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一维功能纳米材料的控制合成、性能调控及应用研究
半导体纳米线是一种独特的准一维纳米材料。它不仅是电荷的最小载体,也是构建新的复杂体系和新概念纳米器件的基元。在该领域中,新现象和新概念层出不穷,推动着材料、物理、化学等交叉学科的发展,并将对未来电子、光电子、通讯等产业产生重大影响。在这一当今最前沿的研究领域中,国际上尤其是发达国家集中了最精锐的研发力量,以期望在纳米器件的实用化方面有所突破,在未来高科技争夺战中,保持领先并居于主导地位。在纳米研究领域,美国政府仅在2005年就投入10亿美元,而日本在同一年的投入约12亿美元。 我国的《国家中长期科技发展规划纲要》中也已经把纳米科技作为基础研究重大研究计划,列入重点支持范围。其中一维功能纳米材料的控制合成、性能调控及应用研究是目前纳米材料研究的世界热点。 张跃教授承担了973、863、重大国际合作、自然科学基金杰出青年基金和面上项目等各类纳米研究方向的课题,通过创新合成方法、优化合成工艺,实现了多种形貌的一维功能纳米材料的可控制备,利用等多种手段对纳米材料的形貌、结构进行了表征,并对其生长机理、力学性能以及光致发光、场发射、导电性等物理性能进行了系统和深入的研究,特别是在碳纳米管及ZnO纳米阵列的实际应用领域取得了重要突破,其代表性成果包括: 1.改进了ZnO和掺杂ZnO一维纳米材料的制备方法。采用化学气相沉积法,在较低温条件下,通过不同工艺成功制备了纯ZnO及In、Mn、Sn等掺杂ZnO纳米棒、纳米线、纳米带、纳米电缆、纳米阵列、四针状纳米棒、纳米梳、纳米盘等多种形貌结构的纳米材料,实现了一维ZnO纳米材料较低温度条件下形态和尺度控制生长,产物品质纯净、产率高、质量好,易于工业化生产。制备方法受到国际同行的高度评价,认为是半导体制造领域中氧化物纳米结构集成方法的重大进步,不仅对从事纳米材料研究的科学家,而且对半导体产业意义重大。有关双晶ZnO纳米带的论文发表在国际知名期刊Chemical Physics Letters (2003,375:96-101)上,论文被引用60余次,位列该期刊2003至2007年被引用前50名之内。 2.提出了一维氧化锌纳米材料新的生长机理。首次合成四针状纳米氧化锌材料并揭示了该结构的八面体孪晶核生长的理论模型,该研究结果的论文发表在Chemical Physics Letters (2002,358:83-86)上,被他引更是达到了130 余次。首次发现和论证了一维氧化锌纳米结构中的螺旋位错诱导晶体生长机理,观察到了一维氧化锌纳米材料存在的大量螺旋位错、周期性的位错及生长台阶,发现生长是沿着位错进行,且与其伯格斯矢量的方向一致。 3.原位研究单根ZnO和In-ZnO纳米线的力学行为。利用TEM对单根纳米线加载交变电压使其发生共振,原位测量其本征共振频率,通过计算得出氧化锌纳米线的弯曲模量。氧化锌纳米线可以构建纳米悬臂梁和纳米谐振器,通过氧化锌纳米线构建的纳米秤,测量了黏附在纳米线自由端的纳米颗粒质量。该研究论文发表在英国物理协会的期刊J. Phys.: Condens. Matter( 2006, 18 (15), L179-L184)上,被评为该期刊2006年度的顶级论文(Top paper),位列其中第九名,是该年度该期刊22篇Top papers研究论文中唯一由中国研究人员完成的成果。 4.合成了多种ZnS准一维纳米材料,并提出了四针状ZnS纳米结构的生长机理,指出其生长过程由立方相形核和六方相孪晶生长机制共同控制。同时率先报道了ZnS四针状纳米材料的光致发光性能,发光波长相对其它ZnS 纳米材料发生蓝移4.8~32.8nm。该研究论文发表在国际著名期刊Nanotechnology (18 (2007) 475603)上,在发表后的第一个季度内,下载量就超过250次,成为该期刊排名前10%的热点文章。 5.碳纳米管及ZnO纳米阵列的实际应用取得了重要突破。采用涂敷和CVD两种方法成功制备了多种大面积碳纳米管阴极,采用水热合成法制备了大面积一维纳米ZnO阵列阴极。首次研究了纳米阴极的强流脉冲发射性能,其中碳纳米管阴极的发射电流密度高达344 A/cm2,ZnO阴极的发射电流密度达到123A/cm2。系列研究成果发表在Carbon、Appl. Phys. Lett.等国际著名期刊上。研制的多种纳米阴极在线性感应加速器上已经得到成功应用,阴极的发射电流强度及发射电子的均匀性远远高于现有的阴极性能指标。 张跃教授有关纳米材料的研究成果获教育部高等学校科学技术奖(自然科学奖)二等奖1项(2006-052),完成专著1部,另合作出版专著1部,发表论文80 余篇(其中SCI 40余篇、EI 近20 篇),重要成果发表在Appl. Phys. Lett.、Carbon、Advan. Funct. Mater.、 J. Physical Chemistry C、Chemical Physics Letters、J. Phys.: Condens. Matter、J. Physics D: Applied Physics、J. Nanosci. Nanotech.等国际知名期刊上,申报12项发明专利(已授权5项)。发表研究论文中的4 篇代表性论文,已被引用300余次,单篇他引超过130次。
