一、STM中各种金属针尖/基底组合下的蒸发场强计算（论文文献综述）
陈力川[1]（2020）在《单分子器件中量子干涉效应的研究》文中研究指明分子电子学是从单分子尺度研究和探索有机体系的电荷输运性质及相关机理,这对于理解有机分子中的各种量子效应,设计未来的有机光电器件具有十分重要的科学意义。量子干涉效应（quantum interference,QI）描述的是沿着分子不同路径间的电子波函数在传播中发生相互作用而产生的一种量子效应,根据波函数的相位,可以在不同位置产生叠加态增大或减弱的现象,从而引起相长量子干涉或相消量子干涉效应。受量子干涉的影响,分子器件结构的细微调整,可能会引起器件电导发生数量级的变化。认识与调控有机分子中的量子干涉效应对设计新型分子器件与纳米电路有重要的意义。本论文主要是研究分子器件中的量子干涉效应对器件电导的影响。我们设计并合成了一系列不同共轭结构的有机分子,研究分子结构对分子电导的影响,探讨其中量子干涉效应对分子电导的调控机制。模型体系设计考虑了多通道输运、分子长度和锚定位置、同分异构体、给体-受体电子耦合强度、弯曲的共轭体系等多种结构因素。采用扫描隧道显微镜分子断裂结（Scanning Tunneling Microscope Break-Junction,STM-BJ）,机械可控分子断裂结（Mechanically Controllable Break Junction,MCBJ）等单分子器件的电学输运特性测量技术,结合基于第一性原理的理论模拟等研究手段,探究了量子干涉效应在调控单分子器件电输运性质中的作用机制。主要研究内容和取得成果如下:1.设计合成了两类具有多个锚定基团的分子导线,并采用MCBJ实验测试结合理论模拟揭示了多个通道之间的量子干涉效应。按照经典的基尔霍夫电路定律所述,传统电子电路中两个并联通道的总电导是各个电导的总和(Gtotal=G1+G2)。但是,在分子电路中,由于各个通道之间的量子干涉效应可能会导致基尔霍夫定律的失效。特别是由部分重叠的多个传输通道组成的单分子电路中,这种干涉效应会更加显着。我们研究了在量子干涉效应存在的情况下,分子电路电导与各个通道电导间的相互关系。我们发现,由于各通道之间量子干涉的存在,由相长和相消QI通道组成的多通道分子电路的电导明显小于各支路电导的加和。相反,由两相消QI通道组成的分子电路表现出电导的加和性。该研究对多通道分子电路中的传输机理和输运调控提出了新认识和方法。2.设计和合成了一系列具有不同锚定位置和长度的二联吡啶分子,并研究了其单分子器件的电学输运性能。由于对位-对位、间位-对位、间位-间位取代分子中存在不同的QI效应,其单分子器件电导表现出不同的分子长度-电导相关性。对位-对位和间位-对位取代分子的电导随长度的增加表现出了指数衰减趋势,而间位-间位取代分子的电导随长度增加表现出异常的现象。理论模拟指出,间位-间位取代分子的电导异常变化,是在相消QI存在下,由锚定基团构象异构造成的。本研究加深了QI效应和构象异构对单分子器件电荷传输影响的认识。3.采用MCBJ技术研究了二酮吡咯并吡咯异构体（SDPP和SPPO）的量子干涉效应的可逆性刺激响应,实现了在单分子水平对有机分子异构体的识别。如何在单分子水平上区分分子结构异构体仍然是一个挑战。对比单分子输运能力,两种异构体的单分子电导是无法区分的。SPPO单分子结可逆性的质子化和去质子化会导致其分子电导17倍以上的变化;但是,SDPP的电导在质子化前后几乎没有变化。SPPO质子化后的电导显着提高会增加两种异构体电导的差异从而实现两种异构体的识别。理论研究揭示了电导的剧烈开关变化是来源于可逆的量子干涉效应。采用刺激性响应和量子干涉相结合的方法可以在单分子水平上增强异构体的识别和电导的开关切换。4.设计合成了一系列具有不同给受体耦合强度的D-A-D型噻吩-芴-噻吩分子,并对其单分子电导的光电响应性质进行了测量。分子导线的电导测试表明,在相同锚定基团和分子长度的情况下,随着芴上面9位取代基的吸电子能力（氢,T-F-T;二甲基,T-DMF-T;羰基,T-FO-T;二氰基甲叉基,T-FCN-T）的增强,导线的电输运能力顺序为T-FCN-T>T-FO-T>T-DMF-T=T-F-T。同时考察了光照条件下,分子导线电输运性能的变化,T-F-T和T-DMF-T电导没有变化,相反T-FO-T分子光照下的输运能力提升了70%,而T-FCN-T的电导发生了下降。实验结果表明光与分子间的相互作用可以用来调控单分子器件的输运,为单分子光电器件的设计提供了新思路。5.设计了一系列含有硫、硒、碲等杂元素的新型碗状分子,并对其进行了单分子电导的性质研究。通过单分子器件测试发现碗状系列分子的电输运能力大多都比较弱,在10-5G0量级。理论计算表明,新型碗状分子特殊的奇对称构型引起费米能级附近处分子轨道的简并,进而产生相消量子干涉现象,并带来较低的电输运能力。这种特殊的分子构型为单分子电子学器件及高性能热电分子的设计提供了新思路。
冯启元[2]（2018）在《极端条件下高灵敏磁力显微镜的研制及应用》文中研究表明磁力显微镜（MFM）是一款强大的能在微观尺寸上研究物质表面磁性的成像仪器。它是从原子力显微镜演变而来,可以看成是配备有磁性探针的原子力显微镜的一种特殊成像模式。自从Martin等人于1987发明该仪器以来,MFM已在基础磁性材料科学以及现代磁存储器件领域取得了巨大的突破。例如,对多铁ErMn03中涡旋核周边铁电畴壁的磁成像,超导领域中vortices的直接成像及操控,以及我们在锰氧化物样品中观测到的反铁磁相从纯铁磁相中析出。现今而言,对MFM仪器本身的研究主要集中在:对成像结果定量分析,提升仪器成像质量,以及提升仪器可工作的磁场强度上。除此之外,随着微米甚至纳米尺度的小器件研究的兴起,一款能够定位到单个器件样品,在一个较大的温度范围以及强磁场条件下对其直接成像的MFM也显得尤为重要。基于以上考虑,我们自主设计了一款具有以上多项需求的多功能MFM。我们在这台MFM的基础上做了大量前沿样品测试工作。我们按照内容不同,将本文分为两部分。在第一部分中,我们首先简要介绍了 MFM（第一章）,随后我们介绍了一款自主搭建的MFM仪器设备（第二章）。在第二部分中（第三到六章）,我们展示了针对不同体系样品的测量结果。在此工作期间,我们将精力主要放在提升仪器成像质量上面,对于得到的测量数据,我们也认真分析给出了结果。第一章中,我们介绍了 MFM发展历史,解释了图像中不同对比度的含义以及工作模式等。为了能提升仪器性能,我们尝试了大量不同的材料,改进了工艺部分,尝试了多种设计并最终成功搭建了一台性能良好的MFM。这部分内容将在第二章中介绍。第三至六章为测试结果。在第三章中,我们使用自制设备,首次在只有四个单胞厚度（～2 nm）的超薄氧化物异质结中观测到了 Skyrmions以及Skyrmions 簇,这部分工作已被 Nature Materials（If=40）接收。在第四章中,我们系统研究了 Pr0.5Ca0.5Mn03薄膜中电子多重序的动力学行为。我们发现当磁场高达17.6 T时,才能使其完全融化。这是该类仪器目前能工作的最强磁场记录。这部分工作发表在ACS Applied Materials&Interfaces（If=8.1）。在第五章中,我们通过调节电阻态,在一系列锰氧化物样品中都合成了一种畴壁结构（DWs）。在MFM的辅助下,我们系统研究了该DWs的物理性质,以及DWs对相分离的作用。总得来说,这项工作有三个重大突破:（1）这种DWs自发形成环状结构,不受温度磁场的作用。（2）通过直接成像观测,我们证实这种DWs是铁磁并且导电的。畴壁的居里温度高达280 K,这个温度非常接近室温,意味在实际器件学上有重大应用潜力。（3）更让人惊奇的是,该畴壁结构能够充当相分离的边界,极大的限制了样品中相分离的行为。这部分工作已被Advanced Materials（IF=22）接收,我为第一作者。二维材料是现今研究热点,在量子自旋器件学上有着举足轻重的地位。研究二维材料中特殊的行为方式就显得尤为重要。然而要研究二维材料,一般需要满足两个条件。第一,需要制备出有着极其均匀结构的二维材料。其次,需要相对苛刻的实验条件,例如,低温强磁场等。翟晓芳课题组最近生长出一种整个薄膜结构非常均匀的超薄LaCo03样品(D.Meng et al.,PNAS 115,2873（2018）。我们使用该材料来研究二维磁畴结构（约11.3 nm）。在第六章,我们首次报道了一种在原子,电子结构都非常均匀的样品中观测到的纯相分离行为。虽然样品几乎处于化学计量态（氧空位少于0.8%,目前最好的记录）,但是我们依然在4.5 K下,13.4 T的磁场中观测到各占一半的铁磁相与非铁磁相的相分离行为。我们的发现对二维材料的未来研究有着重要的意义。
