导读:本文包含了低维结构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:结构,稀土,磁性,纳米,光电,层状,特性。
低维结构论文文献综述
徐然[1]（2019）在《Si亚微米图形衬底制作及低维结构的生长》一文中研究指出目前硅材料可以实现大部分关键的光电功能器件,但与CMOS工艺兼容的商用硅基光电器件还没有实现,其核心问题在于Si的间接带隙物理特性对材料发光的限制。GeSi低维结构有可能规避这一限制,然而自组装量子点由于成核位置不确定,尺寸大小不均匀,会导致发光峰的非均匀展宽,从而降低低维结构的光电性能。采用图形衬底生长低维结构,可以控制低维结构的成核位置和尺寸,但获得均匀低成本的图形衬底及在其上外延高质量的低维材料一直是研究的难点。本论文针对以上问题提出了一种制备高质量亚微米图形衬底的方法,即采用激光干涉光刻、干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的方法制备图形衬底,并围绕着亚微米图形衬底制备的优化以及在此衬底上低维GeSi结构的生长进行研究,主要工作分为以下几个方面:(1)提出了一种制备低成本高质量硅亚微米图形衬底的方法。该方法结合了低成本高精度的激光干涉曝光,干法刻蚀和湿法腐蚀来制备图形衬底。同时干法刻蚀的产物作为湿法腐蚀的掩膜层,避免了薄膜蒸镀和图形反转,简化了操作流程。成功制备了周期为450 nm,尺寸为240 nm倒金字塔图形,以及周期为600nm,尺寸为100 nm的V形凹槽图形。(2)为了优化GeSi低维材料的生长条件,研究了气态源分子束外延生长Si层以及GeSi层的规律:当生长温度低于700℃,Si层生长速率随生长温度升高而迅速升高;当生长温度高于700℃时,Si层生长速率基本不受温度影响。当生长温度高于700℃时,Si层及GeSi层生长速率随气源流量成正比。在生长温度为650℃到780℃区间内,GeSi层组分只受锗烷和乙硅烷流量比调控,与生长温度和气源流量无关。以此为依据确定GeSi层生长温度区间,以及根据气源流量推测出GeSi低维结构的生长速率以及Ge组分。(3)用实验室自行改装的气态源MBE在倒金字塔图形上生长GeSi量子点,研究不同沉积量GeSi量子点的形貌演变。此外在V形凹槽里生长了GeSi纳米线。并且通过理论计算得出图形衬底上表面化学势,给出量子点优先在倒金字塔坑内成核以及纳米线优先生长在V形凹坑的理论分析及解释。(4)对图形衬底上所制备GeSi低维材料中的束缚激子进行低温环境下的物理特性分析。利用变温PL技术对所制备的GeSi量子点、GeSi纳米线进行物性测量及表征,测得GeSi纳米线的零声子(NP)峰,其发光峰强度高于Si衬底发光强度,这反应了在量子限制下,发光必须受到声子辅助的要求开始减弱,为以后制作硅基激光光源打下基础。图形衬底上量子点的发光峰没有被收集到,原因可能为量子点密度太低,与平片自组装量子点密度差3个数量级,后续实验应尽可能提高生长低维量子点密度。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01）
薛澄,厉彦一,王士奇,马宗砚[2]（2018）在《用于通信的高速和高效硅光电二极管的新范例——低维结构的器件和VLSI集成挑战》一文中研究指出单片集成高速光电探测器(PD)与硅(Si)的能力有助于大幅降低成本。这种PD被设想成未来的芯片内,芯片间,板对板,机架间,以及内/数据中心链路中的高速光学互连的组成部分。Si基PD具有特别的意义,因为它们具有与CMOS和Bi CMOS超大规模集成电路和超大规模集成电子器件单片集成的潜力。我们以微米/纳米结构讨论了器件设计的优势和挑战,最后,我们总结了低维结构可能导致高性能PD设计范例转变的各种应用的未来发展方向,达到链接,单光子检测,光检测和测距以及高性能计算。(本文来源于《信息记录材料》期刊2018年11期）
