聚酰亚胺/SiO2纳米复合材料的摩擦学行为及SEM研究

用原位复合法制备了纳米SiO2-PI(热塑性)复合材料，研究了纳米SiO2含量对复合材料的减摩抗磨作用，考察了不同载荷与速度对摩擦学性能的影响，并利用扫描电子显微镜(SEM)对SiO2-PI复合材料的磨损表面和转移膜进行了观察和分析。结果表明：在本文实验条件下，SiO2-PI复合材料中SiO2最佳含量为4．0—5．0wt．％；纳米SiO2能显著增强转移膜与偶件的结合强度，提高PI基复合材料的减摩抗磨性能；纯PI和SiO2/PI复合材料呈现不同的磨损机制。     

一种常温水相一步还原法制备Co/C复合材料的方法

本项目的目的与设计思路是制造一种用碳包裹金属钴粒子的复合材料,通过这种方法改变金属钴密度,以此来解决吸波涂料重量大的问题。同时,通过用碳材料来进行包裹,改变其介电性弱这一问题,提高了以单一金属作为主要组分的吸波材料的吸波性能。设计了一种反应温度在30℃～40℃之间的还原法制备钴碳复合材料工艺,改善了传统水热法合成钴碳复合材料能耗大的问题。     

CVD碳的致密与烧蚀

整体碳毡/碳是一种耐烧蚀复合材料,它把碳纤维和石墨两种材料的优异性能联成一体,从而使其抗热震能力超过单纯整体石墨。碳毡/碳复合材料是以预氧化丝短纤维碳毡为骨架,以沉积碳和树脂碳为基质碳而形成的高聚多相体系,其中热解沉积碳简称CVD碳约占45—58％,CVD碳的体积占据一半左右,对材料的致密和抗烧蚀方面起着很大的作用。本文通过金属显微镜和扫描电镜观察,对CVD碳在碳毡/碳复合材料中的致密和烧蚀形态以及它的性能和显微结构间的关系作一些探讨。     

金属-氧化物-半导体结构电容-电压特性的扫描非线性介电显微镜表征

扫描非线性介电显微镜(SNDM)利用非线性介电效应检测电容的变化情况,分辨率达到亚纳米量级,精度达到10-22F,主要应用于材料微区的电性能研究,目前以这项技术进行的研究主要集中在铁电材料和半导体材料方面,相关的报道也较少.本研究用扫描非线性介电显微镜对集成电路中具有n型与p型掺杂的60μm×60 μm区域进行二维表征,得到定点非线性电容与电压的关系曲线,并由积分得到对应的电容电压特性曲线,认为界面陷阱的作用是金属-氧化物-半导体非线性电容-电压特性曲线突变的影响因素.     

一种新型有机金属化合物的三阶光学非线性研究

为了研究一种新型有机金属化合物(十六烷基三甲基铵)双(1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二硫基)-镍(简称CTNi)的三阶非线性光学性质,配制了浓度为1.0×10-4mol/L的丙酮溶液作为待测样品,采用Z扫描测试技术,在波长为1064 nm,脉宽为40 ps的条件下研究了该样品的三阶非线性光学性质.研究发现,该材料具有很强的饱和吸收特性,其激发态有效吸收截面为eσff=1.47×10-18cm2,相应的非线性吸收系数β=-4.36×10-12m/W.另外,Z扫描曲线显示该材料还具有较强的自散焦效应,其三阶非线性折射系数n2=-1.55×10-18m2/W.     

钴酸镍/多孔碳复合电极材料的制备及其电化学性能研究

以玉米芯碳渣为原材料,通过高温热解法制得多孔碳(PC),并以此为基体,以硝酸镍和硫酸钴为原料,通过水热-煅烧两步法成功制备了NiCo_2O_4/PC复合电极材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对该复合材料的形貌和结构进行了表征。在三电极系统中,通过循环伏安和恒电流充放电测试表明NiCo_2O_4/PC复合材料的电容性能较好,在1 A/g的电流密度下,其比电容达到497 F/g。     

RGO-CdSe纳米复合材料的制备及其光学非线性吸收特性

通过两相法制备了氧化石墨烯 -硒化镉(GO-CdSe)纳米复合材料,并进一步通过水合肼还原, 制备了还原氧化石墨烯-硒化镉(RGO-CdSe)纳米复合材料。通过透射电镜(TEM)、 X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光吸收(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱对复合材料的 形貌、结 构和光学特性进行了表征。CdSe量子点为闪锌矿结构,粒径在6nm左右,基本均匀的分布在 RGO片上。在波长为532nm、脉冲宽度为30ps 的激光作用下,采用单光束Z扫描 技术,对复合材料的三阶光学非线性吸收性质进行了研究。研究发现,RGO-CdSe纳米复合 材料展现出反饱和吸收的非线性光学特性;相对于未附着CdSe量子点的 RGO,复合材料的光学非线性吸收特性有所增强。RGO-CdSe纳米复合材料的非线性吸收系数 为18.3cm/GW,高于纯RGO的11.2cm/GW。实 验 结果表明,RGO-CdSe纳米复合材料在光限幅器、光开关等光学器件方面有着潜在的应用前 景。     