吴海刚[3]（2018）在《超支化聚缩水甘油醚分子作为药物载体和半导体杂质原子载体的研究》文中认为超支化聚缩水甘油醚分子（Hyperbranched Polyglycerols,hbPGs）是一类具有三维结构、类树枝状框架的聚合物分子,具有合成可控、官能团活泼、粘度系数低、水溶性高及生物相容性好等特性,是一种优良的载体分子,在各个领域具有广阔的应用前景。本文拟以hbPGs作为载体,一方面携带药物分子,研究载体与客体分子之间相互作用机理,为实现可控药物释放提供理论基础;另一方面携带单个磷原子,结合分子自组装掺杂技术,在硅片表面控制磷原子掺杂位置,进而为实现大规模控制单个原子掺杂和单原子器件的制备提供有力支撑。论文通过合成单分散的hbPGs分子,表征hbPGs分子的化学结构、各单元组分、磷元素丰度等相关性质,结果表明hbPGs分子平均粒径约10 nm且均携带单个磷原子。1.在作为药物载体方面,研究通过将hbPGs分子溶解在DMSO溶液中包裹客体分子罗丹明B（RB）,实现药物承载,平均每个hbPGs分子负载达39个RB分子。论文进一步通过hbPGs与RB分子的氢-氢二维相关谱,发现hbPGs整体结构中与RB作用区域存在断层;通过修饰前后hbPGs与中性药物分子5-Fu的氢-氢二维相关谱,发现在水溶液状态下42.6%的T单元在hbPGs分子表面形成紧密层,阻挡药物分子的包裹与释放。实验结果为设计具有靶向性和应激响应性的药物运输载体奠定了基础。2.在半导体掺杂方面,论文研究首先将hbPGs分子在硅片表面通过自组装形成单层分子薄膜,然后高温退火将磷元素扩散到硅片中形成电学掺杂。研究进一步采用二次离子质谱和低温霍尔效应,研究磷原子在硅片中的电学激活率等相关性质。结果表明,hbPGs分子中的碳元素也在高温退火过程中,随磷元素一起扩散至硅衬底中,形成了C-P复合缺陷态,导致磷杂质表观电学激活率降低。为了提高磷元素的电学激活率,研究在覆盖SOG后、经氧气氛围下低温氧化去碳,避免在随后的高温退火过程碳元素污染。系统研究表明,低温预氧化方法能够除去绝大部分碳元素污染,从而大幅度提高磷元素表观电学激活率（69%）,为发展高性能单原子器件奠定了实验基础。
张书迪[4]（2018）在《激光质谱法自动解谱程序的开发及其理论模拟研究》文中认为随着科学技术的发展,各领域对固体样品中元素分析的需求越来越多,尤其在冶金、环境、地质、材料生产及控制、半导体工业、空间探索等领域。固体样品种类繁多、基体复杂,是气态、液态、固态样品中分析难度最大的样品种类。传统的溶液分析法不仅费时费力、容易引入杂质,而且使用的强酸强碱还存在一定的危险性。激光质谱法能够很好地解决上述问题,它具有分析速度快、谱图简单、分辨率高、检出限低、制样方便等一系列优点,目前已被广泛运用在各行各业中。相对于有机物分析来说,元素分析相对简单,它不需要通过二级质谱来进行结构鉴定和分析。但谱图解析却是一项技术含量较高的任务,通常需要具有一定经验的质谱工作者才能完成,这大大限制了该技术的推广。若能将数据处理和解谱经验转化为可供计算机执行的程序,该技术的分析效果将在很大程度上得到提高,并且还能极大地节省使用者的时间。虽然激光质谱法有着诸多优点,但它也有较为严重的非化学计量效应,这会使得分析的准确性大打折扣。在这种情况下,我们需要了解它们的发生机制,并探索其影响因素,为进一步优化实验结果打下基础。基于已有的激光质谱研究经验,我们引入了无孔针尖近场增强技术并使二者相融合,成功开发了一套能够实现高空间分辨率的纳米分析新技术,站在了潮流的前端。但该技术的理论体系接近空白,亟待完善,这对其进一步的成熟和发展至关重要。基于以上前沿背景,下面简要介绍本论文的研究内容和成果。第一部分内容基于本实验室已研制的激光溅射电离飞行时间质谱的优良半定量分析特性，介绍了用于元素质谱分析的自动数据处理和谱图解析程序的开发。该程序包括数据处理系统、定标系统、谱图解析系统和信息显示系统。其中,数据处理系统中又包括信号数据的生成与叠加、谱图信号的平滑、基线的扣除和谱峰的检测等一系列功能。我们利用该程序成功地分析了四种不同基体的样品,包括金属合金（标样SRM 1263a）、金属粉末压片（铝、铁、锰、铬、镍金属粉末压片）、陶瓷（耀州窑陶瓷）和矿石（南丹铁陨石）,最大程度地提取了谱图的信息,成功实现了对多种样品的自动定性分析和半定量分析,极大地提高了分析效率和信息处理能力。第二部分针对飞秒脉冲激光能够显着降低激光溅射电离质谱法的基体效应这一现象,构建了一套理论模型来重现导致这些现象的过程。对于元素在不同基体中的相对灵敏度因子值,理论结果与实验结果较为一致,证明了该模型的有效性。另外,我们还通过正交偏最小二乘法这一化学计量学方法对实验数据进行分析,从统计学上证明了飞秒激光降低基体效应的原因在于热效应的降低。第三部分结合无孔针尖近场增强原理和激光直接溅射电离原理,首次构建了一套与针尖增强溅射电离质谱法配套的理论模型,并且验证了金属钛镀层样品和混合无机盐残渣样品的实验分析结果。该理论模型计算出了纳米尺度的钛镀层弹坑形貌和溅射量,还计算出了混合无机盐残渣样品的理论质谱图,理论结果都与实验结果非常吻合。除此之外,该模型还能给出样品温度三维分布、等离子体温度、总粒子/离子数量密度、电离效率、离子动能和角度分布等参数,通过该方法可以深入地探索这项技术的内在特性和作用机理。同样地,本部分也运用了化学计量学方法来研究影响实验结果的多个因素。通过偏最小二乘聚类分析发现无机盐离子在实验中的行为与其价态有很大的关系;通过载荷分析得知热学参数对纳秒激光模型的影响比飞秒激光更大;此外,分析物的第一电离能对纳秒和飞秒激光分析结果的影响都很大。这些结果与理论模型互相印证,且与实际情况非常相符,证明了该研究的可靠性,为技术的进一步开发奠定了理论基础。
高婧[5]（2017）在《一维纳米材料形貌、电子结构与电荷输运性质关系的原位透射电镜研究》文中认为纳米材料在化学、物理、生物、环境及医学等科学领域引起了广泛的研究兴趣。近年来,结构均一、性能优异的纳米材料被大量合成出来,这些纳米材料在能源、电子和存储等领域具有广阔的应用前景。在相关的纳米器件中功能材料的性质和结构直接影响着器件的稳定性和使用寿命,因此研究纳米材料在实际应用中的结构和性质变化,在指导器件设计和理解器件失效机理等方面具有重要意义。原位透射电子显微技术（TEM）结合了高分辨透射显微术、成分分析、电子结构分析和原位性能测量系统,能够研究纳米材料在“工作”状态下的动态演变过程,是对应材料结构变化与器件性能的关系的有效手段。本文中主要使用基于透射电子显微镜的原位电学性质测量系统（STM-TEM）和原位加热系统研究了一维碳纳米材料形貌、结构与性质之间的关系,单根相变纳米线在外场作用下的结构演变和碳包覆α-Fe2O3纳米颗粒的钠插入过程。具体内容包括:（1）基于原位TEM系统和X射线吸收近边结构光谱（XANES）,研究了不同结构的一维碳纳米材料形貌对其电子结构和电学性质的影响。首先通过使用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）及选择不同的催化剂和金属基底组合,合成了具有不同形貌的一维碳纳米阵列结构:碳纳米管（CNT）和碳纳米纤维（CNF）。通过常规的XANES光谱研究了不同条件下合成的CNT和CNF的电子结构（大量碳纳米材料的平均效果）,结果证明CNT的氧化基团比CNF少得多。此外,在透射电子显微镜下原位研究了单根CNT或CNF的电荷输运性质,结果发现CNT的电阻率相比CNF低2个数量级。与单根CNF相比,热击穿前可以在单根CNT上施加更高的电压和更大的电流。（2）在原子尺度上鉴别了一维碳纳米材料中的有效成分。通过纳米级扫描透射X射线显微术（STXM）对单根CNT和CNF进行了清晰成像,同时通过谱学结果分析了催化剂残留的电子结构,发现CNT/CNF中除了在尖端区域有明显的纳米催化剂颗粒存在之外,其碳结构上也被检测到微小的催化剂团簇,证实催化剂随CNT/CNF的生长而发生了迁移。这一结果为文献报道的CNT中存在促进氧还原反应（ORR）的催化剂（Fe原子）提供了直接的实验证据。同时,通过比较其XANES,证实了端口处催化剂（Fe,Ni）和CNT/CNF之间存在金属-碳键的强相互作用。（3）基于原位电学信号加载研究了单根In2Se3纳米线晶体结构的动态演变过程及失效机理。首先利用热化学气相沉积（CVD）法合成了六方晶系的单晶In2Se3纳米线,其生长过程遵循气液固（VLS）生长机制。在直流电压信号实验中,发现In2Se3纳米线在低电压产生的焦耳加热作用下,内部缺陷消失,结晶性首先变好,并伴随导电率的升高。继续增压过程中,纳米线温度升高至熔点,结晶性明显变差,从而转变成类非晶相。类非晶相到单晶相中间经历了快速的多晶相转变,过程约为10s,并且纳米线轴向的结晶度提高较快。此外,基于原位TEM样品杆搭建了脉冲信号加载系统,发现由于晶体缺陷的存在,在脉冲电压下In2Se3纳米线在相变初期具有不均一性,当晶体缺陷在焦耳加热作用下消失后,纳米线整体发生了单晶-类非晶-单晶的相变循环。过高的直流电压递增步长及脉冲宽度都会使In2Se3纳米线中形成空洞结构,最终导致器件失效。（4）研究了成分和尺寸对InxSey,ZnTe和GexSby纳米线电学性质及热学稳定性的影响。发现在InxSey纳米线体系中,x:y = 2:3时纳米线的电阻率最高,相应的相变存储器的功耗最小;In2Se3,ZnTe和GexSby纳米线的熔点表现出随直径减小而降低的尺寸效应,并且GexSby纳米线的熔点随Ge的比例增加而升高;同时,实时观测了单根ZnTe纳米线的升华过程,发现其升华速度与时间的关系符合Langmuir型气化过程。（5）原位研究了碳包覆α-Fe2O3纳米颗粒的初次钠插入过程。发现伴随碳包覆α-Fe2O3纳米颗粒的钠化,材料体积发生膨胀,晶体结构由外向内发生了单晶向多晶的转变。通过电子能量损失谱（EELS）分析了钠化前后碳包覆α-Fe203纳米颗粒的电子结构,揭示了 Fe元素的氧化态明显减少,证明了 Na的成功插入。