刘宇航[3]（2018）在《AlGaN及其低维结构中价带结构及其调制研究》一文中研究指出Ⅲ类氮化物半导体的发光过程主要取决于Γ点(k=0)处的能带结构,因为纤锌矿Al_xGa_(1-x )N的导带是一种类s轨道,具有完全对称性,纤锌矿Al_xGa_(1-x )N的价带结构主要形成于p轨道上,在光的方向上起着主导作用。因此,本论文使用第一性原理的密度泛函理论和平面波赝势法,进行了Al_xGa_(1-x )N材料和变组份阶梯形Al_xGa_(1-x )N量子阱的光电特性相关研究:1.使用VASP第一性原理计算软件包在Material Studio软件建立的Ga N原胞和Ga N及Al_xGa_(1-x )N(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1)材料的超胞模型的基础上,计算研究了Al_xGa_(1-x )N(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1)材料相对于Ga N基的能带偏移、总态密度、分波态密度和光学性质。计算结果表明,导带的能带偏移随铝组份的增加而增大,与价带的可忽略的带偏移完全不同。铝组分的变化使得材料对相同波长的紫外光的出光效率有不同的影响。2.对比分析了Al_xGa_(1-x )N(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1)材料晶格结构的变化对价带顶能带、发光偏振特性和光学性质的影响关系。对于同一铝组份的Al_xGa_(1-x )N材料,晶格结构的变化导致Al_xGa_(1-x )N材料中的CH子带发光占比变大;对于不同铝组份的Al_xGa_(1-x )N材料,高铝组份Alx Ga1-x N材料中的CH子带发光占比相对低铝组份Al_xGa_(1-x )N材料中的CH子带发光占比变大。高Al组份(x>0.6)的Al_xGa_(1-x )N材料中晶格结构的变化使得材料对于200-400nm波长光的折射率、吸收系数和反射率均下降。3.计算并分析了变组份阶梯形Al_(0.69)Ga_(0.31)N、Al_(0.63)Ga_(0.37)N/Al0.75Ga0.25N和Al0.75Ga0.25N/Al_(0.63)Ga_(0.37)N量子阱结构的价带结构和光学性质。从计算结果可以得出,上述叁种阶梯形量子阱结构产生的偏振光逐渐增强,正面出光逐渐减小。Al_(0.69)Ga_(0.31)N和Al0.75Ga0.25N/Al_(0.63)Ga_(0.37)N在各项基本光学性质中均比较相似,Al_(0.63)Ga_(0.37)N/Al0.75Ga0.25N各项基本光学性质相对来说与前两者区别较大。(本文来源于《安徽工程大学》期刊2018-06-12）
王超[4]（2018）在《LuFe_2O_4材料磁电调控及低维结构拓扑磁性的研究》一文中研究指出多铁性是指同时具有铁电性、铁磁性(反铁磁性)、铁弹性中的两种或多种铁性。通常把具有自发磁有序和介电有序的材料都称为多铁材料。根据单相多铁材料的起源可以将其分为两类。第一类多铁材料的铁电有序和铁磁有序起源彼此分离;第二类多铁材料的铁电极化来源于特殊磁结构。六角型LuFe_2O_4是具有电荷有序的第一类多铁材料,包含Fe原子呈叁角形排列的双层结构,价态为Fe~(3+)/Fe~(2+)混合,Fe~(3+)/Fe~(2+)比例为1:1,并产生阻挫现象。主要研究结果如下:(1)利用固相反应法制备了Ca掺杂Lu_(1-x)Ca_x Fe_2O_4样品。首先,我们研究了电场对样品介电性能的调控。实验发现,随着Ca掺杂浓度的增加,Lu_(1-x)Ca_x Fe_2O_4样品的介电调控作用得到了很大的加强,具有宽温区的特性。例如:在室温、激励电场频率2 MHz条件下,对于Ca掺杂浓度为0.1的样品来说,其介电调控值可以大幅度增加到95.4%,而施加的电场强度仅仅为100 V/cm。通过对其介电性能、磁性的研究,并结合输运数据的拟合发现:上述介电性能的大幅度增加是由于在Lu_(1-x)Ca_xFe_2O_4材料中,Fe~(3+)/Fe~(2+)比例的变化会在很大程度上影响体系中的电荷有序和极化涨落。