题名 “一维纳米结构和纳米线有序阵列”
一维纳米线阵列可控性制备研究 (1)
电沉 积法 制备 Ｎ ｉ 纳 米 阵列 ， 在走 向工 业化 生 产 过程 中 ， 需要 解决 ２个 问题 ： 一是 经 过 ２次氧 化 的氧
［ ４ ］ 任凌云 ， 余 希林 ， 王士财 ， 等．直 流 电沉 积法 制备 铁 纳
米线阵列及表 征 ［ Ｊ ］ ． 电子 元 件 与材 料 ， ２ ０ １ ０ ， ２ ９ （ ０ ５ ） ： ６ ４ —
［ ３ ］ 姜海波 ， 胡彦杰 ， 李春忠． 脉冲电压沉积制备金属 Ｎ ｉ 纳
Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ａ ｂ ｌ ｅ Ｐｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｎａ ｎｏ ｗｉ ｒ ｅ ｓ Ａｒ ｒ ａ ｙ
Ｌ Ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ － ｐ ｉ ｎ ｇ ，ＹＡＮ Ｇ Ｙｏ ｎ ｇ — ｄ ｏ ｎ ｇ
２２ ４１．
４ 结 论
利 用 电化 学沉 积法 ， 在氧 化铝 模板 上 ， 制备 出有 序的 Ｎ ｉ 纳米 线 阵 列 ， Ｅ Ｄ Ｓ分 析 表 明 ， Ｎ ｉ 元 素 已被 成 功 地组 装入 氧 化铝 模 板 的 纳米 级 孔 洞 中 ； Ｓ Ｅ Ｍ 结 果 显示 Ｎ ｉ 纳米 线 阵列沿 着 氧化铝 孔洞 生 长 ， 纳 米 线之 间形 成 高 度 有 序 的 排 列 ； Ｔ Ｅ Ｍ 显示 Ｎ ｉ 纳 米 线 直 径 约为 ６ ０ ａ ｍ左 右 ， 与氧化 铝模 板 的孔 洞尺 寸相 一致 ．
纯 铝箔 ．
等领域有着重要的潜在应用价值 ， 引起 了国内外众 多 科技 人 员 的关 注 ， 大 家 争 相研 究 一 维 磁 性 纳 米 材 料． 迄 今 已经 发 明多种 制备 方法 ， 其 中模 板 电化学 沉
积法 是 比较理 想 的 制备 方法 ， 它 可 以 实 现纳 米 线 可
第五章一维纳米纳米结构单元全
Kroto 研究小组获得的碳原子团簇的质谱图
C60
C70
C60具有什么样的结构呢？ 金刚石和石墨是具有三维结构的巨型分子，C60和C70是有固定碳原子数的有限分子，它们应该具有不同的结构。 克罗托想起美国建筑师巴克明斯特·富勒BuckminsterFuller为1967年蒙特利尔世博会设计的网络球主体建筑，由五边形和六边形构成的圆穹屋顶。 富勒曾对克罗托等人启发说：“C60分子可能是球形多面体结构”。
CNT - Fabrication - how to
Chemical Vapor Deposition (CVD)
Single-wall nanotubes are produced in a gas-phase process by catalytic disproportionation of CO on iron particles. Iron is in the form of iron pentacarbonyl. Adding 25% hydrogen increases the SWNT yield. The synthesis is performed at 1100 C at atmospheric pressure.
A laser is aimed at a block of graphite, vaporizing the graphite. Contact with a cooled cooper collector causes the carbon atoms to be deposited in the form of nanotubes. The nanotube "felt" can then be harvested
我国纳米材料研究的开拓者——中国科学院固体物理研究所“一维纳米线及其有序阵列的制备研究”项目组记
始 终 坚 持 抢 占 战 略 地 位 的
制 高 点
一
个崭 新 的１ —１ Ｏ ０ 纳米 的 世界 ， 提
供给人 类的是不 同于 以往任何 经验 的东 西。 它不 仅给 人类 带来一 场革 命 ， 还为 我们 带来 巨大 的机遇 和挑 战 。 诺 贝尔 奖 获得 者 罗雷 尔曾这样 说过 ７ Ｏ 年 代重 视 微 米技术 的 国家如 今都 成 为发达 国家 ．
具 有 自主 知识 产权 的 Ａｌ ２ ０３ 、Ｔｉ Ｏ２； ｆ
彼 得 堡 大 学
Ｋ ｒ ｉ ｖ ｏ ｖ ｉ ｃ ｈ ｅ ｖ等人
在 （ （ Ａｎ ｇ ｅ ｗａ ｎ ｄ ｔ ｅ
Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｅ ） ） 等 杂志 上发 表论 文 ， 指
现在重视纳米技术的国家很可能成为
２ １ 世纪 先进 的国家 。 面 对严 峻 的挑 战 和
张立德教授与固体所纳米小组成员在一起
４ ９
维普资讯
能 ＾ 关 注
制备 Ｚ ｎ Ｏ纳米 线
始 终坚持 走产学研 相结萑
阵列是 ” 最成
功 的 方 法 之
”
一
的创新பைடு நூலகம்路
科 研 的最 终 目的是 为 了应 用 。 Ｉ