李强[6]（2017）在《用于无掩膜加工的介质阻挡微放电器阵列的制作及性能表征》文中研究说明在半导体制造和微机电系统领域,等离子体技术是一种不可或缺的加工手段。为了实现任意图形的无掩膜加工,课题组之前提出利用倒金字塔微空心阴极放电器阵列,来实现对样品高精度、高效率的无掩膜扫描加工。该微放电器阵列采用的是电极-绝缘层-电极的三明治结构,在直流电场的激励下,倒金字塔空心微阴极内产生的等离子体和电极层直接接触,由于等离子体中的重离子对电极层的物理轰击作用以及热阻效应,微放电器的电极层很容易损坏而使整个器件失效,微放电器的寿命很难得以提高。为了解决直流微空心阴极放电器阵列寿命短的问题,本文通过在微空心阴极放电器阵列的上下金属电极上沉积一层氮化硅膜以保护电极层,采用交流激励的介质阻挡放电形式,有效阻止辉光放电向弧光的转变,减小热效应对器件的破坏,进而提高微放电器器的寿命,为后续无掩膜加工奠定良好的基础。论文的主要内容如下:采用COMSOL对所设计的倒金字塔介质阻挡微放电器进行二维等离子体仿真,通过仿真研究,得到了倒金字塔内电子密度分布、电势分布以及不同介质条件下的电子密度分布规律,从而为器件的介质层材料选择和工作条件的选择提供理论依据。器件的加工制备方面,主要针对工艺过程以下两个难题,即下电极图形化成功率低,以及因多层膜应力不匹配导致SiN.x介质层出现裂纹进行分析解决。针对第一个问题,本文采用较厚的光刻胶作为下电极湿法刻蚀图形化掩膜保护住微腔上边缘实现高成功率下电极图形化。针对第二个问题,本文通过多层膜应力匹配仿真得到器件残余应力和变形最小时所需的SiNx本征应力,然后建立PECVD射频功率、反应气体流量比、气压、温度等工艺参数与SiNx本征应力和沉积速率的关系,得到目标应力值对应的工艺参数组合,在此参数下成功制备物理化学性能良好的SiNx介质层,并最终制备得到质量良好的介质阻挡微放电器阵列。器件电学性能表征方面,研究了限流电阻、工作气压、工作电压等参数对放电时电学特性的影响,分析了器件最终失效的原因。为后续无掩膜加工时的介质阻挡微放电的工作参数选择提供实验依据。
程杨[7]（2014）在《石墨烯—微光纤混合波导偏振特性及其传感应用研究》文中研究指明光纤传感技术作为传感测量领域的一个重要分支,已经成为国内外科学研究的热点技术之一。特别是在生物医学、精密化工、航空航天和环境监控等对于传感精度和响应速度要求极高的领域,抗电磁干扰和具有分子级灵敏度的光学微量传感技术已经成为了迫切需要解决的关键科学问题,同时也面临着巨大的挑战。基于表面波增强的微纳光纤传感器作为光学微纳传感器件发展的重要方向之一,可以极大地提升光学生化传感器的性能,实现高灵敏度、超短响应时间的分子级探测和高效的多参数同时测量。而石墨烯材料的出现对于增强微光纤波导线的光表面波、控制其偏振态并实现高灵敏度的光学传感,提供了一种全新的研究方法。石墨烯作为一种超薄波导结构时,具有各向异性的传播常数,其内部能态的不同直接导致截然不同的特性。本征态石墨烯的费米能级接近迪拉克点,因而可以支持TE偏振模式的表面波。本论文通过微光纤与石墨烯薄膜的结合,将倏逝波耦合进入石墨烯薄膜表面并传输,当气体分子与石墨烯材料接触时,石墨烯-微光纤混合波导结构的有效复折射率被改变,从而引起传输表面波偏振相关的衰减,通过检测输出光信号的强度变化可实现对生化气体的传感;而当微光纤与石墨烯薄膜的接触长度发生改变的时候,影响了倏逝波的传输模式,传输相位发生了变化,通过设计干涉型系统可以通过传输波长的漂移来确定混合波导的复折射率,从而可以实现石墨烯薄膜的复折射率传感。首先,本论文对于单层石墨烯薄膜以及微光纤的性质进行研究,通过对石墨烯和微光纤这两种波导的光学和电学性质进行理论和仿真上的介绍,为石墨烯-微光纤混合波导的整体性质研究奠定了理论基础,然后对于石墨烯-微光纤混合波导结构的偏振特性进行研究,根据单层石墨烯薄膜与微光纤的结合方式,探究了石墨烯-微光纤贴附型混合波导结构的偏振原理及其传感特性。其次,本论文对于单层石墨烯薄膜的制备和表征方法以及微光纤的拉制工艺进行了详细说明,为石墨烯-微光纤混合波导的制作工艺提供了参考。最后,本论文根据石墨烯-微光纤混合波导结构的不同传感应用分别展开了验证性实验,包括石墨烯-微光纤混合波导的气体传感实验和石墨烯-微光纤混合波导的复折射率传感实验。通过实验验证了石墨烯-微光纤混合波导的偏振控制特性及其传感应用的有效性,证明了石墨烯-微光纤混合波导可以实现对生化气体的高灵敏度、超短响应时间的分子级传感,并实现了将石墨烯作为一种波导结构时对其复折射率的测量。
曹生珠[8]（2013）在《基于薄膜技术的星用微型热控百叶窗研究》文中研究表明卫星热控制技术就是控制卫星内部及外部环境热交换过程,使其热平衡温度处于要求范围内的技术,是航天技术的重要组成部分。微纳卫星由于其功率密度高、自身热容小,卫星轨道、姿态以及有效载荷工作状态等各方面的变化都会对整星温度造成较大波动,且极易过冲,迫切需要具有较强主动调节能力的热控技术根据卫星热环境对整星温度进行实时控制。传统热控百叶窗是目前具有较强调节能力的航天器主动热控技术,然而由于其重达十几kg的重量、几乎与整星尺寸相当的体积、具有较大延迟且无法与控制系统相集成的记忆合金驱动方式等诸多问题,导致其无法满足微纳卫星主动热控的应用需求。基于薄膜和微加工技术的微型热控百叶窗具有热控调节范围大、轻小、低功耗、响应速度快、易于热控管理系统集成等诸多优势,非常适合于微纳卫星热控应用。是目前航天器主动热控技术研究的前沿。然而国内外近年来开展的微纳卫星主动热控用微型热控百叶窗的研究都是以传统的硅基MEMS微加工工艺为基础,采用静电梳齿电机驱动的滑移式结构。这种设计和工艺都比较成熟,但是受结构原理性限制,其最大当量发射率调节范围不会超过0.5,一般都在0.3左右。此外,脆硬的硅基材料对于震动等工作环境较为苛刻的微型热控百叶窗空间应用而言,并不是最佳材料。本文首次提出了一种基于非硅基材料、采用薄膜制备和紫外准分子激光微加工作为主要工艺、以具有较大调节范围的扭梁式微百叶窗为主要结构的微型热控百叶窗,具有较强的创新性,开展了扭梁式微型热控百叶窗设计和制造技术的系统性研究,为我国微纳卫星主动热控技术发展提供了有益的探索。论文围绕微型热控百叶窗的研制,开展了微型热控百叶窗总体结构设计、材料选取、驱动方式选择和工艺设计,建立了扭梁式微型热控百叶窗物理模型,并进行了机电特性的理论分析计算和软件仿真模拟,确定了驱动电压与微窗结构尺寸之间的影响关系,为后续样件单元微结构设计和制作提供了参考。在此基础上开展了微型热控百叶窗制造技术研究,采用浸渍提拉法解决了大面积、超薄悬空薄膜制备,获得了平均膜厚5μm的悬空薄膜,是本文的创新点之一,该技术可为其它相关类型的超薄悬空薄膜的制备提供技术参考。利用优化气压等薄膜沉积参数和快速退火的方法,解决了在超薄悬空窗叶薄膜上制备功能层时因应力而导致的窗叶薄膜变形问题。分析确定了最佳的刻蚀激光光源,优化了激光刻蚀参数。研制了微型热控百叶窗原理样件并对驱动电压、当量发射率变化量等主要性能指标进行了测试,测试结果表明器件当量发射率变化量为0.43,是口前微型热控百叶窗研制文献报道中最大的。但是器件驱动电压较高且离散性较大,为360V-922V,需要进一步对设计和工艺进行优化和改进,从而为后续型号工程样件的研制奠定技术基础。
