关键词： Laves相   LaSC   分子动力学模拟   快速凝固  

摘要： 模拟计算已经成为材料科学的重要手段,从模拟计算输出的原子坐标得到体系的结构特征是研究材料结构与性能相关性的前提.对于晶胞只含2-6个原子的简单(BCC,HCP和FCC)晶体,数值分析方法只需要确定每个原子的局域特征,拓扑结构相同的原子相互连接即构成晶体区域.但要确定含有几十上百个原子的晶胞,数值方法的计算量极大.数值分析与可视化相结合是解决此类问题的方法之一.本文采用分子动力学方法快凝得到Ni_(70)Ag_(30)纳米颗粒,发现纳米颗粒含有FCC晶体和大量结构复杂的拓扑密堆(TCP)结构.利用基于最大标准团簇的分析软件提供的多种可视分析功能,结合晶体学相关知识,采用拓扑构型分析思路,确定了纳米颗粒中的TCP原子构成C15相.本文使用的分析思路为将来开发复杂晶体结构数值识别软件提供了算法逻辑.

关键词： Ag纳米颗粒   纳米薄膜   复合薄膜   非线性光学特性   紫外可见吸收光谱   磁控溅射技术   饱和吸收   拉曼光谱  

摘要： 本文利用磁控溅射技术成功制备出了WTe2薄膜及Ag/WTe2复合薄膜。并表征了两种薄膜的形貌特点及元素组成。紫外可见吸收光谱表明,Ag/WTe2复合薄膜的吸收发生蓝移。拉曼光谱的特征峰证实了WTe2薄膜的成功制备。在532 nm波长处,激发功率为1 μj的开孔Z扫描测试中发现,两种薄膜的非线性吸收特性均表现出饱和吸收特性。计算结果表明相比于WTe2薄膜,Ag/WTe2复合薄膜的非线性吸收系数有了明显的增强,这是由于Ag纳米颗粒的等离激元效应,表明Ag纳米薄膜可以更好地提高复合薄膜非线性吸收特性。

关键词： 水热法   PAN纳米柱阵列   氧化铁纳米棒   Ag纳米颗粒   SERS  

摘要： 以均匀有序的聚丙烯腈(PAN)纳米柱阵列薄膜为基材,结合水热法以及离子溅射方法制备大面积有序的Fe_(2)O_(3)@Ag纳米棒复合结构阵列。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱仪、紫外可见光吸收光谱仪、X射线衍射仪以及拉曼光谱仪对复合材料进行表征。以罗丹明6G(R6G)和4-氨基苯硫酚(4-ATP)为探针分子,对结构阵列的表面增强拉曼散射(SERS)性能进行研究。结果表明,制备的结构阵列具有较高的SERS活性和信号均匀性,对R6G和4-ATP可以实现10^(-10) M和10^(-9) M低浓度探测。以10^(-6) M的4-ATP为探针分子,计算得到基底的SERS信号相对标准偏差(RSD)值为7.5%。所制备的复合结构在SERS检测中具有良好的潜力。

关键词： 多光子量子剪裁   表面等离激元   Er3+掺杂   Ag纳米颗粒   多激发光  

摘要： 通过高温固相法制备了NaBaPO_(4)∶Er^(3+)荧光材料。采用化学还原法制备银纳米颗粒(银球与银立方),并修饰到NaBaPO_(4)∶Er^(3+)荧光材料中形成复合材料。利用银纳米颗粒表面等离激元特性实现了多激发光窗口激发下NaBaPO_(4)∶Er^(3+)多光子近红外量子剪裁发光增强。实现了在377 nm与485 nm光激发下,银球纳米颗粒表面等离激元增强NaBaPO_(4)∶Er^(3+)四光子与三光子近红外发光;在519 nm光激发下,银立方纳米颗粒表面等离激元增强NaBaPO_(4)∶Er^(3+)三光子近红外发光。

关键词： Cu/Ag   混合纳米颗粒   Cu-Cu键合   甲酸   烧结  

摘要： 针对功率电子器件中电气互连的需求,提出了一种适用于功率电子器件封装的Cu-Cu键合工艺。采用纳米尺寸的Cu/Ag混合颗粒浆料作为Cu-Cu键合的中间层,并利用甲酸气体在最佳预处理温度180℃对Cu/Ag混合纳米颗粒浆料进行预处理,之后在260℃的键合温度、外加5 MPa压力的情况下完成Cu-Cu键合。通过测试发现,甲酸气体预处理后混合纳米颗粒浆料中Cu纳米颗粒表面的氧化物得到了有效还原,使得混合纳米颗粒烧结得更充分,键合后的截面变得更致密。此外,甲酸气体预处理后的断面上产生了明显的韧性形变,且Cu-Cu键合的剪切强度平均值达到65.6 MPa。结果表明,该种键合工艺可靠,为功率电子器件封装中高可靠的Cu-Cu键合提供了新的解决方案。

关键词： 纳米颗粒   快速Monte Carlo   GPU   颗粒群平衡  

摘要： 高温物理气相合成是合成纳米颗粒的重要方法之一,该过程包含复杂的成核、生长、凝并等颗粒动力学事件,对其进行精准、快速的数值模拟具有重要的指导意义。基于群平衡Monte Carlo方法,本研究采用GPU统一计算设备架构(CUDA)并行算法模拟Ag纳米颗粒的高温物理气相合成过程。为了提高计算效率,颗粒凝并事件考虑了快速Monte Carlo方法。该方法能够很好地描述纳米颗粒的高温物理气相合成过程,与实验测量对比表明,模拟结果基本吻合颗粒群尺度分布,计算速率平均提高13.8%。

关键词： 局域表面等离激元   金属纳米颗粒   强耦合  

摘要： 采用种子生长法制备了银纳米颗粒,通过电置换反应将单金属银颗粒转变为中空金银双金属纳米颗粒.电镜表征及吸收光谱的结果表明,通过控制种子溶液的加入量、超声时间和离心次数等条件,能够有效调控金属纳米颗粒的尺寸以及局域表面等离激元的共振峰位与目标分子匹配;进而可以利用配体交换反应在金属纳米颗粒表面包裹TDBC分子薄膜,实现表面等离激元-分子激子的强耦合.