较高介电调控值有利于该类材料在未来自旋电子器件中的应用,并获得较高的性噪比;宽温区特点使器件可以获得更加稳定的综合性能。然后,我们采用不同的模型研究了Ca掺杂对体系激活能的影响。研究发现:Arrhenius模型可以很好地解释Lu_(1-x)Ca_xFe_2O_4样品中介电损耗特征温度随频率的变化关系,据此拟合出的激活能分别为0.30 eV(x=0)、0.24 eV(x=0.05)、0.22 eV(x=0.1),即随着掺杂浓度的增加,激活能降低。输运测量结果表明:在顺磁区域,随着温度的降低,电阻率急剧升高,其温度变化关系符合热激活行为。采用热激活模型拟合得到的激活能分别为0.34 eV(x=0)、0.26 eV(x=0.05)、0.24 eV(x=0.1)。采用Arrhenius模型拟合介电损耗特征温度随频率的变化和采用热激活模型拟合电阻率随温度的变化所得到的激活能值相互吻合,表明通过Ca~(2+)掺杂改变Fe~(3+)/Fe~(2+)的比例是导致Lu_(1-x)Ca_xFe_2O_4样品激活能变化的原因。(2)研究了另外一类多铁性材料—钙钛矿型RCrO_3。我们利用固相反应法制备了单相的LaCrO_3和SmCrO_3多晶样品,并对其磁性、介电特性和输运性质进行了研究。研究表明:LaCr O_3具有近室温的反铁磁转变,其奈尔温度在290 K。SmCrO_3有两个磁转变,当温度低于197 K(奈尔温度)时,体系进入反铁磁态;当温度进一步降低到43 K时,体系发生自旋重取向。采用Arrhenius模型对LaCrO_3和SmCrO_3样品的介电损耗特征温度随频率的响应进行拟合,得到的激活能分别为0.37 eV和0.35 eV。(3)利用FIB-SEM双束系统制备纳米结构透射样品,研究受限结构对双斯格明子的影响。我们以室温MnNiGa双斯格明子材料作为研究对象,利用FIB-SEM双束系统制备了MnNiGa纳米条带受限样品,研究了受限结构对其拓扑磁性的影响和不同限域宽度条件下双斯格明子的变化。针对利用多晶样品难以制备具有特定晶向透射电镜样品的挑战,我们通过两步法成功实现了高质量纳米楔形样品的加工。研究表明:通过制备受限纳米结构可以得到单链的双斯格明子,在楔形纳米结构中,不同宽度下斯格明子出现的临界磁场不同。对比纳米条带样品和楔形结构样品发现,在不同的宽度下会产生不同角度的条纹畴,进而可以产生转角度的双斯格明子。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2018-06-01）
邓青林[5]（2018）在《铌基低维结构氧化物的制备及其光电性质和应用研究》一文中研究指出科技产品的革新推动了时代的进步,却衍生出器件、能源和环境叁者之间的关联与矛盾,解决这一问题的核心是研发性能优异的新兴多功能环保材料。其中铌基材料得到了特别关注,作为典型代表,铌基铁电材料、铌基层状材料和铌基储能材料,叁者相互联系,并展现出巨大的多功能应用前景。铌基铁电材料可用来研发速度更快的铁电存储器,并有望取代现阶段常用的含有毒铅元素的铅基压电材料。铌基层状材料由于其独特的层状结构,可用来研发高效的吸附-光降解催化剂,从而解决环境污染问题。铌基储能材料具有本征的储锂优势,可用来研发高倍率长寿命的动力电池。目前铌基材料的这些相关研究较少,并留有诸多难题亟待解决。基于此,本论文开展的研究工作和创新点主要包括以下几点:(1)采用改性的溶胶凝胶法成功制备了高质量的无铅压电K_(0.5)Na_(0.5)Nb_(1-x)Mn_xO_(3-δ)(KNNMx)薄膜。系统探究了锰元素掺杂对KNNMx薄膜的晶体结构、形貌、晶格振动、光学和电学性质等的影响。研究结果表明,掺杂的锰元素的价态由2+价升高到3+价,并替代Nb~(5+)位置。锰元素掺杂后可以有效地减少氧空位和空穴,从而显着提高KNNMx薄膜的铁电性,并认证了最优的锰掺杂量为6 mol%。当应用电场为1000 kV cm~(-1)时,KNNM0.06薄膜获得了较大的2P_r(~51μC cm~(-2))和较小的2E_c(~265 kV cm~(-1))。