北京科技大学 2021-04-11
一种二维材料的折叠系统及其使用方法
本发明公开了一种二维材料的折叠系统及其使用方法。在衬底上放置二维材料;将热释放胶带的黏性面粘在折纸臂上。通过显微镜筒,操控XYZR四轴微调平台和XYZ三轴微调平台,使得热释放胶带的另一面对准二维材料后,向下移动折纸臂,使得热释放胶带与二维材料紧密接触并粘合;抬起折纸臂,使得二维材料部分从衬底剥离;横向移动折纸臂,对二维材料进行形变弯折;向下移动折纸臂并施加一定的压力,对获得的结构进行定型;加热折纸臂上的热释放胶部分,对二维材料进行释放;释放后,向上移动折纸臂,获得经过折叠的二维材料;重复该操作,获得所需折叠结构。本发明系统可操作性强,可获得多种折纸结构。
东南大学 2021-04-11
有机电荷转移分子调控二维材料电学特性研究
已有样品/n使用有机电荷转移分子F4TCNQ与MoS2结合形成范德华界面,通过F4TCNQ与MoS2之间的电荷转移来降低沟道内无栅压情况下的载流子浓度。MoS2晶体管的开启电压(Von)从负数十伏被调制至0伏附近,F4TCNQ并未导致MoS2晶体管包含迁移率在内的任何电学性能的下降,其亚阈值摆幅(SS)反而明显提升。团队成员通过第一性原理计算以及扫描开尔文探针显微镜表征证实了范德华界面处电荷转移的存在性,并研究了F4TCNQ对Mo
中国科学院大学 2021-01-12
维超大薄的荷叶状氧化镍纳米材料及其制备方法
本发明公开了一种二维超大薄荷叶状氧化镍纳米材料及其制备方法,称取适量的四水合醋酸镍和尿素,加入到60毫升去离子水,搅拌溶解,得到浅绿色溶液;将溶液转移到100mL带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,密封后置于烘箱中,设置温度为110~130°C,反应10-14小时;反应结束后,自然冷却至室温,过滤洗涤,得绿色沉淀物;将烘干的绿色沉淀物放入电阻炉中,设置温度为300~400°C,热处理2~4小时,即得二维超大薄荷叶状氧化镍纳米材料。荷叶直径尺寸大小为1.8~2.5μm,厚度为10-20nm。这些纳米荷
安徽建筑大学 2021-01-12
基于石墨烯、氮化硼等二维材料的防腐应用
石墨烯由于其独特的二维纳米结构,且具有高强度、高热稳定性、高化学稳定性以及优良的导热性等特性,在防腐涂料领域具有广阔的应用前景。石墨烯、氮化硼等二维材料由于其特殊的结构使其具有不透过性,作为金属基底与腐蚀环境的阻隔层而保护基底不被自然环境所腐蚀。通过化学气相沉积法及块体剥离法可分别制备直接生长于金属表面的大面积石墨烯、氮化硼薄膜,或粉状的石墨烯、氮化硼纳米片。通过化学气相沉淀法,二维材料可以在任意形状的金属基底的所有暴露面上生长,实现对金属表面的全面保护。
中国科学院大学 2021-01-12
液压支架用阀试验台
液压支架用阀试验台可对液压支架安全阀、液控单向阀和载止阀按煤炭行业标准《GB 25974.3-2010 煤矿用液压支架 第3部分:液压控制系统及阀》进行出厂试验。主要由油泵站、乳化液箱、液压台、电气控制台和计算机测控系统组成。    试验台10万元-20万元,利润15-25%。不同型号的液压支架用阀试验台已实施200多套,分布在山东、山西、陕西、河南、贵州、河北、内蒙古、黑龙江、辽宁等地。
江苏师范大学 2021-04-11
新型腹腔镜手术辅助支架
本实用新型公开了新型腹腔镜手术辅助支架,涉及医疗器械工具的技术领域。它包括底座、一级支杆、万向球头、二级支杆;一级支杆固定在底座上,一级支杆和二级支杆借助万向球头连接;二级支杆上端设置有调向槽,调向槽转动连接有三级支杆;三级支杆上设置有向上的滑槽,滑槽内滑动设置有定位块和支撑块,定位块位于支撑块左侧;定位块上设置有A固定螺母,支撑块上设置有B固定螺母,支撑块上设置有弧形滑轨,弧形滑轨上滑动连接有“C”形的弹性夹爪,弹性夹爪上设置有固定槽;三级支杆末端设置有支撑环。本实用新型的有益效果是:装置结构简单,操作容易,能够实现腹腔镜的距离和方向定位,缩短手术时间,提高手术质量。
青岛大学 2021-04-13
一种投影仪支架
本实用新型公开了一种投影仪支架,包括底座、设于底座上的竖杆、以及设于竖杆顶部的投影仪挂 盘,所述底座为倒 Y 形底座,竖杆侧面设有套筒,套筒内设有活动支撑杆,活动支撑杆下端设有斜支脚, 当活动支撑杆在套筒内自由旋转时,斜支脚与底座的两个 Y 形脚位于一个平面或形成三角支点,竖杆顶 部设有可调节高度的伸缩杆,伸缩杆顶部设有横杆,投影仪挂盘与横杆相连。本实用新型结构简单,成 本低廉,通过旋转活动支架轻松放入床或沙发的背后,大大增加了投影仪使用范围。
武汉大学 2021-04-13
支架结构安全监控综合管理系统
北京工业大学 2021-04-14
29039成像屏及支架
宁波华茂文教股份有限公司 2021-08-23
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