核壳结构TiO2/Ag反蛋白石的制备与形貌观察

用化学还原法制备了银包覆聚苯乙烯(PS)微球结构,通过垂直沉积法排列出具有密堆积结构的PS-Ag蛋白石模板,然后采用溶胶-凝胶法渗透TiO2,最后焙烧处理除去PS,制备出了规整的核壳结构TiO2/Ag反蛋白石。采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射对该样品进行了分析。结果表明,PS球表面包覆的为纳米尺度的金属Ag;所制备的PS/Ag核壳微球蛋白石经过480℃、12h焙烧处理后获得的核壳TiO2/Ag反蛋白石结构的单胞参数可以通过调节包覆银层的厚度来调变,即改变AgNO3与PS球的质量比获得具有不同银包覆层厚度、不同单胞参数的三维蛋白石和反蛋白石结构。     

一维半导体-有机物型光子晶体的光学特性

理论上采用转移矩阵法研究了具有P3OT/AlN多层膜结构的一维半导体-有机物型光子晶体的光学特性. 计算结果表明：由厚度分别为30,30nm的P3OT,AlN薄膜组成的多层膜结构,在中心波段为275nm处有一不完全的光子带隙存在,反射率最高可达98%;而且可以通过调整薄膜厚度、填充比等参数对光子带隙的位置、反射强度进行调制. 因此,这种一维半导体-有机物型光子晶体对在紫外波段获得具有一定功能的光子晶体具有重要的指导意义.     

真空热处理条件下纳米洋葱状富勒烯的结构

纳米洋葱状富勒烯（NanoOnion-like Fullerenes,NOLFs）作为富勒烯家族的一个新成员自1992年被发现以来由于其独特的中空笼状结构和潜在的应用前景引起研究者广泛的关注。目前，制备NOLFs的主要方法有电弧放电法、等离子体法，化学气相沉积法和真空热处理法。本文以金属Ni为催化剂，石墨粉为碳源探讨了真空热处理条件下温度对NOLFs结构形态的影响。     

用于平面光波导的控温模块的设计与制作

研制了一种用于平面光波导(PLC)的控温模块。该模块采用比例微分积分(PID)控制回路控温,针对PLC控温特点,采用了优化模块的导热与散热,调整控温电路中的PID参数并采用H桥电流输出等方案对整个控温模块进行了优化设计。该模块体积小,长宽高分别为7 cm×6 cm×4 cm;控温面积为3 cm×3 cm,适用于大尺寸的PLC芯片;控温范围广,从0~70℃;控温速率快、精度高,能将温度稳定到±0.15℃内。     

Mo原子嵌入对C36结构和性能的影响

用密度泛函方法采用GGA／PW91基组对具有D6h对称性的C36及其衍生物Mo@C36进行结构优化和性能计算,研究Mo@C36稳定构型、存在的可能性及稳定性,以及Mo掺杂对C36结构及性能的影响．结果表明,Mo位于C36主轴上偏离中心约0．1nm时,Mo@C36能量最低,结构最稳定;Mo掺杂引起笼的局部畸变,但Mo@C36仍保持完整笼型结构,其稳定性比C36有所提高．Mo原子嵌入C36使其禁带宽度增大,导电性及化学反应活性降低;费米能级下降,但仍处于禁带之间,二者均属半导体性质的材料．C36结构及性能的变化与Mo所处的位置及Mo与C36笼之间的电子迁移有关．     

Cr对Ni_3Al合金化效应的赝势平面波方法

基于第一性原理赝势平面波方法研究了Cr加入Ni-Al合金后对Ni3Al几何和电子结构的影响,计算了不同强化相的晶胞总能量、形成热、结合能、费米能级下的成键电子数以及态密度、电荷密度,从不同角度出发,研究了不同强化相的稳定性.计算结果表明Ni-Al合金中添加Cr,Cr优先置换Al位且析出的新强化相较原强化相Ni3Al更为稳定,原因在于含Cr的新强化相在低能级处强烈成键,提高了其稳定性,其中Ni6Cr2最为稳定,但只在590℃下稳定存在,Ni5AlCr2、Ni6AlCr、Ni4Al2Cr2、Ni5Al2Cr稳定性依次降低.     

压力对Ni_3Pt电子结构和力学性能的影响:第一性原理研究

采用基于第一性原理的平面波赝势方法,研究了压力对γ'-Ni_3Pt电子结构和力学性能的影响。本研究在0~50 GPa压力范围内每隔5 GPa对γ'-Ni_3Pt进行一次加压计算。计算结果表明:0 GPa压力下的平衡晶格常数与他人的实验研究和理论计算结果十分一致;不同压力下的总态密度和分波态密度表明化合物表现出金属特性,且随着压力的增大,体系稳定性先增强后减弱;此外,根据Voigt-Reuss-Hill(VRH)法计算了Ni_3Pt的体积模量(B)、剪切模量(G)、杨氏模量(E)和泊松比(v),发现随着压力的增大,Ni_3Pt晶体的硬度提高,延性和塑性增强。研究表明,压力对Ni_3Pt电子结构和力学性能的影响很大。     

高阶布拉格光栅在SOI脊形波导上的光刻制作

在SOI脊形波导上通过光刻的方法制作了高阶布拉格光栅.采用顶层Si厚为2μm的SOI基片,通过半导体芯片制备中的光刻工艺,在脊高为935 nm,波导宽度为2μm的脊形波导上,分别制作了刻蚀深度为565 nm和935 nm的起伏型高阶布拉格光栅,测试表明,在1540～1640 nm波长范围内,得到了大于10 dB的消光比,实现了高阶布拉格光栅在SOI脊形波导上的滤波效果.理论和实验都证明了光栅刻蚀深度的增大将有利于增加高阶布拉格光栅的耦合系数,以及光栅周期数的增加会引起更大的光栅损耗.     

CoSb2结构5d过渡金属二氮化物力学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论平面波赝势的第一性原理方法,对具有CoSb2结构5d过渡金属二氮化物TMN2(TM=Hf、Ta、w、Re、Os、Ir、Pt、Au)的晶格常数、电子结构和力学性能进行了计算.计算结果表明,对于该结构的二氮化物,除AuN2外,均同时满足热力学和机械稳定性标准;其中OsN2具有最高的体弹性模量和剪切模量分别为418和257GPa;态密度分析表明,过渡金属原子的5d轨道与氮原子的2p轨道之间发生了强烈的杂化现象,二者之间形成了较强共价键.     

基于第一性原理的氧化银纳米薄膜光学性质的研究

采用密度泛函理论构建了氧化银表面结构, 并分析了薄膜厚度对结构稳定性及光学性质的影响规律, 得出了氧化银 (100)、(110) 和 (111) 纳米薄膜的折射率、介电函数。研究表明, 纳米薄膜的折射率、介电函数在可见光波段均低于块体, 对 (100) 和 (110) 面来说, 随着薄膜厚度的增加, 其折射率、介电函数实部逐渐增加并接近于块体。而对于消光系数来讲, 这三个表面构成的纳米薄膜均低于块体, 尤其 (111) 面的吸收相对于另外两个面来说更小, 其中21层和24层相对更小。因此可以得出结论:由氧化银纳米薄膜构建的光存储和磁光存储纳米薄膜器件, 具有更高的透过率。