杨昊炜[9]（2011）在《聚硅氧烷超疏水表面制备及其性能研究》文中指出超疏水表面由于对水展现出非常高的接触角和很低的接触角滞后（滚动角）,在自清洁、防冰、防腐蚀、减阻、油水分离等领域具有广阔的应用前景而备受关注。目前已经制备了很多性能优异的超疏水表面,不过其实际应用仍有不少亟待解决的问题：制备方法上,一些已有的手段实用性较差,只适用于实验室研究而无法方便地得到大面积的超疏水表面；稳定性上,超疏水表面的稳定性受组成材料的影响,普通碳链聚合物在受热、户外应用时容易失去疏水性。因此选择合适的材料,开发操作方便、重复性好、能大面积施工的超疏水表面制备方法,得到稳定性优良的超疏水表面十分有必要。聚硅氧烷主链为Si-O-Si,不易被紫外光和臭氧分解,比其他高分子材料有更好的热稳定性、耐辐照性和耐候能力,而且其链上含有疏水基团,制备超疏水表面时无需疏水化处理。本文选取聚硅氧烷为主要材料,研究材料、制备方法对表面结构、疏水性能和稳定性的影响,开发简单、实用化的制备方法,获得性能稳定的超疏水表面,为超疏水表面的应用提供实践依据。本文首先进行了聚丙基一甲基倍半硅氧烷（PPMSSQ）超疏水薄膜的制备方法研究。利用溶胶一凝胶过程中失稳分解引起的相分离,在两片载玻片间的密闭空间制备PPMSSQ凝胶,分离后得到多孔薄膜。薄膜的表面粗糙程度受相分离的影响,随添加氨水量增加而增大。氨水较多时,薄膜表面与水的接触从Wenzel态转变为Cassie态,可获得超疏水PPMSSQ薄膜。但该方法实用性较差,为使制备PPMSSQ超疏水薄膜的方法更加实用化,研究了溶胶镀膜时前体中甲基三乙氧基硅烷（MTEOS）与丙基三乙氧基硅烷（PTEOS）比例、老化、外加水等条件对PPMSSQ溶胶形态、薄膜形貌及疏水性的影响。结果表明,PPMSSQ溶胶未经老化时,毛细作用力引起薄膜表面孔洞塌缩,得不到超疏水性；PPMSSQ溶胶老化后,为延缓凝胶过量加入的溶剂降低了溶胶骨架与溶剂间的相分离程度,镀膜表面粗糙程度降低,也得不到超疏水性；在老化溶胶中加入水能够有效地诱导溶胶骨架与溶剂发生相分离,相互簇集,提高镀膜表面的粗糙度；提高PTEOS的比例可以增加溶胶骨架与溶剂间的不相容性,粗糙镀膜表面,而且丙基的空间位阻可以降低反应速度,避免过早凝胶,但是PTEOS浓度过高时,又会引起溶胶骨架与溶剂间极性相差过大而过早宏观分相；当PTEOS:MTEOS体积比为3：7时,PPMSSQ老化溶胶能在加入水后有效簇集,骨架簇集程度随加入水的增多而增大；加入适量水时,提拉得到的薄膜有合适的表面微米纳米粗糙结构,获得接触角大于155°、滚动角小于10°的超疏水薄膜。因而得到了实用化的制备PPMSSQ超疏水薄膜的方法一水诱导相分离法。其次对水诱导相分离PPMSSQ超疏水薄膜的热稳定性及失效机理进行了研究。PPMSSQ超疏水薄膜在200℃以下处理能够保持超疏水性,200℃以上随热处理温度的升高逐步失去超疏水性。SEM、FTIR、TG-DTA分析表明超疏水性消失来自于凝胶骨架纳米粒子间的融合和疏水基团分解的共同作用。本文又进行了热稳定超疏水涂层的制备与研究。合成了具有优异热稳定性的聚苯基倍半硅氧烷（PPSQ）, XRD、29Si CP-MAS NMR、FTIR表征证实其分子链均具有典型的梯形结构,结合苯基的耐热性,PPSQ相比于其他聚硅氧烷（DowCorning840硅树脂与RTV硅橡胶）有更好的耐热性能,500℃以下空气气氛中稳定。空气喷涂含纳米SiO2的PPSQ分散液,研究SiO2添加量对SiO2/PPSQ涂层表面形貌及疏水性的影响,获得SiO2/PPSQ超疏水涂层,其表面微米结构源于喷涂法对雾化粒子外形的保持（强制干燥效应）,纳米结构来自较多纳米Si02的添加。不添加纳米SiO2,制备了良溶剂-不良溶剂法PPSQ超疏水涂层,其微米结构同样源自喷涂法强制干燥效应,纳米结构来自PPSQ的微相分离。研究了这两种超疏水涂层的热稳定性,良溶剂-不良溶剂法PPSQ超疏水涂层200℃以上失去超疏水性,而SiO2/PPSQ涂层的超疏水性在500℃空气气氛处理后依旧保持。SEM观测及FTIR分析表明前者的失效由PPSQ的热软化和融合引起涂层表面粗糙结构消失所致,后者优异的热稳定性得益于SiO2刚性的粗糙结构,以及PPSQ分子优异的耐热性能。表明在超疏水结构中掺入刚性纳米粒子有助于提高其热稳定性,另外热稳定超疏水SiO2/PPSQ涂层有望在需要耐热的场合应用。目前超疏水表面的功能性主要来源于表面疏水性与粗糙结构,本文最后引入功能性纳米粒子,探索研究赋予超疏水表面功能性的其他途径。研究了导电碳黑（CB）EC-300在室温固化聚二甲基硅氧烷（PDMS）橡胶体系中的分散。在此基础上,优选醋酸丁酯为溶剂,BYK 9077为润湿分散助剂,砂磨使EC-300良好分散,并添加具有导磁性的纳米Ni粒子,空气喷涂制备Ni/CB/PDMS涂层。一定CB添加量下,研究Ni添加量对涂层表面形貌,疏水性和电磁屏蔽能力的影响。结果显示,由于添加了纳米颗粒,涂层表面具有纳米结构,而增加Ni含量能够减小雾化涂料颗粒飞抵基底后的流动性和相互融合的可能,增加涂层表面微米突起的高度,使涂层表面的三相接触线从连续变为不连续,从而实现涂层润湿性从高粘附力向低粘附力态转变。同时,添加更多Ni粒子能增加导磁性,提高Ni/CB/PDMS涂层高频下的电磁屏蔽能力。该研究表明在纳米粒子/聚合物涂层体系中,添加纳米粒子,不但可以作为填料改变涂层表面微米纳米粗糙结构,控制疏水性质,还可以利用纳米粒子本身的特性,赋予超疏水表面功能性,拓宽超疏水表面的应用领域。
谷力[10]（2009）在《氮化铝纳米线的合成与生长机理研究》文中指出氮化铝（AlN）作为一种重要的Ⅲ族氮化物,是一种直接带隙半导体材料,其禁带宽度为6.2eV,在蓝、绿光和紫外光高频段的光电子器件领域有着极大的应用潜力,受到了人们极大的关注。其极高的热导率（320W·m-1·K-1）大约是Al203的10倍,非常适合于作为大功率器件、集成电路的散热材料；其低的热膨胀系数（4.3×10-6℃）,可以很好的与硅匹配,可以广泛应用于半导体器件的衬底材料；其高的机械强度、很高的熔点,可以作为复合材料的添加剂和增强剂；其极高的电阻率,可以作为高温和大功率电子器件的封装材料。一维AlN纳米材料与AlN纳米颗粒相比,具有很大的纵横比、更完美的晶体结构和独特的纳米效应,使其在复合材料和纳米器件中可以获得广泛应用。目前一维AlN纳米材料的制备方法有很多,但是这些方法有的需要昂贵的设备,有的制备条件苛刻（如高温）,成本很高,这限制了它的研究和应用。因此,简单、低成本和高质量的制备方法仍是研究的焦点。本文以无水氯化铝（AICl3）和叠氮化纳（NaN3）为原料,采用复分解反应法在耐高压反应釜中的硅（Si）衬底上生长出了AlN纳米线。加热温度为450℃,反应时间为24小时。高分辨透射电子显微（HRTEM）测试结果显示,分散开的AlN纳米线呈现长直型外貌,表面光滑,无分枝,粗细均匀,直径在70纳米左右,长度达到微米量级。未分散开的纳米线排列有序,生长方向一致,并且与衬底几乎垂直。选择区域电子衍射（SAED）和X射线衍射（XRD）测试结果显示AlN纳米线为单晶,具有六方对称性的纤锌矿型结构,且生长方向为[0001]方向。对此合成方法的化学反应过程进行了分析,确认了AlN纳米线的生长机理为气相生长机理。利用晶体生长理论对AlN纳米线的生长机理进行了定性分析,AlN纳米线生长的前期为气液固生长机理,后期为螺旋位错生长机理。
二、STM中各种金属针尖/基底组合下的蒸发场强计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、STM中各种金属针尖/基底组合下的蒸发场强计算（论文提纲范文）
（1）单分子器件中量子干涉效应的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电子器件发展历程 |
| 1.2 分子电子学简述 |
| 1.2.1 分子电子学的定义 |
| 1.2.2 分子电子学的发展历程 |
| 1.3 分子电子学电输运机理 |
| 1.3.1 从宏观导体到微观原子点接触 |
| 1.3.2 金属-分子-金属结输运机制 |
| 1.4 分子器件构筑方法 |
| 1.4.1 单分子自组装膜技术 |
| 1.4.2 扫描隧道显微镜裂结(STM-BJ)技术 |
| 1.4.3 机械可控裂结(MCBJ)技术 |
| 1.4.4 石墨烯基分子结技术 |
| 1.5 本论文的选题思路和意义 |
| 第二章 理论基础和计算方法 |
| 2.1 Born-Oppenheimer与 Hartree-Fock近似 |
| 2.2 密度泛函理论(DFT) |
| 2.2.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.2.2 Kohn-Sham方程 |
| 2.3 交换相关能量泛函 |
| 2.3.1 局域密度近似 |
| 2.3.2 广义梯度近似 |
| 2.3.3 杂化泛函 |
| 2.4 电子输运理论 |
| 2.5 本论文理论模拟研究使用软件包 |
| 2.5.1 ChemBioDraw软件包 |
| 2.5.2 Gaussian09 软件包 |
