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硫甘油和甲醇(TGM)包覆的纳米晶SnxCd1?xS薄膜的合成及其光学与结构特性研究
摘要: 采用水合氯化亚锡(SnCl?·2H?O)、无水醋酸镉((CH?COO)?Cd·2H?O)和硫脲(CS(NH?)?)分别作为锡、镉和硫离子源,在水介质中以1:1比例的巯基甘油与甲醇为封端剂,制备了纳米结构CdS(nCdS)及三元Sn?Cd???S薄膜。当锡掺杂浓度较低(0-2%)时薄膜厚度急剧减小,而在(2-3%)及5%锡掺杂时厚度增加。研究了锡浓度变化对纳米颗粒光学性能、光致发光及结构特性的影响。紫外-可见-近红外光谱透射测量显示:3%和5%锡掺杂样品在450-800nm波长范围内透光率超过80%。纳米CdS薄膜的直接光学带隙值为2.91eV,该值随锡掺杂浓度变化而降低。光电导增益可忽略不计。观察到nCdS在430nm短波发射峰强度随(2-5%)锡含量增加而减弱。X射线衍射图谱与选区电子衍射图谱证实形成了纳米晶六方相CdSnS。扫描电镜与透射电镜测量表明CdSnS薄膜粒径均小于20nm。
关键词: 扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、光致发光、光学研究、X射线衍射(XRD)
更新于2025-11-21 11:18:25
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共沉淀法合成ZnO纳米粒子的表征及抗菌活性
摘要: 目的:本研究考察了氧化锌(ZnO)纳米粒子对革兰氏阴性菌(大肠杆菌和普通变形杆菌)及革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌和变异链球菌)的抗菌活性。 方法:采用共沉淀法以硫酸锌和氢氧化钠为前驱体合成ZnO纳米粒子,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Visible)及扫描电镜(SEM)结合能谱分析(EDX)进行表征。分别采用琼脂孔扩散法和液体稀释法测定纳米粒子对两类细菌的抗菌活性及最小抑菌浓度。 结果:X射线衍射测得ZnO纳米粒子平均晶粒尺寸为35 nm。FTIR光谱显示450 cm?1和603 cm?1处存在ZnO特征伸缩振动峰。紫外-可见光谱测得光学吸收峰位于383 nm。SEM观察显示纳米粒子呈球形形貌。抗菌实验表明,在50 mg/ml浓度下,大肠杆菌抑菌圈直径最大(32±0.20 mm),其次为普通变形杆菌(30±0.45 mm)。 结论:与革兰氏阳性菌相比,氧化锌纳米粒子对革兰氏阴性菌表现出更显著的抗菌活性。
关键词: 能谱仪(EDX)、扫描电子显微镜(SEM)、显微红外光谱(MIC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-VISIBLE spectroscopy)、X射线衍射(XRD)、氧化锌纳米颗粒(ZnO nanoparticles)
更新于2025-11-21 11:18:25
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外延硅掺杂HfO?薄膜铁电性的起源
摘要: 基于HfO2的非传统铁电(FE)材料近期被发现,在学术界和工业界均引发高度关注。外延Si掺杂HfO2薄膜的生长为理解铁电性机制开辟了新途径。本研究采用脉冲激光沉积(PLD)技术在N型SrTiO3衬底的不同晶向生长外延Si掺杂HfO2薄膜。通过压电力显微镜可写入并读取极性纳米畴,这些畴能以180°相变实现可逆翻转。不同厚度的薄膜表现出约4~5 MV/cm的矫顽场Ec和8~32 μC/cm2的剩余极化Pr。X射线衍射(XRD)与高分辨透射电镜(HRTEM)结果表明,所生长的Si掺杂HfO2薄膜具有应变萤石结构。HRTEM观测到的Hf原子网格ABAB堆垛模式明确证实,该铁电性源自非中心对称Pca21极性结构。结合软X射线吸收谱(XAS)发现,Pca21铁电晶体结构因界面应变与Si掺杂相互作用导致O子晶格畸变,进而形成纳米尺度铁电有序态下的进一步晶体场分裂。
关键词: 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、脉冲激光沉积(PLD)、X射线衍射(XRD)、铁电性、压电力显微镜(PFM)、X射线吸收谱(XAS)、外延硅掺杂氧化铪薄膜(Epitaxial Si-doped HfO2 thin films)、n型钛酸锶衬底(N-type SrTiO3 substrates)
