基于二维胶体晶体刻蚀法的纳米颗粒阵列

悬浮液中的胶体球在一定条件下能够自组装成二维胶体晶体，以此为掩膜可合成纳米颗粒阵列体系，其颗粒形状、尺寸以及间距等参数易于控制。调整这些参数和相应的介质环境可以实现对颗粒阵列体系性质的有效控制，这也为研究尺寸效应提供了便利，且在一些具有特殊功能的纳米器件方面具有潜在的应用价值。文章重点介绍了这种阵列体系的合成过程、结构形态和性质，并展望了其应用前景。     

基于直接胶体晶体刻蚀技术的高度有序纳米硅阵列的尺寸及形貌控制

以自组装单层胶体小球阵列为掩模，采用直接胶体晶体刻蚀技术在硅表面制备二维有序尺寸可控的纳米结构.在样品制备过程中，首先通过自组装法在硅表面制备了直径200nm的单层聚苯乙烯(PS)胶体小球的二维有序阵列；然后对样品直接进行反应离子刻蚀(RIE)，以氧气为气源，利用氧等离子体对聚苯乙烯小球和对硅的选择性刻蚀作用，通过改变刻蚀时间，制备出不同尺寸的PS胶体小球的有序单层阵列；接着以此二维PS胶体单层膜为掩模，以四氟化碳为气源对样品进行刻蚀；最后去除胶体球后得到二维有序的硅柱阵列.SEM和AFM的测量结果表明：改变氧等离子体对胶体球的刻蚀时间和四氟化碳对硅的刻蚀时间，可以控制硅柱的尺寸以及形貌，而硅柱阵列的周期取决于原始胶体球的直径. 关键词： 胶体晶体刻蚀 纳米硅柱阵列     

胶体晶体和基于胶体晶体的纳米结构

胶体晶体及基于胶体晶体的各种纳米结构的制备和物理性质是近来物理学和材料科学共同关注的一个热点，文章简要阐述了胶体颗粒间的基本相互作用，着重介绍了各种胶体晶体的制备方法；结合我们近期的工作，综合评述了胶体晶体在二维纳米颗粒阵列、二维有序孔单层膜及三维光子晶体等纳米结构材料研究中的应用，并对未来的发展进行了展望。     

纳米球刻蚀法制备的二维有序的CdS纳米阵列及其光学性质的研究

采用纳米球刻蚀(nanosphere lithography)技术,以自组装的聚苯乙烯纳米小球(polystyrene,PS小球)的单层膜为掩模,制备出二维有序的CdS纳米阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)对样品结构进行了表征,用紫外—可见分光光度计对样品光学性质进行了分析.结果表明：制备的二维CdS纳米阵列是高度有序的,且与作为掩模的纳米小球的原始尺寸及排布结构一致;禁带宽度为2.60eV,相对于体材料的2.42eV,向短波长蓝移了0.18eV,表现出CdS材料在纳米结构点阵中的量子尺寸效应;CdS纳米 关键词： 纳米球刻蚀 二维CdS纳米有序阵列     

二维函数光子晶体

光子晶体是由两种或两种以上不同介电常数材料所构成的周期性光学纳米结构.光子晶体结构可分为一维、二维和三维,其中二维光子晶体已成为研究的热点.可调带隙的二维光子晶体可以设计出新型的光学器件,因此,对它的研究具有重要的理论意义和应用价值.本文提出的二维新型函数光子晶体可以实现光子晶体带隙的可调性.所谓二维函数光子晶体,即组成它的介质柱的介电常数是空间坐标的函数,它不同于介电常数为常数的二维常规光子晶体.二维函数光子晶体是通过光折变非线性光学效应或电光效应使介质柱的介电常数成为空间坐标的函数.运用平面波展开法给出了TE和TM波的本征方程,由傅里叶变换得到二维函数光子晶体介电常数ε(r)的傅里叶变换ε(G),其傅里叶变换比常规二维光子晶体的复杂.计算发现当介质柱介电常数为常数时,其傅里叶变换与常规二维光子晶体的相同,因此二维常规光子晶体是二维函数光子晶体的特例.在此基础上具体研究了二维函数光子晶体TE波和TM波的带隙结构,其介质柱介电常数函数形式取为ε(r)=k·r+b,其中k,b为可调的参数.并与二维常规光子晶体TE波和TM波的带隙结构进行了比较,发现二维函数光子晶体与二维常规光子晶体TE波和TM波的带隙结构有明显的区别,二维函数光子晶体的带隙数目、位置以及宽度随参数k的变化而发生改变.从而实现了二维函数光子晶体带隙结构的可调性,为基于二维光子晶体的光学器件的设计提供了新的设计方法和重要的理论依据.     