| 2.5.3 QuantumATK软件包 |
| 2.5.4 MaterialStdudio软件包 |
| 第三章 实验试剂与测试仪器 |
| 3.1 主要实验试剂 |
| 3.2 测试仪器 |
| 3.2.1 STM-BJ |
| 3.2.2 MCBJ |
| 3.2.3 X射线光电子能谱 |
| 3.2.4 拉曼光谱 |
| 3.2.5 电化学测试 |
| 第四章 多通道单分子电路中的非加和性输运 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 选题思路 |
| 4.3 目标分子的合成与基本性质表征 |
| 4.3.1 合成路线 |
| 4.3.2 基本性质表征 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 多重锚定构型验证 |
| 4.4.2 多通道分子器件电导测试 |
| 4.4.3 电导对比分析 |
| 4.4.4 透射谱计算 |
| 4.4.5 透射路径分析 |
| 4.4.6 不同器件构型的透射谱分析 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 第五章 分子构象异构导致的电导衰减趋势异常 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 选题思路 |
| 5.3 合成路线与基本性质表征 |
| 5.4 实验结果与讨论 |
| 5.4.1 分子器件电导测试 |
| 5.4.2 透射谱计算 |
| 5.4.3 其他因素的研究 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 第六章 量子干涉的可逆性响应识别同分异构体 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 选题思路 |
| 6.3 目标分子合成与基本性质表征 |
| 6.4 分子MCBJ电子学性质测试 |
| 6.4.1 目标分子THF/TMB溶剂测试 |
| 6.4.2 目标分子CHCl_3/TMB溶剂测试 |
| 6.5 理论模拟研究 |
| 6.6 结果与讨论 |
| 第七章 不同耦合强度D-A-D分子导线光电调控输运性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 选题思路 |
| 7.3 目标分子合成与基本性质表征 |
| 7.3.1 合成路线 |
| 7.3.2 基本性质表征 |
| 7.4 STM-BJ测试准备 |
| 7.4.1 金基底制备 |
| 7.4.2 金针尖制备 |
| 7.4.3 STM-BJ测试装置搭建 |
| 7.5 分子电子学测试 |
| 7.5.1 目标分子STM-BJ无光测试 |
| 7.5.2 目标分子STM-BJ光调控测试 |
| 7.6 理论模拟研究 |
| 7.7 结果与讨论 |
| 第八章 新型碗状分子的电输运性能调控 |
| 8.1 前言 |
| 8.2 选题思路 |
| 8.3 合成路线与基本性质表征 |
| 8.4 实验结果与讨论 |
| 8.4.1 分子器件电导测试 |
| 8.4.2 分子轨道分析 |
| 8.4.3 电导对比分析 |
| 8.5 实验结果与讨论 |
| 第九章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）极端条件下高灵敏磁力显微镜的研制及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 磁力显微镜简介 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 扫描隧道显微镜 |
| 1.2.1 量子遂穿效应 |
| 1.2.2 扫描元件部分 |
| 1.2.3 扫描隧道显微镜的工作模式 |
| 1.2.4 扫描隧道显微镜工作系统 |
| 1.3 原子力显微镜 |
| 1.3.1 原子力显微镜工作原理 |
| 1.3.2 原子力显微镜工作模式及探针介绍 |
| 1.3.3 原子力显微镜测量模式 |
| 1.4 磁力显微镜 |
| 1.4.1 磁力显微镜工作原理 |
| 1.4.2 磁力显微镜的探针 |
| 1.4.3 磁力显微镜的测量模式 |
| 1.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第二章 自制磁力显微镜 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MFM扫描头部分 |
| 2.3 MFM探针部分 |
| 2.4 测量系统部分 |
| 2.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 超薄氧化物异质结中斯格明子的直接观测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究背景介绍 |
| 3.3 样品生长以及实验部分 |
| 3.3.1 样品生长与结构表征部分 |
| 3.3.2 HAADF-STEM测量和分析 |
| 3.3.3 PFM测量 |
| 3.3.4 低温磁性与输运测量 |
| 3.3.5 MFM的测量参数设置 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.4.1 BaTiO_3/SrRuO_3界面的上的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用 |
| 3.4.2 BaTiO_3/SrRuO_3外延双层膜的生长和基本物理性质 |
| 3.4.3 BaTiO_3/SrRuO_3异质结构中的拓扑霍尔效应 |
| 3.4.4 微磁模拟 |
| 3.4.5 BaTiO_3/SrRuO_3异质结构中的skyrmions的磁力显微镜测量 |
| 3.4.6 绝热和非绝热近似中的拓扑霍尔效应 |
| 3.4.7 铁电控制skyrmion属性 |
| 3.5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 第四章 高场下电子多重序的直接观测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究背景 |
| 4.3 样品制备与表征 |
| 4.4 MFM测量与数据分析 |
| 4.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结构畴壁的诱导产生及其对相分离的限制作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究背景 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 锰氧化物中电阻态的调控 |
| 5.3.2 相分离状态随着温度的变化成像 |
| 5.3.3 相分离随着磁场的演变 |
| 5.4 COI相融化与重入的数值模拟分析 |
| 5.5 实验部分 |
| 5.5.1 样品生长以及结构,输运表征 |
| 5.5.2 使用随机场Ising模型(RFIM)的数值模拟 |
| 5.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 LaCoO_3薄膜中铁磁相的成像观测 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 背景介绍 |
| 6.3 实验结果与分析 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（3）超支化聚缩水甘油醚分子作为药物载体和半导体杂质原子载体的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 超支化聚缩水甘油醚的性质及合成方法 |
| 1.2.1 hbPGs分子结构 |
| 1.2.2 hbPGs合成策略 |
| 1.2.3 hbPGs阴离子开环聚合反应机理 |
| 1.3 hbPGs在生物材料领域的应用及前景 |
| 1.3.1 hbPGs生物相容性 |
| 1.3.2 hbPGs作为药物载体的应用 |
| 1.3.3 hbPGs在材料表面修饰的应用 |
| 1.3.4 hbPGs作为抗炎症抑制剂 |
| 1.4 半导体可控掺杂现状及前景 |
| 1.4.1 晶体管发展现状 |
| 1.4.2 硅基掺杂研究现状 |
| 1.4.3 基于单原子器件发展及前景 |
| 1.4.4 基于有机载体的分子自组装掺杂 |
| 1.5 选题的意义及研究内容 |
