CuO/ZnO量子点异质结及同轴纳米线异质结构的研制

采用离子束溅射技术和热氧化工艺,对预先制备的ZnO纳米线表面进行纳米CuO修饰,研究了不同溅射工艺条件下对形成的CuO/ZnO纳米线异质结构的影响,通过控制溅射参数成功地合成出不同CuO量子点尺寸和分布密度的CuO/ZnO量子点异质结和CuO为壳层的CuO/ZnO同轴纳米线异质结构.将X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）用于研究样品的结构和形貌.实验结果表明,溅射在ZnO纳米线表面的Cu膜的厚度对形成的CuO/ZnO异质结构起着重要的作用.在Cu膜适度较薄时,获得了直径仅5 nm、分布较均匀的高密度（2.05×1010mm-2）CuO/ZnO量子点异质结;而Cu膜较厚时,形成的是CuO/ZnO同轴纳米线异质结构.利用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）进一步对量子点异质结和同轴纳米线异质结的界面晶体结构进行了研究.     

氧化法制备ZnO薄膜中缺陷结构的慢正电子束表征

用脉冲激光沉积方法在Al2O3（0001）衬底上制备了Zn薄膜,并在空气中氧化得到了ZnO薄膜.利用Raman光谱测量了氧化法制备的薄膜,并与ZnO单晶材料进行比较,证实了ZnO薄膜的形成.采用慢正电子束技术对ZnO薄膜的微观结构进行了研究,发现在薄膜中存在大量的空位型缺陷.当氧化后的薄膜在高温下退火后,缺陷浓度逐渐降低,在达到900℃时,所制备的ZnO薄膜中缺陷基本得到消除.     

ZnO多枝纳米棒水热法生长及其光学性质

以硝酸锌(Zn(NO3)2.6H2O)和六亚甲基四胺(C6H12N4)为原料,采用水热法在90℃生长出具有多枝六方纳米棒的ZnO纳米结构,运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和室温光致发光谱(PL)研究了ZnO样品的结构、形貌和光学性质.观察到多枝纳米棒的形成和生长情况,发现多枝ZnO纳米结构由单根纳米棒演化而来,不同发展阶段样品的PL谱呈现出强的黄绿光发射现象.样品的高斯拟合PL谱揭示了没有分枝的纳米棒样品中,氧间隙缺陷远多于氧空位缺陷,而分枝的ZnO样品中氧间隙缺陷与氧空位缺陷浓度的比值降低.     

水热法在不同衬底下制备纳米ZnO材料

以氯化锌(ZnCl2)和25%浓度氨水(NH3·H2O)为原料,采用水热法制备了 ZnO纳米材料.比较了ZnO纳米材料在铜和硅不同衬底上的区别和衬底垂直放置与底部水平放置时的区别,以及垂直放置时随垂直高度的不同产生的变化.借助于X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等测试手段.对其结构、形貌进行了分析研究.研究结果表明,相对于硅,铜衬底上更容易生长出取向一致、结品良好的ZnO纳米棒结构.根据生长环境中气体的氛围和压力对乖直于衬底方向上生长的ZnO造成的影响,提出了水热法制备ZnO纳米材料的生长机理.     

不同形貌氧化锌纳米棒的CVD法制备及生长机制讨论

采用CVD技术制备了不同形貌的ZnO纳米棒.并利用XRD、SEM、能谱仪、荧光光谱仪对比研究了其表面结构、成份、相结构及光致发光特性.结果表明,样品形貌随着沉积位置的变化而变化,其生长遵循金属自催化机制.并且表明离子化氧空位的存在有利于ZnO的绿光发射.     

PFCVAD系统靶负压对硅基ZnO薄膜结构及应变的影响

采用磁过滤阴极脉冲真空弧沉积(pulsed filtered cathodic vacuum arc deposition,PFCVAD)系统,以Si(100)单晶片为衬底,在衬底温度300 ℃、氧气压力4.0×10-2 Pa的条件下制备出了c轴择优取向的ZnO薄膜.通过原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)技术对ZnO薄膜的表征,研究了靶负压对ZnO薄膜结构和应变的影响.研究结果表明,不同靶负压条件下ZnO薄膜的晶粒大小分布在16.7～39.0 nm之间,靶负压对薄膜表面结构影响较小;不同靶负压条件下ZnO薄膜都呈张应力,且张应力随靶负压的增大而增大.     

光对ZnO薄膜电致电阻转变效应的调控研究

利用磁控溅射技术在镀铂硅片上制备ZnO薄膜,X射线衍射测试表明ZnO薄膜为纯相结构,原子力显微镜测试显示ZnO薄膜表面平整均匀,均方根粗糙度为1.87nm.在室温下对Au/ZnO/Pt三明治结构的电输运行为进行了研究,结果表明同时存在电致电阻转变效应和光伏效应,并且光照可调控电致电阻.当光强为360μW·cm-2时,电阻调控幅度达78%,这种光调控的电致电阻转变有助于实现多态存储,提高存储密度.     

