2荧光粉的合成与发光性能

采用高温固相一步法合成了新型荧光粉Sr3(BN2)2(以下简写为SBN).采用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光分光光度计对荧光粉的相组成、形貌和发光性能进行表征.讨论了SBN荧光粉的缺陷发光机理和长余辉特性.结果表明,所制备的样品SBN晶体为立方晶系Im-3m.在紫外区域有较宽的激发带,发射光谱峰值位于525 nm,半...     

近紫外激发白光LED用Eu~(3+)、Sm~(3+)掺杂Y_2MoO_6荧光粉的合成及发光性质

本文采用溶胶-凝胶法分别制备了Eu~(3+)和Sm~(3+)掺杂Y_2MoO_6荧光粉。产物的结构、形貌和发光性质分别通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、发射光谱(PL)、激发光谱(PLE)及荧光寿命谱(Lifetime)等进行了表征。XRD证实产物为纯相单斜结构,空间群C2/c,SEM照片显示两种体系尺寸均在亚微米量级。激发光谱显示两种体系均能有效吸收近紫外波段光,并表现出良好的红色、橙红色发光性能。同时,深入研究了其发光机理、浓度淬灭效应及色度坐标。该系列荧光粉将在近紫外激发白光LED中有着潜在的应用价值。     

碳纳米管/二硒化钼有机玻璃的非线性吸收、非线性散射和光限幅特性

MoSe₂的禁带宽度较窄（1.1–1.5 eV）,且具有可调谐的激子光电效应,这样使其在光致发光、光电晶体管、太阳能电池和光学非线性等方面具有潜在的应用价值.然而,纯的MoSe₂的光生电子空穴复合率较高,限制了其在某些光学领域中的应用.通过设计MoSe₂的复合材料,可以降低材料的光生电子空穴复合率,从而扩展其应用领域.首先,通过热溶剂法合成CNT/MoSe₂复合材料;然后,通过浇铸法将其分散在甲基丙烯酸甲酯（MMA）中制备成有机玻璃,其中MMA会聚合成聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）,并利用改进的Z-扫描技术首次对CNT/MoSe₂/PMMA有机玻璃的非线性吸收、非线性散射和光限幅特性进行了研究.研究表明,随着输入能量的变化,通过调节输入能量,CNT/MoSe₂/PMMA有机玻璃表现出饱和吸收（SA）和从SA到反饱和吸收的转变.结合材料特性及应用条件要求,可以得到CNT/MoSe₂/PMMA有机玻璃在光学设备,如光学限制器和锁模/调Q激光器等方向具有较好的应用前景.     

CVD合成的掺杂BNx-石墨烯纳米复合材料:结构和发光性能

用B₄C为硼源,利用CVD系统在N₂-H₂等离子体中合成了掺杂BN_x纳米棒,接着在掺杂BN_x纳米棒表面用CH₄生长了石墨烯纳米片,制备出掺杂BN_x-石墨烯三维纳米复合材料。一系列表征结果说明合成的纳米复合材料由C和O共掺杂的BN_x纳米棒和石墨烯纳米片组成,其形成与碳氢基团的转换和掺杂BN_x纳米棒的形变在石墨烯纳米片中产生的应力有关。室温发光性能表明石墨烯纳米片对掺杂BN_x纳米棒的紫外光和绿光有明显的猝灭作用,起源于掺杂BN_x-石墨烯界面上的电荷转移和电子散射。     

