高壓作用下幾種納米材料的性質研究.pdf

1、高壓科學是現(xiàn)代科學技術的一個重要的研究領域。壓力是溫度和組分之外的另一維系數(shù)，壓力作用于物質能夠有效的減小物質的原子或分子間的距離，對物質的晶體結構，能帶結構和電子軌道結構進行調制。物質在高壓下往往能夠表現(xiàn)出常壓下所沒有的新性質，從而提供人們一種新途徑來解釋各種現(xiàn)象。高壓拉曼散射光譜是高壓物性研究中的重要手段之一，在高壓下，許多關于聲子譜、電-聲相互作用以及晶格振動的非簡諧振動等信息都可以通過拉曼光譜來獲得，采用拉曼光譜可以對物質隨壓力

2、發(fā)生的結構相變進行研究工作。納米材料與體材料相比，有著尺寸效應、限域效應和晶界效應等性質。在高壓下，納米材料往往能夠表現(xiàn)出和體材料不同的物理化學性質，使得材料的新相和新材料的發(fā)現(xiàn)成為可能。本文采用高壓技術手段對納米材料進行相變研究，主要內容如下：
　　 第一章簡要介紹了納米材料和納米材料技術，并對本實驗室所采用的高壓技術手段和研究方法進行了簡單概括。
　　 第二章利用原位高壓拉曼光譜研究手段，研究了典型寬禁帶半導體發(fā)光材

3、料ZnSe納米棒堆球和納米帶堆球的高壓結構相變，ZnSe納米棒堆球在9.8 GPa發(fā)生了從閃鋅礦向辰砂礦的結構相變，在11.4GPa開始向巖鹽礦相轉變，并在18GPa左右完成相變，而到了20GPa則發(fā)生晶體-非晶轉變。ZnSe納米帶堆球沒有發(fā)現(xiàn)閃鋅礦-辰砂礦的相變特征，直接從11.4GPa開始轉變?yōu)閹r鹽礦，并到實驗最高壓力25.8 GPa依然處于巖鹽礦相。以上兩個相變過程均為可逆相變，此外，ZnSe納米棒堆球拉曼峰的移動速度比ZnSe納

4、米帶堆球更快，本論文通過線性擬合計算出了樣品的壓力系數(shù)和格林埃森常數(shù)。
　　 第三章我們采用化學自組裝法制備了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)蛋白石和CeO2∶Eu3+反蛋白石光子晶體，并對其進行了結構和光學性能上的表征。所制備的樣品具有三維周期性fcc結構，并顯示出了非常明顯的光子禁帶和自發(fā)輻射抑制作用。為了探索壓力對樣品的光子帶隙調制作用，我們對樣品進行了加壓研究工作，然而并沒有取得預想中的結果，還需要進一步的調試工作。