热蒸发法制备纳米结构ZnO及其生长机理

用热蒸发法于700℃在硅衬底上制备了纳米线、多针状、四脚针状结构的ZnO,研究了衬底与热源间的距离对ZnO形貌的影响.用扫描电镜(SEM)表征了ZnO的形貌,当衬底距热源20mm时,ZnO呈现四脚针状且具有很细的尖端,直径为50nm.X射线衍射(XRD),微区Raman图谱表明四脚针状ZnO是高纯的六角纤锌矿结构.另外,对ZnO不同形貌的生长机理进行了初步研究.     

ZnO/ZnS核-壳纳米杆的制备及其光学性质

用溶液法在镀有ZnO缓冲层的硅衬底上制备出定向ZnO纳米杆阵列,然后再通过硫代乙酰胺(TAA)辅助硫化法将氧化锌一维纳米结构转化为ZnO/ZnS的核-壳纳米结构.运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和室温光致发光谱(PL)研究了样品的结构、形貌和光学性质.结果表明,ZnO/ZnS核-壳纳米杆的带边发光峰比ZnO纳米杆有显著增强,且峰化蓝移.     

Mn掺杂闪锌矿半导体ZnO的半金属铁磁性和光学性质

采用密度泛函理论(DFT)和平面波赝势(PWPP)方法,研究了Mn掺杂闪锌矿半导体ZnO的电子结构、磁性质和光学性质.自旋极化的态密度和磁矩显示Mn掺杂闪锌矿ZnO是一个半金属铁磁体,其在自旋电子学材料中有一定的应用.利用Kramers-Kronig色散关系,对Mn掺杂闪锌矿ZnO的介电函数和折射率进行了研究,根据计算的电子结构和光学性质的内在联系,解释了Mn掺杂闪锌矿ZnO的光学性质的微观机理.     

纳米ZnO/PAA组装体系的制备及表征

以草酸为电解液，采用二次阳极氧化法制备了多孔阳极氧化铝膜（PAA），并利用阳极氧化铝膜的有序纳米多孔结构，用溶胶-凝胶法在多孔氧化铝模板内组装了ZnO纳米颗粒。结果表明，PAA模板在微米范围内呈有序的六角结构排列。ZnO／PAA组装体系断截面的SEM和X射线能谱图表明，在多孔氧化铝模板内生长了ZnO纳米半导体材料。     

ZnO缓冲层上定向ZnO纳米杆阵列的制备

利用Zn膜热氧化获得的非晶ZnO薄膜作为缓冲层,再采用Zn粉热蒸发工艺合成出定向、致密且直径较细(≈40 nm)的单晶ZnO纳米杆阵列,其阵列密度约为2.3×107mm-2.比较了在厚度不同的Zn膜所形成的ZnO缓冲层上生长的ZnO纳米杆形态,讨论了ZnO缓冲层表面形貌对ZnO纳米杆生长形态的影响.结果表明,随Zn膜厚度的增加,ZnO缓冲层从岛状大颗粒(0.5~1μm)并伴有密集小颗粒(<20 nm)状态变为连续薄膜,所得ZnO纳米杆从沿大颗粒表面无规则发散生长并伴小颗粒上的准定向生长转变成垂直于衬底的大面积定向生长,且纳米杆阵列也随着Zn膜厚度增加而变得定向、致密、和分布均匀.     

热脱附谱表征SmNtn03表面氧的吸附态

从SmMnO,的清洁表面上吸附Oz后的热脱附谱图中发现，气相氧不仅在SmMnO,表面吸附，而且也大量进入由于高温(820K)抽空而造成的晶格氧缺陷中.实验结果表明，O:在SmMnO，的表面吸附存在着两种化学吸附态，且均为二级吸附，即O}以离解方式吸附在SmMnOa的表面，同时对氧的热脱附谱采用脱附速率等温线法处理，结果得到这两种化学吸附态的平均脱附活化能分别为67. 0和93. 9k1 /mol，其中脱附活化能较大的那一种吸附态仅在较高温度下吸附时才出现，因而该吸附态应具有较大的吸附活化能.     

动物血红蛋白研究进展

动物血红蛋白（Hemoglobin,Hb）不仅具有运载氧气的功能,还具有氧化酶活性、过氧化物酶活性和抗菌等功能.动物血红蛋白功能及结构千差万别,尤其是无脊椎动物,保守性较低.但是其主要功能—–氧运载蛋白功能没有改变;由于血红蛋白的某些结构的变化,从而可以使得血红蛋白获得新的功能.研究动物血红蛋白的结构与功能对揭示生物进化具有重要意义.     

退火温度对ZnO薄膜结构和内应变的影响

采用磁过滤阴极脉冲真空弧沉积技术(pulsed filtered cathodic vacuum arc deposition,PFCVAD),以Si(100)单晶片为衬底,在衬底温度400℃、氧气压力4×10-2Pa、靶负压400 V的条件下制备了具有c轴取向的ZnO薄膜。采用原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)研究了退火温度对ZnO薄膜     

电动汽车用锌空电池电量预测方法的研究

讨论了电动汽车用锌空电池电量的预测算法.针对锌空电池的工作原理和放电特性,设计了一套电池电量的测量系统.通过电动汽车运行模拟工况试验,对锌空电池的电压、电流、温度参数进行精确采样,提出了用一种新的方法--修正的电量累积法,来预测电动汽车用锌空电池剩余电量.