| 1.5.1 选题意义及研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 hbPGs包裹药物分子性质探究 |
| 2.0 前言 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.2 实验步骤 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.2.1 hbPGs分子结构表征 |
| 2.2.2 细胞成像 |
| 2.2.3 FAM-hbPGs滴定罗丹明B实验 |
| 2.2.4 hbPGs与RB相互作用UV-vis吸收光谱 |
| 2.2.6 FAM-hbPGs与RB氢-氢二维相关谱 |
| 2.2.7 FAM-hbPGs@RB在D_2O溶剂中氢-氢二维相关谱 |
| 2.2.8 小分子修饰的hbPGs分子细胞毒性研究 |
| 2.3 章节小结 |
| 第三章 hbPGs作为半导体掺杂原子载体合成及表征 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 以三(4-羟基苯基)氧化磷为起始核合成hbPGs分子 |
| 3.3.2 以二苯基蒽醌氧化磷为起始核合成hbPGs分子 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 hbPGs在硅材料表面分子自组装掺杂中的应用研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 表征方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 基于羧基化硅表面的hbPGs分子自组装掺杂研究 |
| 4.3.2 基于硅氢化表面直接固定hbPGs分子 |
| 4.3.3 hbPGs在硅表面自组装机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 hbPGs分子自组装掺杂过程中除碳的应用研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 实验试剂及仪器 |
| 5.2.2 实验步骤 |
| 5.2.3 表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 hbPGs热重分析研究 |
| 5.3.2 hbPGs分子热分解产物研究 |
| 5.3.3 hbPGs热分解过程的分子动力学模拟 |
| 5.3.4 不同退火方式和预处理对于掺杂过程的影响 |
| 5.4 章节小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 未来工作与展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 载流子依赖于温度方程推导 |
| 附录Ⅱ 基于向量机遗传算法的多因子拟合 |
| 附录Ⅲ 缩略表 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或投稿的论文 |
（4）激光质谱法自动解谱程序的开发及其理论模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 固体质谱分析法简介 |
| 1.2 理论模拟法简介 |
| 1.3 化学计量学简介 |
| 1.3.1 化学计量学的定义及历史 |
| 1.3.2 用于谱学分析的化学计量学方法简介 |
| 1.4 本文的研究背景及目的 |
| 参考文献 |
| 第二章 用于元素分析的质谱自动解谱程序的开发 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 谱图数据处理的研究对象和内容 |
| 2.1.2 谱图数据处理的方法与研究进展 |
| 2.1.3 本章研究目的 |
| 2.2 基本数据处理与解析系统的开发 |
| 2.2.1 数据处理系统 |
| 2.2.2 定标系统 |
| 2.2.3 谱图解析系统 |
| 2.2.4 信息显示系统 |
| 2.3 实际样品测试结果 |
| 2.3.1 金属样品 |
| 2.3.2 金属粉末压片样品 |
| 2.3.3 陶瓷样品 |
| 2.3.4 矿石样品 |
| 2.4 研究工作小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 激光溅射电离质谱法的理论与化学计量学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 激光溅射电离质谱法简介 |
| 3.1.2 非化学计量效应的定义及表现形式 |
| 3.1.3 本章研究目的 |
| 3.2 理论模拟研究 |
| 3.2.1 仪器装置与实验步骤 |
| 3.2.2 理论模型的建立 |
| 3.2.3 理论模拟结果 |
| 3.3 研究基体性质对非化学计量效应的影响 |
| 3.3.1 偏最小二乘分析原理 |
| 3.3.2 偏最小二乘分析研究与结果 |
| 3.4 研究工作小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 针尖增强溅射电离质谱法的理论与化学计量学研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 纳米尺度分析法简介 |
| 4.1.2 基于针尖近场增强的纳米尺度质谱分析进展 |
| 4.1.3 本章研究目的 |
| 4.2 无孔针尖近场电磁场增强原理与计算方法 |
| 4.2.1 增强原理简介 |
| 4.2.2 电场增强倍数的计算方法 |
| 4.3 理论模拟研究 |
| 4.3.1 实验步骤 |
| 4.3.2 理论模型的开发 |
| 4.3.3 理论模型结果 |
| 4.4 研究盐类性质对实验结果的影响 |
| 4.4.1 化学计量学模型的建立 |
| 4.4.2 盐类性质影响的讨论 |
| 4.5 研究工作小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| (一）研宄工作总结 |
| (二）展望 |
| 攻读博士期间已发表的论文 |
| 致谢 |
（5）一维纳米材料形貌、电子结构与电荷输运性质关系的原位透射电镜研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 透射电子显微技术及原位透射电子显微技术介绍 |
| 1.2.1 透射电子显微技术简介 |
| 1.2.2 原位透射电子显微技术简介 |
| 1.3 垂直阵列一维碳纳米结构介绍 |
| 1.3.1 碳纳米管和碳纳米纤维的结构 |
| 1.3.2 一维碳纳米结构的制备方法 |
| 1.3.3 PECVD法合成垂直阵列一维碳纳米结构简介 |
| 1.3.4 dc-PECVD法合成一维碳纳米结构简介及其影响因素 |
| 1.3.5 垂直阵列一维碳纳米结构的生长机理 |
| 1.3.6 垂直阵列一维碳纳米结构的应用 |
| 1.4 相变纳米材料介绍 |
| 1.4.1 相变存储器的基本原理 |
| 1.4.2 相变存储器件分类 |
| 1.4.3 薄膜与纳米线相变存储器 |
| 1.4.4 相变材料的需求和种类 |
| 1.4.5 硒化铟纳米线相变材料简介 |
| 1.5 本课题的立题依据和主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 一维碳纳米材料形貌对其电子结构和电荷输运性质影响的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 CNT和CNF的合成 |
| 2.2.2 CNT和CNF的形貌、电子结构和电荷输运性质的表征 |
| 2.3 金属基底和催化剂对一维碳纳米材料生长的影响 |
| 2.4 一维碳纳米材料形貌、电子结构与电荷输运性质的关系 |
| 2.4.1 Ni催化剂与不同金属基底合成的一维碳纳米材料的形貌表征 |
| 2.4.2 Ni催化剂合成的一维碳纳米材料的电子结构研究 |
| 2.4.3 Fe催化剂与不同金属基底合成的一维碳纳米材料的形貌表征 |
| 2.4.4 Fe催化剂合成的一维碳纳米材料的电子结构研究 |
| 2.4.5 CNF和CNT的电荷输运性质研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 扫描透射X射线显微术研究催化剂在碳纳米管和碳纳米纤维生长中的演化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 CNT和CNF的合成 |