利用Adachi介电函数模型和四相层模型成功拟合了KNNMx薄膜的椭圆偏振光谱,并合理解释了其光学色散行为。当提高锰元素的掺杂量时,KNNMx薄膜的光学禁带轻微地减小,而高频介电常数线性地增大。光学禁带和消光系数随温度的变化规律揭示了KNNM0.06薄膜光学性质与结构相变之间的关系。此外,KNNM0.06薄膜主要显示了面内180~o铁电极化纳米畴行为。(2)采用改性的溶胶凝胶法和水热法成功制备了层状的K_4Nb_6O_(17)(K4N)薄膜和纳米粉体材料。系统探究了薄膜的光学和电学性质,以及纳米粉体的光催化和储能应用。研究结果表明,K4N薄膜具有择优的(040)生长取向,并表现出微弱的铁电性。当应用电场为630 kV cm~(-1)时,K4N薄膜的2P_r约为1.9μC cm~(-2)。通过拟合椭圆偏振光谱成功提取了K4N薄膜的介电函数。相关的光谱学习(拉曼、红外、透射光谱)和理论计算分析深入揭示了K4N的本征物性。认证了染料溶液的pH对K4N的吸附和光降解性能影响很大,由于染料敏化效应,K4N纳米薄片在紫外和可见光照时都显现出优异的吸附-光催化性能。将制备的K4N纳米薄片应用于光催化制氢实验中,获得了高达1460μmol h~(-1)g~(-1)的产氢速率。此外,本论文将制备的K4N纳米材料应用于锂离子电池阳极材料研究中,其首圈的放电比容量可高达513 mA h g~(-1)。(3)采用改性的碱性水热法,通过调节硫脲的加入量成功制备了介层空间可控的KNb_3O_8纳米材料,并系统研究了其光电性质、光催化和储能应用。研发结果表明,染料的pH和有差异的介层空间取向都对KNb_3O_8的吸附和光降解性能影响很大。5 g硫脲衍生的KNb_3O_8样品具有择优的(020)介层取向,其比表面积能高达~63.5 m~2 g~(-1),且吸附-光催化性能优于商业化的P25。锂离子电池研究结果表明,KNb_3O_8电极的首圈放电比容量高达~550 mA h g~(-1),但倍率性能较差。研究发现有差异的介层取向并不影响KNb_3O_8电极的储锂性能。聚多巴胺碳改性后的KNb_3O_8复合电极的储能性能得到了明显提升,其在电流密度为0.2和10 A g~(-1)时,分别具有约310和110 mA h g~(-1)的比容量,当用2 A g~(-1)的大电流密度循环3000圈后,其比容量维持率仍能高达~95%。(4)采用改性的水热溶剂热法,成功制备了叁种不同碳改性路线衍生的T-Nb_2O_5@graphene复合电极材料,并系统研究和对比了叁者的电化学性能。研究结果表明,基于一种新颖且通用的石墨烯水凝胶方法,可以成功制备出自由负载的T-Nb_2O_5@graphene叁维网络结构(NG-3D),其比表面积达到了~80m~2 g~(-1),并具有优异的储锂性能。NG-3D电极在0.5C、25C、50C和100C倍率下,其比容量分别达到了163、129、110和90 mA h g~(-1)。在50C(等同于10 A g~(-1)电流密度)倍率下,循环20000圈后容量维持率仍高达~70%。当用更轻更便宜的铝箔换成铜箔作为阳极电流集流体时,NG-3D电极在0.5C和25C倍率下,其比容量分别具有164和101 mA h g~(-1),在50C倍率下,循环20000圈后容量维持率仍高达~75%。NG-3D电极与商业化活性炭组装的非水混合型超级电容器展现出高的能量密度和高的功率密度。(本文来源于《华东师范大学》期刊2018-05-01）