二维圆柱形光子晶体的完全禁带研究

用平面波展开法研究了二维圆柱形光子晶体的完全禁带与填充比、介电常数比之间的关系. 研究发现,并非介电常数比越大,完全禁带宽度就越大,而是有一个峰值. 关键词： 二维光子晶体 完全禁带 平面波展开法     

二维光子晶体能带结构温度特性研究

采用有限元法对二维光子晶体的能带特性进行了分析.当光子晶体所受的温度发生变化时,由于构成二维光子晶体介质的热光效应,引起介质的折射率变化,介质的热膨胀效应引起介质厚度发生变化,改变了光子晶体的晶格周期,使得光子晶体的能带结构发生变化.分析了温度变化对二维光子晶体的第一禁带和第二禁带结构特性的影响,各禁带的起始波长、截止...     

对流自组装2维胶体晶体成膜趋势和覆盖率

从自组装理论出发, 分析对流自组装2维胶体晶体中空白、条纹区域出现的机理,并在实验上予以验证。通过研究得知, 2维胶体晶体的自组装过程呈现空白、条纹、大面积单层、双层条纹的趋势。从胶体晶体覆盖率的角度出发研究2维胶体晶体的组装参数与质量之间的关系,结果表明:胶体晶体的总覆盖率与基片提拉速度倒数呈线性正比,和粒子体积分数呈反比例函数关系; 受到多种因素的影响,大面积2维胶体晶体总是伴随着一定比例的空白区域和双层区域出现,提拉法所能获得的最大单层覆盖率为95%。     

对流自组装2维胶体晶体成膜趋势和覆盖率

从自组装理论出发, 分析对流自组装2维胶体晶体中空白、条纹区域出现的机理,并在实验上予以验证。通过研究得知, 2维胶体晶体的自组装过程呈现空白、条纹、大面积单层、双层条纹的趋势。从胶体晶体覆盖率的角度出发研究2维胶体晶体的组装参数与质量之间的关系,结果表明:胶体晶体的总覆盖率与基片提拉速度倒数呈线性正比,和粒子体积分数呈反比例函数关系; 受到多种因素的影响,大面积2维胶体晶体总是伴随着一定比例的空白区域和双层区域出现,提拉法所能获得的最大单层覆盖率为95%。     

二维NaCl晶体马德隆常数计算

通过计算机运算，给出二维ＮａＣｌ晶体马德隆常数的计算结果。     

新概念晶体提拉方法及其可能的应用简介

介绍了一种利用金属材料的热膨胀而产生的位移代替传统的机械电机提拉晶体的新方法,可以预见这种新型提拉方法既可以消除晶体提拉过程中由于拉速的不平滑而引进的晶体生长条纹,同时也可以作为研究晶体生长机理的有力工具,另一方面,该方法可以用来提拉这样的一灰晶体,这种晶体溶质的浓度周期地分布于其中,且其周期远小于用机械电机所提拉的晶体溶质浓度的周期,同时,另一种新颖的控温方式被首次提出,即先把金属棒加热膨胀至一定的长度再冷却使之收缩,由于这种控温方式温度波动极端微小,使得金属棒收缩所产生的位移随时间的变化率达到微观的平滑极限。     