| 3.2.2 STXM表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Fe催化剂在CNT生长中的变化 |
| 3.3.2 Ni催化剂在CNF生长中的变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 In_2Se_3纳米线电致相变行为的原位研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与耗材 |
| 4.2.2 一维相变纳米线的合成 |
| 4.2.3 In_2Se_3纳米线原位电学实验 |
| 4.2.4 实验设备 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 CVD法合成In_2Se_3纳米线及其形貌结构表征 |
| 4.3.2 In_2Se_3纳米线电致相变过程 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 一维相变纳米材料的成分与直径对其熔点与电学性质的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 组份对In_xSe_y纳米线电学性质的影响 |
| 5.3.2 单根In_2Se_3纳米线熔点的测量 |
| 5.3.3 ZnTe纳米线熔点的尺寸效应研究 |
| 5.3.4 成分和尺寸对Ge_xSb_y纳米线熔点的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 α-Fe_2O_3钠插入的原位研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 α-Fe_2O_3简介 |
| 6.3 实验部分 |
| 6.4 实验结果与讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 全文总结和展望 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 发表的学术论文 |
| 参加的学术会议 |
| 致谢 |
（6）用于无掩膜加工的介质阻挡微放电器阵列的制作及性能表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1 介质阻挡放电概述 |
| 1.1.1 气体放电与低温等离子体 |
| 1.1.2 介质阻挡放电 |
| 1.2 介质阻挡放电的相关应用 |
| 1.2.1 介质阻挡放电在臭氧发生方面的应用 |
| 1.2.2 介质阻挡微放电在生物医学方面的应用 |
| 1.2.3 介质阻挡微放电在材料无掩膜刻蚀和沉积方面的应用 |
| 1.2.4 介质阻挡微放电在材料表面改性和光源方面的应用 |
| 1.2.5 介质阻挡微放电在化学分析方面的应用 |
| 1.3 论文研究目的和意义 |
| 第二章 倒金字塔介质阻挡微放电二维仿真 |
| 2.1 仿真模型的选择 |
| 2.1.1 蒙特卡洛模型 |
| 2.1.2 动力学模型 |
| 2.1.3 流体力学模型 |
| 2.1.4 混合模型 |
| 2.2 MDBD建模与仿真 |
| 2.2.1 等离子体相关商业仿真软件介绍 |
| 2.2.2 MDBD建模 |
| 2.3 仿真结果与分析 |
| 2.3.1 电子密度分布 |
| 2.3.2 电势分布 |
| 2.3.3 介质材料对电子密度的影响 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 介质阻挡微放电器阵列的加工制备 |
| 3.1 MDBD器件制备工艺流程 |
| 3.2 氮化硅电介质层的制备 |
| 3.2.1 多层膜应力匹配仿真 |
| 3.2.2 PECVD工艺参数对SiN_x应力和沉积速率的影响 |
| 3.2.3 制备结果 |
| 3.3 本章总结 |
| 第四章 MDBD器件性能诊断及表征 |
| 4.1 诊断表征系统介绍 |
| 4.2 MDBD器件的电学性能表征 |
| 4.2.1 放电器件与参数的选择 |
| 4.2.2 限流电阻对器件放电特性的影响 |
| 4.2.3 气压对放电特性的影响 |
| 4.2.4 外加电压对放电特性的影响 |
| 4.3 MDBD器件破坏失效原因分析 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 总结及展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）石墨烯—微光纤混合波导偏振特性及其传感应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 石墨烯研究动态 |
| 1.2.1.1 石墨烯的发现与提出 |
| 1.2.1.2 石墨烯的研究现状 |
| 1.2.2 微光纤研究动态 |
| 1.3 本课题意义及主要内容 |
| 第二章 石墨烯-微光纤混合波导的偏振特性研究 |
| 2.1 单层石墨烯薄膜的光学和电学性质 |
| 2.2 微光纤的传光原理与性质 |
| 2.3 石墨烯-微光纤混合波导的偏振控制原理 |
| 2.3.1 石墨烯对微光纤的传输光场强度分布的控制 |
| 2.3.2 石墨烯对微光纤的传输模场强度分布的控制 |
| 2.3.3 石墨烯对微光纤的传输光相位的控制 |
| 2.4 石墨烯-微光纤混合波导的传感特性 |
| 2.4.1 石墨烯-微光纤混合波导的生化气体传感特性 |
| 2.4.2 石墨烯-微光纤混合波导的折射率传感特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 石墨烯及微光纤的制备工艺研究 |
| 3.1 单层石墨烯薄膜的制备工艺研究 |
| 3.1.1 化学气相沉积法制备单层石墨烯薄膜的工艺及表征方法 |
| 3.1.2 单层石墨烯薄膜的湿法转移法 |
| 3.2 微光纤的制备工艺研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 石墨烯-微光纤混合波导的传感应用研究 |
| 4.1 石墨烯-微光纤混合波导的生化气体传感实验 |
| 4.1.1 实验系统与设备 |
| 4.1.2 实验步骤与说明 |
| 4.1.3 实验结果与分析 |
| 4.2 石墨烯-微光纤混合波导的折射率传感实验 |
| 4.2.1 实验系统与设备 |
| 4.2.2 实验步骤与说明 |
| 4.2.3 实验结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本研究课题的未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）基于薄膜技术的星用微型热控百叶窗研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微型热控百叶窗热控技术研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容及意义 |
| 第二章 微型热控百叶窗设计 |
| 2.1 微型热控百叶窗设计 |
| 2.2 微型热控百叶窗的材料选择 |
| 2.3 微型热控百叶窗的驱动方式 |
| 2.4 微型热控百叶窗的微窗单元结构 |
| 2.5 微型热控百叶窗工艺设计 |
| 2.6 微型热控百叶窗主要技术指标 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 微型热控百叶窗的机电特性理论分析与仿真 |
| 3.1 微型热控百叶窗的机电特性的理论分析 |
| 3.1.1 微型热控百叶窗的分析模型 |
| 3.1.2 微型热控百叶窗机电特性的解析分析 |
| 3.2 微型热控百叶窗机电特性仿真分析 |
| 3.2.1 微型热控百叶窗的几何模型 |
| 3.2.2 微型热控百叶窗模型的网格划分研究 |
| 3.2.3 微型热控百叶窗的约束及载荷的施加 |
| 3.2.4 微型热控百叶窗的静态特性分析结果后处理 |
| 3.3 扭梁式微型热控百叶窗的模态分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 微型热控百叶窗原理样件制作 |
| 4.1 超薄悬空薄膜制备实验 |
| 4.2 微型热控百叶窗窗叶激光刻蚀成型 |
| 4.3 微型热控百叶窗窗叶表面功能薄膜沉积和应力控制 |
| 4.3.1 微型热控百叶窗窗叶表面功能薄膜沉积应力的影响 |
| 4.3.2 薄膜应力控制实验 |