： 俄 罗斯 圣 此， 固体 所 在纳 米材 料和纳 米结 构 的王 论研 究取 得重 大突破 的同时 ， 始 终坚丰 产 学研 相结 合 ， 力求 以最快 的速 度将 ； 验 室 的成 果转化 到企 业 中去 ， 为社 会乍 造 巨大 的经 济效 益 。 １ ９ ９ ５ 年 纳 米项 目组 成 员创 建 了 科 院 固体所纳 米 材料应 用研 发 中心 ， Ｅ
分析 了纳米通道内单晶生长的规律 ， 系
非晶Co-Pt合金纳米线有序阵列的制备及其磁学性质
非晶Co-Pt合金纳米线有序阵列的制备及其磁学性质李华;徐彩玲;赵光宇;力虎林【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2005(021)006【摘要】通过直流电沉积方法,以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板,在室温下成功制备出一维非晶态Co-Pt合金纳米线有序阵列.SEM和TEM分析表明:纳米线长度均约10μm,直径35 nm;纳米线在阳极氧化铝模板孔内互相平行.XRD结果表明,制备的纳米线为非晶态结构,经过700℃退火处理后则转变为面心立方(FCC)多晶结构.采用VSM(振动样品磁强计)对退火处理前后样品的矫顽力和剩磁比进行研究,结果表明:当外加磁场与纳米线平行时,非晶态Co-Pt合金纳米线的矫顽力高达1700 Oe,剩磁比为0.83,表现出明显的垂直磁各向异性;而退火处理则使其优秀的磁学性质消失.退火前后不同的磁学性质源于其不同的微观结构.非晶态的Co-Pt合金纳米线由于无磁晶各向异性竞争,进而使得由纳米线一维形态引起的形状各向异性起主导作用,使其显示了很好的垂直磁各向异性;而多晶样品由于磁晶各向异性与形状各向异性竞争,导致矫顽力和剩磁比迅速降低.【总页数】5页(P641-645)【作者】李华;徐彩玲;赵光宇;力虎林【作者单位】兰州大学化学化工学院,兰州,730000;兰州大学化学化工学院,兰州,730000;兰州大学化学化工学院,兰州,730000;兰州大学化学化工学院,兰州,730000【正文语种】中文【中图分类】O646【相关文献】1.铁钴合金纳米线有序阵列的制备及其磁性表征 [J], 高禄梅;宋晓平;王胖胖;杨森2.高密度、直立Co-Cu合金纳米线有序阵列的制备 [J], 杨咏东;李剑平;张骏3.高性能Fe-Co合金有序纳米线阵列的制备与磁性研究 [J], 吴宏东;苏海林4.磁场诱导制备Fe-B非晶态合金纳米线及其磁学性质 [J], 韩奕;李伟;张明慧;陶克毅5.高度有序非晶TiO_2纳米管阵列的制备及其锂电性能研究 [J], 孟瑞晋;侯宏英;刘显茜;杜江;刘松;段继祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一维纳米纳米结构单元
一维纳米纳米结构单元
纳米线是一维纳米结构单元的代表。
它们通常以直径为纳米级别的结构单元呈线状排列。
纳米线可以由多种材料制成，如金属、半导体和二维材料等。
纳米线具有很高的长宽比，可以达到几百或几千倍。
这种长宽比的增加使得纳米线具有独特的光电性质，例如增强的光吸收和辐射，使其在能量转换和传感器等领域具有应用潜力。
纳米管是一维纳米结构单元的另一个重要代表。
纳米管是以碳纳米管最为著名，它是由一个或多个碳层卷曲形成的结构单元。
碳纳米管具有优异的力学、电学和热学性质，具有广泛的应用前景。
此外，纳米管还可以由其他材料制成，如金属氧化物、半导体和聚合物等。
这些纳米管的尺寸和性质可以通过调控制备过程中的条件和参数进行调整，从而满足不同应用的需求。
纳米棒是一维纳米结构单元中的另一类重要结构。
与纳米线类似，纳米棒也具有高度有序的排列方式和长宽比。
纳米棒可以由多种材料制成，包括金属、半导体和二维材料等。
它们具有特殊的光学和电学性质，如表面等离子体共振和增强拉曼散射等。
纳米棒在传感器、催化剂、生物医学和光电器件等领域具有广泛应用。
总的来说，一维纳米纳米结构单元具有独特的物理和化学性质，因此在许多领域有着广泛的应用前景。
随着对一维纳米结构单元性质和制备方法的深入研究，相信会有更多的新型一维纳米结构单元涌现出来，为纳米科技的发展做出更大的贡献。
纳米材料习题答案
纳米材料习题答案1、简单论述纳米材料的定义与分类。
答：最初纳米材料是指纳米颗粒和由它们构成的纳米薄膜和固体。
现在广义: 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围，或由他们作为基本单元构成的材料。
如果按维数，纳米材料可分为三大类：零维：指在空间三维尺度均在纳米尺度，如：纳米颗粒，原子团簇等。
一维：指在空间有两处处于纳米尺度，如：纳米丝，纳米棒，纳米管等。
二维：指在三维空间中有一维处在纳米尺度，如：超薄膜，多层膜等。
因为这些单元最具有量子的性质，所以对零维，一维，二维的基本单元，分别又具有量子点，量子线和量子阱之称。
2、什么是原子团簇? 谈谈它的分类。
3、通过Raman 光谱中任何鉴别单壁和多臂碳纳米管? 如何计算单壁碳纳米管直径? 答：利用微束拉曼光谱仪能有效地观察到单臂纳米管特有的谱线，这是鉴定单臂纳米管非常灵敏的方法。
100-400cm-1范围内出现单臂纳米管的特征峰，单臂纳米管特有的环呼吸振动模式；1609cm-1，这是定向多壁纳米管的拉曼特征峰。