红外光谱图像技术及其在生物学研究中的应用

文章介绍了红外光谱图像技术;介绍了用焦平面阵列检测器、步进扫描傅里叶变换光谱仪、红外显微镜、分束器构成的红外光谱图像硬件系统及信息提取的软件方法;给出了用红外光谱图像分析猴脑组织中蛋白质和磷左异、残留在人胸部组织中的硅酮、水稻叶片等３个在生物学研究中的应用实例;指出了经外光谱图像技术进一步的发展方向是采用同步辐射作为光源、依靠数学算法提高分辨率和发展空间化学计量学来提取空间信息。     

有机材料的双光子吸收物理特性及其应用

近年来，具有大双光子吸收截面的有机材料的物理性质及其应用的研究成为令人关注的重要研究课题。文章综述了有机材料的双光子吸收过程，物理特性以及其实验测试和研究方法，评述了有机材料的双光子吸收效应的应用，包括上转换散射，光学限幅，双光子荧光显微成像、三维光信息存储和光学微加工等。     

金属片加热区熔法单晶生长及应用

在比较现有的各种溶体生长方法的基础上,针对氕物晶体生长的特点,提出了适合均匀生长非固液同成份氧化物晶体的金属片加热区溶法,对该方法的装置、优缺点以及国内外研究现状作了详细的介绍,报道并讨论了应用铂片加热区溶法生长化学计量比铌酸锂晶体的试验及结果。     

X光透镜及其应用

着重介绍了Ｘ光透镜的原理，制作方法，及其在Ｘ光产业中的应用和发展前景。     

胶体晶体结晶过程与人造三维周期性集团点阵材料

胶体晶体结晶的物理过程和以胶体晶体为基的三维周期性集团点阵材料的制备是目前实验凝聚态物理的一个热点领域,文章对胶体粒在悬浮液中自组织有序化的物理机制、结构相变与形态的形成和以胶体晶体为基的人造三维周期性点材料作了介绍,无论是从实验上还是理论上看,对胶体体系中发生的自组织有序化的物理机制还有没有给出令人信服的证据和解释。而胶体晶体的制备为具有新异功能的三维周期性集团国材料设计开辟了一条新途径,因而在     

光刻与等离子体刻蚀技术

介绍了光刻与等离子体刻蚀技术的特点与进展,阐述了等离子体刻蚀的物理机制与前沿问题。     

二维X射线衍射及其应用研究进展

介绍了三维、一维和二维X射线衍射的有关概念,给出二维X射线衍射的定义:在X射线衍射实验中使用二维探测器,并对由二维探测器记录的二维象、二维衍射花样的数据进行处理分析和解释的X射线衍射方法称为二维X射线衍射术。之后,分四部分综述二维X射线衍射(2D-XRD)和散射及其应用的进展。1)单晶样品的二维衍射包括经典的劳厄法定向和用二维探测器(带衰减底片组件、CCD和IP等)的劳厄法测定晶体结构的单晶样品现代二维衍射术;2)随后,评述多晶样品二维衍射的衍射几何、实验装置,以及在物相鉴定、应力测定和织构测定方面应用的方法和基本公式;3)二维小角散射(2D-SAXS)也作了简介。4)把一维和二维衍射术作了较全面的比较和综合评论。     

数字式X射线辐射扫描成像系统及其应用

数字化图像具有非常突出的优点和广泛的应用,而Ｘ射线成像在医学诊断和工业无损检测等领域占据非常重要的地位,因此Ｘ射线成像的数字化必将成为一种趋势。文章介绍了数字式Ｘ射线辐射扫描成像的特点、原理及其应用前景。采用气体电离室探测器阵列完成了３２路数字式Ｘ射线辐射扫描成像装置系统,其空间分辨率达到０．５ｍｍ,并且获得了比较满意的Ｘ射线图像效果。