杨亚[6]（2017）在《稀土金属氧化物中的磁性低维结构：实验和第一性原理研究》一文中研究指出磁性材料作为重要的信息功能性材料,在磁存储、自旋电子器件以及下一代信息存储器件方面具有十分巨大的应用前景,因而一直是凝聚态物理、材料学和计算材料学等学科领域探索和研究的重点材料体系。RFeO_3(R=rare earth)体系所具有的丰富磁相变表明其具有成为一种重要磁开关材料的潜力。β-Ga_2O_3中发现的磁性特征也拓宽了其在自旋电子器件领域的应用前景。单层磁性膜FeCl_2对开发下一代自旋电子器件也有着重要的意义。本论文对In调控DyFe O_3体系结构和磁性、Ga空位诱导β-Ga_2O_3磁性和应变电场调控单层FeCl_2磁性进行了研究。全文共分为七章,主要内容如下:第一章为绪论,简要介绍了RFeO_3体系的磁性以及自旋重取向相变、金属氧化物中的空位诱导磁性以及磁性单层结构的基本特点。阐述了本论文的研究目的和意义,以及主要的研究对象和研究内容。第二章,介绍了本论文采用的实验方法和原理,主要包括样品制备、结构表征和分析以及物性测量方法等。第叁章,介绍了本论文使用的第一性原理计算方法所涉及的基础理论,主要包括密度泛函方法的基本内容和局域密度近似的基本要点。第四章,研究了DyFe_(1-x)In_xO_3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1)系列多晶的合成和磁特性。采用传统的固相反应法制备了纯相的多晶系列样品,通过X射线衍射和Fullprof精修技术,对样品的结构进行了表征和分析。样品在0≤x≤0.6时,保持正交结构;在0.7≤x≤1时,变为六角结构。In掺杂改变了样品的晶胞参数,使磁性子晶格发生巨大的畸变。通过对DyFe_(1-x)In_xO_3系列样品在3 K至300 K范围内进行系统的磁热测量,观察到DyFeO_3在50 K左右发生自旋重取向相变,并且In掺杂能有效调节自旋重取向相变的温度。研究表明,In掺杂能使自旋重取向相变维持到x≤0.8。采用分子场唯相理论以及第一性原理计算分析,解释了In掺杂对自旋重取向相变温度的调控作用,分析了六角结构中的磁相。此外,研究表明在六角Fe-In磁性系统中,体系可能存在赝二维磁结构并发生Γ’_4-Γ’_2型相变。第五章,采用基于密度泛函的第一性原理计算方法研究了Ga空位对体系电子结构的影响以及空位点缺陷所诱导的磁性。研究了两种对称性的空位以及相应的缺陷态和缺陷周围的结构畸变。研究发现,六重配位的八面体空位和四重配位的四面体空位都能诱导出由未补偿的O~(2-)-2p悬挂键构成的自旋极化基态。通过计算我们确认了空位的自旋极化和电荷态之间的关系,同时结合分子轨道理论,对不同对称性的Ga空位在不同电荷态下的磁性行为进行了解释。对双空位系统的计算表明,β-Ga_2O_3中可能存在长程铁磁序。本研究对β-Ga_2O_3在自旋电子器件方面的实际应用具有重要的参考意义。第六章,研究了单层磁性结构—Fe Cl_2的奇异磁相及调控方法。采用基于密度泛函的第一性原理计算方法研究了应变和电场作用下的单层Fe Cl_2的结构和磁性。基于声子谱计算确定的稳定结构,我们系统地研究了应变和电场对体系磁性基态的影响和调控作用。通过计算预测了FeCl_2的磁调控相图,给出了应变和电场对相变温度的宽范围调控窗口。研究表明,单层FeCl_2可作为研究低维磁性问题的重要载体材料。第七章,归纳总结了本论文的研究内容,并对RFe O_3的磁序维度调控、β-Ga_2O_3中的缺陷诱导磁性和单层FeCl_2的磁性研究前景进行了展望。(本文来源于《上海大学》期刊2017-11-01）
陈长概[7]（2017）在《低维结构锗磷酸盐化合物的合成与表征》一文中研究指出锗磷酸盐作为锗酸盐和磷酸盐研究方向的交叉,是一个新兴的研究领域,与其他金属磷酸盐相比数量有限。然而,在这些数量有限的锗磷酸盐化合物中却发现了诸多有趣的结构化学。比如,以GeO6作为“粘结剂”,使结构从二维磷酸盐到叁维锗磷酸盐的结构自组装现象;具有沸石分子筛结构基元的锌锗磷酸盐(DABCO)·ZnGe(HP04)3;在锗磷酸盐中引入F-离子使结构从高维到低维的结构裁剪现象等。同时锗磷酸盐也具有许多优异的物理化学性能,比如NASICON结构化合物MIGe(PO4)3(MI=Na,K,Ag)被广泛运用于快离子导体材料;具有KTiOPO4结构的Rb2(Ge0.35Ti1.65)O2(PO4)2化合物也可被应用于非线性光学领域等。目前已报道锗磷酸盐大多数为叁维架状结构,低维结构的锗磷酸盐数量较少。