ZnO纳米棒阵列的可控生长与表征

采用化学溶液法在沉积了ZnO种子层的SnO2:F导电玻璃衬底上,生长了ZnO纳米棒阵列。研究了1,3-丙二胺浓度对纳米棒阵列的形貌结构的影响规律。采用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)对ZnO纳米棒的表面形貌和晶格结构进行了表征。SEM结果表明纳米棒阵列垂直衬底表面生长,XRD结果表明纳米棒生长方向沿着[002]晶向,具有单晶结构。1,3-丙二胺浓度对制备得到的纳米棒形貌、长度等有明显调控作用。在优化条件下生长的ZnO纳米棒的长度大约7m,根部直径150nm,尖端直径大约10nm。研究了ZnO纳米棒阵列的光致发光(PL)特性。     

周期线性传播结构中电磁场的模式匹配

为了对周期性盘荷圆波导中的电磁场进行分析和描述,提出了采用模式匹配技术,并根据波导模式表示出电磁场. 首先在波导中考虑一个专门的盘荷隔板,由入射模引起的反射问题可采用模式匹配技术来解决;然后得到周期性负载波导的矩阵特征值方程;最后由方程的解可得到场结构的传播曲线. 实验结果表明,每种模式都能与边界条件匹配,利用匹配方法分析周期线性结构中的场分布是可靠的.     

高斯波束在异向介质棱镜中的折射

为了验证异向介质的左手特性,分别采用棱镜实验和时域有限差分法(FDTD)模拟的方法对高斯波束透过异向介质棱镜的传播特性进行研究.异向介质采用周期排列的金属棒和金属环谐振器(SRR)结构,棱镜实验放在平板波导中测量.异向介质中的金属棒与平板波导上下电壁保持电连续,从而产生很好的电等离子效应.在数值模拟中采用高斯波束代替平面波研究能更好的符合实验中的入射波条件.实验和模拟研究结果都显示,折射波束与入射波束位于法线的同一侧,从而表明高斯波束在异向介质/空气交界面处发生了负折射,并且通过测量折射角求出了异向介质的等效折射率.     

周期性纳米结构光散射分布的模拟仿真

为得到离子束刻蚀蓝宝石所形成的周期性条纹状纳米结构光散射分布特性,采用有限元法多物理场建模与分析,运用射频模块,结合麦克斯韦电磁波理论,引用弗洛奎特周期性边界和端口激发条件,对一维周期性条纹状纳米结构的光散射场进行数值分析.研究结果表明:一维周期性条纹状纳米结构TE与TM波光散射场分布呈周期性;随入射角不断增大,散射场分布沿纵轴呈凸状逐渐增强,入射角达到π/5时,TE波呈圆斑状周期分布,TM波呈斜条纹状周期性分布;经过后处理可得同一入射角下不同级反射系数之和为定值.     

微波合成PrF3空心纳米粒子和氢氧化镨纳米棒

用快速高效的微波辐射加热方法成功地合成了PrF3空心纳米粒子和氢氧化镨纳米棒,并以所制备的氢氧化镨纳米棒为前驱体通过热处理得到了氧化镨的纳米棒.对产物进行了X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和电子能谱(EDX)的表征.结果表明,微波合成的PrF3为球形形貌的中空纳米粒子,并具有均匀的粒径大小.微波合成的氢氧化镨纳米棒具有高的结晶度和纯度.实验结果表明,较长的微波加热时间和较高的碱浓度有利于结晶度高的氢氧化镨纳米棒的形成.初步讨论了微波条件下合成氟化镨中空纳米粒子和氢氧化镨纳米棒的形成机理.     

1.31μmAPE光波导及其相关器件研究

利用退火质子交换技术对工作波长为1.31μm的X-切、Y-传LiNbO3单模光波导进行了实验研究与分析;测试了不同交换时间(te)与退火时间(ta)条件下的光波导近场模光强分布曲线;通过与单模光纤模场测试比较,获得了与单模光纤模场匹配的退火质子交换(APE)光波导,其中光纤-波导-光纤的插入损耗最低达到3.2dB;同时利用所研制的光波导制作了相位调制器与M-Z型强度调制器,并对其低频调制特性进行了测试。     

直径大小对SnO_2棒锂离子电池负极材料性能的影响

为研究不同直径大小的SnO_2微米/纳米棒对其储锂性能的影响,采用水热反应,以SnCl_4·5H_2O和NaOH作为原料,通过控制反应温度、反应时间以及反应物的浓度,得到具有不同直径大小的SnO_2微米/纳米棒.用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对所合成材料的晶体结构进行了表征.通过循环伏安法、充放电循环、交流阻抗来研究具有不同结构的SnO_2棒的电化学性能.研究结果表明:直径为70 nm的SnO_2纳米棒(样品B)具有最好的锂离子电池负极材料特性,其首次库伦效率为61.36%,在经过30次循环后,比容量仍为405.8 mAh/g.     

纳米棒IrO_2的制备及其电子结构的第一性原理研究

以三氯化铱为铱源,通过溶胶-凝胶法在惰性气氛中合成了IrO2纳米棒。利用X-射线衍射(XRD)和透射电子镜(TEM)等测试手段对纳米棒的物相组成和形貌结构进行了表征。此外,采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,选用广义梯度近似(GGA)势函数对金红石型IrO2的几何结构与电子结构进行了计算,并对其电子态密度及成键特性进行了分析。     

不同碱源对Sm（OH）3纳米晶的结构和光催化性能的影响

以Sm(NO3)3·6H2O、氨水、NaOH、乙二胺和二乙烯三胺为主要原料,蒸馏水为溶剂,在水浴条件下分别制得了颗粒状和棒状结构的Sm(OH)3纳米晶.采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和Lambda 950分光光度计分别对产物的物相、形貌和光学性能进行表征,研究了不同碱源对Sm(OH)3纳米晶的结构和光催化性能的影响.结果表明:水浴条件下,弱碱氨水不利于Sm(OH)3纳米晶的结晶生长过程的进行,所得产物呈现非晶颗粒的团聚体;在强碱乙二胺和二乙烯三胺作用下得到了结晶性良好的棒状结构的产物,且棒的长径比的增大有益于产物光催化性能的提高.     

矩形巷道电磁波混合模型的模式数量研究

在研究矩形巷道电磁波传播特性时,如果单一采用自由空间传播模型或波导传播模型,将导致仿真结果不够精确.为了使模型传播特性更接近于实际传播特性,可根据两种模型场强建立混合模型.通过理论推导确定混合模型分界点,进而研究分界点处电磁波模式数量对混合模型精确度的影响,然后研究在混合模型有较高精确度的条件下,频率和截面尺寸对分界点处需考虑的模式数量的影响.通过仿真研究,结果表明,混合模型分界点处考虑一定模式数量的电磁波时,精确度会有很大提高.同时,在确定较高精确度的条件下,分界点距发射点的距离会随着巷道截面积和传播频率的增大而增加,分界点处所需考虑的波导模式电磁波数量也会随之增加.