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Ag离子注入单晶MgO光吸收和透射电镜研究

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功能材料 2007年第A01期38卷 358-360页

作者：徐进霞任峰肖湘衡蒋昌忠武汉大学东湖分校物理教研室湖北武汉430212 武汉大学物理科学与技术学院湖北武汉430072

能量为200kev的Ag离子注入到单晶MgO中，透射电镜明场像和高分辨像证明了该样品中形成了Ag纳米颗粒,未退火样品以及还原气氛下退火样品的光吸收谱都观察到Ag的吸收峰,发现随退火温度的升高，Ag的吸收峰先向短波方向移动，随退火温度的... 详细信息

能量为200kev的Ag离子注入到单晶MgO中，透射电镜明场像和高分辨像证明了该样品中形成了Ag纳米颗粒,未退火样品以及还原气氛下退火样品的光吸收谱都观察到Ag的吸收峰,发现随退火温度的升高，Ag的吸收峰先向短波方向移动，随退火温度的进一步升高又向长波移动，退火温度达到900℃时吸收峰红移到未退火前的位置,由透射电镜明场像和相应的选区电子衍射花样发现，由于离子辐照效应使得Ag离子注入单晶MgO非晶化，且注入层被部分损伤。

关键词：离子注入纳米颗粒表面等离子体共振吸收退火

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基于MOF和激光的纳米金属冶炼及图案化

科学通报 2023年第30期68卷 3942-3955页

作者：江浩庆柳津邓鹤翔江城实验室武汉430205 武汉大学化学与分子科学学院武汉430072 武汉大学物理科学与技术学院武汉430072 武汉大学高等研究院武汉430072

金属纳米颗粒具有其宏观块体材料不具备的物化性质,在能源环境、生物医药和光电传感等领域有着广泛的应用.传统的制备工艺往往难以同时实现金属纳米颗粒的图案化排列.金属有机框架材料(metal-organic framework,MOF),有规则排布的金属... 详细信息

金属纳米颗粒具有其宏观块体材料不具备的物化性质,在能源环境、生物医药和光电传感等领域有着广泛的应用.传统的制备工艺往往难以同时实现金属纳米颗粒的图案化排列.金属有机框架材料(metal-organic framework,MOF),有规则排布的金属离子和有机配体,其结构和成分多样,结合激光相干性高,单色性以及高能量等特点,能实现MOF到金属纳米颗粒的瞬时转化,在激光扫描路径的引导下实现空间排布及图案化.本文总结了以MOF为前驱体,以激光为能量来源的金属纳米颗粒打印技术,快速制备不同种类的MOFs衍生纳米金属材料,包括金属单质(Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Cd,In,Bi,Pb)、合金(CuZn,CuPd,BiSb,FeNi,FeCo,FeCoNi,MnFeCoNiCu,MnFeCoNiZn)、碳化物(HfC,ZrC,TiC,V_(8)C_(7),α-MoC,Cr_(3)C_(2),FeCx)、氧化物(Tb_(2)O_(3))及碳材料,并实现其空间排列的图案化.同时,对此项技术的广谱性和商业化前景进行了展望.

关键词：金属有机框架材料激光纳米金属颗粒合金碳化物金属氧化物多孔碳

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C_(60)超原子近自由电子能带

科学通报 2024年第10期69卷 1327-1342页

作者：崔兴霞苑青娄灿灿李亚菲丰敏武汉大学物理科学与技术学院人工微纳结构教育部重点实验室武汉430072 武汉大学高等研究院武汉430072

从传统观念理解,有机分子及其固体的光电特性主要由前线轨道及其相互作用决定.本文以C_(60)为例,展示新的分子轨道和相互作用及其在有机半导体中产生的类金属近自由电子能带.一类是C_(60)超原子分子轨道:超原子分子轨道广泛存在于具有... 详细信息

从传统观念理解,有机分子及其固体的光电特性主要由前线轨道及其相互作用决定.本文以C_(60)为例,展示新的分子轨道和相互作用及其在有机半导体中产生的类金属近自由电子能带.一类是C_(60)超原子分子轨道:超原子分子轨道广泛存在于具有中空结构的体系,如层状、管状、笼状结构甚至芳香性分子中.其波函数模的平方在空间上非常弥散,因此在范德华固体中也能杂化生成近自由电子能带.另一类是C_(60)类共价准键相互作用:在黑磷表面被压缩的C_(60)单层中,C_(60)像超原子一样通过被基底模板化的π-π堆叠类共价准键相互作用,生成近自由电子能带.同传统观点相比,前者是利用能量更高、空间更扩展的镜像态在较远距离下生成近自由电子能带;而后者则是通过能量更低、更束缚的前线分子轨道在更短的距离中获得.两者均体现了以整个分子为超原子来相互作用的超原子材料制造思想.基于这一思想,有望构筑具有超高载流子迁移率的新型范德华有机半导体.