单臂管的直径d与特征拉曼峰的波数成反比，即d=224/wd：单壁管的直径，nm；w：为特征拉曼峰的波数cm-14、论述碳纳米管的生长机理（图）。
答：碳纳米管的生长机理包括V-L-S机理、表面（六元环）生长机理。
（1）V-L-S机理：金属和碳原子形成液滴合金，当碳原子在液滴中达到饱和后开始析出来形成纳米碳管。
根据催化剂在反应过程中的位置将其分为顶端生长机理、根部生长机理。
①顶端生长机理：在碳纳米管顶部，催化剂微粒没有被碳覆盖的的部分，吸附并催化裂解碳氢分子而产生碳原子，碳原子在催化剂表面扩散或穿过催化剂进入碳纳米管与催化剂接触的开口处，实现碳纳米管的生长，在碳纳米管的生长过程中，催化剂始终在碳纳米管的顶端，随着碳纳米管的生长而迁移；②根部生长机理：碳原子从碳管的底部扩散进入石墨层网络，挤压而形成碳纳米管，底部生长机理最主要的特征是：碳管一末端与催化剂微粒相连，另一端是不含有金属微粒的封闭端；（2）表面（六元环）生长机理：碳原子直接在催化剂的表面生长形成碳管，不形成合金。
一维纳米线阵列的制备及其应用
一维纳米线阵列的制备及其应用纳米科技是21世纪以来的一大研究领域，它有着广泛的应用前景，其中一维纳米线阵列是近年来备受关注的一种纳米结构。
本文将介绍一维纳米线阵列的制备方法、性质以及其在生物传感、电子学等领域的应用。
1. 制备方法目前，制备一维纳米线阵列的方法主要有两种，一是通过自组装的方法制备，二是通过化学气相沉积(CVD)法制备。
自组装是一种简单而有效的制备方法，其通过表面修饰使得纳米线／管间出现相互作用力而形成阵列，其制备过程不需要昂贵、复杂的仪器设备，可以进行大规模生产。
化学气相沉积法是一种高度可控的制备方法，其在低压下，将金属（非金属）气体和气态反应物在衬底表面沉积生长，通过调节反应条件和掩模的材料和形状等，可以制备出具有不同形貌和尺寸的一维纳米线阵列。
2. 性质一维纳米线阵列的尺寸非常小，其直径在数纳米到数百纳米之间，其具有大比表面积、优异的机械、光学、电学性质，表现出很强的量子效应。
其表面的分子间间隙极小，容易与生化分子相互作用，这种特性使其在生物传感领域的应用备受关注。
3. 应用a. 生物传感一维纳米线阵列的尺寸非常适合固定到微小区域中，比如芯片上，可用于传感器的制备。
将纳米线阵列固定在芯片表面上，通过其分子间间隙极小的特性可以进行分子的检测，比如DNA检测和蛋白质检测。
一维纳米线阵列作为传感器可以有效地增加传感器的灵敏度和特异性，从而用于各种医学和环境监测领域。
b. 电子学一维纳米线阵列具有优异的电学性质，它们可以被用作新型的电极材料，制作出高效的太阳能电池、超级电容器等纳米器件。
一维纳米线阵列的电学性质主要来源于其量子限制、表面效应和大小效应等。
这些特性使得一维纳米线阵列比传统半导体器件具有更高的响应速度和更低的功耗。
c. 光电子学一维纳米线阵列也可以被用于制备光电子元件。
由于其在可见和红外范围内的量子限效应、半导体量子限峰的出现以及表面等离子激元局域化等特性，可以大大提高太阳能电池的效率和導光材料的性能。
分级纳米结构阵列
分级纳米结构阵列
分级纳米结构阵列是指由一维或准一维的纳米棒、纳米锥以及纳米线等按特定方向在同种或异种材料表面上有序排列而成的分级纳米结构。
这种结构排列致密规整，晶体取向一致，与相应的光、染料、有机物等反应媒介具有更大的接触面积。
此外，分级纳米结构阵列含有大量的定向传输通道，因此其材料往往具有优异的传导性能，在电子器件方面具有广泛的应用前景。
分级纳米结构阵列的优点包括：
1. 防止低维纳米结构的团聚，同时保证纳米材料自身的结构和形貌不被破坏。
2. 构建后得到的三维纳米结构具有较大的比表面积。
3. 构建单元的排列组装可以产生协同效应和耦合效应。
分级纳米结构阵列的制备方法主要有催化剂辅助生长法、模板辅助生长法、化学/物理自组装法和二次形核法等。
以上信息仅供参考，建议咨询材料学专家或查阅相关文献资料，以获取更全面准确的信息。
一维纳米结构材料制备方法的研究进展
ｎ昏１司嘶硼铲ｄ怔俚一№ｑ眦眦嘛
罔２ ＣｕＯ纳米管的ＳＥＭ母 Ｆｉｇ ２ ＳＥＭ ｉｍａ学ｅｓ。ｆｔｈｅ ｃｕ０ ｎ蛆酿ｔｂｓ
１２４
化学研究与应用
第１８卷
ｋｉＹ等”１用ＡＡ０浸入Ｔｉ０２溶胶一段时间， 然后用５％的Ｈ３ＰＯ。溶解掉ＡＡ０的方法成功获得
米尺度的复合物。高温下碳纳米管与氧化物或碘 化物一起焙烧可获得纳米尺度的碳化物丝，如碳
１模板法
模板法是制备一维纳米结构材料的一种有效 方法。模扳具有限域能力，容易调控所制一维材 料的尺寸及形状，设计组装多种纳米结构材料，得 到常规体系法无法制得的新物性，因此模板合成 法已迅速发展成为制备纳米线和纳米管的一种十 分重要的途径。目前，广泛应用的模板主要有径 迹蚀刻（ｎ—ｋ－ｅｔｃ｝－）聚合物膜、多｝Ｌ阳极氧化铝膜 （ｐｏｍｕｓ蚰ｏｄｉｃ ａｕ岫ｉｎｕｍ ｏｘｉｄｅ，ＡＡ０）和介孔沸石 等，其它一些可被使用的模板有多孔玻璃、多孔ｓｉ 模板、ＭｃＭ４ｌ、金属、生物分子模板、碳纳米管模 板等ｕ“。下面是几种代表性的方法。 １．１电化学沉积法
模板，用电化学沉积的方法成功地合成了Ｆｅ—ｃｏ —Ｍ三组份有序纳米线阵列。扫描电子显墩镜 （ｓＥＭ）和透射电子显微镜（ＴＥＭ）观察表明纳米线 表面光滑、有序、高长径比，磁性测量表明．其矫顽 力较同组份的膜材料有较大的提高。表１为电化 学沉积法制备的纳米线和纳米管实例。
