PROGRESS IN THE BIONIC STUDY ON GECKO＇S MICRO-ADHESION MECHANISM

本文针对壁虎粘附系统最小单元的真实形状, 类似于有限尺寸纳米薄膜的铲状纤维, 综述了对其微观粘附力学机制主要影响因素的多个研究, 主要考虑了有限尺寸纳米薄膜长度、厚度、撕脱角等对撕脱力的影响; 物体表面粗糙度以及环境湿度等对粘附的影响因素; 包括实验、理论及数值模拟的研究及结果比较. 最后给出仿生粘附力学方向仍然存在的主要科学问题及进一步的研究展望.     

聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)纳米薄膜极化反转与疲劳特性

采用旋涂法制备了厚度为140 nm的聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)[P(VDF-TrFE)]纳米薄膜, 研究了不同退火温度以及环境相对湿度对薄膜的极化反转和疲劳性能的影响. 运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪等测试技术对薄膜的微结构进行了表征. 实验结果表明, 通过不同温度的退火处理, P(VDF-TrFE)铁电薄膜的结晶度随着退火温度的升高而不断提高, 并且一定的温度范围内的退火处理可以提高薄膜的极化性能; 此外, P(VDF-TrFE) 铁电薄膜性能还表现出一定的环境湿度的敏感特性, 这与薄膜的物理性能和结构特点密切相关; P(VDF-TrFE)铁电薄膜在不同的环境湿度条件下 表现出较好的电学特性, 其漏电流均保持在10 ^-7A/cm² 的较低水平. 本工作揭示了再退火过程对薄膜的极化反转速度和疲劳恢复特性的影响, 并结合薄膜二次疲劳结果, 探讨了薄膜可逆的内部疲劳恢复特性机理.     

Photoelectric organic nano-thin films prepared from diarylethene

A photoactive nano-film was prepared from a diarylethene derivative, 1,2-bis[6-(3,4-ethylenedioxythienyl)-2-methyl-1-benzothiophen-3-yl]perfluorocyclopentene (BTFTT) and 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT), by electrochemical anodic polymerization. The conductive polymer films prepared from a copolymer of BTFTT and EDOT, a homopolymer of PBTFTT and PEDOT, showed characteristic redox properties pertinent to their monomers and homopolymers as determined by cyclic voltammetry (CV). The growth of organic films was estimated by an alpha-step and UV–visible spectral change. The film growth (thickness) was linearly correlated to the cycle numbers in CV for the electropolymerization. The electrodeposited organic nano-film showed a reversible photocurrent switching effect in a liquid electrolyte solution containing redox couple (Q/H₂Q) by the alternative UV irradiation (0.1 W/cm⁻²). Maximum photocurrent switching efficiency as well as fast response were obtained from the polymer film synthesized from a solution containing equivalent molar concentration of EDOT and BTFTT (1:1).     

高温氨刻蚀对硅基纳米铁薄膜显微形态的影响

本文研究了750℃高温氨刻蚀对硅基铁纳米薄膜显微形态变化的影响。找到了纳米铁颗粒平均直径和平均分布密度随刻蚀时间、薄膜厚度等参数变化的规律,并对氨在其变化过程中的作用机制进行了初步探讨。研究发现:5~10nm的薄膜原始厚度和8~12m in的刻蚀时间是硅基铁纳米薄膜催化高定向碳纳米管阵列化学气相沉积生长的较理想条件。     

氢敏材料的研究进展

按照不同工作原理,分别介绍了电化学型、半导体型和光学型3类氢敏材料的国内外研究进展;主要讨论了掺杂等改性方法对提高半导体型和光学型氢敏材料的选择性、灵敏度等方面的影响。展望了氢敏材料的发展方向。     

纳米薄膜屈曲模式的实验研究

薄膜/基底系统在信息科学以及微电子机械系统中有着十分重要的地位.薄膜中常会有压或拉的残余应力,因此薄膜/基底结构通常是工作在残余应力以及外加应力的联合作用下.根据结构的功用不同,其载荷方式也有不同,从而也导致了不同的破坏模式.压缩载荷下的脱粘屈曲是薄膜基底结构主要的破坏形式之一.本文使用磁控溅射镀膜技术,制作了压缩薄膜...     

非晶纳米高熵合金薄膜Nd-Fe-Co-Ni-Mn的电化学制备及磁学性能

通过电沉积方法在室温下制备了具有纳米结构组织的Nd-Fe-Co-Ni-Mn高熵合金磁性薄膜。 通过改变电沉积参数,如沉积电位、沉积时间,可控制薄膜的纳米结构及表面形貌。 扫描电子显微镜观察结果表明,在Ti基体上,-2.2 V下沉积5 min可制备出大小在200 nm左右的均匀分布的球形颗粒薄膜,延长沉积时间会使薄膜变得更加致密,而沉积电位的负移会导致纳米片的出现。 能谱结果表明5种元素发生了共沉积,结构分析表明该薄膜是无定形态的。 稀土元素Nd与过渡金属发生共沉积,可能是由于过渡金属离子与二甲基亚砜形成多核配位化合物而使得过渡金属离子沉积电位负移所致。 Nd-Fe-Co-Ni-Mn高熵合金薄膜在室温下具有良好的软磁性能。     

准立方体α-Fe_2O_3纳米薄膜的紫外和红外光谱研究

采用浸渍提拉法制备了准立方体α-Fe2O3纳米薄膜,利用XRD、AFM、UV-Vis和FT-IR对其表面形貌和谱学性质进行了表征。结果表明,α-Fe2O3单层膜是由粒径约为58nm的粒子排布而成,在568、482和386cm-1处有特征红外吸收峰,在紫外区375nm处存在明显的吸收,为Fe-O间的电子跃迁,其吸光度值与膜层数间的较好线性关系说明在一定的速度下挂膜,可以将氧化铁溶胶中的纳米粒子较好地转移到基片上。     

功能光学纳米Ag薄膜的制备及其光学特性研究

对以热蒸发法制备的超薄Ag薄膜,扫描电子显微镜结果显示其呈纳米尺度的颗粒状,由透射谱测量发现其具有表面等离子体激元特征.检测到不同条件制备纳米Ag薄膜的表面等离子体共振吸收峰的位移规律,且纳米Ag材料具有选择性的透过、反射特性.通过不同的制备条件,得到了在长波范围内透过率超过90％、在表面等离子体共振峰值位置处反射率接近50％且峰位可调的光学薄膜材料.这种薄膜材料有望成为应用在薄膜太阳电池中间层中具有潜在性光管理功能的光学薄膜材料. 关键词： 热蒸发 纳米Ag薄膜 表面等离子体激元 光管理     

纳米单晶与多晶铜薄膜力学行为的数值模拟研究

通过对不同温度下单晶薄膜的拉伸性能的分子动力学模拟，从微观角度揭示了温度效应对材料性能的影响. 结果表明温度效应对材料的变形机理影响很大.0K温度下由于缺乏热激活软化的影响, 粒子运动所受到的阻碍较大, 薄膜的强度较高, 塑性变形主要来自于粒子的短程滑移.温度升高，粒子的热运动加剧，屈服强度降低, 塑性变形将主要来自于大范围的位错长程扩展.多晶薄膜的模拟结果表明, 虽然其晶粒形状较为特殊, 但是它仍然遵循反Hall-Petch关系.在模拟过程中，侧向应力最大值比拉伸方向应力的最大值滞后出现.位错只会从晶界产生并向晶粒内部传播，晶粒间界滑移是多晶薄膜塑性变形的主要来源. 关键词： 纳米薄膜 变形机理 温度效应 分子动力学