具有微观应变纳米晶体铜的HRTEM研究

纳米晶体材料因具有许多不同于常规晶体材料的性能而受到广泛关注。已有研究表明 :纳米晶体材料的性能不仅与其晶粒尺寸有明显的依赖关系 ,而且会因纳米晶粒之间的晶界区结构的不同有非常明显的变化 ,即纳米晶体材料的晶粒及晶界微观结构对其性能产生重要的影响。近期在用Ｘ射线衍射对磁控溅射法制备的纳米晶体Ｃｕ的研究中发现[1] :制备态的纳米晶体Ｃｕ样品中存在着较大微观应变 (0 2 4 % ) ;经 110℃ 30ｍｉｎ退火后 ,样品的晶粒尺寸无明显长大 ,但微观应变明显减小 (0 14 % )。与制备态的纳米晶体Ｃｕ相比 ,退火态样品的热膨胀系数增…     

纳米多层膜中立方AIN外延生长的HRTEM观察

以亚稳态存在的立方AIN具有很高的硬度、弹性模量、耐磨性、抗氧化性以及高温稳定性等优良的综合力学性能,是一种理想的硬质薄膜材料[1-3].     

纳米碳管制备方法及其微观形貌

制备纳米碳管的方法比较多，目前较常用的包托电孤放电法、气相沉积法（又称催化热解法）、激光蒸发法等。Yacamam等人采用铁和石墨颗粒作为催化剂，在常压，700℃条件下分解乙炔/氮气获得了纳米碳管，典型的催化热解法制备的纳米碳管，其微观形貌表现为碳管弯弯曲曲，较多转折。激光蒸发法获得的纳米碳管形貌介于电弧法和气相沉积法之间。     

镀镍碳管的结构及磁性能研究

以自制的多壁碳纳米管为原料,利用化学镀的方法制得镀镍碳管。并用X射线衍射仪、透射电镜、扫描电镜及能量色散谱仪对其进行了表征,结果表明:碳管表面镀镍层中x(Ni)达到68.8%,磁性能分析表明,镀镍碳管饱和磁化强度达到13067Am2/kg,热处理后饱和磁化强度达到257733Am2/kg。最后,对其表面镀层进行了热分析。     

空气氧化法对纳米碳管场发射性能的影响

以镍金属为催化剂,在600℃条件下,采用化学气相沉积法(CVD)制备碳纳米管。将制得的碳纳米管用高能球磨法处理0.5～1h后,以空气氧化法进行提纯,并研究了氧化温度对碳纳米管形貌和场发射性能的影响。用扫描电镜、Raman光谱分别对300～500℃的氧化提纯后的碳纳米管的形貌和结构进行了表征。结果表明:碳纳米管的场发射性能随温度的升高而升高,经400～450℃加热10min后,非晶碳成分减少,碳管纯度得到提高,场发射性能达到最高;当氧化温度继续升高时,碳纳米管的缺陷密度增大,非晶化程度增加,场发射特性变差。因此,通过控制氧化温度可以有效提高碳纳米管的纯度和场发射性能。     

“Y”型、竹节型与直纳米碳管的力学特性研究

采用基于BrennerREAO(reactiveempiricalbondorder)势的分子动力学方法,模拟了“Y”型、竹节型与直纳米碳管的拉伸过程。结合有限元分析,对比并讨论了“Y”型、竹节型纳米碳管与直纳米碳管拉伸力学性能的差异。研究结果表明,拉伸“Y”型、竹节型纳米碳管的屈服与断裂均发生在其粗管与细管过渡的“应力集中”部位;“应力集中”致使“Y”型、竹节型纳米碳管的抗拉强度与韧性明显低于直纳米碳管;然而,“Y”型、竹节型碳管的弹性模量依然与直纳米碳管相当。     

纳米碳管催化热解方法的制备及其微观结构的研究

通过乙炔气体在纳米铁颗粒上的催化热解制备了纳米碳管。利用电子显微镜对纳米碳管的形貌和结构进行了观察研究。发现纳米碳管具有分支生长的可能性，研究了纳米碳管管壁发生局部弯折的机理。     

基于生长方向的P型ZnO薄膜特性的研究

利用超声雾化热分解法(USP),通过N-Al共掺的方法,制备出p型ZnO薄膜.利用霍尔测试、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜分析了不同生长时间ZnO薄膜样品的电学特性、结构和表面形貌的变化.结果表明:其它条件固定时,只有在合适的生长时间条件下,才能得到电学性能较好的N-Al共掺p型ZnO薄膜(电阻率为46.8 Ω·cm、迁移率为0.05 cm2·V-1·s-1、载流子浓度是2.86×1018 cm-3.     

利用化学气相沉积法在SiO2小球基底上制备纳米碳管的研究

利用匀胶机将经过超声混合的二氧化硅小球的酒精溶液旋涂在洗净的硅片上,获得了具有曲面的纳米碳管生长基底.利用以二茂铁和二甲苯作为反应前驱体的化学气相沉积法在该基底上实现了碳管在二氧化硅与硅之间的选择性生长,并在不同的沉积温度条件下,可以分别获得球状和束状碳管产物.通过扫描电镜观察分析经过退火处理的原始基底的表面形貌,讨论了碳管产物与反应温度之间的关系.     