再在空气中焙烧氧化制得多晶结构的Ｉｎ：０，纳米
万方数据
第２期
袁爱华等：一维纳米结构材料制备方法的研究进展
１２５
条件下避光老化几天，ｃｄＴｅ纳米粒子自组装成为 ＣｄＴｅ晶相纳米线。王显明等”“通过氨化射频溅 射工艺生长的纳米ｃａ２０，薄膜，在石英衬底上反 应自组装生成了高质量的Ｇ８Ｎ纳米线。用ｘ射 线衍射（ｘＲＤ）、透射电镜（ＴＥＭ）和高分辨电镜 （ＨＲＴＥＭ）对样品的组分、形貌和结构进行了分 析。生成的ＧａＮ纳米线平直光滑，其直径为２０一
第四章 一维纳米材料
二次成核条件
Hirth和Pound提出，下面等式成立，二次成核便开始进 行
( p pe )crin exp( h 2 65k 2T 2 )
p—晶须晶体表面附近气相压力，Pa Pe—晶体表面附近气相处于平衡状态下的压力，Pa γ—晶体表面能，J/m2 Ω—分子体积，m3 k—Boltyman常数，1.38×10-23J/K T—热力学常数，K
激光烧蚀法
靶材为Si0.9Fe0.1，抽真空，通入Ar/H2混合载流气，通电加热 当温度>=1207℃后，开启激光器，在靶材上烧蚀，1～2h后， 可在靶材后的衬底或石英管壁上收集到Si纳米线
材料学院
第四章 一维纳米材料
激光烧蚀法合成的Si纳米线平均直径在10nm左右 Si纳米线外层包裹了一层均匀的非晶SiO2层 在Si纳米线的一端常存在着一个团球状颗粒，直径略大于Si纳米线，这是VLS 法生长的典型特征
材料学院
第四章 一维纳米材料
实例一 Chen等人通过低温热蒸发合成了SnO2纳米线，并 验证了自催化VLS生长机制 他们以SnO粉作为热蒸发的源材料，在680℃下， 发生如下反应： 2SnO(g) Sn(L)+SnO2 SnO2(s) SnO(g)+0.5O2 高温分解产生的纳米级Sn液滴发挥着金属催化剂 的作用，吸附其它气相分子，最终生成SnO2纳米 线
晶须的形成是晶核内螺旋位错延伸的结果，决定了晶 须快速生长的方向
②防止晶须侧面成核（横向条件）
晶须侧面是低能面，结合在其上的气相原子结合能低、 解析率高，将导致晶须纵向生长非常缓慢。为此，晶须侧 面的气相的过饱和度必须足够低，以防止侧面二次成核， 即引起径向（横向）生长
材料学院
一维有序ZnO纳米棒阵列的制备与表征
一维有序ZnO纳米棒阵列的制备与表征刘然;章婷;赵谡玲;徐征;张福俊;袁广才;徐叙瑢【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2008(28)10【摘要】通过改进传统水热法的密闭、高压的条件,在非密闭、常压环境下在氧化铟锡玻璃衬底上自组装生长了取向高度一致并且分散性好的ZnO纳米棒阵列.首先将乙酸锌溶胶旋涂到氧化铟锡玻璃衬底上,经热处理得到致密的ZnO纳米晶薄膜,然后将其垂直放入前驱体溶液中通过化学溶液沉积生长得到ZnO纳米棒阵列.室温条件下,对样品进行了SEM和XRD的测试.表明生成的氧化锌纳米棒阵列沿c轴取向,实现了定向生长,且纳米棒结晶较好,为六方纤锌矿结构,直径约为40 nm,长度达到微米量级.室温下的吸收光谱表明,由此方法得到的纳米棒纯度较高,有强的紫外吸收.室温下,观测到了该有序ZnO纳米棒阵列在387 nm处强的窄带紫外发射,半高宽小于30 nm,在468 nm处还有一强度较弱的蓝光发射峰.【总页数】5页(P2249-2253)【作者】刘然;章婷;赵谡玲;徐征;张福俊;袁广才;徐叙瑢【作者单位】北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室,北京交通大学光电子技术研究所,北京,100044;北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室,北京交通大学光电子技术研究所,北京,100044;北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室,北京交通大学光电子技术研究所,北京,100044;北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室,北京交通大学光电子技术研究所,北京,100044;北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室,北京交通大学光电子技术研究所,北京,100044;北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室,北京交通大学光电子技术研究所,北京,100044;北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室,北京交通大学光电子技术研究所,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】O79;O649.4【相关文献】1.水热法制备ZnO纳米棒阵列及其表征 [J], 于东麒;徐进;孙宇宁2.一维有序ZnO纳米棒阵列的制备和优化 [J], 马娟;宋凤丹;周泽齐;齐随涛;伊春海;杨伯伦3.P3HT修饰一维有序壳核式CdS/ZnO纳米棒阵列复合膜的光电化学性能 [J], 孙宝;郝彦忠;郭奋;李英品;罗冲;裴娟;申世刚4.Ag掺杂ZnO纳米棒阵列的制备和表征 [J], 巩合春5.枝状ZnO-TiO_2复合纳米棒阵列的制备及表征 [J], 王璟;丁雨田;胡勇;张杨;董小丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第四章 一维纳米材料