纳米La2(MoO4)3∶Eu/Fe3O4磁性荧光粉末的制备及用于指纹显现的研究

采用水热法和共沉淀法分别合成了纳米La₂(MoO₄)₃∶Eu荧光材料和纳米Fe₃O₄磁性材料,并利用透射电子显微镜、X射线衍射仪、荧光光谱仪表征纳米材料的形貌尺寸、晶体结构、荧光性能。经表征,纳米La₂(MoO₄)₃∶Eu荧光材料的微观形貌为片状结构,晶体结构为四方晶型,其发射光谱中出现了Eu3+的特征发射峰;纳米Fe₃O₄磁性材料的微观形貌为球形颗粒,晶体结构为立方晶型,并具有超顺磁性。然后,将以上两种纳米材料以一定比例混合均匀,制备了具有超顺磁性的La₂(MoO₄)₃∶Eu/Fe₃O₄纳米荧光粉末。经表征,该磁性纳米荧光粉末的微观形貌为片状结构与球形颗粒的混合,其发射峰位置未发生变化,而发光强度有所降低,但仍能够满足指纹显现的需要。最后,将制备的纳米磁性荧光粉末用于显现不同类型客体表面的潜在指纹。显现效果表明,对于光滑客体表面的指纹,使用磁性纳米荧光粉末与纳米荧光粉末的显现效果无明显差异;对于粗糙客体表面的指纹,使用磁性纳米荧光粉末能够清晰显现出指纹的细节特征,其显现效果明显优于普通纳米荧光粉末,并能够有效避免粉末扬尘现象。本研究制备的纳米磁性荧光粉末是一种理想的指纹显现材料,其指纹显现具有背景干扰低、显现效果好、适用范围广、无粉末扬尘等优点,在刑事案件现场具有广阔的应用前景。     

MoO_3/Si界面区钼掺杂非晶氧化硅层形成的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,通过模拟MoO_3/Si界面反应,研究了MoO_x薄膜沉积中原子、分子的吸附、扩散和成核过程,从原子尺度阐明了缓冲层钼掺杂非晶氧化硅(a-SiO_x(Mo))物质的形成和机理.结果表明,在1500 K温度下, MoO_3/Si界面区由Mo, O, Si三种原子混合,可形成新的稳定的物相.热蒸发沉积初始时, MoO_3中的两个O原子和Si成键更加稳定,同时伴随着电子从Si到O的转移,钝化了硅表面的悬挂键. MoO_3中氧空位的形成能小于SiO_2中氧空位的形成能,使得O原子容易从MoO_3中迁移至Si衬底一侧,从而形成氧化硅层;替位缺陷中, Si替位MoO_3中的Mo的形成能远远大于Mo替位SiO_2中的Si的形成能,使得Mo容易掺杂进入氧化硅中.因此,在晶硅(100)面上沉积MoO_3薄膜时, MoO_3中的O原子先与Si成键,形成氧化硅层,随后部分Mo原子替位氧化硅中的Si原子,最终形成含有钼掺杂的非晶氧化硅层.     

水热法制备的Li4-3xEux(MoO4)2微晶及其发光性能

采用水热法制备了Li_4-3xEu_{x(MoO4)2系列红色荧光粉.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM )和荧光分析(FL)对产物的微结构、形貌和发光性能进行表征分析.XRD分析表明,制备的Li4-3xEux(MoO4)2微晶均为白钨矿四方结构.SEM结果显示:随着x的增大,Li4-3xEux(MoO4)2微晶的晶粒尺寸相应减小,在0.2~0.5 μm之间变化.荧光分析结果表明:源于Eu³⁺的⁵D0→⁷F2和⁵D0→⁷F1电荷转移的592 nm和614 nm的特征发射峰显现明显,后者的发射强度远远大于前者.随着x的增大,样品中Eu³⁺的两个特征发射峰的强度先增大后减小,在x=1.0时达到最大.}     

Interfacial defect engineering and photocatalysis properties of hBN/MX2 (M = Mo,W, and X = S,Se heterostructures

