粉末样品的原子力显微镜研究方法

本文提出了用纯净水对粉末样品充分湿润以后,把粉末样品置于空气中,待其自然蒸发到样品表面只有分子结合水以后再进行AFM扫描成像的粉末样品原子力显微镜研究方法。通过分析实验过程发现,原始粉末样品颗粒表面大量的过剩电荷被分子结合水层中和,解决了扫描过程中颗粒易于粘到针尖上的问题;颗粒间存在的分子结合水与毛细管水,使颗粒之间结合牢固,解决了扫描过程不稳定的问题。实验结果表明,该法获得的粉末样品形貌图清晰真实,且具有简单易行,适用范围广的特点。另外,该方法提出了一种针尖在大气中振动．而被扫描样品在液体中的复合扫描环境,具有进一步深入研究和推广的价值。     

掺N类金刚石薄膜的制备及微观结构分析

采用直流磁控溅射法,在光学玻璃衬底上沉积类金刚石(DLC)和掺N类金刚石薄膜(DLC:N)。用喇曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FTIR)等研究分析了所制备薄膜的微观结构。喇曼光谱的结果表明,掺N类金刚石膜仍具有典型的类金刚石膜结构,在类金刚石薄膜中掺N不仅有助于提高膜中sp3/sp2的比例,而且还能阻止sp2键向石墨相的转化,稳定并优化薄膜的类金刚石属性。FTIR表明,薄膜中N与C原子形成了C—N、CN及C≡N等键合方式。XPS谱表明,掺N类金刚石膜中除了C和N元素外,还出现了少量的O元素,而C1s和N1s的解谱显示,掺N后的类金刚石膜中的C、N结合能发生了明显的移动,由计算得出薄膜中N的含量为13.5%。薄膜的表面形貌图(AFM)表明,在类金刚石薄膜中掺N能够改善其表面形貌。     

掺W对染料敏化TiO2电极光电性质的研究

用双靶直流磁控共溅射方法在FTO透明导电玻璃上沉积掺W的TiO2薄膜.采用原子力显微镜、喇曼光谱仪和透射光谱仪对其表面形貌、晶体结构及光学性能进行了分析.研究发现适量的掺w有利于改善TiO2薄膜的表面结构,并有利于提高染料敏化电池的短路电流;但过量的掺w减弱了锐钛矿相,TiO2薄膜转变为金红石相结构;适量W掺杂TiO2薄膜经敏化组装的太阳能电池,有利于提高其短路电流及光电能量转换效率,不利于提高其开路电压.     

聚乙二醇共水热合成TiO2纳米晶多孔薄膜

以钛酸丁酯为原料,在水热过程中加入聚乙二醇(分子量2 000)合成TiO2纳米晶,并制备多孔薄膜用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、台阶仪、紫外-可见分光光度计(UV-vis)对纳米晶粒的晶体结构、薄膜的表面形貌、厚度和光学吸收性能以及电池的光电能量转换性能随聚乙二醇的加入量变化的规律进行了探索。结果表明,聚乙二醇的加入抑制了锐钛矿相TiO2晶粒的生长,诱导了金红石相的形成。当聚乙二醇的加入量为TiO2质量的5%时性能达到最佳,采用单层多孔薄膜以及不添加四-叔丁基吡啶的电解质组装的电池获得了2.86%的光电能量转换效率。     

P型透明导电Cu-Al-0薄膜的直流共溅射法制备

采用Cu靶和Al靶直流共溅射法制备了P型透明导电Cu—Al—O薄膜。用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）仪、四探针测量仪、紫外-可见分光光度计对样品进行了表征。结果表明,对所制备的P型透明导电Cu—Al—O薄膜经高温退火后,其结晶质量和导电性能均有一定提高,薄膜在可见光区的平均透过率接近70％,禁带宽度约为3．75eV。     

在固体物理教学中培养学生的创造性思维能力

努力提高人才的培养质量是我国高等教育改革的基本出发点,人才质量的高低在业务方面集中表现为是否具有开拓创新能力。一个真正的开拓者必须具备一定的知识结构和能力结构,知识是能力的基础,能力则是知识在不同使用场合下不同形式的表现,开拓创新能力则是诸多能力中最重要的。如果说初、中等教育以传授知识为主,那么高等教育(尤其是研究生教育)应以培养能力为     

类金刚石薄膜的电子结构及光学性质

以直流磁控溅射制备了类金刚石薄膜,采用原子力显微镜(AFM)观察薄膜的表面形貌,采用俄歇电子能谱(AES)分析薄膜的化学键和电子结构。将参数D定义为俄歇电子能谱(AES)中最大正峰和最低负峰之间的距离,用俄歇电子能谱中的D值求得不同沉积气压条件下制备的薄膜的sp2键的百分含量和sp2键与sp3键比率。采用紫外可见光透射光谱(UV-Vis)分析了薄膜的光吸收特性和光学带隙。结果表明:沉积气压低于0.8 Pa时,sp2键的百分含量随沉积气压的增大而减小;薄膜的光学性质受光学带隙的直接影响。     

Bi-Mo复合掺杂对MgCuZn铁氧体烧结特性和磁性能的影响

为改善MgCuZn铁氧体的低温烧结特性并提高其软磁性能, 采用传统氧化物法制备MgCuZn铁氧体材料, 研究了Bi-Mo复合掺杂对其烧结特性和软磁性能的影响. 结果表明: 复合掺杂Bi₂ O₃和MoO₃适量时(分别为0.6wt％和0.1wt％), 在较低的烧结温度(1020℃)就能获得较高的烧结密度(<4.75g/cm³), 起始磁导率可达1240, 且具有较高的品质因数(100kHz下为33.8). 通过主成分优选、有效的掺杂技术及工艺条件可以提高MgCuZn铁氧体的综合性能, 使其可应用于多层片式电感中.     

PVDF薄膜晶相生长及荧光检测研究

用旋转涂覆法制备了PVDF薄膜,研究衬底对α相形成的影响,进而改变退火温度研究α相向β相的转变.采用XRD、红外光谱及荧光光谱对薄膜进行表征.研究发现,采用载玻片作为衬底时,薄膜为非晶态,衬底为掺氟氧化锡和单晶硅时,薄膜获得了较好的α相结晶.随着退火时间的延长,薄膜中的晶粒尺寸增加.随着退火温度的升高,薄膜中α相向β和γ两个极性晶相发生转变.分析表明,聚合物与衬底表面原子基团之间的氢键作用不利于薄膜的晶化,而极性相的存在使铜酞菁分子荧光发射峰红移.