钼硫碘纳米线结构特性和化学改性的理论研究

 采用第一性原理密度泛函理论研究了纳米线结构的钼硫碘材料. 结构的理论模拟结果显示, 钼硫碘纳米线机械性能很高, 且其形变过程中显示出一种特殊的磁滞现象. 形成能、投影态密度以及电荷密度的计算结果显示, 使用电负性接近硫的碳元素可对钼硫碘纳米线化学改性同时不失去其良好的结构性能和电子性能. 该结果为化学改性钼硫碘纳米线材料应用于催化提供了依据. 这些钼硫碘纳米线材料将在纳米电子学、纳米机械学、催化、纳米限域等研究中有潜在应用.     

阳极氧化铝模板法可控制备金属纳米线和纳米管阵列的生长机制

利用阳极氧化铝模板(AAO)进行Ni的电化学沉积, 通过在溶液中引入螯合剂控制电解质的有效浓度和电沉积的过电位, 实现了Ni纳米线和纳米管阵列的可控制备. 通过分析电沉积过程中纳米线和纳米管在不同位置生长速率(侧壁(Vw)和底端(Vb))的控制因素, 我们提出了纳米线和纳米管生长的可能机制. 当电解质浓度高而还原电位更负(如-1.5 V)时, 或者当电解质浓度低而还原电位较负(如-0.5 V)时, Vw>Vb, 可以获得Ni纳米管阵列; 当电解质浓度高而还原电位较负(如-0.5 V)时, 或者当电解质浓度低而还原电位更负(如-1.5 V)时, Vw≈Vb, 可以获得Ni纳米线阵列. 这种生长机制适用于多种金属纳米管或者纳米线阵列的可控制备.     

Theoretical study of photon emission from single quantum dot emitter coupled to surface plasmons

Motivated by the recent pioneering advances on nanoscale plasmonics and also nanophotonics technology based on the surface plasmons (SPs), in this work, we give a master equation model in the Lindblad form and investigate the quantum optical properties of single quantum dot (QD) emitter coupled to the SPs of a metallic nanowire. Our main results demonstrate the QD luminescence results of photon emission show three distinctive regimes depending on the distance between QD and metallic nanowire, which elucidates a crossover passing from being metallic dissipative for much smaller emitter-nanowire distances to surface plasmon (SP) emission for larger separations at the vicinity of plasmonic metallic nanowire. Besides, our results also indicate that, for both the resonant case and the detuning case, through measuring QD emitter luminescence spectra and second-order correlation functions, the information about the QD emitter coupling to the SPs of the dissipative metallic nanowire can be extracted. This theoretical study will serve as an introduction to understanding the nanoplasmonic imaging spectroscopy and pave a new way to realize the quantum information devices.     

具有横向磁晶各向异性的钴纳米线的微波吸收性能

使用电化学脉冲沉积法制备了磁晶各向异性易磁化方向(c轴)垂直纳米线长轴方向的钴纳米线.受到磁晶各向异性、静磁相互作用等因素与形状各向异性相互竞争的结果,纳米线阵列的磁滞回线显示出较弱的磁各向异性.此外,在2—18 GHz频率范围内,纳米线/石蜡复合材料的介电色散谱的虚部在5 GHz处有一个主峰,在10 GHz附近有一个较弱的峰;德拜弛豫特性和材料的电导率对这两个峰的形成均有贡献.同时,其磁导率色散谱的虚部在频率为6.1 GHz处有一个主峰,在10 GHz以上有两个较微弱的峰. 前一个峰源于自 关键词： 钴纳米线 介电色散谱 磁导率色散谱 微波吸收剂     

