武明义
,
孙强
,
贾瑜
,
梁二军
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.07.04
二维材料由于存在“膜效应”,即在垂直于薄膜方向的热涨落,使得沿着二维薄膜面内方向出现反常的负热膨胀现象.这种热效应对薄膜的稳定性及电子性质可产生重要影响.基于第一性原理计算和准谐近似,系统地研究了二维单层石墨烯、h-BN和石墨烯/h-BN异质结构的电子、声子以及热膨胀性质,计算了3种结构不同振动模式的格林奈森参数,讨论了引起这3种结构负热膨胀的振动模式.计算表明,由于垂直薄膜方向的热振动,石墨烯和h-BN在薄膜面内均具有较大的负热膨胀系数;它们形成的异质结构依靠弱的范德瓦尔斯相互作用结合在一起,这种层间弱相互作用对薄膜垂直方向的热振动产生影响,使得形成的异质结构的负膨胀系数介于石墨烯和h-BN之间.通过分析异质结构的振动模式,发现引起面内热收缩的ZA振动模式受到了层间范德瓦尔斯相互作用影响,导致异质结构的负热膨胀系数大于石墨烯而小于h-BN.研究表明,可以在实验中通过范德瓦尔斯相互作用来改变层状结构材料的负热膨胀性质,从而提高薄膜材料结构和电子性质的热稳定性.
关键词:
石墨烯
,
h-BN
,
负热膨胀
,
格林奈森参数
,
范德瓦尔斯相互作用
王俊平
,
陈庆东
,
冯伟伟
,
梁二军
人工晶体学报
利用二氧化碳激光快速凝固技术合成了负热膨胀材料ZrW2O8和HfW2 O8,Raman光谱和X射线衍射分析表明激光烧结合成的ZrW2 O8为正交相,压应力的大小估计在0.4～0.5 GPa之间,激光烧结合成的HfW2 O8,主要为立方晶系,含有极少量的正交系,压应力的大小估计在0.6 GPa左右,这是由于样品在快速凝固的过程中受到了压应力造成的.由于压应力的影响,二氧化碳激光快速凝固技术更适合HfW2O8的制备和合成.
关键词:
激光烧结
,
拉曼光谱
,
负热膨胀
,
压应力
朱双美
,
李俊青
,
庞金辉
,
张华顺
,
梁二军
新型炭材料
采用化学气相沉积法(CVD),以二甲苯为碳源,二茂铁为催化剂制备了多壁碳纳米管(MWCNTs).考察了纯化后的多壁碳纳米管在空气中的结构稳定性,利用电子显微技术及体积电阻率法研究了多壁碳纳米管在空气中的特性变化.结果表明:多壁碳纳米管在空气中存放时会被缓慢氧化而变短,氧化程度随空气中放置时间的延长而增加,15d后几乎完全转化为无定形碳.体积电阻率随氧化程度不同而不同.多壁碳纳米管在空气中不稳定,容易氧化,需要密闭保存.
关键词:
多壁碳纳米管
,
化学气相沉积法
,
稳定性
丁佩
,
郭新勇
,
张经纬
,
晁明举
,
梁二军
无机材料学报
以乙二胺为前驱液,采用高温热解法,860℃下在镍基底表面生长CNx纳米管薄 膜.研究了经过不同实验条件处理过的镍基底表面的CNx纳米管的生长情况.实验结果表明, 经过不同的预处理过程后,镍基底对CNx纳米管的生长表现出不同的催化性能,经过氢氟酸 (HF)浸泡10min并无水乙醇超声清洗过的镍基底有利于具有"竹节状"结构的CNx纳米管的 生长.
关键词:
镍基底
,
CNx nanotubes
,
thermal decomposition
,
Raman spectra
丁佩
,
郭新勇
,
张经纬
,
晁明举
,
梁二军
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.02.030
以乙二胺为前驱液,采用高温热解法,860.C下在镍基底表面生长CNx纳米管薄膜.研究了经过不同实验条件处理过的镍基底表面的CNx纳米管的生长情况.实验结果表明,经过不同的预处理过程后,镍基底对CNx纳米管的生长表现出不同的催化性能,经过氢氟酸(HF)浸泡10min并无水乙醇超声清洗过的镍基底有利于具有"竹节状"结构的CNx纳米管的生长.