本文利用有机胺的抑制作用或者F-离子的“裁剪”作用,以Na+、K+、Rb+、Cs+和NH4+离子作为模板剂,采用溶剂热/水热/氟水热法,成功合成出10个锗磷酸盐新化合物(其中有9个化合物为低维结构化合物),并对它们进行红外、热重、扫描电镜、能谱、紫外和非线性光学性能分析等。取得的研究结果如下:1.在A2O-GeO2-P2O5-HF-H2O(A=Na,K,Rb,NH4,Cs)体系中成功合成了五个具有相同分子式A2[GeF2(HPO4)2]=(A=Na,K,Rb,NH4,Cs),却具有不同结构类型的化合物,其中Cs2[GeF2(HPO4)2]甚至具有非中心对称结构。2.在A2O-GeO2-P2O5-Fe-H2O(A=Rb,Cs)体系中成功合成出两例同构的具有二维层状结构的碱金属铁锗磷酸盐。3.在K2O-GeO2-K2HPO4-P2O5-H2O水热合成体系中成功得到一例碱金属锗磷酸盐,该化合物在加热过程中发生相变,最终在650 ℃左右转变成与KTP同构的化合物。4.在A2O-GeO2-P2O5-H2O = Rb,Cs)体系中成功合成两例六方晶系的一维链状结构锗酸盐,该晶体结构中Ge:P=1:3,这种类型的锗磷比例在锗磷酸盐尚未被报道。以上这些结构大多数是一维链状或者二维层状化合物,极大地丰富了锗磷酸盐体系,其中部分化合物还具有较优异的物理化学性能。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-05-01）
万山红[8]（2017）在《低维结构构建的多级Co(OH)F材料用于电催化水氧化研究》一文中研究指出为了解决迫切的能源和环境问题,需要寻找一种清洁的可持续发展能源。在多种能源中,氢气是一种绿色有发展前景的能源。在众多制氢方式中,电解水产氢是目前最为成熟有效的一种方式。但是在电解水过程中,阳极发生的水氧化反应是一个四个电子-四个质子耦合的决速步骤,制约了水分解反应的进行,同时,由于电解质和电极等多种因素,使阳极水氧化反应具有较高的过电势。因此,寻找理想的水氧化催化剂十分必要。在已有的催化剂中,IrO2和Ru02是催化效率最好的两种催化剂,然而贵金属的存储量少且价格昂贵,研究者将重心转移到廉价丰富的过渡金属催化剂上。在多种过渡金属催化剂中,钴基催化剂被认为具有应用前景的廉价金属催化剂。在已经报道钴基催化剂中,包括钴的氢氧化物、氧化物、氮化物、磷化物、硼化物、硫化物和硒化物等。虽然对于钴基催化剂的研究已经取得一些进展,仍然需要持续开发高效的钴基新材料和新结构水氧化催化剂。对于催化水氧化反应,1D和2D材料与块状材料相比,具有多个方面的优势。最大的问题是低维材料的内部空间不足,容易在设备上堆积。高维度催化材料具有较大的开发空间,表面积较大。因而,把低维材料组建成一体的高维材料至关重要。组建这种多级的催化材料,传统的方法都是在高温下使用硬模板法和外延生长法。在温和条件下,使用简单的湿法制造高维度的多级材料是一个挑战。因此,我们报道了一种新型的Co(OH)F材料作为水氧化反应(OER)的催化剂。这种由2D纳米片构建的3D Co(OH)F微米球,并且2D纳米片由1D纳米棒编织而成。基础结构(1D纳米棒和2D纳米片)的编织和构建形成的3D材料可以提供结构空间空隙,产生足够的内部空间。具有这样的多级结构的Co(OH)F材料在异相的催化剂中,结合了所有维度材料的优点。各向异性的低维(1D和2D)子结构具有比表面积大和电荷转移速度快等优点。纳米棒之间的相互连接有利于电荷的运输。高维度(3D)构架在有限的电极表面积上提供足够的活性位点,有利于催化过程中传质扩散。使用简单的玻碳电极(GC),在1 M KOH溶液中,电流密度达到10 mA cm-2时,过电势仅313 mV。经过长时间的电解依然保持很好的稳定性。基于电催化研究和理论计算,催化反应之前,钴物种经过两个连续的质子耦合氧化过程(CoⅡ/CoⅢ和CoⅢ(/CoⅣ),3D结构提供了较大了电化学表面积,并且材料中F的引入有利于增强导电性。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2017-05-01）
