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通过紫外线处理硫中毒的铂-铂氧化物以延长传感器寿命
摘要： 在本研究中，我们报道了一种利用紫外光照射恢复硫中毒铂/氧化铂（Pt-PtOx）核壳纳米线传感器的新方法。本报告阐述了实现高性能H2S传感器的关键因素——最佳核壳厚度比及工作条件。所制备的核壳纳米线传感器在150°C工作温度下，对1 ppm H2S的响应为6.4%，检测限低至10 ppb。当在150°C下暴露于3 ppm H2S时，由于传感器表面被硫污染，该传感器出现显著的时间依赖性中毒现象，后经XPS分析证实。我们研究了365 nm和248 nm两种波长的紫外光来恢复中毒的Pt-PtOx表面。经248 nm紫外光照射5分钟后传感器得以恢复，进一步的H2S传感特性测试及恢复后传感器的XPS研究均证实了这一结果。据我们所知，这是首批关于采用紫外光照射恢复硫中毒金属氧化物表面的研究报告之一。
关键词： 硫化、回收、等离子体氧化、紫外线照射、核壳纳米线
更新于2025-09-23 15:23:52
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硅基悬空InAs-InAlAs核壳纳米线中载流子动力学的非接触光学表征
摘要： 在77K至293K温度范围内，对硅(111)衬底上外延生长的独立六方纤锌矿砷化铟/砷化铟铝(InAs-InAlAs)核壳纳米线进行了非接触式时间分辨泵浦-探测及外量子效率测量。本研究首次独立分析了基于InAs的纳米线中肖克利-里德-霍尔复合、辐射复合和俄歇复合过程。虽然发现肖克利-里德-霍尔复合系数比其他已报道InAs材料的平均实验值至少大两个数量级，但俄歇复合系数却小十倍。极低的俄歇复合率和较高的辐射率使得核壳纳米线在77K时估算的峰值内量子效率高达22%，这些纳米线有望成为高效中红外发射器的候选材料。通过用薄InAlAs壳层包覆纳米线钝化表面缺陷，观察到少数载流子寿命提升了两倍以上。
关键词： 俄歇复合率、辐射复合、肖克利-里德-霍尔复合、泵浦-探测光谱技术、核壳纳米线、表面/界面复合速度、少数载流子寿命
更新于2025-09-23 15:23:52
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三维核-多壳压电纳米发电机
摘要： 薄膜结构在能量收集系统中相比一维实现方式具有明显的实际优势，例如易于制造加工、器件寿命长且性能稳定。然而基于氧化锌的压电纳米发电机（PENGs）通常依赖单晶纳米线的应用——因其沿c轴方向的自取向特性及承受大形变的能力，从而获得优异的压电性能。本文展示了一种创新方法：通过结合室温等离子体辅助沉积制备的多晶氧化锌层与作为一维支架的小分子有机纳米线（ONWs）来制造PENGs。这种混合纳米结构呈现复杂的核壳形态，由单晶有机纳米线被多晶氧化锌壳层共形包裹而成，兼具有机核的机械特性与氧化锌层的压电响应。为推进单根导线内多功能集成，我们还开发了包含金壳内电极的ONW-Au-ZnO纳米架构，实现了高达170 mV的压电输出电压。ONW-Au-ZnO器件中功能的协同组合使其性能显著提升，产生的压电电流比ONW-ZnO纳米线高出一个数量级，在同等及更高厚度下优于薄膜纳米发电机。
关键词： 压电纳米发电机、有机纳米线、氧化锌、小分子、等离子体沉积、核壳纳米线
更新于2025-09-23 15:22:29
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透明导电材料（材料、合成、表征、应用）|| 金属纳米线
摘要： 金属纳米线是一维的金属实体，具有单晶或多晶特性[1]。过去二十年间，由于其在等离激元学[2]、电子学[3]、电催化[4]等领域的重要应用，金属纳米线引发了巨大的研究关注。近十年来，研究人员尝试将金属纳米线涂覆在透明基底上制成透明导电薄膜（TCF）[5-7]。基于金属纳米线的TCF在可见光透明度和导电性方面快速提升，性能已可比肩最先进的氧化铟锡（ITO）TCF[8-10]。对金属纳米线TCF潜在应用的认可激发了其合成研究的热情。迄今已合成了多种金属纳米线，包括银纳米线（AgNWs）[11]、金纳米线（AuNWs）[12]、铜纳米线（CuNWs）[13]和铂纳米线[14]。双组分金属纳米线如Cu@Ni[15]、Ag@Au[16]、Cu@Ag[17]、Ag@Ni[18]和Cu@Pt[19]核壳结构纳米线也已成功制备。这些纳米线被涂覆在基底上制成TCF并进行了性能表征。在金属纳米线TCF研究初期，其透明度低于80%，方阻高达数千欧至兆欧。为提升性能，学界已广泛开展实验研究和理论建模。
关键词： 核壳纳米线、透明导电薄膜、等离子体学、电子学、金纳米线、金属纳米线、银纳米线、铜纳米线、电催化
更新于2025-09-23 15:21:21
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（特邀）锗/硅三维纳米岛与核壳纳米线的大规模密度泛函理论研究