第四章 一维纳米材料
材料学院
研究表明，Si纳米线的直径与催化剂Au的粒径大小有
Shyne和Milewski在20世纪60年代提出晶须生长的VLS
机理，然后Wagner和Ellis成功应用于SiC晶须的合成; 20世纪90年代，Lieber和Yang借助VLS机制制备一维 纳米材料; 现在，VLS法已经广泛用来制备各种无机材料的纳 米线。
第四章 一维纳米材料
材料学院
第四章 一维纳米材料
材料学院
上述方法中，若PVP的浓度过高，Ag纳米粒子的所有晶面都 有可能被PVP所覆盖，这就丧失了各向异性生长，得到的 主要是Ag的纳米颗粒，而不是一维的Ag纳米线
第四章 一维纳米材料
材料学院
溶液-液相-固相法 (SLS法)
这种方法类似于前面讲过的高温气相VLS法，区别在于
的尺度大得多，甚至为宏观量（如毫米、厘米级）。
根据具体形状分为管、棒、线、丝等。通常纵横比
小的称为纳米棒，纵横比大的称为纳米丝或纳米线。
第四章 一维纳米材料
材料学院
第四章 一维纳米材料
材料学院
TEM image of K2Ti8O17 nanobelts
第四章 一维纳米材料
材料学院
α-MnO2 nano-ribbons
关，故可根据Au粒径的大小来控制纳米线的直径分布
若选用含有掺杂元素的气源，还可实现掺杂纳米线的
一维GaN纳米材料制备及其光电器件研究进展
一维GaN纳米材料制备及其光电器件研究进展∗贾若飞;杨丽丽;杨丰;王飞;杨慧;李岚【摘要】Compared with GaN film,one-dimensional GaN nanomaterial has many advantages in manufacturing optoelectronic devices.This paper synthetically narrated the main preparation methods of one-dimensional GaN nanomaterial and its application of optoelectronics devices.Firstly,the preparation methods including MOCVD, MBE,CVD and template method were introduced.The key analysis is about the growthparameters,morpholo-gy and structure control of one-dimensional GaN nanomaterial.Secondly,the optoelectronic devices such as LED,laser,solar cell as well as photodetector were interpreted,and mainly discussed the influence of the mate-rial properties,device structures and manufacturing technology on the device performance.In the end,the de-velopment and future application of one-dimensional GaN nanomaterials are prospected.%一维GaN纳米材料相对于薄膜材料在光电器件应用方面具有诸多优势，本文主要论述一维 GaN 纳米材料的主要制备方法及其光电器件应用的研究进展。
一维纳米材料1解析_2022年学习资料
3.1.2-磁性质-外磁场垂直于纳米线的饱和度场H⊥-大大低于磁场平行纳米线的饱和度场H-∥.因此，通过调 纳米线的直径、长度-以及纳米线的间距可以控制矫顽（磁）力-和饱和度场，为提高储存媒介的存储密度-提供了依据
3.1.3-电性质-半导体纳米线电导的高低与半导体-掺杂有直接关系，热处理使金属催-化剂快速扩散到纳米线的 体，能-够在半导体内实现有效掺杂
金属纳米线的光学性质依赖于纳米线的-长度和直径.在紫外可见光谱中会看到两-个吸收带，一个为纵向等离子吸收带 一-个是横向等离子吸收带.并且，长径比越-大，纵向吸收带红移越大
边-i-n-iv-300-500-700-9001100-Wavelength /nm-不同长径比的金纳米 紫外可见吸收谱-长径比分别为i2.0、ii2.6、iii3.3、-1v4.3、v5.4T
>VLS生长方式虽然可以在平衡条-件下控制金属催化剂液滴的大小，但-是所得到的液态金属团簇的直径-般均大于 十个纳米，因此所制备的-纳米线直径一般都比较大，
实例-激光烧蚀SiFe目标靶，产生Si、Fe蒸气A-并迅速浓缩成富硅的液态纳米团簇B;当纳米团簇-中Si相 到过饱和后，团簇表面就会有S1相沉积-结晶C形成纳米线D.当气流载着纳米线离开热-炉，反应停止，得到所需纳 线，-纳米线的VLS成长机理示意图
第三章一维纳米材料一维纳米材料1解析