金属Ru富勒烯化合物光学非线性研究

用 Z扫描技术研究了金属 Ru富勒烯 (C6 0 )化合物的非线性光学性质。测得样品在波长 5 32 nm处的非线性折射率为 n2 =1.5 5× 10 - 4cm2 / GW,激发态吸收截面为 σex=3.32× 10 - 1 7cm2。光限幅测量表明 ,该材料还具有较强的光限幅特性     

一种新型dmit盐的三阶非线性光学性质研究

为了研究一种新的有机金属配合物dmit盐(tetram ethylammon ium)bis(1,3-dithiole-2-thione-4,5-dithiolato)copper(简称为MeCu)的三阶非线性光学性质,采用单光束z扫描技术,在波长为1064nm、脉宽为30ps条件下对浓度为1.0×10-3mol/L的MeCu/丙酮溶液进行研究。实验结果表明,其三阶非线性折射率n2和二阶分子超极化率γ分别为-2.15×10-11esu和1.94×10-30esu,未发现三阶非线性吸收的存在。表明该材料在全光开关等非线性光学器件的研制上可能具有潜在的应用价值。     

低维磁性异质结复合材料的界面和电镜表征

低维磁性异质结复合材料因其界面处存在电荷、自旋、轨道和晶格等相互耦合作用而具有独特新颖的功能特性,被广泛应用于日常生活、民用工业和军事工业的各个领域。它新颖的综合物性与复合材料的微结构息息相关,这很大程度上取决于异质界面结构。因此,在纳米甚至原子尺度上深入探索低维异质结磁性复合材料的界面微观结构与宏观物性之间的构效关系,阐明低维异质结磁性复合材料的磁相互作用机制和磁性调控机理,能够为该类材料的设计开发、定向优化和实际应用提供实验和理论依据。本文简要介绍低维磁性异质结复合材料的制备、电镜表征及化学物理特性方面的研究进展,主要包括：铁磁/非磁性金属、非磁性金属/磁性氧化物、铁磁性/反铁磁性氧化物、铁磁性金属/碳材料、铁磁性氧化物/碳材料等。最后,对低维异质结磁性复合材料的未来发展趋势进行了展望,并在基础研究方面提出了一些建议。     

电子辐照制备二维锑烯光限幅材料

块状材料锑粒通过液相剥离成功制备了锑烯纳米片。采用扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱对所制锑烯进行了表征,制备的锑烯纳米片展现出从紫外区到可见光区的宽谱吸收,并且展现出锑的拉曼特征峰,微观结构上展示出二维纳米片状的独特结构。利用Z-扫描技术对所制样品的三阶非线性光学性质测试发现,在脉冲宽度为4 ns、波长为532 nm的激光光源激发下,锑烯展示出饱和吸收的性质,其非线性吸收系数为-7.8610-11 m/W。通过对样品进行电子辐照,成功获取了具有光限幅性质的二维锑烯。辐照后的锑烯展示出反饱和吸收的性质,非线性吸收系数为8.6910-11 m/W。     

烷氧基酞菁铅类反饱和吸收化合物的制备及性质研究

合成了三种烷氧基取代的金属酞菁铅，利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱(HNMR)等方法，验证了化合物的分子结构。将它们分别掺入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中，制备出具有非线性光学性质的复合材料。测试了它们在甲基丙烯酸甲酯中的可见光谱(200～800nm)。用波长为532nm的YAG倍频调Q脉冲激光以8ns的脉冲速率测试复合材料的反饱和吸收的光限幅特性，使用现象学的方法对它们的光限幅现象进行了拟合。拟合结果与实验结果基本一致。三种化合物中叔丁烷氧基酞菁铅反饱和吸收效果最好，这是由于短支链基团有利于酞菁环自身结构的共轭性提高，并能够阻止酞菁分子间发生低聚。     