摘要： 密度泛函理论（DFT）计算在阐明半导体表面原子尺度结构方面一直发挥着重要作用。然而，由于传统DFT方法无法处理包含数以千计原子的庞大体系，对复杂纳米结构的DFT研究通常难以实现。本文通过我们采用线性标度DFT程序CONQUEST开展的大规模研究，展示了：（一）Si(001)衬底上Ge三维纳米结构的生长过程；（二）Si/Ge或Ge/Si核壳纳米线的原子与电子结构。该程序运用大规模DFT技术，在海量并行计算机上具有高效运算能力。我们证明CONQUEST能够计算实验观测到的真实纳米结构模型原子位置，并能阐明这些纳米结构材料独特的电子特性。
关键词： 纳米岛，CONQUEST，锗/硅，密度泛函理论，核壳纳米线
更新于2025-09-23 15:21:21
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核壳纳米线中的激子阿哈罗诺夫-玻姆振荡
摘要： 纳米结构中的相位相干性是诸多量子效应的核心，例如微腔中激子-极化子凝聚体间的约瑟夫森振荡、一维弹道输运中的电导量子化，以及半导体量子环中的光学（激子）阿哈罗诺夫-玻姆效应。这些效应仅出现在完美度极高的结构中。观测阿哈罗诺夫-玻姆振荡所需的二维半导体异质结构要求尤为苛刻——界面粗糙度或合金涨落会导致激子空间相位相干性的丧失，最终引发激子局域化。该领域现有实验工作要么依赖形状与尺寸控制极其有限的自主装环状结构，要么采用受自由表面不利影响的光刻定义纳米环。本文证明纳米线是研究中性与带电激子阿哈罗诺夫-玻姆效应的理想平台：通过将全二元径向异质结构与轴向晶体相量子结构相结合，它能实现近乎理想的量子环可控制备。得益于原子级平整界面及无合金无序特性，即便在周长达200纳米的环状结构中，激子相位相干性仍得以保持。
关键词： 激子阿哈罗诺夫-玻姆效应、相位相干性、核壳纳米线、三维纳米结构
更新于2025-09-23 15:21:01
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研究InAs量子点修饰的GaAs/AlAs核壳纳米线的纳米尺度结构与静电特性
摘要： 核心/壳层纳米线（NWs）与量子点（QDs）修饰纳米线的结构因其优异性能在光电器件制备中展现出重要应用价值，而二者的复合结构有望带来更多优势。然而，QD/缓冲层/NW异质结构的纳米尺度静电特性尚未被揭示。本研究通过实验与理论系统研究了InAs量子点修饰的GaAs/AlAs核/壳纳米线：采用综合透射电子显微镜（TEM）技术表征了分层原子结构、化学信息及各向异性应变条件；定量电子全息分析显示大量电子在InAs量子点（尤其顶端）聚集，相邻界面处分布着符号相反但密度相近的电荷，导致纳米线芯部存在大量空穴。包含模拟异质结构能带、界面电荷转移及化学键分析的理论计算与实验结果高度吻合，证实了AlAs缓冲层在调控异质结构能带及稳定形成纳米线表面InAs量子点中的关键作用。这些发现对实现更高稳定性与效率的光电器件具有重要指导意义。
关键词： 量子点、透射电子显微镜、原子结构、核壳纳米线、静电特性
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议（IRMMW-THz）- 法国巴黎（2019.9.1-2019.9.6）] 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议（IRMMW-THz）- GaAs/In<sub>0.20</sub>Ga<sub>0.80</sub>As核壳纳米线中的等离子体非线性效应
摘要： 我们研究了由几兆伏每厘米量级强太赫兹场共振驱动的GaAs/In0.20Ga0.80As核壳纳米线的等离子体响应。随着驱动太赫兹场增强，等离子体模式呈现系统性红移且光谱权重受到抑制。值得注意的是，等离子体参数的标度行为不符合常规的二次方规律，这表明纳米线内存在非均匀的谷间电子散射。
关键词： 太赫兹场、谷间电子散射、砷化镓/铟镓砷（镓组分0.20）、等离激元非线性、核壳纳米线
更新于2025-09-16 10:30:52
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纳米盘修饰的W-WOx悬浮纳米线：一种高灵敏度、高选择性的H2S传感器
摘要： 本工作报道了用于检测ppb级H?S的等离子体氧化悬浮钨-氧化钨（W-WOx）核壳纳米线的室温合成。与完全氧化的（WOx）纳米线相比，该核壳纳米线在W-WOx界面的电场调制显著影响传感性能，将工作温度降至50°C。纳米线的最佳界面比例（W/WOx）显示出对1 ppm H?S的90.4%响应，具有6个月的响应稳定性及优异选择性，检测限达10 ppb，响应和恢复时间分别为4秒和46秒。为进一步增强响应，我们在纳米线顶部构建了直径20 nm、50 nm和100 nm、高度10 nm的纳米盘结构。其中直径20 nm纳米盘的纳米线在150°C下表现出12529%（1 ppm）的高可重复响应，响应和恢复时间缩短至12秒和19秒，检测限低至0.5 ppb。从无图案到有图案纳米线的转变过程中H?S传感特性的变化表明，核壳纳米线行为从p型转变为n型。通过UV-Vis光谱、XPS和TEM进行了全面的材料表征。
关键词： 等离子体氧化，选择性，核壳纳米线，纳米盘，悬浮
更新于2025-09-09 09:28:46