| 4.4 微型热控百叶窗基底和中间支撑结构制备 |
| 4.5 微型热控百叶窗原理样件组装 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 微型热控百叶窗原理样件性能测试 |
| 5.1 微型热控百叶窗驱动电压测试 |
| 5.2 微型热控百叶窗当量发射率变化量 |
| 5.3 其它指标测试 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）聚硅氧烷超疏水表面制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超疏水现象 |
| 1.2 超疏水表面的基本理论 |
| 1.2.1 光滑表面上的润湿性 |
| 1.2.2 粗糙表面上的Wenzel方程 |
| 1.2.3 粗糙表面上的Cassie方程 |
| 1.2.4 Wenzel方程和Cassie方程的适用性 |
| 1.2.5 接触角滞后 |
| 1.2.6 水滴在超疏水表面的动态润湿性 |
| 1.2.7 粗糙表面上Wenzel状态和Cassie状态的关系 |
| 1.3 超疏水表面的构造方法 |
| 1.3.1 光刻法 |
| 1.3.2 模板法 |
| 1.3.3 相分离法 |
| 1.3.4 喷涂法 |
| 1.3.5 溶胶凝胶法 |
| 1.3.6 层层自组装法 |
| 1.3.7 其他方法 |
| 1.4 超疏水表面的功能性及应用 |
| 1.5 目前研究与实用存在的一些问题 |
| 1.5.1 测量 |
| 1.5.2 稳定性 |
| 1.6 本论文的设计思想与主要内容 |
| 第一章 参考文献 |
| 第二章 溶胶凝胶法制备PPMSSQ超疏水薄膜及其热稳定性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与材料 |
| 2.2.2 聚合诱导相分离法制备PPMSSQ薄膜 |
| 2.2.3 水诱导相分离法制备PPMSSQ薄膜 |
| 2.2.4 测试方法 |
| 2.3 溶胶凝胶法制备PPMSSQ超疏水薄膜机理 |
| 2.3.1 聚合诱导相分离法制备PPMSSQ超疏水薄膜机理 |
| 2.3.2 水诱导相分离法制备PPMSSQ超疏水薄膜机理 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 制备条件对聚合诱导相分离法PPMSSQ薄膜的影响 |
| 2.4.2 制备条件对水诱导相分离法PPMSSQ薄膜的影响 |
| 2.4.3 水诱导相分离法PPMSSQ薄膜热稳定性研究 |
| 2.5 本章结论 |
| 第二章 参考文献 |
| 第三章 超疏水SiO_2/PPSQ涂层的制备及其热稳定性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与材料 |
| 3.2.2 PPSQ制备 |
| 3.2.3 涂层制备 |
| 3.2.4 测试方法 |
| 3.3 空气喷涂法构造超疏水微米纳米复合粗糙结构 |
| 3.3.1 空气喷涂装置 |
| 3.3.2 空气喷涂雾化原理 |
| 3.3.3 空气喷涂法构造微纳复合结构涂层 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 PPSQ的合成与结构 |
| 3.4.2 几种聚硅氧烷的热性能研究 |
| 3.4.3 SiO_2/聚合物涂层疏水性能 |
| 3.4.4 SiO_2/PPSQ涂层制备和疏水性研究 |
| 3.4.5 良溶剂-不良溶剂PPSQ涂层制备和疏水性研究 |
| 3.4.6 SiO_2/PPSQ涂层和良溶剂-不良溶剂PPSQ涂层热稳定性能研究 |
| 3.5 本章结论 |
| 第三章 参考文献 |
| 第四章 Ni/CB/PDMS超疏水涂层制备探索 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与材料 |
| 4.2.2 CB分散 |
| 4.2.3 PDMS体系固化 |
| 4.2.4 涂层制备 |
| 4.2.5 测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 CB分散工艺研究 |
| 4.3.2 PDMS体系的固化 |
| 4.3.3 Ni/CB/PDMS涂层制备与疏水性能研究 |
| 4.3.4 Ni/CB/PDMS涂层电磁性能研究 |
| 4.3.5 Ni/CB/PDMS涂层的防积雪性能 |
| 4.3.6 Ni/CB/PDMS涂层的自清洁性能 |
| 4.4 本章结论 |
| 第四章 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（10）氮化铝纳米线的合成与生长机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 纳米材料概述 |
| 1.1.1 纳米材料的发展历史 |
| 1.1.2 纳米材料的基本效应 |
| 1.1.3 纳米材料的制备方法 |
| 1.1.4 纳米材料的测试和表征 |
| 1.1.5 一维纳米材料的研究意义 |
| 1.2 AlN材料概述 |
| 1.2.1 AlN的研究历史 |
| 1.2.2 AlN的性能 |
| 1.2.3 AlN的应用前景 |
| 1.3 本论文的研究意义和主要工作 |
| 2 一维AlN纳米材料制备方法的进展 |
| 2.1 直接氮化法 |
| 2.2 催化剂辅助生长法 |
| 2.3 弧光放电法 |
| 2.4 气相沉积法 |
| 2.4.1 物理气相沉积法 |
| 2.4.2 化学气相沉积法 |
| 2.4.3 金属有机物化学气相沉积法 |
| 2.5 模板法 |
| 2.5.1 碳纳米管限域反应法 |
| 2.5.2 氧化铝模板制备法 |
| 2.6 一维AlN纳米材料制备方法总结 |
| 3 复分解反应法制备AlN纳米线 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验设备 |
| 3.1.3 实验化学原理 |
| 3.1.4 实验流程 |
| 3.2 反应条件对合成纳米线的影响 |
| 3.2.1 加热温度的影响 |
| 3.2.2 保温时间的影响 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 X射线衍射分析 |
| 3.3.2 透射电子显微分析 |
| 3.3.3 选区电子衍射分析 |
| 3.3.4 紫外吸收谱分析 |
| 3.3.5 光致发光谱分析 |
| 4 AlN纳米线生长机理的研究 |
| 4.1 纳米线的生长机理概述 |
| 4.1.1 完美晶体表面的成核作用 |
| 4.1.2 螺旋位错成核作用 |
| 4.1.3 纳米线的生长条件 |
| 4.1.4 纳米线的气相生长机理 |
| 4.2 复分解反应法合成AlN纳米线的生长机理 |
| 4.2.1 晶核形成过程 |
| 4.2.2 纳米线的生长过程 |
| 4.2.3 纳米线生长方向的理论分析 |
| 5 结论 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 进一步的工作设想 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、STM中各种金属针尖/基底组合下的蒸发场强计算（论文参考文献）
- [1]单分子器件中量子干涉效应的研究[D]. 陈力川. 兰州大学, 2020(09)
- [2]极端条件下高灵敏磁力显微镜的研制及应用[D]. 冯启元. 中国科学技术大学, 2018(01)
- [3]超支化聚缩水甘油醚分子作为药物载体和半导体杂质原子载体的研究[D]. 吴海刚. 上海交通大学, 2018(01)
- [4]激光质谱法自动解谱程序的开发及其理论模拟研究[D]. 张书迪. 厦门大学, 2018(07)
- [5]一维纳米材料形貌、电子结构与电荷输运性质关系的原位透射电镜研究[D]. 高婧. 苏州大学, 2017(01)
- [6]用于无掩膜加工的介质阻挡微放电器阵列的制作及性能表征[D]. 李强. 中国科学技术大学, 2017(01)
- [7]石墨烯—微光纤混合波导偏振特性及其传感应用研究[D]. 程杨. 电子科技大学, 2014(03)
- [8]基于薄膜技术的星用微型热控百叶窗研究[D]. 曹生珠. 兰州大学, 2013(06)
- [9]聚硅氧烷超疏水表面制备及其性能研究[D]. 杨昊炜. 复旦大学, 2011(12)
- [10]氮化铝纳米线的合成与生长机理研究[D]. 谷力. 西安理工大学, 2009(S1)