氮掺杂对单壁碳纳米管的非平衡电子输运特性的影响

利用结合了非平衡格林函数的第一性原理的局域密度泛函理论,研究了氮原子取代掺杂单壁碳纳米管的输运特性.计算结果表明,不同构形和不同数目的氮原子掺杂对(8,0)单壁碳管的输运性能有复杂的影响.研究发现,氮原子的掺杂提高了半导体型碳管的输运性能,电流-电压曲线呈非线性变化.对于浓度相同的氮掺杂,原胞内最近邻氮原子间距极大地影响了碳管的输运性能.因此,基于掺杂管的分子器件的设计中很有必要考虑这些因素.     

氮掺杂对单壁碳纳米管的非平衡电子输运特性的影响

利用结合了非平衡格林函数的第一性原理的局域密度泛函理论,研究了氮原子取代掺杂单壁碳纳米管的输运特性.计算结果表明,不同构形和不同数目的氮原子掺杂对(8,0)单壁碳管的输运性能有复杂的影响.研究发现,氮原子的掺杂提高了半导体型碳管的输运性能,电流-电压曲线呈非线性变化.对于浓度相同的氮掺杂,原胞内最近邻氮原子间距极大地影响了碳管的输运性能.因此,基于掺杂管的分子器件的设计中很有必要考虑这些因素.     

半导体碳纳米管的长度分选及其薄膜晶体管性能研究

半导体型碳纳米管薄膜的高质量制备及其优化对于碳纳米管基电子器件具有重要意义.其中半导体型碳纳米管的长度是影响薄膜质量的重要因素之一.文章通过聚[9-(1-辛酰基)-9H-咔唑-2,7-二基](PCz)成功制备了高纯度半导体型碳纳米管溶液,经过循环沉积工艺,高效地降低了分散液中的短碳管含量,有效地提升了半导体型碳纳米管的平均长度,在此基础上通过标准工艺成功制备了高性能碳纳米管薄膜晶体管.结果显示,优化后的长碳纳米管溶液制备的薄膜晶体管具有优异的电学性能,其开关比高达107,迁移率高达34 cm2·V-1·s-1,比相应的短管性能提升了 3倍.     

紫外激光辐照对碳纳米管形态的影响

采用波长为355 nm的紫外激光对双壁碳纳米管（DWNTs)长丝进行了辐照实验并用扫描电镜、透射电镜和拉曼光谱进行了检测。在紫外激光作用下，随着激光线能量的不同，双壁碳纳米管长丝内发生了一定的形态变化。入射激光线能量为103 mW·cm-2/mm数量级时双壁碳纳米管长丝中的变化最为明显。当入射激光线能量在此数量级以下时，双壁碳纳米管中的结构变化较小，主要出现了一些团聚的铁颗粒;激光线能量达到该数量级时，产生了大量铁颗粒，部分双壁碳纳米管转化为碳纳米葱;激光线能量超过此数量级时，铁颗粒减少而碳纳米葱增多，尺寸增大。     

基于硅胶快速吸附的碳纳米管长度分选及其晶体管性能研究

半导体型单壁碳纳米管在分散与分离过程中长度会被截短。在100 nm以下的超短管的存在会增加管间搭接电阻和载流子的散射几率,从而导致器件性能的下降。开发了一种有机体系的硅胶吸附技术。利用硅胶颗粒表面的硅羟基与包裹在碳纳米管表面的聚合物PCz中的N原子形成氢键,成功实现了超短碳管的高效去除,使半导体型碳纳米管的长度分布实现了有效调控。基于长度分选后的碳纳米管制备的晶体管器件,其开态电流和最大跨导达到8.9μA/μm和0.5 mS/μm,比长度未分选的器件分别提高了约300%和250%。     

碳纳米管轴向压缩行为的分子动力学模拟

用分子动力学方法对轴向压缩下的单壁和双壁碳纳米管的屈曲行为进行了模拟研究。在分子动力学模拟中,采用Tersoff-Brenner势结合6～12形式的Lennard-Jones势描述碳原子之间的相互作用。计算结果表明:单壁碳纳米管的屈曲临界力随着半径的增大而增大,但半径对其临界应力的影响只是在管径较小的情况下比较明显;在载荷下,双壁碳纳米管的外管首先失稳;双壁碳纳米管的屈曲临界应变高于外管对应的单壁碳纳米管的临界应变,而低于内管对应的单壁碳纳米管的临界应变。但是,双壁碳纳米管的屈曲临界力明显高于内、外管对应的单壁碳纳米管的临界力。     

薄膜卷覆法连接双壁碳纳米管长丝接头的激光强化

在已有的薄膜卷覆法连接一维双壁碳纳米管(DWNT)长丝的基础上，对连接接头进行了激光强化的实验研究。研究结果表明，在对接头通过一定强度电流的条件下，利用激光辐照的能量作用，可以使接头处的碳纳米管长丝之间在原来单纯的物理结合(即主要靠范德华力结合)的基础上，通过长丝内双壁碳纳米管管束之间的融合作用形成一定形式的C-C键结合，从而显著提高接头的强度。激光处理之后，接头的最高拉伸强度由处理前的189.5 MPa提高到335.6 MPa。     

新型碳纳米管的薄膜晶体管问世

最近,科学家研制出了金属性和半导体性之间平衡达到最优化的新式碳纳米管,并使用这种纳米管制造出了薄膜晶体管(TFT),未来有望研制出诸如电子书和电子标签等高性能、透明的柔性设备。日本名古屋大学的科学家孙东明(音译)和同事以及芬兰阿尔托大学科学     