更新于2025-11-14 17:04:02
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热阴极真空电弧技术沉积的石墨烯掺杂氧化锌(ZnO:Gr)纳米复合薄膜物理性能测定
摘要: 本研究采用热阴极真空电弧(TVA)技术,重点研究了石墨烯掺杂氧化锌(ZnO:Gr)纳米复合薄膜的生长。将ZnO:Gr纳米复合薄膜沉积在玻璃和硅(Si)基底上,通过干涉仪、紫外-可见分光光度计、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、光致发光(PL)光谱、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和原子力显微镜(AFM)等多种分析技术,研究了掺杂效应对ZnO:Gr纳米复合薄膜结构、光学及形貌特性的影响。测得沉积在玻璃和Si基底上的ZnO:Gr纳米复合薄膜厚度分别为50 nm和20 nm。XRD图谱中观察到ZnO和碳纳米结构的衍射峰。利用紫外-可见分光光度计和光学干涉仪确定了ZnO:Gr纳米复合薄膜的折射率、反射率、透射率、吸光度及光学带隙曲线。通过光学方法测定玻璃基底上ZnO:Gr纳米复合薄膜的光学带隙为3.15 eV,该结果与PL测量值高度吻合。PL光谱显示397 nm(3.12 eV)处存在紫外(UV)发射峰。拉曼分析表明ZnO:Gr纳米复合薄膜中存在ZnO特征峰以及石墨烯的D峰和2D峰。FTIR光谱用于分析样品化学成分。AFM和FESEM分析显示ZnO:Gr纳米复合薄膜表面光滑平整,呈颗粒状均匀致密结构。由于晶粒尺寸较大,Si基底上ZnO:Gr纳米复合薄膜的电阻率低于玻璃基底沉积样品。因此,ZnO:Gr纳米复合薄膜作为透明导电氧化物(TCO)材料具有良好应用前景。
关键词: 场发射扫描电子显微镜(FESEM)、总挥发性有机化合物(TVA)、氧化锌:石墨烯纳米复合薄膜(ZnO:Gr nanocomposite thin films)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)
更新于2025-09-23 15:23:52
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溶液燃烧法合成铁酸铋BiFeO?
摘要: 本工作采用溶液燃烧法合成了铁酸铋BiFeO3(BFO)。通过X射线衍射(XRD)及其Rietveld精修技术,证实其存在畸变的菱方钙钛矿结构(空间群-R3c)。利用Scherrer公式根据X射线衍射峰的半高宽估算了BFO晶粒的平均尺寸。采用扫描电子显微镜(SEM)确定了样品的形貌,通过能谱分析(EDS)测定了BFO的化学计量比。
关键词: BFO(铁酸铋)、X射线衍射(XRD)、燃烧合成法、多铁性材料
更新于2025-09-23 15:23:52
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发射UVB辐射的Gd3+掺杂Na3YSi2O7基质材料开发
摘要: 在这项工作中,我们合成并表征了一种窄带紫外发射的Na3YSi2O7:Gd3+材料。采用溶胶-凝胶法制备了一系列Na3Y1-xSi2O7:Gdx(x = 0.01 ≤ x ≤ 0.11)样品。所有样品的X射线衍射图谱均与六方相Na3YSi2O7相似。通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对形貌及官能团进行了分析。研究了钆浓度对Na3YSi2O7:Gd3+样品发光强度的影响。所开发的样品在273 nm激发下呈现峰值波长为313 nm的紫外发射。313 nm处的主发射峰可归因于Gd3+离子的6P7/2 → 8S7/2跃迁。电子顺磁共振(EPR)研究表明,Gd3+离子存在于基质晶格中八面体配位的Y3+位点。
关键词: 电子顺磁共振(EPR)、硅酸钇钠(Na3YSi2O7)、光致发光、X射线衍射(XRD)、钆离子(Gd3+)、溶胶-凝胶法
更新于2025-09-23 15:22:29
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两种不同球磨活化方式下纯纳米晶钛酸钡的相评估
