分层掺B和吸附H2O碳纳米管的结构稳定性及电子场发射性能

运用基于第一性原理的密度泛函理论,系统研究了处于外电场中分层掺B并吸附不同数目H₂O碳纳米管体系的结构稳定性和电子场发射性能. 研究表明:第3层掺B并吸附5个H₂O的B₃CNT+5H₂O体系结构最稳定,管帽处Mulliken电荷最密集,尤其与单独掺B的B₃CNT和单独吸附H₂O的B₃CNT+5H₂O相比,其Fermi能级处态密度分别     

不同电场下碳纳米管场致发射电流密度研究

本文运用密度泛函理论和金属电子论, 深入研究了碳纳米管场致发射电流的变化规律. 结果显示其发射电流密度取决于体系的态密度、赝能隙、管长和局域电场, 在不同范围电场下的变化规律不同. 在较低电场下, 发射电流密度随电场增强而近似线性增大(对应的宏观电场须小于18 V· μm^-1); 但在较高电场下, 发射电流密度随外电场增加呈现非周期性振荡增长趋势, 碳纳米管表现为电离发射. 本文进一步研究了金属性碳纳米管电导率在不同电场下的变化规律.     

厚度、中温热处理和电场对a-Si:H的电导率激活能及其转折点的影响

本实验测量了一系列不同厚度的掺杂的n型非晶硅样品。每个样品的电导率-温度曲线在室温以上都出现三个激活能和两个转折点。180—250℃的热处理能引起转折点的位置向高温移动。样品越薄移动的距离越大。而在极薄的样品中,此种移动甚至在室温下自发产生。改变测量电压V_s会引起中温和高温激活能的变化。电场的这种影响在厚样品中显得很强,随着样品的减薄而转弱。本文还讨论了解释这些现象的模型。并用计算机描图等方法进行了比较成功的验证。 关键词：     

低噪声、高增益微通道板的研制

降低微通道板噪声和增加其电子增益是改善微光像增强器信噪比、视场清晰度和亮度增益最好的技术途经之一。采用具有高而且稳定的二次电子发射系数的皮料玻璃和与皮料玻璃的热物理性能相匹配且化学腐蚀速率比皮料大4个数量级的芯料玻璃以及与两者在一切工艺过程相匹配的实体边玻璃，通过优化实体边实芯工艺制作出的高性能微通道板，其暗电流密度小于5×10-13A/cm2，固定图案噪声和闪烁噪声明显降低；在真空系统中，经40μAh电子清刷后，电子增益（800V）大于500。制管实验表明：这种微通道板达到了预期效果。     

锥顶碳纳米管的结构稳定性与场致发射性能

运用密度泛函理论研究了锥顶碳纳米管的结构稳定性与电子场致发射性能.结果表明:在外电场作用下,该体系的结构稳定性明显优于碳纳米锥体、C₃₀半球封口的碳纳米管,且电子发射性能与锥角大小、锥顶构型密切相关,特别是锥角38.9°及棱脊型顶部的cone₁@(6,6)综合性能最优,用其作为场致发射源的阴极时可显著提高发射电流密度并延长器件的使用寿命. 关键词： 锥顶碳纳米管 电子场致发射 结构稳定性 密度泛函理论     

Effects of B and N dopings and H2O adsorption on structural stability and field emission properties of cone-capped carbon nanotubes

The effects of B and N dopings and H₂O adsorption on the structural stability and the field emission properties of cone-capped carbon nanotubes (CCCNTs) were investigated by using the density-functional theoretical calculation. The adsorption of H₂O can increase the structural stability and decrease the gap between the highest occupied molecular orbital and the lowest unoccupied molecular orbital (HOMO-LUMO gap) of the CCCNTs. The strength of total electric field on the top of the H₂O-adsorbed CCCNTs is larger than that of the B-doped and the N-doped CCCNTs, electrons will be emitted primarily from the H₂O-adsorbed CCCNTs at the same applied voltage. Therefore, the H₂O adsorption can lower the threshold voltage for the CCCNTs. While the B and the N dopings produce opposite effects. The HOMO-LUMO gap of the N-doped CCCNTs is the widest among all the gaps of the CCCNTs.     

酰亚胺基锂电池有机聚合物负极材料的制备及电化学性能研究

设计合成了一系列聚酰亚胺基的共轭骨架材料用于锂电池负极.首先,选用具有不同共轭体系的二酐分子用作共聚物构建单元,随后通过亚胺化反应与三聚氰胺共缩聚.最后,通过进一步热处理提高材料的交联程度和稳定性.将该材料用于锂离子电池负极表现出稳定的电化学性能.聚合物的倍率性能测试结果表明:在150 mA·g~(-1)的电流密度下,循环150次后,放电比容量达到471 mAh·g~(-1)以上,在2 A·g~(-1)的较大电流密度下,放电比容量达122.1 mAh·g~(-1),当电流密度返回至100 mA·g~(-1)时,其放电比容量又上升至532.3 mAh·g~(-1)左右,材料具有较好的倍率性能,聚合物材料在充放电过程中,避免了有机小分子材料在与锂离子结合后,易溶于电解液造成的容量损失.同时,共聚物骨架的共轭结构单元和极性基团,可在保证材料的导电性的同时增加材料结合锂离子的能力,因此表现出了优异的倍率性能.     

微通道板显微结构缺陷及机理研究

采用实芯工艺制备了微通道板,利用光学显微镜、SEM、EDS对微通道板结构缺陷的显微形貌和成分进行了分析,采用线胀系数和粘度测定仪测试了微通道板玻璃材料的物理特性。分析了产生复丝分离、亮点、污染点等结构缺陷的主要工艺因素。结果表明:复丝分离是由于实体边玻璃的变形温度(TS)低所引起,复丝边界的亮点由夹杂物产生,夹杂物主要是由复丝的玻璃粉屑形成。由于复丝分离和夹杂物的存在,使得抛光时复丝边界引入CeO2,形成污染点。提出了通过选用变形温度为655℃实体边材料,减少复丝表面微米级污染物等方法减少结构缺陷。     

用磁致旋光效应估测二维磁场分布

为了克服现有测量磁场方法只能单点测量的局限性,基于法拉第磁光效应原理,提出利用磁致旋光估测磁场的方法,提高了磁场测量的效率,获得了磁场的直观分布.建立磁致旋光估测磁场的实验装置,测量了永磁体的磁场,用CCD采集了偏振光通过磁场的图像,通过程序处理可获得磁铁产生的局部磁场二维分布图,并可求得二维分布图上任意点的磁感应强度.