关键词:
镍基底
,
CNx纳米管
,
高温热解
,
拉曼光谱
朱双美
,
肖海霞
,
程永光
,
赵元黎
,
梁二军
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2010.05.006
碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)是一种新型纳米材料,具有特殊的纳米结构,在生物医学领域显示出诱人的潜在应用价值和前景,正逐步引起越来越多研究者的关注.功能化碳纳米管(f-CNTs)具有特殊的识别功能、很强的细胞穿透能力和较低的细胞毒性,为它在生物传感器的发展开辟了广阔的前景,同时,也使其在药物和基因运转领域中的应用成为可能.综述了近几年国内外关于碳纳米管在生物传感器、药物和基因转运领域中的应用进展,并简要探讨了其毒性.
关键词:
碳纳米管
,
功能化
,
生物传感器
,
药物转运
,
基因转运
,
毒性
李玉成
,
晁明举
,
张牛
,
梁二军
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.07.03
以Sr2+部分替代SmMnO3中的Sm3+,采用固相法成功制备出新的负膨胀材料Sm0.85Sr015MnO3-δ.其线膨胀系数为-10.08×10-6/K(360 ～873 K);SEM观察其组织为单一的球状或椭球状颗粒;其相对密度为95.5％;XRD和EDS分析表明,Sm0.85Sr0.15 MnO3-δ为正交结构(空间群pbnm);DSC和TGA曲线支持了Sm0.85Sr0.15MnO3-δ在温度升高时Mn4+ O6八面体畸变及氧缺陷的存在.Sm0.85Sr0.15MnO3-δ的热膨胀机制为晶格振动和Mn离子间电子转移两个因素共同作用:当温度低于360 K时,随着温度的升高,晶格振动加剧引起晶胞体积增大占优,Sm0.85Sr0.15MnO3-δ呈现低正膨胀性能;当温度高于360 K时,随着温度的升高,Mn4+转化成Mn3+的离子数增加,导致Mn3+O6八面体畸变增大甚至产生氧缺陷,使得晶格体积变小占优,Sm0.85Sr0.15MnO3-δ呈现负膨胀性能.
关键词:
负热膨胀
,
Sm0.85Sr0.15MnO3-δ
,
晶格畸变
,
Jahn-Teller效应
,
氧缺陷
胡帆
,
晁明举
,
梁二军
,
姜雅丽
材料导报
采用磁控溅射法在Si(111)和玻璃衬底上制备出不同Mn掺杂含量的Ga2O3薄膜,使用扫描电子显微镜、电子能谱仪、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计等对Mn掺杂Ga2O3薄膜的表面形貌、结晶特性和光吸收性能进行了研究.结果表明,适量掺杂Mn可抑制薄膜的晶格膨胀,促进Ga2O3薄膜晶粒的定向生长,得到尺寸分布较均匀的多面体晶粒.Mn掺杂使Ga2O3价带项向带隙延伸,光学带隙变窄,吸收边红移,近紫外区吸收增强.
关键词:
Ga2O3薄膜
,
Mn掺杂
,
磁控溅射
,
微观结构
,
光吸收性能
程慧
,
晁明举
,
梁二军
,
姜雅丽
,
刘志锋
材料导报
采用磁控溅射法在Si(100)和石英衬底上沉积Y2Mo3O12,并经退火处理获得正交相Y2Mo3O12薄膜.采用扫描电镜、X射线衍射仪、变温拉曼光谱仪和紫外-可见光谱计研究了薄膜的表面形貌、结晶特性、吸湿性和光吸收性能.结果表明,磁控溅射沉积Y2Mo3O12薄膜为非晶态,退火后结晶为正交相结构.正交相Y2Mo3O12薄膜表面平整、晶粒细小,具有可逆的脱水吸水性能,其光学带隙宽度为4.58eV,对近紫外光(波长286～270nm)具有很好的吸收性能,可应用于日盲探测器中.
关键词:
磁控溅射
,
Y2Mo3O12薄膜
,
拉曼光谱
,
光吸收性能
柳堃，晁明举
,
李华洋
,
梁二军
,
袁斌
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00181
采用催化热解方法分别 制备出碳纳米管和镓掺杂碳纳米管, 并利用丝网印刷工艺将其制备成纳米管薄膜. 对此薄膜进行低场致电子发射测试表明, 碳纳米管和镓掺杂纳米管开启电场分别为2.22和1.0V/μm, 当外加电场为2.4V/μm, 碳纳米管发射电流密度为400μA/cm2, 镓掺杂纳米管发射电流密度为4000μA/cm2. 可见镓掺杂碳纳米管的场发射性能优于同样条件下未掺杂时的碳纳米管. 对镓掺杂纳米管场发射机理进行了探讨.
关键词:
碳纳米管
,
Ga-doped carbon nanotubes
,
field emission