硅纳米管结构和电子性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理方法,在广义梯度近似下,研究了(5,0)和(5,5)硅纳米管结构和电子性质。计算结果表明:(5,0)管硅原子相邻键长波动范围为0.068 nm,大于(5,5)管的0.006 nm;通过对(5,0)管的分波态密度进行分析发现,其3s电子和2p电子能量分布在-13～3 eV,但2p电子集中分布在能量较高的-6～3 eV,出现了明显的sp3轨道杂化。同时对(5,0)和(5,5)硅纳米管最高占据轨道和最低未占据轨道的能隙进行了分析,发现两种管导电性能与结构的手性相关,锯齿型(5,0)管能带交叠具有明显的金属性,而扶手型(5,5)管能隙为0.151 eV是半导体纳米管。     

碳纳米管的电子能带结构和态密度研究

为了研究单壁碳纳米管的电子能带特性及其态密度,本文采用紧束缚法和态密度函数,对无限长碳纳米管进行了理论计算和模拟。结果表明:碳纳米管的电子能带结构与其几何结构密切相关,一般认为扶手型管呈现出金属性;而锯齿管则不同,当n=3k(k为整数)时,其能级存在一个较小的禁带宽度,具有半金属性质;而其它锯齿型管均存在较大的禁带宽度,且禁带宽度随管径的增大而减小,具有半导体性质,这为碳纳米管的电子结构的研究提供了必要且有价值的理论依据。     

电磁复合场三级几何像差方程的修正与像差系数

本文基于作者提出的“函数逼近的数值迭代概念”，修正了电磁复合场中电子成像系统的三级几何像差方程式，给出了具有更高精度的像差计算公式和用集中参数形式描述的像差系数表达式，为像差的数值计算和电子光学系统的计算机优化设计提供了实用的理论依据。     

毫米波带状注电子枪的设计方法

利用理论分析和仿真模拟相结合的方法对带状电子注的产生进行了系统的研究,并提出了一种带状注电子枪的设计方法.首先通过理论分析,提出了一种计算带状注电子枪结构参数的迭代算法,即根据注电压、注电流、电子注注腰处半厚度、阴极半厚度和阴极宽度,计算出带状注电子枪的阴极柱面半径、阴阳极间距、阳极柱面半径和射程等主要参数;在此基础上,通过仿真模拟,为毫米波真空电子器件设计了一种带状注电子枪.     

激光诱导Ni等离子体电子温度与电子密度的时空演化特性研究

在实验上通过测定原子谱线的相对强度和Stark加宽、线移,计算了激光诱导Ni等离子体的电子温度和电子密度,通过改变光谱信号与激光脉冲之间的延迟时间及移动成像透镜的位置,研究电子密度和温度这两个重要参数与延时、空间位置之间的关系。实验结果表明：电子温度及电子密度与延时、空间位置密切相关,在时间分辨中,等离子体的电子温度和电子密度与延迟时间都成指数衰减;在空间分辨中,电子温度和电子密度与距靶面空间距离都呈Lorentz线型。     

电子管石墨阳极

石墨具有优良的高温热性能和极好的真空性能,因此在电真空器件制造中获得了广泛应用;用作内辐射阳极更有突出的优点。本文将多年来在电子管制造中应用石墨的经验及有关知识作一总结和介绍,供同专业技术人员交流及讨论。     

低能电子束照射电介质样品的二次电子特性简

 为阐明低能电子束照射下电介质样品的二次电子电流及产额的动态特性,将蒙特卡洛法和有限差分法相结合,建立了较为准确的电子散射、俘获、输运和自洽场等过程的数值计算模型;采用一个改进二次电子检测实验平台,准确测量了二次电子电流.模拟和实验结果表明,相对于电子束脉冲照射模式,电子束连续照射会导致二次电子产额明显降低.在连续照射模式下,随着电子束照射,二次电子电流和产额逐渐减小至一个稳定值.二次电子产额受入射电子束电流的影响较小,但随样品厚度的增大而增大.本文结果为提高扫描电镜成像质量、降低带电效应提供了理论指导,而且提供了依据二次电子特性研究样品参数的新思路.     

利用增强等离子体谱线反演高精度电子密度

提出了一种基于非相干散射雷达(incoherent scatter radar,ISR)等离子体谱线提取高精度电子密度的方法.以欧洲非相干散射雷达科学联合会(European Incoherent Scatter Scientific Association,EISCAT)在2015年10月31日14:00—14:09...     

电子显微镜中的康普顿散射

在电子显微镜中,通过记录大角非弹性散射电子能量损失谱来研究固体材料基态电子动量密度分布的方法,称为固体的电子康普顿散射技术(electron Compton scattering from solids,ECOSS)。利用该技术得到的康普顿轮廓的动量分辨率可以达到从同步辐射光源上得到的康普顿轮廓的动量分辨率水平;而其非常短的收集时间,使利用康普顿散射对固体材料电子动量密度的系统研究成为可能。本文简要介绍了该技术的背景、实验方法、理论基础,研究进展和应用。     

光电对抗新技术的应用与展望

综述光电对抗基本特征 ,论述其在现代战争中的地位 ,从电子战的角度论述光电对抗新技术在现代防空作战中的应用。最后指出发展光电对抗技术的趋势以及我军应注意的几个发展方向。     

高精度测量电子全息中的位相变化

本文好一种能够高精度测量电子全处民位相变化的新方法。     

电子显微学在结构生物学研究中的新进展

电子显微学是结构生物学的重要分支，已经成为一种公认的研究生物大分子、超分子复合体及亚细胞结构的有力手段。本文先回顾了近期电子显微学在技术上的新进展，后概述了生物电子显微学的三个组成部分——电子晶体学，单颗粒技术，电子断层成像术的基本原理，技术方法与研究现状。最后，对电子显微学与其他结构生物学研究手段的结合以及电子显微学的未来发展做了简单的展望。