无机类富勒烯结构镍基纳米材料的表面增强拉曼散射效应

本研究采用溶剂热法成功制备了具有类富勒烯结构的羟基氯化镍纳米球,并将其作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,以结晶紫(CV)作为探针分子,通过532 nm激发对其SERS性能进行研究。结果显示,该基底的最低检测限为10^-8 mol/L。通过引入硫元素并调节反应物浓度比例,成功制备了硫-羟基氯化镍,并保持了类富勒烯结构。研究发现,掺杂硫后的基底能够更有效地增强拉曼散射效应,提高了检测灵敏度,并实现了对结晶紫(CV)的痕量检测,检测浓度可达到10^-11 mol/L,提升了3个数量级。此外,通过对5000个测量点的SERS信号强度统计,得到了硫-羟基氯化镍基底的信号相对标准偏差(RSD)值为4.4%,表明其具有良好的重现性和均匀性。使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对羟基氯化镍和硫羟基氯化镍进行了形貌结构表征。     

化学热解—一种优异的制备纳米材料的方法（Ⅱ）

3 2　第二类氧化物纳米微粒第二类氧化物纳米微粒因其特有的物理性质和潜在的应用前景得到广泛的研究 ,其特有的物理性质主要包括电 -光性、发光性、磁 -光性、声 -光性、铁电性、压电特性、电磁波吸收特性、光电性以及光或电致发光的性质 .所有这些性质正是现代电子学、通信和显示等实际应用的基础 .上面所有的物理性质在诸如钛酸盐、铌酸盐和亚锰酸盐等过渡金属氧化物中都有很好的体现 .一些铜酸盐高温超导体同样是很好的功能材料 ,将在后面进行详细讨论 .Ｙａｎｇ等用醋酸水溶液沉淀法 (ＤＡＡＳ)成功制备了磁阻性的Ｌａ Ｓｒ Ｍｎ Ｏ(Ｌ…     

碳纳米管中封装富勒烯的机理

利用经典分子动力学模型,发现C60进入单壁碳纳米管(SWNTs)形成(C60)n@SWNTs的吸入和俘获机理.揭示了吸入和俘获势垒只局域于SWNTs的管口区,而在SWNTs的管内区,C60沿管轴方向的运动几乎不受力.最后,系统地计算了吸入和俘获势垒随SWNTs管径的变化,发现只有当SWNTs的管径大于阈值1238nm时才能吸入C 关键词： 富勒烯相关材料 碳纳米管 类虹吸作用     

无机-高分子磁性复合粒子的制备与表征

详细地研究了乳化剂用量对种子乳液聚合反应的影响,并成功地制备出粒径约为３００的苯乙烯／丙烯酸共聚小球。另外,还报道使用化学共沉淀法使无机粒子与高分子球复合,制备出高分子球为核,无机粒子为壳层的磁性复合料子,使用ＸＲＤ、ＴＥＭ等手段对此复合料子进行了表征。同时,进一步研究了这种复合粒子悬浮液的悬浮性能以及粘度随磁场的变化情况。     

C1催化剂MoS2/K2CO3/TiO2的制备

根据“盐类及氧化物等在高比表面载体上有自发分散倾向”的原理，制备了一种新型的用于由合成气（H2／CO）合成甲醇的催化剂MoS2/K2CO3/TiO2(DSA),该催化剂具有较好的耐硫性和对甲醇有较高的选择性。     

类富勒烯团簇发光性能的理论研究

热激活延迟荧光(TADF)作为一种特殊的分子荧光机制,对于提高发光效率有着重要意义.以C₆₀和C₇₀为代表的碳富勒烯具有高对称结构和离域π电子,被广泛证明具有显著的TADF效应;相比之下,其他类富勒烯团簇的光物理性质尚不清楚.本文利用含时密度泛函理论探索了一系列类富勒烯团簇的激发态性质,包括实验合成的具有不同尺寸的氮化硼笼型团簇B₁₂N₁₂, B₂₄N₂₄和B₃₆N₃₆,以及与B₁₂N₁₂结构相同、元素组成不同的B₁₂P₁₂, Al₁₂N₁₂和Ga₁₂N₁₂.计算结果表明,这些类富勒烯化合物团簇具有2.83—6.54 eV的能隙,主要吸收紫外光,荧光发射波长在可见光区间,包括红光、橙光、蓝光和紫光.它们的第一激发单重态和三重态的能量差较小(...     