内容提要->3.1一维纳米材料的基本性质->3.2一维纳米材料的生长机制->3.3一维纳米材料的制备方法3.4一维纳米材料的微结构表征->3.5典型一维纳米材料制备示例
31一维纳米材料的性质->光学性质->磁性质->电性质-》场发射效应
3.1.1-光学性质-3.1.1.1-紫外-可见吸收特性-贵金属粒子尺寸小于电子自由程时，会在紫外-可见谱 出现强的吸收.这种吸收是由于自由-电子在粒子表面振荡产生的，称之为表面等离-子吸收-紫外可见光的强烈吸收会 纳米粒子对光电-磁波有强烈的作用，因此，溶液中的金属纳米粒-子会呈现明亮的颜色
《2024年DNA一维线性纳米结构的设计组装及其在mRNA检测中的应用》范文
《DNA一维线性纳米结构的设计组装及其在mRNA检测中的应用》篇一摘要：本文旨在探讨DNA一维线性纳米结构的设计与组装技术，以及这种结构在mRNA检测中的潜在应用。
通过对DNA分子精确的设计与控制，结合现代纳米技术，可以创建出高度特异性和敏感性的DNA纳米结构。
这种一维线性纳米结构具有优秀的可操控性及优良的生物相容性，因此在mRNA的快速检测方面展现了独特优势。
本文首先阐述了DNA一维线性纳米结构设计的基本原理及技术路线，然后深入探讨其在mRNA检测方面的具体应用。
一、引言近年来，随着生物技术和纳米科技的发展，利用DNA分子设计构建纳米结构已经成为科学研究的重要领域。
特别是，一维DNA线性纳米结构以其独特的光学、电学和生物识别性质，在生物医学领域如药物递送、诊断和治疗等方面展现出巨大潜力。
在众多应用中，mRNA检测是其中一项重要的研究方向。
二、DNA一维线性纳米结构设计的基本原理DNA一维线性纳米结构设计基于DNA分子的精确设计和自组装技术。
通过选择合适的DNA序列和利用生物工程技术，可以实现DNA分子在纳米尺度的有序排列。
在这个过程中，可以通过控制碱基互补配对原则和链长来实现特定结构和形状的纳米结构。
同时，可以利用不同的DNA修饰方法如肽核酸、适配体修饰等提高其特异性。
三、DNA一维线性纳米结构的组装技术DNA一维线性纳米结构的组装过程包括序列设计、分子合成、自组装等步骤。
通过选择适当的DNA序列，并进行合理的修饰和组合，可以在体外实现精确的组装过程。
这一过程不仅需要精密的分子生物学技术，还需要一定的物理和化学知识。
通过适当的反应条件和实验环境控制，可以确保DNA分子的有序排列和稳定性。
四、DNA一维线性纳米结构在mRNA检测中的应用（一）设计特异性探针：通过精确设计DNA探针序列，利用碱基互补配对原则，可以实现与mRNA的高效结合。
这些探针具有高度的特异性，能够准确地识别目标mRNA序列。
（二）构建生物传感器：利用DNA一维线性纳米结构构建的生物传感器具有高灵敏度和低背景信号的特点。
一维储能材料的原位作用机制及结构性能调控-武汉理工大学科学技术
《一维储能材料的原位作用机制及结构性能调控》项目公示信息项目名称:一维储能材料的原位作用机制及结构性能调控申报奖种:自然科学奖推荐单位:中国建筑材料联合会项目简介:本项目所属学科为低维无机非金属材料。
电化学储能器件是属于国家中长期科技发展纲要(2006-2020)确定的重点领域“低耗能源与新能源汽车”中的重要研究方向。
现有商用锂离子电池材料容量低,而传统金属氧化物材料面临容量衰减快、衰减机理不明确、电导率低、结构不稳定等问题。
一维纳米材料因具有各向异性、可沿轴向集成金属接触电极特性、快速的轴向电子传输和径向离子扩散特性使其在原位表征、提升材料电导率与结构稳定等方面有着非一维纳米材料所不具有的独特优势,可有效解决上述问题。
本项目围绕高性能一维纳米储能材料表征、调控、优化机制研究,取得的重大科学发现和成果如下:(1) 建立了以单根纳米线为电极,可原位检测充放电与电输运性能的电化学检测平台,揭示了电导率降低、结构劣化是导致容量衰减的本质因素,对电池容量衰减机制提出了新的见解,为解决储能材料衰减快等问题奠定了科学基础。
(2) 提出了二次水热预锂化、原位还原等策略,发现了通过优化材料能级结构、提高电导率可以大幅改善电极材料的循环稳定性的规律。
(3) 提出了超长分级构筑、分级异质构筑等五种结构性能调控策略,发现结构调控抑制自团聚、降低了材料界面阻抗,提高了电极材料电化学性能的科学规律。
(4) 发现表面自由能降低导致纳米棒扭曲的规律,建立了相关生长模型,为一维储能材料的发展和应用奠定了基础。
项目完成期间构筑了单根纳米线电化学原位检测平台,揭示了容量衰减与电导率降低、结构劣化的本征规律,发现并提出了7种增强储能材料性能的优化策略,制备了多种高性能一维纳米储能材料,极大推动了电化学储能器件的研究与应用。
项目共发表SCI论文102篇,8篇代表性论文被引857次。
20篇核心论文中影响因子大于10的论文14篇,包括Nature Commun. 1篇,Adv. Mater. 2篇, J. Am. Chem. Soc. 2篇,Angew. Chem. Int. Edit. 1篇,Nano Lett. 5篇,ACS Nano 2篇,Mater. Today 1篇,主要论文被Chem. Rev. (IF=45.661)等SCI期刊他引1232次,单篇最高他引174次。
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题名“一维纳米结构和纳米线有序阵列”作者张立德;孟国文;李广海;叶长辉;李勇;中文关键词单位中文摘要<正>随着纳米材料研究的不断深入,对性能的研究愈来愈迫切。