摘要: 纯纳米晶BaSnO3通过两种方法制备:机械活化(行星式球磨)和玛瑙研钵中机械手动混合,随后均在1350°C/2h条件下烧结。采用X射线衍射(XRD)分析合成过程中的物相形成,并根据衍射图谱主峰通过谢乐公式计算晶粒尺寸。成功合成了具有单一简单立方钙钛矿结构的纳米晶锡酸钡,其晶粒尺寸约为50nm。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定键合形成的对称与非对称伸缩振动及晶体结构内离子配位,FTIR研究证实了XRD鉴定的物相,因其验证了分子特征及阳离子配位。扫描电子显微镜(SEM)观察微观结构与形貌,能谱仪(EDX)分析确定组成元素的存在。紫外-可见光谱(UV-VIS)显示样品在紫外区的吸收光谱,带隙通过Tauc关系计算得出。纳米晶锡酸钡的间接跃迁带隙约为2-2.78eV,直接跃迁带隙约为2.78-3.14eV,该数值接近半导体基材料。
关键词: 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-VIS)、纳米晶锡酸钡、能量色散X射线光谱(EDX)、高能行星式球磨、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)
更新于2025-09-23 15:22:29
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低能离子轰击对表面波等离子体中六方氮化硼薄膜结构影响的研究
摘要: 采用高密度表面波等离子体源,在氦、氢、氮、氩和三氟化硼的混合气体中,通过低能离子辐照的高离子通量条件沉积六方氮化硼(hBN)薄膜。通过给衬底施加负或正偏压,将离子能量控制在约零至100电子伏特之间,同时通过将衬底置于扩散等离子体的上游来增加离子通量。对于离子能量高于约37电子伏特的情况,薄膜结构更多取决于离子能量而非衬底温度,这是典型的亚植入过程特征。因此,傅里叶变换红外光谱和X射线衍射表征显示,薄膜中sp2键合相的结构有序度和结晶度随离子能量降低而提高,而X射线反射率表征表明薄膜的质量密度保持相对较高且对离子能量的依赖性较小。
关键词: 表面波等离子体,傅里叶变换红外光谱(FTIR),化学气相沉积(CVD),六方氮化硼(hBN),X射线衍射(XRD),X射线反射率(XRR)
更新于2025-09-23 15:21:21
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高响应度可见光盲Pd/Al2O3/MoS2/ITO MISM紫外光电探测器
摘要: 本文提出并分析了一种Pd/Al2O3/MoS2/ITO MISM紫外光电探测器结构。在308nm波长、1V偏压和13.6μW/cm2光照强度条件下,该探测器的响应度为488 A/W,比探测率为8.22×1013 Jones,外量子效率(EQE)达到1.9×10?%。因此,所提出的MISM光电探测器器件相比其他紫外探测器具有显著的性能提升。
关键词: 二硫化钼(MoS2)、响应度、光电探测器、X射线衍射(XRD)
更新于2025-09-23 15:21:01
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铜纳米粒子增强了掺铕三价离子碲酸铅玻璃陶瓷的发光性能
摘要: 研究了掺杂铕(III)离子并共掺固定量金属铜纳米颗粒(CuNPs)或氧化铜形式的铜(II)离子的某些碲酸铅玻璃陶瓷的结构、光学和磁学性质。首次制备并研究了(Eu2O3)x·(TeO2)80·(PbO)(19.7-x)·(CuNPs)0.3和(Eu2O3)x·(TeO2)80·(PbO)(19.7-x)·(CuO)0.3体系样品(0 ≤ x ≤ 10 mol%)。采用X射线衍射、紫外-可见光谱、电子顺磁共振和发光光谱以及密度和磁化率测量等多种技术对样品进行表征。XRD数据显示低Eu2O3含量(x ≤ 1 mol%)的样品为非晶态,而较高氧化铕含量(x > 1 mol%)的样品为玻璃陶瓷。数据还表明随着样品中Eu2O3含量增加,铕离子周围的对称性从面心立方转变为单斜晶系,这些对称性变化通过光致发光数据得到证实。此外,光致发光数据显示共掺金属铜纳米颗??稍銮款鹄胱拥姆⑸浞濉W贤?可见吸收光谱显示存在位于畸变八面体对称位点的六配位铜(II)离子。EPR数据证实所有研究样品中均存在铜(II)离子。磁化率测量表明铕离子同时以3+和2+价态存在,并证明即使低Eu2O3含量下铕离子也具有显著的聚集倾向。
关键词: 电子顺磁共振(EPR)、紫外-可见光谱(UV-VIS)、光致发光(Photoluminescence)、磁化率(Magnetic susceptibility)、铅碲酸盐玻璃陶瓷(Lead-tellurite glass ceramics)、X射线衍射(XRD)
更新于2025-09-23 15:21:01