与富勒烯C36直径(0.5nm)相等的碳纳米管及其制备

在电弧放电方法制备纳米管中,通过用碳纳米管填充阳极进行放电实验,成功地得到了小直径单层碳纳米管。同时在多层管的最内层得到了直径0.5nm的碳纳米管。这个结果表明直径小于C60（直径0.7nm）的碳纳米管是存在的。     

类富勒烯纳米晶CNx薄膜及其场致电子发射特性

利用微波等离子体增强化学气相沉积技术制备出了CNx薄膜,并利用x射线光电子能谱、x射线衍射、扫描电子显微镜和Raman光谱等测试手段对所制备的CNx薄膜的微结构和成分进行了分析.研究了其场致电子发射特性.发现薄膜的结构和场发射特性与反应系中的甲烷、氮气及氢气的流量比有关,当甲烷、氢气及氮气流量比为8/50/50sccm时,制备的薄膜具有弯曲层状的纳米石墨晶体结构(类富勒烯结构)和很好的场发射特性.场发射阈值电场降低至1.1V/μm.当电场为5.9V/μm时,平均电流密度达70μA/cm2,发射点密度大于1×104cm-2.     

溶剂热法制备α-Fe2O3纳米材料

采用溶剂热法,以硝酸铁为铁源,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为表面活性剂,合成了立方体α-Fe2O3纳米材料,并用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对其进行了表征.结果表明：溶剂热法所制备的立方体α-Fe2O3纳米材料,其平均边长约为30nm.     

水热法合成纳米花状二硫化钼及其微观结构表征

本文以钼酸钠、硫代乙酰胺为前驱体, 硅钨酸为添加剂, 成功用水热法合成高纯度纳米花状二硫化钼. 产物特性用X射线衍射(XRD)、能量色散谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)进行表征. XRD和EDS图显示实验产物为二硫化钼, 且其结晶度和层状堆垛良好. SEM图谱则表明二硫化钼为纳米花状结构, 颗粒直径300 nm左右, 由几十上百片花瓣组成, 每片花瓣厚度十个纳米左右. 通过以硅钨酸为变量的梯度实验, 研究发现, 硅钨酸对于纳米花状MoS₂的形成具有重要作用, 不添加硅钨酸, 无法形成纳米花状MoS₂, 此外, 硅钨酸的剂量会影响合成MoS₂的大小和形貌. 本文还对纳米花状二硫化钼的形成机理做了初步的讨论.     

担载ZnTHPP的TiO2杂化材料的制备及结构表征

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法将四(对-羟基)苯基锌卟啉(ZnTHPP)担载于TiO2机网络中,得到了一种新的有机/无机杂化材料.利用热重(TG)、红外光谱(FTIR)、紫外(UV)及固体漫反射光谱(DRS)、扫描电镜(SEM)对杂化材料的结构和形貌进行了表征,结果表明ZnTHPP/TiO2杂化材料具有良好的热稳定性,锌卟啉以化学键的形式与TiO2结合,并且锌卟啉的加入有效地拓宽了TiO2的可见光吸收范围.     

Band renormalization and spin polarization of MoS2 in graphene/MoS2 heterostructures

Transition metal dichalcogenides exhibit spin–orbit split bands at the K‐point that become spin polarized for broken crystal inversion symmetry. This enables simultaneous manipulation of valley and spin degrees of freedom. While the inversion symmetry is broken for monolayers, we show here that spin polarization of the MoS₂ surface may also be obtained by interfacing it with graphene, which induces a space charge region in the surface of MoS₂. Polarization induced symmetry breaking in the potential gradient of the space charge is considered to be responsible for the observed spin polarization. In addition to spin polarization we also observe a renormalization of the valence band maximum (VBM) upon interfacing of MoS₂ with graphene. The energy difference between the VBM at the Γ‐point and K‐point shifts by ～150 meV between the clean and graphene covered surface. (© 2015 WILEY‐VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim)     

Screening and interlayer coupling in multilayer MoS2

The two‐dimensional layered semiconducting di‐chalcogenides are emerging as promising candidates for post‐Si‐CMOS applications owing to their excellent electrostatic integrity and the presence of a finite energy bandgap, unlike graphene. However, in order to unravel the ultimate potential of these materials, one needs to investigate different aspects of carrier transport. In this Letter, we present the first comprehensive experimental study on the dependence of carrier mobility on the layer thickness of back‐gated multilayer MoS₂ field‐effect transistors. We observe a non‐monotonic trend in the extracted effective field‐effect mobility with layer thickness which is of relevance for the design of high‐performance devices. We also discuss a detailed theoretical model based on Thomas–Fermi charge screening and interlayer coupling in order to explain our experimental observations. Our model is generic and, therefore, is believed to be applicable to any two‐dimensional layered system.