王晓慧[9]（2017）在《ZnO低维结构的制备及其光电特性研究》一文中研究指出上世纪80年代开始,ZnO半导体材料就因其常温下具有3.37eV的直宽带隙以及高达60meV激子束缚能而逐渐被人们所熟知。最近几年以来,由于ZnO材料相对较低的生产成本以及良好的光电特性使其在制备发光二极管、光电二极管、紫外探测器、太阳能电池等光电器件方面得到广泛关注。迄今为止,人们已经使用溶胶-凝胶、磁控溅射、化学气相沉积法、金属有机气相沉积、脉冲激光沉积法以及水热法等多种方法制备出低维ZnO纳米结构。而且,水热合成技术因其具有原料易得、工艺简单、成本相对较低等优点,成为一种制备纳米结构的较为流行的方法。但由于仅用水热法生长的ZnO纳米棒易造成分布不均匀,紫外光发光强度较弱等现象,所以我们采取脉冲激光沉积法与水热法相结合的方式制备ZnO纳米结构。虽然低发光能效的ZnO基p-n同质结LED已经有所报道,ZnO与GaN等p型材料制备的异质结构也已经实现,但ZnO基LED仍然面临着缺少高品质p型掺杂材料的问题。而且,GaN较低的空穴迁移率限制了ZnO基光电装置的进一步应用。而p型GaAs因其具有成熟的制备技术以及较高的空穴浓度和迁移率,成为实现p-ZnO基质的一种替代材料。从上世纪九十年代开始,GaAs及其复合物就被应用于制备红外以及红光LED。鉴于ZnO纳米材料具有紫外/蓝光以及绿光发射带,n-ZnO/p-GaAs异质结构将有希望合成白光LED。本文分别利用脉冲激光沉积技术(PLD)辅助的水热合成法在Si和GaAs衬底表面上制备了ZnO纳米结构,构造了ZnO纳米棒/GaAs异质结LED器件,并对其光电特性进行了探究。本文的主要研究结果果如下:1.利用脉冲激光沉积(PLD)辅助的水热合成制备技术,在Si衬底表面生长了不同长度和直径的ZnO纳米棒阵列,并研究了水热生长温度、时间、浓度以及ZnO种子层厚度对其结构和光致发光(PL)特性的影响。研究表明,SEM表面形貌和横截面形貌显示排列整齐、取向一致的ZnO纳米棒在垂直于衬底的方向上生长,与XRD结果ZnO的(002)衍射峰位一致,都说明ZnO纳米棒沿c轴方向择优生长。光致发光测试由325nm激光激发,其PL光谱主要由位于380nm附近的很窄发光峰和450-720nm之间的展宽发光带构成。2.通过采用PLD辅助的水热法,在GaAs衬底上制备了基于ZnO纳米棒阵列的异质结构,并研究了ZnO种子层厚度、溶液浓度、反应时间和温度等因素对ZnO结构、结晶以及光致发光特性影响。SEM所观察到的表面以及截面形貌表明ZnO纳米棒垂直于衬底紧密排列。XRD图样说明了ZnO纳米棒结晶良好,沿c轴取向择优生长。PL测试观察到ZnO纳米棒/GaAs异质结的白光,光致发光光谱由380nm附近的紫外发射光和位于450-720nm的黄绿光发光带组成,其色度坐标非常接近(0.333,0.333)标准白光。而且,电致发光测试观察到的ZnO纳米棒/GaAs异质结的发光光源为白光,这种异质结有望实现ZnO基固体白光LED装置。(本文来源于《鲁东大学》期刊2017-04-01）
郑辉[10]（2016）在《稀土掺杂低维结构荧光粉的湿法合成与光热转换特性的研究》一文中研究指出载运作为连接国民经济体系的桥梁,提高载运工具的节能环保能力有着重要现实意义。稀土掺杂的固态照明光源在汽车、船舶和飞机等载运工具上的运用,可大幅减少能源的消耗,提高这些载运工具的节能环保能力。同时稀土离子温度传感和光热转换特性有望在载运工具精密微电子仪器的监测和维护上具有潜在应用。纳米科学技术的发展赋予了低维纳米材料的新的光、电、磁、声和催化性能,实现低维纳米材料的可控合成具有重要意义,因此成为了当前的热门研究课题。此外,稀土掺杂的光热转换材料在船舶压载水的微生物灭活领域还存在着潜在应用。本文研究了稀土掺杂微纳米材料的湿法化学可控合成,并对这些稀土离子在低维纳米材料中的温度传感和光热转换特性进行了详细的研究,主要研究成果如下:(1)采用微波水热法成功地制备了 CaSn03、NaYF_4、YP04、NaLa(W04)2和NaLa(Mo04)2微纳结构材料,证明了微波水热合成在无机物体系合成中普适性,并对这些样品的晶体学和形貌学特征进行了表征和分析,结果证明所合成的样品大部分为纯相且其形貌受配合物和反应溶液pH值等因素的影响。