石墨烯纳米片/Si-Pb二元复合凝胶玻璃光限幅性能研究

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯、醋酸铅为先驱体,将石墨烯纳米片（GNSs）引入二元无机凝胶网络中,成功制备了Si-Pb二元复合凝胶玻璃。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱、紫外可见吸收光谱和开孔Z-扫描对GNSs/Si-Pb二元复合凝胶玻璃的形貌、结构、线性光学和非线性光限幅性能进行研究。结果表明,通过先驱体的水解缩聚可将GNSs成功引入到Si-Pb二元凝胶玻璃中,所得复合凝胶玻璃具有良好的均匀性和高透明性。GNSs在引入Si-Pb二元凝胶玻璃后非线性光限幅性能有所提高且可通过调整GNSs在玻璃中的浓度来优化复合凝胶玻璃的光限幅性能。以上结果为拓展GNSs在非线性光学领域的材料化及器件化提供了实验依据及理论基础。     

石墨烯-Au纳米复合体系的构筑及其光限幅效应

首先对Au纳米颗粒进行巯基修饰,再对其采用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)进行二级修饰,并将其自组装负载于石墨烯纳米毯(GNSs)上。通过紫外-可见吸收光谱证明Au纳米颗粒在石墨烯纳米毯(GNSs)上的成功负载。通过透射电子显微镜探明其微观结构,表明Au纳米颗粒在石墨烯纳米毯上呈现局部规整排列,其原因与石墨烯纳米毯自身的平整结构有关。采用开孔Z-扫描技术研究了负载Au纳米颗粒的石墨烯纳米毯的非线性光限幅性能,结果表明:其光限幅起始阈值明显下降,在低入射能量时即产生光限幅特性。并发现入射光强增大时非线性散射增强,说明非线性散射是产生复合体系的非线性光限幅效应的重要机理。     

金属团簇化合物的结构及光限幅特性

简单回顾了非线性光学材料研究的发展历程。详细地介绍了金属团簇化合物的基本结构、非线性光学特性及光限幅特性。     

有机材料在光限制中的应用

对光限制器件的特性进行了简单的评述,并对由自散焦过程产生光限制的机理进行了分析.采用z-扫描方法对有机材料分散红一的非线性折射过程和光限制特性进行了实验研究.对其结果进行了分析讨论,这种分析对于以自作用效应产生最佳光限制效应是十分有用的.     

新型二维材料碳化钛纳米片光限幅特性研究

作为一类新型二维纳米材料,金属碳/氮化物纳米片（MXene）具有高的比表面积和电导率,以及组分、层数与厚度灵活可控的优点,在储能、催化、传感和光学等领域具有潜在应用价值。研究了一种MXene材料碳化钛（Ti3C2TX）纳米片分散液的非线性光学效应及其响应机制。发现Ti3C2TX纳米片分散液在532、1 064 nm纳秒脉冲激光作用下表现出优异的光限幅性能,其限幅阈值分别为0.14 J/cm2和0.12 J/cm2;通过测量非线性散射光强度随入射光功率密度的依赖关系,发现该材料光限幅响应机制主要起源于非线性光学散射效应。与传统的光限幅材料C60比较,该材料具有光限幅阈值低、响应波长范围宽等优点。     

有机材料在光限制中的应用

对光限制器件的特性进行了简单的评述,并对由自散焦过程产生光限制的机理进行了分析.采用z-扫描方法对有机材料分散红一的非线性折射过程和光限制特性进行了实验研究.对其结果进行了分析讨论,这种分析对于以自作用效应产生最佳光限制效应是十分有用的.     

新型共轭聚合物PDABTh／PS复合膜的光学三阶非线性研究

采用旋转涂布法在多孔硅（PS）中嵌入新型含偶氮苯与噻吩结构单元的共轭聚合物PDABTh,制备出聚合物PDABTh／PS复合膜。采用单光束反射z扫描方法分别对PS和pDABTh／PS复合膜在532nm处的非线性折射率进行TN量。实验结果表明,复合材料三阶非线性光学效应较PS得到了明显增强,为新型共轭聚合物PDABTh／P...     

山梨酸酯类C60衍生物的合成及非线性光学性质

为了更深入地探讨C60衍生物的非线性光学性质,用5-(2-硫甲基-4-甲基)-嘧啶基-戊二炔-1-醇山梨酸酯与富勒烯C60进行加成反应,获得了一种新型的山梨酸酯类C60衍生物,用MALDI-TOF-MS,IR,UV-vis,1H NMR,DEPT和13CNMR进行了结构表征。利用Q倍频ns/ps Nd:YAG激光脉冲以及z扫描技术和光限辐实验研究了该化合物的非线性折射和光限辐特性,并获得了3阶非线性光学系数和非线性吸收系数。结果表明,C60衍生物有很强的非线性吸收和非线性折射,并具有较低的光限幅箝位值,是一种非常有前途的非线性光学材料。