关键词： 金属-有机聚合物   Ag纳米颗粒   非酶葡萄糖检测   电化学传感  

摘要： 金属-有机聚合物(MOPs)作为一种新型功能材料,用途广泛,但其导电性差,一定程度上限制了其在电化学传感领域的应用。本工作使用6-(3′-吡啶基)间苯二甲酸(H;PIA)配体,采用溶剂热法合成了一种新的Co基金属-有机聚合物,即[Co(PIA)(H;O);];(A),通过沉积还原的方法在其上负载Ag纳米颗粒(NPs),得到Ag@A纳米复合材料。A和Ag@A的一系列表征结果显示Ag NPs的掺入并不影响A的主体框架结构,该金属-有机聚合物的框架结构在复合前后保持稳定,Ag元素在Ag@A复合材料中分布均匀。电化学测试结果表明,该复合材料较本体金属-有机聚合物电化学性质显著改善,利用其修饰玻碳电极构建的非酶促电化学传感器可用于对葡萄糖溶液的检测。Ag@A对葡萄糖的氧化具有良好的电催化活性,可进行定量检测,其检测范围为5~1500μmol·L^(-1),检测限为1.59μmol·L^(-1),灵敏度为0.056μA·L·μmol^(-1)。此外,还对该传感器的选择性和稳定性进行了考察,其抗干扰检测能力强,可稳定至2000 s。

关键词： 光热作用   选择性作用   皮脂腺增生   皮脂腺细胞   光热效应   金黄地鼠   纳米颗粒   蛋白质谱  

摘要： 光热效应选择性作用于皮脂腺,抑制皮脂腺增生、抑制皮脂分泌,作为一种新的潜在的治疗痤疮的方法备受关注。Au-Ag@PDA纳米颗粒吸收近红外后具有良好的光热转换效率。本课题组首次发现干细胞膜载Au-Ag@PDA纳米颗粒,在808nm激光照射后显著缩小金黄地鼠皮脂腺斑大小并减少皮脂分泌[1]。本实验通过蛋白质组学分析方法,分析光热作用于皮脂腺后蛋白质谱的变化,进一步探讨机制。为新型光敏剂治疗痤疮提供理论依据。

关键词： SnO2/Si异质结   气体传感器   Ag纳米颗粒   SnO2/In2O3复合薄膜  

摘要： 二氧化锡（SnO2）是目前使用最广泛的气敏材料之一,其晶体结构属于四方晶系的金红石结构,具有较好的可靠性和机械性能,且对检测气体可逆。SnO2纳米薄膜具有比表面积较大、能耗较低、易与其它平面工艺相结合的优点,是制备集成化微型气体传感器的理想材料。本文采用磁控溅射法在p-Si衬底上沉积一层致密的SnO2纳米薄膜,形成SnO2/Si异质结,并通过在SnO2薄膜表面负载Ag纳米颗粒和复合金属氧化物In2O3提高传感器的灵敏度,缩短响应/恢复时间,主要研究内容与结果如下:首先,通过控制实验参数制备不同溅射压强、薄膜厚度和溅射功率的SnO2薄膜,分析不同参数对薄膜质量的影响。实验将溅射功率调置30 W,溅射压强分别设置为0.1 Pa、1.0 Pa、2.5 Pa,实验结果表明,在溅射压强为2.5 Pa时,异质结有较好的气敏特性,综合性能最优。在溅射压强为2.5 Pa时,改变薄膜的厚度,将SnO2薄膜的厚度分别设置为25 nm、40 nm、60 nm、80 nm,通过实验数据可知,当薄膜厚度在40 nm时,对测试气体的响应最佳,气敏性能最优。其次,采用磁控溅射法在SnO2薄膜表面沉积一层金属Ag,通过退火形成Ag纳米颗粒。实验结果表明,室温下,负载Ag颗粒后的薄膜提升了对乙醇和丙酮的灵敏度,当Ag的溅射时长为80 s时响应值最高;当测试温度为300℃时传感器对乙醇的响应值最高,且具有较好的重复性,对10 ppm的乙醇的响应值可达2.0,有良好的检测下限和选择性。最后,通过在SnO2薄膜表面沉积不同厚度的In2O3得到不同膜厚比的复合薄膜（SnO2与In2O3比例分别为1:1、2:1、3:1、4:1）。实验结果表明,室温下,复合薄膜对乙醇灵敏度显著提升,对反应气体的响应/恢复时间显著减少;当测试温度为400℃时对乙醇的响应值最高,且不同比例复合的薄膜均具有良好的重复性,对10 ppm的乙醇气体的响应值可达到4.5。综上,本文研究了SnO2/Si异质结的室温和升温后的气敏特性、负载金属Ag纳米颗粒和复合金属氧化物对单一SnO2气体传感器气敏性能的改进,为制备高灵敏度、低功耗的传感器提供参考。图45幅,表7个,参考文献81篇。