但研究无序随机排列的纳米材料性能却非常困难,既便能获得一些结果,却由于试样之间的不统一与不均匀,使不同研究者获得的同类实验结果没有对比性。
为此,我们发展了基于有序多孔氧化铝模板的纳米线有序阵列制备技术,实现了纳米线直径可控、密度可调。
为纳米材料性能的研究提供了保障,为纳米材料的应用奠定了基础。
基金刊名中国科技奖励年2007期03第一责任人张立德;2 题名纳米线阵列及纳米图形制备技术的研究进展作者雷淑华;林健;黄文旵;卞亓;中文关键词纳米线阵列;;纳米图形;;信息技术单位同济大学材料科学与工程学院,同济大学材料科学与工程学院,同济大学材料科学与工程学院,同济大学材料科学与工程学院上海200092,上海200092,上海200092,上海200092 中文摘要当今纳米技术研究的前沿和热点之一是将纳米线按一定方式排列与组装构成纳米线阵列及纳米图形,它们是下一代纳米结构器件设计的材料基础,在激光技术、信息存储及计算技术、生物技术等各领域均有广阔的应用前景。
介绍了在纳米线阵列材料制备以及纳米图形制作方面的技术研究进展,详述了模板法、自组装法以及纳米刻蚀法等技术的发展。
基金国家自然科学基金资助项目(50572069)刊名材料导报年2007期01第一责任人雷淑华;3 题名硅纳米线阵列的制备及其光伏应用作者吴茵;胡崛隽;许颖;彭奎庆;朱静;中文关键词硅纳米线阵列;;减反射;;太阳电池单位清华大学材料科学与工程系,清华大学材料科学与工程系,北京市太阳能研究所,清华大学材料科学与工程系,清华大学材料科学与工程系北京100084,北京100084,北京100083,北京100084,北京100084中文摘要采用金属催化化学腐蚀方法在单晶硅片表面可以制备出大面积排列整齐、与原始硅片取向一致的硅纳米线阵列,得到的硅纳米线单晶性好、轴向可控且掺杂浓度不受掺杂类型和晶向的影响。
基于此,我们成功制备了大面积硅纳米线p-n结二极管阵列。
此外,硅纳米线阵列结构具有优异的减反射性能,探索了其在太阳电池中的应用。
目前初步研制出了基于硅纳米线阵列的新型太阳电池,获得了最高为9.23%电池效率。
同时也研究了限制硅纳米线阵列太阳电池转换效率的主要因素,为以后的应用做了前期的探索工作。
基金刊名太阳能学报年2006期08第一责任人吴茵;4 题名外加电场制备CdS纳米线阵列、纳米带和纳米管作者于灵敏;祁立军;范新会;严文;朱长纯;中文关键词CdS纳米线;;纳米带;;纳米管;;外加电场单位西安交通大学电子与信息工程学院,西安工业学院材料与化学工程学院,西安工业学院材料与化学工程学院,西安工业学院材料与化学工程学院,西安交通大学电子与信息工程学院陕西西安710049 西安工业学院材料与化学工程学院,陕西西安710032,陕西西安710032,陕西西安710032,陕西西安710032,陕西西安710049中文摘要在外加电场的条件下利用物理热蒸发法成功制备出CdS纳米线阵列、纳米带和纳米管,纳米线阵列沿平行于电场方向生长。
借助SEM、EDX和TEM以及XRD,研究了外加电场对CdS纳米线生长的影响。
结果表明：外加电场大大促进了CdS纳米线定向排列生长；但是,低温区获得的CdS纳米带和纳米管没有任何方向性。
基金教育部优秀青年教师奖励计划资助项目;; 陕西省自然科学基金(2004E_(117))刊名机械工程材料年2006期07第一责任人于灵敏;5 题名钴铂纳米线阵列的制备与性能研究作者牛宇然;张辉;陈子瑜;黄沛霖;武哲;中文关键词CoPt3纳米线;;多孔阳极氧化铝;;交流沉积;;垂直各向异性单位北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系,北京航空航天大学物理系北京100083,北京100083,北京100083,北京100083,北京100083中文摘要在具有纳米级孔洞的多孔氧化铝模板上,用电化学方法成功地制备了CoPt3纳米线有序阵列复合膜。
分别用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和超导量子干涉仪(SQUID)对样品进行测试与表征。
形貌观察和物相分析表明,模板中的CoPt3纳米线构成的阵列,排列均匀有序,相互平行;而纳米线中的CoPt3为L12无序结构。
磁性研究表明,纳米线的无序晶体结构决定了纳米线阵列弱的磁晶各向异性;同时纳米线中部分小晶粒在400 K左右表现出顺磁性,导致纳米线阵列居里温度的下降。
比较低温和室温下的磁滞回线,低温下有大的矫顽力,从另一方面证明纳米线中的小晶粒确实存在相转变。