(2)采用微波水热法制备了 NaY(WO_4)_2微米花球,样品的XRD表征结果证实所得产物为纯相NaY(WO_4)_2。样品SEM表征结果说明了配合物Na3Cit的用量对产物形貌的影响,据此推论出了 NaY(WO_4)_2微米花球的可能的生长机理。(3)实现了微波水热条件下NaY(MoO_4)_2多种微纳米结构的可控合成,研究了反应溶液pH值、配合物浓度、反应物浓度等因素对产物晶相和形貌的影响,给出了 NaY(WO_4)_2微纳米结构的可能的生长机理。(4)研究了Er~(3+)离子在NaY(WO_4)_2微米花球体系中的温度传感特性,揭示了样品形貌、Er~(3+)离子掺杂浓度和Yb~(3+)离子掺杂浓度对Er~(3+)离子温度传感特性的微弱影响。以Er~(3+)掺杂的NaY(WO4)2微米花球为荧光温度探针,研究了 Tm~(3+)掺杂NaY(WO_4)_2微米花球的光热转换特性,证明了 Tm~(3+)离子与Er~(3+)相比,Tm~(3+)离子具有更高的光热转换效率。(5)以Er~(3+)掺杂的NaY(MoO_4)_2纳米棒为荧光温度探针,研究了Sm~(3+)掺杂同基质材料的光热转换特性。结果证明,Sm~(3+)离子和Yb~(3+)离子的掺杂浓度都会对样品的光热转换特性产生影响,且Yb~(3+)离子的浓度影响更为显着。(6)采用高温热解法成功制备了 NaYF_4:Er~(3+)/Yb~(3+)@NaYF_4:Sm~(3+)/Yb~(3+)纳米核壳结构,XRD表征结果证明所合成的样品为纯相,且壳层包覆使样品的结晶度更好。TEM表征结果证明壳层Yb~(3+)掺杂离子浓度的变化对产物的最终尺寸和形貌有影响。实现了核层的温度传感和壳层的光热转换,且加热效果受壳层Yb~(3+)离子浓度的影响。(本文来源于《大连海事大学》期刊2016-12-01）
低维结构论文开题报告
（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：
单片集成高速光电探测器(PD)与硅(Si)的能力有助于大幅降低成本。这种PD被设想成未来的芯片内,芯片间,板对板,机架间,以及内/数据中心链路中的高速光学互连的组成部分。Si基PD具有特别的意义,因为它们具有与CMOS和Bi CMOS超大规模集成电路和超大规模集成电子器件单片集成的潜力。我们以微米/纳米结构讨论了器件设计的优势和挑战,最后,我们总结了低维结构可能导致高性能PD设计范例转变的各种应用的未来发展方向,达到链接,单光子检测,光检测和测距以及高性能计算。
（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。
低维结构论文参考文献
[1].徐然.Si亚微米图形衬底制作及低维结构的生长[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019
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[4].王超.LuFe_2O_4材料磁电调控及低维结构拓扑磁性的研究[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2018
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[7].陈长概.低维结构锗磷酸盐化合物的合成与表征[D].厦门大学.2017
[8].万山红.低维结构构建的多级Co(OH)F材料用于电催化水氧化研究[D].陕西师范大学.2017
[9].王晓慧.ZnO低维结构的制备及其光电特性研究[D].鲁东大学.2017
[10].郑辉.稀土掺杂低维结构荧光粉的湿法合成与光热转换特性的研究[D].大连海事大学.2016
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