GISAXS and SAXS studies on the spatial structures of Co nanowire arrays

The spatial structures of magnetic Co nanowire array embedded in anodic aluminium membranes were investigated by grazing incidence small angle X-ray scattering (GISAXS) and conventional small angle X-ray scattering (SAXS) techniques. Compared with SEM observation, the GISAXS and SAXS measurements can get more overall structural information in a large-area scale. In this study, the two-dimensional GISAXS pattern was well reconstructed by using the IsGISAXS program. The results demonstrate that the hexagonal lattice formed by the Co nanowires is distorted (a ≈ 105 nm, b ≈ 95 nm). These Co nanowires are isolated into many structure domains with different orientations with a size of about 2 μm. The SAXS results have also confirmed that the nanopore structures in the AAM can be retained after depositing Co nanowires although the Co nanowires can not completely but only just fill up the nanopores. These results are helpful for understanding the global structure of the Co nanowire array.     

Ti掺杂W$lt;sub$gt;18$lt;/sub$gt;O$lt;sub$gt;49$lt;/sub$gt;纳米线的电子结构与NO$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;敏感性能的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,通过理论建模,研究了Ti掺杂的非化学计量比W₁₈O₄₉纳米线的几何与能带结构以及电子态密度,并通过进一步计算NO₂/Ti-W₁₈O₄₉纳米线吸附体系的吸附能、电荷差分密度与电荷布居,分析了Ti掺杂W₁₈O₄₉纳米线的气体吸附与敏感性能. 计算发现,Ti掺杂改变了W₁₈O₄₉纳米线的表面电子结构,引入的额外的杂质态密度和费米能级附近能带结构的显著变化,使掺杂纳米线带隙与费米能级位置改变,纳米线导电性能增强. 吸附在W₁₈O₄₉纳米线表面的NO₂作为电子受体从纳米线导带夺取电子,导致纳米线电导降低,产生气体敏感响应. 与纯相W₁₈O₄₉纳米线相比,NO₂/Ti-W₁₈O₄₉纳米线吸附体系内部存在更多的电子转移,从理论上定量地反映了Ti掺杂对改善W₁₈O₄₉纳米线气敏灵敏度的有效性. 对Ti掺杂纳米线不同气体吸附体系电子布居的进一步计算表明,Ti掺杂纳米线对NO₂气体具有良好的灵敏度和选择性. 关键词： 密度泛函计算 Ti掺杂 18O₄₉纳米线')" href="#">W₁₈O₄₉纳米线 气敏     

化学气相沉积法中SnO2一维纳米结构的控制生长

以Sn和SnO为源材料,化学气相沉积法中通过控制反应物配比及载气中的氧含量等宏观实验条件,实现了SnO2一维纳米结构的控制生长,成功获得各种不同横向尺度的SnO2纳米线、纳米带以及直径连续变化的针状纳米结构. 通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪对不同实验条件下所制备的样品进行形貌和晶格结构表征,认为高温生长点附近锡与氧的相对含量是控制SnO2一维纳米结构生长的关键因素;并在此基础上对SnO2一维纳米结构的生长机理进行了深入的讨论.     

铜纳米线的液相制备及其表面修饰研究进展

在现代纳米科学技术领域中,铜纳米线由于具有独特的光学、电学、力学和热学性质而成为制备透明柔性导电电极的优良材料。铜价格低廉,自然存储量较大,是实际应用中替代贵金属的理想材料。然而,将铜离子还原为单质铜比较困难,且单质铜非常容易被氧化,这成为应用中亟需解决的关键问题。如何制备单分散、稳定且具有抗氧化性的铜纳米线也成为该领域的研究热点。在各种制备铜纳米线的方法中,液相还原法不仅可以解决以上问题,且该方法具有制备条件限制少、成本低、简单易行等优点而被广泛应用于铜纳米线的大量合成。本文从铜纳米线的研究背景和研究价值入手,首先综述了不同（光滑或粗糙、单晶或孪晶）铜纳米线的液相制备方法及其生长机制。讨论了铜纳米线的氧化及其抗氧化表面包覆问题。最后对铜纳米线的研究意义和应用前景做出展望。