基金国家自然科学基金重点项目(90305026);; 教育部《高等学校骨干教师资助计划》[(2000)65号]资助的课题刊名电子显微学报年2006期06第一责任人牛宇然;6 题名Fe_(21)Ni_(79)合金纳米线阵列的制备与磁性作者姚素薇;莫敏;张卫国;中文关键词纳米线阵列;;退火;;矫顽力;;矩形比;;铁镍合金单位天津大学化工学院杉山表面技术研究室,天津大学化工学院杉山表面技术研究室,天津大学化工学院杉山表面技术研究室天津300072,天津300072,天津300072中文摘要用交流电化学沉积方法,在多孔铝阳极氧化膜的柱形孔内制备直径约60nm,长度约为9²7μm的Fe21Ni79合金纳米线.采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计对纳米线的形貌、结构和磁学性质进行了测试.结果表明,Fe21Ni79纳米线排列有序,长径比可控,合金呈fcc结构.当将其在外磁场下进行垂直磁化时,磁滞回线出现较高的矩形比0²86,矫顽力达1203Oe.且随着退火温度升高,矫顽力迅速增大,500℃时达到最大值1315Oe,之后又随退火温度的升高而下降.矩形比也呈现类似的变化规律.基金国家自然科学基金项目(50271046).~~刊名化工学报年2006期06第一责任人姚素薇;7 题名β-FeOOH纳米线的自排列及形成机理研究作者王晓娟;张兴堂;蒋晓红;刘兵;王洪哲;李蕴才;黄亚彬;杜祖亮;中文关键词β-FeOOH;;纳米线;;水解单位河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室,河南大学特种功能材料重点实验室开封475001,开封475001,开封475001,开封475001,开封475001,开封475001,开封475001,开封475001中文摘要通过无机铁(Ⅲ)盐的水解,在常温常压条件下制备了βFeOOH纳米线,利用X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其结构及形貌进行了表征.结果表明,产物是结晶性良好的四方相βFeOOH纳米线,直径约60nm,长度为4～5μm,沿[001]方向生长.根据实验结果讨论了βFeOOH纳米线的生长机理.而且,这些纳米线可以自发地垂直或平行地排列在一起,形成特殊的图案,这可能是由于纳米线之间的磁相互作用产生的.基金国家自然科学基金(批准号:20371015、90306010);; 国家“九七三”计划前期专项基金(批准号:2002CCC02700);; 教育部新世纪优秀人才支持计划资助课题.刊名高等学校化学学报年2006期03第一责任人王晓娟;8 题名外加电场条件下制备定向排列的硅纳米线作者于灵敏,祁立军,范新会,刘建刚,严文中文关键词硅纳米线;;定向排列;;外加电场单位西安工业学院材料与化工学院,西安工业学院材料与化工学院,西安工业学院材料与化工学院,西安工业学院材料与化工学院,西安工业学院材料与化工学院陕西西安710032 ,陕西西安710032 ,陕西西安710032 ,陕西西安710032 ,陕西西安710032中文摘要在外加电场的条件下,利用物理热蒸发法制备出定向排列的非晶硅纳米线,借助扫描电镜、X射线能谱分析仪和透射电镜等对硅纳米线进行了研究。
结果表明:定向排列的硅纳米线以两种形式存在,一种是分散的平行排列,另一种是象麻花状的定向排列。
同时,硅纳米线一般都处在两个结点之间;当电场不稳定时,可得到部分分叉的硅纳米线。
基金教育部优秀青年教师奖励计划资助项目陕西省自然科学基金资助项目(2001C56)刊名机械工程材料年2005期04第一责任人于灵敏9 题名非晶Fe_(89.7)P_(10.3)合金纳米线阵列的磁性研究作者史慧刚,付军丽,薛德胜中文关键词非晶合金;;纳米线阵列;;垂直磁各向异性;;穆斯堡尔谱单位兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室,兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室,兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室兰州730000 ,兰州730000 ,兰州730000 中文摘要利用电化学沉积方法在阳极氧化铝模板中制备了Fe89²7P10²3非晶合金纳米线阵列.利用x射线衍射仪、透射电子显微镜、振动样品磁强计和穆斯堡尔谱仪研究了样品的结构和磁性,发现纳米线阵列是非晶结构,且拥有垂直磁各向异性和高的矫顽力,Hc=3²04³104A/m.纳米线内部的平均超精细场和平均同质异能移分别为2²15³106A/m和0²07mm/s;而纳米线末端的平均超精细场(2²33³106A/m)大于内部的值,平均同质异能移(0²04mm/s)小于内部的值.另外,纳米线内部Fe原子磁矩与线轴的夹角约为16°,而在纳米线末端Fe原子磁矩与线轴的夹角约为28°.这些结果表明,由于形状各向异性,在纳米线中实现了无序非晶合金磁矩的有序排列.基金国家自然科学基金(批准号:10374038,50171032)资助的课题.~~刊名物理学报年2005期08第一责任人史慧刚10 题名ZnO纳米线阵列的侧面生长机理作者施书哲,徐明,黄礼胜,刘云飞,卢都友,吕忆农中文关键词纳米结构;;气固工艺;;氧化物;;半导体材料单位南京工业大学材料科学与工程学院,南京工业大学材料科学与工程学院,南京工业大学材料科学与工程学院,南京工业大学材料科学与工程学院,南京工业大学材料科学与工程学院,南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京210009 ,江苏南京210009 ,江苏南京210009 ,江苏南京210009 ,江苏南京210009 ,江苏南京210009中文摘要通过一种简单的无催化剂存在的气相生长工艺制备了侧面长成梳状结构的ZnO 纳米线阵列。