Van der Waals (VDW) heterostructures have attracted significant research interest due to their tunable interfacial properties and potential applications in many areas such as electronics, optoelectronic, and heterocatalysis. In this work, the influences of interfacial defects on the electronic structures and photocatalytic properties of hBN/MX₂ (M = Mo, W, and X=S, Se) are studied using density functional theory calculations. The results reveal that the band alignment of hBN/MX₂ can be adjusted by introducing vacancies and atomic doping. The type-I band alignment of the host structure is maintained in the heterostructure with n-type doping in the hBN sublayer. Interestingly, the band alignment changed into the type-II heterostructrue due to V_B defect and p-type doping is introduced into the hBN sublayer. This can conduce to the separation of photo-generated electron-hole pairs at the interfaces, which is highly desired for heterostructure photocatalysis. In addition, two Z-type heterostructures including hBN(Be_B)/MoS₂, hBN(Be_B)/MoSe₂, and hBN(V_N)/MoSe₂ are achieved, showing the decreasing of band gap and ideal redox potential for water splitting. Our results reveal the possibility of engineering the interfacial and photocatalysis properties of hBN/MX₂ heterostructures via interfacial defects.     

Strain-modulated excitonic gaps in mono-and bi-layer MoSe_2

Photoluminescence(PL) and Raman spectra under uniaxial strain were measured in mono- and bi-layer MoSe_2 to comparatively investigate the evolution of excitonic gaps and Raman phonons with strain. We observed that the strain dependence of excitonic gaps shows a nearly linear behavior in both flakes. One percent of strain increase gives a reduction of ~42 meV(~35 me V) in A-exciton gap in monolayer(bilayer) MoSe_2. The PL width remains little changed in monolayer MoSe_2 while it increases rapidly with strain in the bilayer case. We have made detailed discussions on the observed strain-modulated results and compared the difference between monolayer and bilayer cases. The hybridization between 4d orbits of Mo and 4p orbits of Se, which is controlled by the Se–Mo–Se bond angle under strain, can be employed to consistently explain the observations. The study may shed light into exciton physics in few-layer MoSe_2 and provides a basis for their applications.     

Structural,electronic,and magnetic properties of vanadium atom-adsorbed MoSe_2 monolayer

Using the first-principles calculations, we study the structural, electronic, and magnetic properties of vanadium adsorbed MoSe_2 monolayer, and the magnetic couplings between the V adatoms at different adsorption concentrations. The calculations show that the V atom is chemically adsorbed on the MoSe_2 monolayer and prefers the location on the top of an Mo atom surrounded by three nearest-neighbor Se atoms. The interatomic electron transfer from the V to the nearestneighbor Se results in the polarized covalent bond with weak covalency, associated with the hybridizations of V with Se and Mo. The V adatom induces local impurity states in the middle of the band gap of pristine MoSe_2, and the peak of density of states right below the Fermi energy is associated with the V- dz~2 orbital. A single V adatom induces a magnetic moment of 5 μBthat mainly distributes on the V-3d and Mo-4d orbitals. The V adatom is in high-spin state, and its local magnetic moment is associated with the mid-gap impurity states that are mainly from the V-3d orbitals. In addition,the crystal field squashes a part of the V-4s electrons into the V-3d orbitals, which enhances the local magnetic moment.The magnetic ground states at different adsorption concentrations are calculated by generalized gradient approximations(GGA) and GGA+U with enhanced electron localization. In addition, the exchange integrals between the nearest-neighbor V adatoms at different adsorption concentrations are calculated by fitting the first-principle total energies of ferromagnetic(FM) and antiferromagnetic(AFM) states to the Heisenberg model. The calculations with GGA show that there is a transition from ferromagnetic to antiferromagnetic ground state with increasing the distance between the V adatoms. We propose an exchange mechanism based on the on-site exchange on Mo and the hybridization between Mo and V, to explain the strong ferromagnetic coupling at a short distance between the V adatoms. However, the ferromagnetic exchange mechanism is sensitive to both the increased inter-adatom distance at low concentration and the enhanced electron localization by GGA+U, which leads to antiferromagnetic ground state, where the antiferromagnetic superexchange is dominant.