Nonmean-Field Model for Ostwald Ripening of Two-Dimensional Islands

A nonmean-field model for the ripening of two-dimensional islands is presented. In this model, the adatom sea is divided into many small cells that are the polygons of a Voronoi network. The chemical potentials of adatom seas surrounding different islands are different. Strain generated by lattice mismatch is introduced into the model.Computer simulation under periodic boundary conditions is carried out to describe the island ripening in two cases (with and without strain), and demonstrates that small islands may grow faster than large islands, which cannot occur in the mean-field model. The simulated results also show that including strain will slow down the evolution of average island size, and an explanation for this is given.     

银薄层控制金纳米四足体的重塑和等离激元调谐

探究了溶液中不同温度以及不同溶液成分(I^-的引入)对金纳米四足体(GNTPs)重塑过程的影响，表明了GNTPs的重塑机制为Ostwald熟化，即弱结合的表面Au原子在高凸曲率区域溶解和在凹区域重新沉积。这种重塑过程可以随时通过镀银薄层在几秒内阻止，GNTPs的形貌可以在最大程度上得到很好的稳定，从而也可以防止其光学性质的演变。在此基础上，通过紫外可见近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱和基于同步辐射的小角X射线散射(SAXS)进一步研究了GNTPs/Ag的稳定性，并通过表面增强拉曼散射(SERS)光谱证实了GNTPs/Ag的光学响应。     

核壳结构AlOOH的制备、表征及其生长机制

在柠檬酸钠和硝酸铝水溶液体系中, 通过一步水热法制备了蜷缩刺猬状和核壳结构的AlOOH微球, 并用X射线衍射(XRD)、Fourier变换红外(FTIR)光谱、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气吸脱附和光致发光等分析手段对制备的样品进行了形貌和结构表征. 对反应时间、反应物浓度等影响因素进行了研究. 实验结果表明: 反应时间和反应物柠檬酸钠的浓度对所得AlOOH微球结构的尺寸和形貌具有重要影响; 蜷缩刺猬状和核壳结构AlOOH微球都具有较大的比表面积, 分别为171.5和178.6 m2·g-1; 不同形貌的AlOOH具有不同的荧光发射峰. 并初步探讨了核壳结构AlOOH微球的生长机制.     

莠灭净悬浮剂物理稳定性

通过颗粒平均粒径测定和形貌表征研究了分散剂种类和用量对莠灭净悬浮剂物理稳定性的影响。 结果表明,相同条件下,双子型分散剂马来松香聚氧丙烯-氧乙烯醚磺酸盐（SC-3）可以在农药颗粒表面形成双层吸附,产生双层屏蔽结构,有效阻隔了颗粒与水的接触,抑制了颗粒团聚和奥氏熟化引起的结晶长大。 其用量(质量分数)大于4.0%时,所制备的莠灭净悬浮剂热贮前后颗粒粒径及形貌基本不变,其结晶长大现象得到有效地抑制,体系物理稳定性较好。     

An application of half-terrace model to surface ripening of non-bulk GaAs layers

In order to predict the actual quantity of non-bulk GaAs layers after long-time homoepitaxy on GaAs （001） by theo- retical calculation, a half-terrace diffusion model based on thermodynamics is used to calculate the ripening time of GaAs layers to form a fiat morphology in annealing. To verify the accuracy of the calculation, real space scanning tunneling microscopy images of GaAs surface after different annealing times are obtained and the roughness of the GaAs surface is measured. The results suggest that the half terrace model is an accurate method with a relative error of about 4.1%.     

测液体表面张力系数的一种方法

给出一种用Ｏｓｔｗａｌｄ粘度计测液体表现张力系数的方法，可简单、准确地测得水的表面张力系数．     

烷基咪唑离子液体CnmimCl(n=4, 6, 8)对CL-20重结晶的影响

六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)是高能量密度材料的典型代表之一。重结晶制备高品质CL-20的一个重要难题是晶体微观结构的调控。本文通过在CL-20重结晶过程中加入微量离子液体作为晶形控制剂,探究离子液体浓度、种类和添加方式(加入溶剂或者反溶剂)对CL-20晶体微观结构的影响规律。结果表明：通过改变离子液体的添加方式、种类和浓度,能够实现CL-20晶体尺寸和晶体形貌的调控。热分析结果表明：离子液体的加入可以使ε到γ晶型转变温度提前多达12.6℃;重结晶CL-20的分解峰温和热稳定性提高,放热量增加,最高可达1344 J·g^-1。溶剂中1-己基-3-甲基咪唑氯盐(DmimCl)的加入,能够结晶出没有尖锐棱边和角的类八面体形CL-20晶体,晶粒细小,分解峰温均提高了6℃以上,放热量均在1100 J·g^-1以上,是较理想的晶形控制剂。     

基于格子Boltzmann方法的二维气泡群熟化过程模拟

Ostwald熟化(ripening)是指局部热力学平衡状态下,颗粒/液滴/气泡系统为了减小界面能而自发地进行颗粒群尺度分布调整的过程,具有重要研究价值.针对目前数值模拟研究不充分的现状,本文采用格子Boltzmann方法,对相变速率主控的二维蒸气泡系统演化开展了数值模拟研究.模拟结果与本文推导的二维气泡群演化标度律符合较好,证实了格子Boltzmann方法对复杂相变-物质输运过程捕捉的准确性.研究同时表明,蒸气泡系统演化过程中物质输运为液相压力不平衡所驱动,并且在小气泡“溃灭”过程中水动力学作用会影响气泡群半径分布函数的局部细节;气-液状态方程参数对熟化过程的影响效果分析显示,气液两相比内能差是驱动相变的核心要素,此差异越大相变速率越快,该结论进一步诠释了化学势驱动熟化过程的物理图像.     

锰的硅化物薄膜在Si(100)-2×1表面生长的STM研究

锰的硅化物在微电子器件、自旋电子学器件等领域具有良好的应用前景, 了解锰的硅化物薄膜在硅表面的生长规律是其走向实际应用的关键步骤之一. 本文采用分子束外延方法在Si(100)-2× 1表面沉积了约4个原子层的锰薄膜, 并利用超高真空扫描隧道显微镜研究了该薄膜与硅衬底之间在250-750℃范围内的固相反应情况. 室温下沉积在硅衬底表面的锰原子与衬底不发生反应, 薄膜由无序的锰团簇构成; 当退火温度高于290℃时, 锰原子与衬底开始发生反应, 生成外形不规则的枝晶状锰硅化物和富锰的三维小岛; 325℃时, 衬底上开始形成平板状的MnSi小岛; 525℃时, 枝晶状锰硅化物完全消失, 出现平板状的MnSi_1.7大岛; 高于600℃时, 富锰的三维小岛和平板状的MnSi小岛全部消失, 仅剩下平板状的MnSi_1.7大岛. 这些结果说明退火温度决定了薄膜的形态和结构. 在大约600℃退火时岛的尺寸随着退火时间的延长而逐渐增大, 表明岛的生长遵从扩散限制的Ostwald熟化机理.