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采用电子束物理气相沉积方法,制备总厚度为毫米级的Cu/Fe纳米多层材料,研究其强度、硬度等力学性能随层间距的变化规律;研究构成纳米多层材料的两种材料的晶体结构、弹性模量差、层厚比、层界面及层间微观组织等对力学性能的影响,总结完善强化机制。
中国科学院物理研究所解思深科研小组,创造了一种制备碳纳米管列阵的新方法,制备出大面积(3X3mm2)、高密度、高纯度、管径一致(约为20nm)而离散分布(管与管的间距为100nm)的碳纳米管列阵。在用该样品所做的Raman散射的研究中,第一次观测到三阶和四阶Raman峰。大批量地制备出离散分布的超长碳纳米管列阵。碳纳米管的长度达2mm。首次用碳纳米管做出了拉伸实验的结果,直接测出轴向杨氏模量和拉伸...
本项目旨在采用电化学技术,通过构制具有高的热电转换效率的一维有序Bi纳米线阵列热电材料,研制开发一种新型自供式微型高效电源。这种微型电源的最大特点在于它可从环境接受各种形式的热能,包括各种辐射热、太阳能、人体体温、系统运行过程的发热以及各种废热等,并高效率地直接将其转变为电能输出,且使用温度范围宽,寿命长(超过20年),性能高度稳定,体积大小在微米量级。这种新型自供式微型高效电源在各种高、精、尖技...
用原子尺度观测与分析设备及定量高分辨电子显微学方法,研究电流致微观结构的变化及其对性能的影响。在宏观、微观和原子尺度等三个不同层次,研究微观结构、缺陷和界面的原子结构、电子结构和原子迁移。
本项目用高能束原位辐照和金属纳米微粒催化的方法,在原子水平级动态观察研究了非晶态碳(活性炭、煤炭等)向纳米洋葱状富勒烯类物质转变的机理、形成动力学、晶体结构、原子结构及其电子结构等。在此基础上,探索电子束照射、等离子体法或真空加热处理的方法下的宏量制备方法与工艺。对其产物进行结构和物性表征,探讨其应用前景,为该物质的生产与应用提供可靠的理论根据和实验数据。
纳米金属簇是一类新型的催化剂材料.它的下列特征特别令人瞩目:金属颗粒粒经减小至纳米尺寸时,表现出既不同于微观金属原子又不同于宏观金属相的固有性能;由于制备条件温和,可以得到用传统的催化剂制备方法所无法获得的动力学介稳相态,从而可能得到一类具有独特结构-反应性能的新材料。
获得纳米尺寸陶瓷颗粒的方法有很多,但是烧结后获得密实纳米晶陶瓷则是一件非常困难的事情。高温放电烧结(也称等离子放电烧结,英文简称为SPS)是一种近年来发展起来的快速烧结技术,可以大大缩短烧结时间,在避免晶粒长大的情况下获得密实材料。目前,有关SPS烧结机理的研究还欠深入,很多问题还未弄清楚。本项目拟选择二类性质不同的材料体系(导电、非导电)开展SPS烧结纳米晶陶瓷的研究,揭示过程机理,获得规律性认...
随着传统化石能源储量锐减、环境污染日趋严重,寻找新型替代能源已势在必行。氢资源储量丰富、能量蕴含值高,更具有燃烧后不污染环境的优点,因而成为新型能源的理想候选者。氢的存储和输运是实现氢能利用的关键和难点,现有储氢技术各有优缺点,但都无法满足实用需要。具有独特孔隙结构的一维纳米炭材料(如纳米碳管、纳米炭纤维)是一种极具发展潜力的新型储氢材料。本研究提出高效储氢一维纳米炭材料的大量制备技术,并阐明其生...
本项目是目前材料物理研究的前沿领域,其特点在于新颖性、开创性,和潜在的应用前景。经过几年的努力,在大面积衬底上制备纳米碳管取向薄膜、纳米碳管取向薄膜的场致电子发射物理特性等方面获取了大量的有意义的实验结果,为探索纳米碳管在新一代高亮度、高清晰度图象显示技术中的应用方面打下了坚实的基础;对新型非碳纳米管(单原子层BN纳米管),尤其是在碳簇低维结构-纳米硅量子线研究方面做出了开创性工作,得到了国内外同...
层状结构的二氧化锰具有良好的电化学嵌-脱锂性能,可以作为良好可逆性的锂离子二次电池的阴极活性材料。但二氧化锰本身不导电,在作为电极使用时,需与导电炭黑进行复合。本课题以层状结构的δ -MnO2、脂肪胺和苯胺等为原料,采用多步插层复合聚合技术制备共轭聚合物/δ-MnO2混杂材料,研究混杂材料中δ-MnO2和共轭聚合物的结构与性能的变化、界面结构及其相互作用,研究混杂材料作为锂离子电池正极材料的电化学...
充满生机的二十一世纪,社会发展、经济振兴和国防建设对材料提出了新的需求,元件的小型化、高集成化对材料的尺寸要求越来越小,性能要求越来越高。具有奇特性能的纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。在未来富有挑战性的20年里,纳米材料的应用为调整我国国民经济支柱产业的布局、形成新产业、改造传统产业、增强综合国力提供新机遇。存储密度高的量子磁盘、发光频段可调的高效纳米阵列激光器、高能量转化的纳米结构太阳能电...
微电子技术正在向纳米电子技术和光电子技术发展,合理的途径是以硅和硅集成技术为基础,实现硅基纳米电子和光电子集成。该研究是为实现硅基纳米集成奠定基础。
纳米材料表现出优异的功能特性,在工程金属材料上有着巨大的开发应用潜力。现有纳米材料制备方法因生产技术、成本和材料尺寸、缺陷所限,在工程金属材料上还未能取得实质性的应用。本项研究期望能够深化对纳米化理论的认识,为利用表面纳米化优化材料的组织和性能提供切实可行的途径。
自古以来,璀璨夺目的金刚石一直是人们梦寐以求的珍物。而现代科学技术的发展,使人们进一步认识到金刚石集优异的力、热、光、声、电以及化学特性于一身,具有其他材料难以替代的广阔的应用前景。纳米材料特殊的性能展示着它诱人的魅力,我们采用自行设计并进一步改进的热温分布均匀的密排栅状直热丝CVD 法沉积纳米金刚石膜,为其发光性能及纳米金刚石涂层刀具的研究打下基础。
纳米材料的控制生长及测试和表征是纳米科技的重要组成部分。本项目利用电子显微学的方法对碳纳米管、半导体量子点材料、GaN薄膜和GaN纳米线的晶体结构、电子结构及生长机制进行了研究,揭示了它们的特性和生长过程。

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