     

二维辉钼材料及器件研究进展

经过几十年的发展, 集成电路的特征尺寸将在10–15年内达到其物理极限, 替代材料的研究迫在眉睫. 石墨烯曾被寄予厚望, 但由于其缺乏带隙限制了在数字电路领域的应用. 近年来, 单层及多层辉钼材料由于具有优异的半导体性能, 有可能超过石墨烯成为硅的替代者而引起了微纳电子领域的广泛关注. 本文对近二年国际上辉钼半导体器件研制、辉钼半导体材料的性能 表征及制备方法研究等方面的进展进行了综述, 并对大面积单层材料的研制提出了值得关注的方向. 关键词： 2')" href="#">MoS₂ 辉钼材料 纳米材料 集成电路     

低维MoS_2混合纳米片的发光特性

采用液相剥离法剥离MoS2块体材料,通过选择合适的剥离剂、超声时间、超声功率得到含有不同尺寸且分散均匀的MoS2混合纳米薄片悬浮溶液。在360 nm光激发下,这种悬浮液表现出单层MoS2及小尺寸MoS2纳米颗粒的复合发光特征。与微机械剥离得到的单层MoS2的发光特性相比,这种液相法得到的混合纳米薄片在512 nm处的最强发光峰位发生明显蓝移。混合纳米薄片在横向尺度上所产生的量子限制效应可能是导致该峰位蓝移的主要原因。     

缺陷对单层MoS2电子结构的影响

为了研究缺陷对单层MoS2的电子结构, 本文基于密度泛函理论框架下的第一性原理, 采用数值基组的方法计算了MoS2的Mo位缺陷、S位缺陷的能带结构和态密度.结果发现：Mo位缺陷、S位缺陷的MoS2的能带结构中的价带顶与导带底都在Q点, 为直接带隙材料; 其中Mo位缺陷体的禁带区域都出现5条新能级, S位缺陷体的禁带区域出现了3条新能级; 缺陷体能带结构的能量下降与体系中未成键的电子有关.对于态密度而言, Mo位缺陷体的费米能级处出现了峰值, 表明Mo位缺陷会对其光电性质带来影响.同时分析电荷分布发现, Mo缺陷周围存在着负电荷聚集的现象, S缺陷周围存在正电荷聚集的现象.     

缺陷对单层MoS_2电子结构的影响

为了研究缺陷对单层MoS_2的电子结构,本文基于密度泛函理论框架下的第一性原理,采用数值基组的方法计算了MoS_2的Mo位缺陷、S位缺陷的能带结构和态密度.结果发现:Mo位缺陷、S位缺陷的MoS_2的能带结构中的价带顶与导带底都在Q点,为直接带隙材料;其中Mo位缺陷体的禁带区域都出现5条新能级,S位缺陷体的禁带区域出现了3条新能级;缺陷体能带结构的能量下降与体系中未成键的电子有关.对于态密度而言,Mo位缺陷体的费米能级处出现了峰值,表明Mo位缺陷会对其光电性质带来影响.同时分析电荷分布发现,Mo缺陷周围存在着负电荷聚集的现象,S缺陷周围存在正电荷聚集的现象.     

Na、 Be、 Mg掺杂单层MoS_2的第一性原理研究

本文基于第一性原理研究了Na、 Be、 Mg掺杂单层MoS_2的稳定性、能带结构、态密度以及电荷分布.得到Be掺杂单层MoS_2体系在实验上较容易实现,在三者掺杂体系中稳定性最强.与此同时,掺杂体系的带隙值都降低,有利于电子的跃迁,增强了导电性能;掺杂原子打破了原体系的平衡关系,导致周边S原子p轨道上的多余的电子会与近邻Mo原子d轨道上的电子产生相互作用;平衡的打破,也导致了杂质原子周围存在着电荷聚集和损失的现象.