关键词： C_(60) 范德华间距超原子分子轨道类共价准键近自由电子能带载流子迁移率

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CdMnS的制备及其铁电铁磁性研究

核技术 2009年第3期32卷 217-220页

作者：王红军何俊李梦周霖任克飞刘传胜郭立平付德君武汉大学物理科学与技术学院加速器实验室 430072

用共蒸发的方法制备了六角多晶结构的CdMnS薄膜,研究了薄膜的铁电性和铁磁性。2%Mn浓度的样品的剩余极化强度Pr为1.72μC/cm2,矫顽场强Ec为14.3kV/cm。Au掺杂的CdMnS样品的居里点超过了300K。在10K低温磁滞回线中,得到的剩余磁化强度和... 详细信息

用共蒸发的方法制备了六角多晶结构的CdMnS薄膜,研究了薄膜的铁电性和铁磁性。2%Mn浓度的样品的剩余极化强度Pr为1.72μC/cm2,矫顽场强Ec为14.3kV/cm。Au掺杂的CdMnS样品的居里点超过了300K。在10K低温磁滞回线中,得到的剩余磁化强度和磁矫顽力分别为1.39×10-6emu和75.4G;用磁力显微镜清楚地观察到从几个纳米到一百纳米大小不等的磁性团簇,还发现掺杂元素的浓度对其磁性具有明显影响。

关键词： CdMnS 铁电性铁磁性存储器

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碳基一维纳米异质结制备的研究进展

新型炭材料 2009年第1期24卷 1-7页

作者：潘春旭祁祥武汉大学物理科学与技术学院教育部声光材料与器件重点实验室武汉大学电子显微镜中心湖北武汉430072

碳基一维纳米异质结由于其独特的结构与性能,以及在纳米器件方面的应用前景,得到了广泛的关注和大量的研究。通过详细述评碳基一维纳米异质结的各种制备方法,主要分为气相法、液相法、模板法,以及其他方法,如电场诱导、放电等离子体烧... 详细信息

碳基一维纳米异质结由于其独特的结构与性能,以及在纳米器件方面的应用前景,得到了广泛的关注和大量的研究。通过详细述评碳基一维纳米异质结的各种制备方法,主要分为气相法、液相法、模板法,以及其他方法,如电场诱导、放电等离子体烧结、电子束照射、微机械操作和化学键连接等。展望了碳基一维纳米异质结的发展趋势,并认为其大批量可控制备、界面结构、物性,以及纳米器件的组装将是未来一段时间内的研究热点。

关键词：异质结一维纳米材料碳研究进展

Al2O3/ZrO2纳米复合陶瓷的微结构及缺陷的正电子寿命研究

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核技术 2020年第1期43卷 29-34页

作者：徐雪慧石见见赵文增郭雪莲王柱吴奕初武汉大学物理与科学技术学院核固体物理湖北省重点实验室

纳米Al2O3/ZrO2复合陶瓷具有优良的力学性能,良好的高温稳定性和化学稳定性,并具有良好的抗辐照效应,是目前极具潜力的一种纳米陶瓷材料。采用正电子寿命谱分析同时配合着X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)和透射电子显微镜(Transmissio... 详细信息

纳米Al2O3/ZrO2复合陶瓷具有优良的力学性能,良好的高温稳定性和化学稳定性,并具有良好的抗辐照效应,是目前极具潜力的一种纳米陶瓷材料。采用正电子寿命谱分析同时配合着X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)和透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)对纳米Al2O3、ZrO2和Al2O3/ZrO2复合陶瓷在不同退火温度下(室温−1000℃)的微结构及缺陷进行了研究。XRD研究表明:Al2O3、ZrO2和Al2O3/ZrO2纳米复合陶瓷三种样品退火温度低于500℃时,晶粒尺寸保持不变;随着退火温度的增加,Al2O3晶粒尺寸变化不大,ZrO2和Al2O3/ZrO2有所增加,但由于Al2O3的抑制,Al2O3/ZrO2的晶粒生长更缓慢。正电子寿命分析表明:样品内主要缺陷是空位、空位团和微孔洞,缺陷主要集中在晶界处。对比ZrO2纳米陶瓷内缺陷,Al2O3和Al2O3/ZrO2纳米复合陶瓷内空位团或微孔洞缺陷尺寸更大,而相对数量更少。退火温度低于500℃时,三种样品内平均缺陷密度基本不变,高于500℃时由于晶粒生长,缺陷开始恢复,ZrO2变化更明显,而Al2O3/ZrO2由于相互抑制对方的晶粒生长,稳定性更高,这与XRD结果一致。纳米Al2O3的TEM图显示出晶粒大小基本不随退火温度变化发生改变,而纳米Al2O3/ZrO2只有在退火温度高于500℃时,晶粒开始慢慢长大,并且发生了团聚,非常直观地证实了XRD和正电子的实验结果。