铁氧体纳米晶声化学制备和微结构HRTEM研究

应用声化学方法，分别以FeCl2／尿素、ZnCl2／FeCl2／尿素、FeCl2／FeCl3／尿素水溶液作为前期反应物获得Fe3O4、ZnxFe3-x、O4、α-Fe2O3纳米晶，结合XRD、TEM、SAED、HRTEM表征手段对产物进行了研究。对纳米晶声化学形成机理和微结构演化过程进行了分析、讨论，并对铁氧体的微结构与磁、电性能之间的关系加以探讨．     

铁纳米线填充碳纳米管材料的制备与结构分析

本文系统介绍了金属填充碳纳米管的化学气相沉积制备与电子显微学研究。填充金属的形状可控、物相可调。能量损失谱、高分辨成像与微衍射等分析表明：碳管内部填充物完全转变为体心立方的单质铁,铁纳米线与碳管具有一定的取向关系。电子显微学研究支持底部生长机制通过在化学气相沉积过程中控制铁/碳管纳米复合材料的几何形状与结晶程度可以有效地改变其电磁性能。     

碳纳米管精细结构的HRTEM研究

碳纳米管是近年来引起高度兴趣的一类新奇碳素材料 ,鉴于其在氢气及其它某些气体的储存 ,复合材料 ,电子器件 ,场发射 ,催化剂载体材料与吸附分离介质等科技领域有许多现实或潜在的重要用途 ,自 1991年Ｉｉｊｉｍａ[1] 首次发现碳纳米管以来 ,有关碳纳米管的研究在国际上迅速形成热潮。其中对碳纳米管结构的研究一直是人们普遍关心的问题 ,研究碳纳米管的精细结构对于澄清碳纳米管生长机制以及对碳纳米管生产工艺和性质的了解具有十分重要的意义。本文利用高分辨电子显微镜 (ＨＲＴＥＭ )对ＣＯ催化歧化法获得的碳纳米管的精细结构进行了观…     

Au和Fe二十面体的高分辨透射电子显微像模拟与应变分析

像差校正在透射电子显微镜中的实现不仅提高了高分辨透射电镜的分辨率,也使人们得以直接测量材料中的原子构型。二十面体是金属与合金催化剂颗粒所具有的一种典型的结构形式,可看作由二十个四面体组成多重孪晶结构。它们在任何一个方向的投影都是两个或更多四面体的叠加,这使得它们的高分辨图像的解释变得困难。本研究构建了9种不同条件下的二十面体小颗粒模型,利用多片层法模拟颗粒的高分辨透射电子显微图像。通过对比高分辨电镜模拟像的定量分析结果与相应的结构模型,结果表明要获得精确的定量分析结果,有必要选择合适的分析区域。在特定区域,晶面间距的测量误差约2%～4%;而在其它区域,误差可达8%～10%。     

Au和Fe二十面体的高分辨透射电子显微像模拟与应变分析

像差校正在透射电子显微镜中的实现不仅提高了高分辨透射电镜的分辨率,也使人们得以直接测量材料中的原子构型.二十面体是金属与合金催化剂颗粒所具有的一种典型的结构形式,可看作由二十个四面体组成多重孪晶结构.它们在任何一个方向的投影都是两个或更多四面体的叠加,这使得它们的高分辨图像的解释变得困难.本研究构建了9种不同条件下的二...     

金红石TiO2纳米棒微结构HRTEM研究

近年来，具有优异光催化特性的半导体纳米材料TiO2，由于其在污水处理、空气净化、涂料、光学器件等方面的应用前景受到人们的广泛关注。金红石是TiO2所有相中物化性质最稳定的，因其具有很强的遮盖力和着色力，而被广泛应用在油漆、造纸、陶瓷、橡胶、搪瓷、塑料和纺织等领域中。     

Alloying carbon nanotubes

The interaction between carbon nanotubes and alloying impurities was analyzed and the thermodynamics of controlling the properties of carbon nanotubes was developed. The analysis of the experimental and theoretical data showed that the free energy of the gas mixture in the reactor and the temperature of the reactants play a dominant role in alloying and adsorption. The thermodynamic parameters of alloying carbon nanotubes with hydrogen, oxygen, nitrogen, and boron impurities were calculated.     

基于聚焦离子束技术制备金刚石/M（M＝Cu，Al，AlN）双相复合材料HRTEM样品

分别以金刚石/Cu,金刚石/Al,金刚石/AlN等双相复合材料为研究对象,应用聚焦离子束( FIB)场发射扫描双束电镜,成功制备了含双相及界面结构的高分辨透射电镜( HRTEM)样品,并减小了Ga离子的非晶损伤层。HRTEM成功观测到金刚石与不同材料复合时的晶体共格/半共格/非共格关系,为进一步研究金刚石双相复合材料的界面成分和晶体结构奠定了基础。     

Microstructure of metal-filled carbon nanotubes

Catalysts are usually required to produce carbon nanotubes (CNTs) and play important roles during the growth process. Any catalysts that remain after processing are expected to add extra properties and removal of the catalysts is usually required to achieve the original properties of CNTs. Recently, CNTs have been filled incidentally by catalysts, such as Pb, Sn, Ni and Bi. This has led to success in obtaining additional properties and a few models have been proposed to describe the encapsulating mechanisms. In the present study, CNTs were filled with palladium by a microwave plasma-assisted chemical vapor deposition method. Detailed structural and compositional investigations of these metal-filled CNTs were carried out by transmission electron microscopy to elucidate the growth mechanisms.     

Multiscale modeling with carbon nanotubes

Technologically important nanomaterials come in all shapes and sizes. They can range from small molecules to complex composites and mixtures. Depending upon the spatial dimensions of the system and properties under investigation computer modeling of such materials can range from equilibrium and non-equilibrium quantum mechanics, to force-field-based molecular mechanics and kinetic Monte Carlo, mesoscale simulation of evolving morphology, and finite-element computation of physical properties. This brief review illustrates some of the above modeling techniques through a number of recent applications with carbon nanotubes: nano electromechanical sensors (NEMS), chemical sensors, metal-nanotube contacts, and polymer-nanotube composites.