关键词：正电子湮没微结构缺陷退火纳米陶瓷

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激光诱导荧光微流控芯片分析仪的研制

分析试验室 2014年第11期33卷 1345-1348页

作者：付舰航刘威武汉大学物理科学与技术学院武汉430072

研制了一种基于激光诱导荧光检测方法的微流控芯片分析仪。该分析仪使用玻璃基质聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片,可一次性进行12通道的电泳分离实验。仪器采用共聚焦式光路结构,并可通过检测由微流控芯片反射的激光信息,控制步进电机... 详细信息

研制了一种基于激光诱导荧光检测方法的微流控芯片分析仪。该分析仪使用玻璃基质聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片,可一次性进行12通道的电泳分离实验。仪器采用共聚焦式光路结构,并可通过检测由微流控芯片反射的激光信息,控制步进电机实现芯片的自动精确定位。实验结束自动保存数据,绘制分离图谱。。对9种不同长度的50 bp DNA Ladder片段进行电泳分离及数据分析,耗时在5 min内,且分离效果良好。

关键词：微流控芯片激光诱导荧光电泳 DNA片段分离

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致密天体辐射特征与物理性质

科学通报 2023年第31期68卷 4170-4182页

作者：陈骁牟国斌成忠群王伟武汉大学物理科学与技术学院天文学系武汉430072 武汉大学武汉大学-国家天文台联合天文中心武汉430072

致密天体作为恒星演化的最终产物,是探索极强引力、高密度、强磁场物理环境的宇宙实验室.受限于观测手段和致密天体独特的性质,截至目前,只有极少部分致密天体被发现,因此其物理性质和演化依然成谜.致密天体的观测和研究需要借助它与其... 详细信息

致密天体作为恒星演化的最终产物,是探索极强引力、高密度、强磁场物理环境的宇宙实验室.受限于观测手段和致密天体独特的性质,截至目前,只有极少部分致密天体被发现,因此其物理性质和演化依然成谜.致密天体的观测和研究需要借助它与其他天体的相互作用来进行.基于武汉大学近几年的研究成果,本文从X射线双星、球状星团、超大质量黑洞3个方面对中子星和黑洞研究进行了总结.首先,对双星中黑洞和中子星的吸积特征进行了介绍,重点是回旋吸收线方面的研究.然后,介绍了小波分析方法在双星领域的首次应用.该方法所提供的更加精确的时频域信息能够对准周期振荡信号进行更加详细的分析.另外,致密天体与球状星团也有着密不可分的关系.致密的星团环境一方面为黑洞捕获其他天体形成X射线双星、引力波源乃至中等质量黑洞等天体提供了绝佳的场所,另一方面也为研究黑洞在球状星团中的动力学演化过程带来许多观测可能.最后,通过展示潮汐撕裂恒星事件和银心附近气泡等现象的相关研究成果,对超大质量黑洞的性质和特征进行了分析,为了解其吸积过程、活动机制、周边云团环境等提供了帮助.

关键词：中子星黑洞 X射线双星球状星团超大质量黑洞

Al纳米颗粒表面等离激元对ZnO光致发光增强的研究

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物理学报 2019年第10期68卷 243-247页

作者：刘姿张恒吴昊刘昌武汉大学物理科学与技术学院人工微结构教育部重点实验室核固体物理湖北省重点实验室武汉430072

基于聚苯乙烯球自组装法,在P型氮化镓(P-GaN)衬底上制备了有序致密的掩模板;采用热蒸发法在该模板上沉积金属Al薄膜,通过甲苯溶液去除聚苯乙烯球,得到了金属Al纳米颗粒阵列;采用原子层沉积法,在Al纳米颗粒阵列表面依次沉积氧化铝(Al_2O... 详细信息

基于聚苯乙烯球自组装法,在P型氮化镓(P-GaN)衬底上制备了有序致密的掩模板;采用热蒸发法在该模板上沉积金属Al薄膜,通过甲苯溶液去除聚苯乙烯球,得到了金属Al纳米颗粒阵列;采用原子层沉积法,在Al纳米颗粒阵列表面依次沉积氧化铝(Al_2O_3)和氧化锌(ZnO).通过测试Al纳米颗粒阵列的消光谱以及ZnO薄膜的光致发光谱,研究了Al纳米颗粒表面等离激元与ZnO薄膜激子之间的耦合效应.实验结果表明:引入Al纳米颗粒后,在约380 nm位置附近的ZnO近带边发光峰积分强度增强了1.91倍.对Al纳米颗粒表面等离激元增强ZnO光致发光的机理进行探讨.

关键词：表面等离激元原子层沉积自组装光致发光